1. INTRODUCCIÓN

El aumento en el desarrollo de nuevos alimentos por la Industria Alimentaria obedece a la convergencia de varios factores críticos, tales como: conciencia del deterioro de la salud personal, donde predominan los estilos de vida ocupados, las malas elecciones en alimentos preparados, y la vida sedentaria. Los desarrollos científicos en investigación nutricional se están centrando en la innovación de productos hacia el área de alimentos o ingredientes funcionales que brinden a los consumidores alimentos más saludables. Las verduras crucíferas o Brassicas como brócoli, col, rúcula, nabo, kale etc., se encuentran en auge por la difusión de los beneficios que brindan, existe además un alto consumo en todo el mundo debido a su disponibilidad en los mercados locales, bajo costo y preferencia del consumidor por la facilidad para usarse como guarnición. Diversos estudios han demostrado una relación inversa entre el consumo de vegetales Brassica y el riesgo de enfermedades como el cáncer, donde los efectos benéficos para la salud humana de dichas crucíferas se atribuyen a la presencia de altos niveles de fitoquímicos denominados glucosinolatos. El brócoli es muy empleado en la cocina de muchas partes del mundo, también porque es una fuente natural de fibra y flavonoides con alta actividad antioxidante. Sin embargo, todos los procesos tecnológicos o culinarios, sean mínimos o de mayor grado, podrían ocasionar cambios en la calidad nutricional del brócoli antes de ser ingerido. Por tal motivo, esta revisión tiene como objetivo presentar y comparar las propiedades nutricionales y funcionales del brócoli al aplicarle diversas tecnologías alimentarias que buscan alargar su vida útil, además de reconocer la importancia de su consumo.

2. NUEVOS CONCEPTOS EN EL DESARROLLO DE ALIMENTOS

2.1. Alimento funcional, nutracéutico, “super-alimento”

En la actualidad muchas personas, buscan una relación más estrecha entre su dieta y su salud, demandando más información sobre la diversa gama de alimentos, y más aún de aquellos alimentos llamados funcionales y de sus compuestos bioactivos. Los alimentos funcionales pueden ser procesados o no, y se consumen como parte de una dieta diaria, pero aportan nutrimentos y sustancias funcionales capaces de producir efectos metabólicos o fisiológicos útiles para el mantenimiento de una buena salud física y mental, además pueden llegar a ser auxiliares en la disminución del riesgo de adquirir alguna enfermedad crónica y degenerativa (Hasler, 2002; Keservani et al., 2010; Alvarez-Jubete et al., 2014; Yeung et al., 2018).

Los alimentos funcionales tienen un mercado estimado en $ 29 billones de dólares al año tan solo en Estados Unidos, además la industria alimentaria y los científicos, están cambiando sus desarrollos a la producción de alimentos funcionales y también a comprobar sus efectos benéficos en la salud por su consumo, sin quitar importancia a la buena aceptación sensorial de dichos alimentos (Tripathi, et al., 2005).

También existen presentaciones farmacéuticas preparadas a partir de alimentos comunes, que pueden ser presentados como píldoras, cápsulas, formulas en forma de polvos o concentrados para adicionarse a alimentos, y que tienen el carácter medicinal que son llamados alimentos nutraceúticos (Kalra, 2003; Tripathi et al., 2005; Keservani et al., 2010).

En los últimos años, el término “superalimento”, está siendo empleado para aquellos víveres que se pueden relacionar al alto contenido de nutrientes de alta biodisponibilidad y bioactividad para el cuerpo humano, proporcionando beneficios a la salud. El término es principalmente empleado para frutas y hortalizas que contienen de manera natural una concentración alta de nutrientes, compuestos fitoquímicos y antioxidantes (Keservani et al., 2010; De Ancos et al., 2016; Proestos, 2018).

A través de la ciencia de alimentos es posible estudiar y crear algunos alimentos que normalmente no estarían disponibles, además de conocer como interactúan los compuestos activos dentro del metabolismo de las personas. En la Figura 1 se presenta la relación de diversos actores involucrados para preservar y entender los mecanismos de acción entre estos tipos de alimentos (Yeung et al., 2018).

Fig. 1.
Relación de los actores involucrados para el estudio y desarrollo de alimentos funcionales y nutraceúticos

Fig. 1. List of the actors involved in the study and development of functional and nutraceutical foods

Fuente: Adaptado de Blades, 2000 y Yeung et al., 2018.

3. GENERALIDADES DEL BRÓCOLI Y FORMAS DE CONSUMO

3.1. Descripción del cultivo de brócoli y su importancia en México

El brócoli (Brassica oleracea L. var. Italica) se originó en la región oriental del Mediterráneo de Europa. Es una hortaliza climatérica muy perecedera, es rica en minerales, vitamina C, fibras dietéticas y especialmente en antioxidantes nutricionales, compuestos fenólicos y glucosinolatos (Filannino et al., 2015; Cai et al., 2016; Bhandari et al., 2019; Berndtsson, 2019). De acuerdo con Cronquist (1981), el brócoli taxonómicamente se encuentra en las siguientes categorías (Tabla 1).

Tabla 1.

Clasificación taxonómica de brócoli (Brassica oleracea L. var itálica).

Fuente: Adaptado de Cronquist (1981).

El brócoli en México se agrupa en el sector de producción agrícola de hortalizas, siendo un cultivo que se desarrolla en regiones donde predomina el clima templado y frío, principalmente a través de la modalidad de agricultura de riego. De acuerdo con el Panorama Agroalimentario 2019 generado por el SIAP en México, Guanajuato representa más del 67% de la producción nacional, y exporta brócoli a países como Japón, Corea del Sur y Hong Kong (SIAP, 2020).

3.2. Formas de consumo del brócoli

El brócoli es una verdura que se consume de diversas formas en todo el mundo, ha sido parte de dietas como la Mediterránea y suele consumirse tanto crudo como cocido. Sin embargo, en ambos casos se ha buscado asegurar la inocuidad en la manipulación dentro de la cadena de suministros de este para evitar riesgos a la salud de los consumidores (Raiola et al., 2017).

Se estima que, de cada planta de brócoli en campo, solamente se aprovecha la inflorescencia que constituye alrededor del 30% de su peso total, por lo tanto, el 70% de la planta son residuos agrícolas que consisten en tallos de gran peso y hojas verdes (Fig. 2.), con posibilidad de ser aprovechadas para beneficio de diversas industrias como la alimentaria o farmacéutica (Domínguez-Perles et al., 2010). Por otro lado, también en las empacadoras de brócoli, se generan mermas que, aunque cumple las especificaciones de inocuidad, no cumple defectos mínimos como el tamaño u otras cualidades comerciales (comunicación personal con productores de brócoli de la región de Los Reyes Juárez, Puebla).

Fig. 2.
Partes del brócoli y sus residuos aprovechables para la obtención de compuestos fitoquímicos funcionales.

Fig. 2. Parts of broccoli and its by-products that can be used to obtain functional phytochemical compounds.

En la Tabla 2 se presentan algunas formas de consumo del brócoli o sus extractos, así como las condiciones generales del proceso, su vida de anaquel promedio y también el mercado potencial preferente.

Tabla 2.

Principales formas de consumo del brócoli y sus extractos

Fuente: Elaboración propia

4. COMPONENTES NUTRICIONALES Y FUNCIONALES DE MAYOR INTEREÉS PRESENTES EN EL BRÓCOLI

Diversos investigadores han efectuado estudios in vivo e in vitro (Cuomo et al., 2015; Raiola et al., 2017), para demostrar que los compuestos bioactivos presentes en las Brassicas y en particular en el brócoli (ácido ascórbico, compuestos fenólicos, fibra dietética, carotenoides y glucosinolatos), podrían ser los responsables en el control de enfermedades crónicas, tales como el síndrome metabólico (Fig. 3).

Fig. 3.
Principales efectos por el consumo del grupo Brassicaceae en diversos síndromes

Fig. 3. Main effects of Brassicaceae consumption on metabolic syndromes

Fuente: Adaptado de Raiola et al., 2017

4.1. Compuestos fenólicos

Los compuestos fenólicos son metabolitos secundarios de las plantas, cuyas estructuras moleculares incluyen uno o más anillos aromáticos sustituidos por uno o más grupos hidroxilo. Los compuestos fenólicos presentes en alimentos han atraído el interés debido a sus beneficios a la salud y también por sus características antimicrobianas e impacto en múltiples atributos sensoriales en los alimentos, incluyendo el sabor, la astringencia y color, además se ha determinado que los polifenoles son en gran medida responsables de la alta actividad antioxidante del brócoli (Filannino et al., 2015).

Los beneficios a la salud de los compuestos fenólicos, son cada vez más reconocidos y se sabe que son parcialmente dependientes de su conversión microbiana, la cual puede ocurrir in situ después de cortar el tejido de la planta, durante el procesamiento de alimentos, particularmente durante las fermentaciones de alimentos y debido a la acción de la microbiota intestinal tras la digestión.

4.2. Fibra dietética

La fibra dietética antioxidante resulta de agrupar antioxidantes y fibra dietética. La fibra dietética protege los compuestos fenólicos de las enzimas, debido a que se unen espontáneamente a la celulosa, hemicelulosa, lignina y pectinas, haciendo posible la liberación de compuestos fenólicos intactos, dentro del tracto gastrointestinal para ser utilizada por la microbiota (Berndtsson, 2019).

4.3. Glucosinolatos, isotiocianatos y sulfurafano

Dentro de los compuestos fitoquímicos más importantes en el brócoli están los glucosinolatos y sus productos de degradación, los isotiocianatos. El brócoli es especialmente rico en glucorafanina, que es el precursor del sulforafano. El isotiocianato sulforafano (4-metilsulfinil-butano isotiocianato) sido ampliamente estudiado y se ha demostrado tener efectos benéficos a la salud como la modulación de varios eventos relacionados con cáncer (Alvarez-Jubete et al., 2014; Bueno-Solano et al., 2009).

Los glucosinolatos no son biológicamente activos hasta que se hidrolizan (Fig. 4) por la acción de la enzima endógena mirosinasa (ß-thioglucosidasa, EC 3.2.3.1) cuando el tejido del vegetal se rompe a consecuencia de un daño mecánico (por corte o masticación) o cuando la mirosinasa también presente en la microflora intestinal se pone en contacto con el glucosinolato y libera glucosa, bisulfato y aglicona (Aires et al., 2012; Chuanphongpanich et al., 2006; Fahey et al., 2015).

Fig. 4.
Formación de isotiocianatos a partir de Glucosinolatos

Fig. 4. Formation of Isothiocyanates from Glucosinolates

Fuente: Adaptado de Abdull et al., 2013

El perfil y contenido de glucosinolatos en Brassicas depende de varios aspectos como genotipo del cultivo, etapa de crecimiento, condiciones ambientales como temperatura, luz, agua, disponibilidad de nutrientes, fase de crecimiento y condiciones postcosecha (Bhandari et al., 2019). En la actualidad, se han identificado más de 130 glucosinolatos y más de 30 están siempre presentes en las especies de Brassica. El metabolismo de dichos compuestos de interacciones complejas es sujeto de estudio; por ejemplo, en brócoli se ha encontrado de manera general que el contenido de glucosinolatos es mayor en los floretes en comparación con otras secciones de la planta como tallos y hojas (525-556, 415-446 y 22-30 mg.kg^-1 base seca, respectivamente) (Alpuche-Solis y Paredes-López, 1992; Aires et al., 2011; Abdull et al., 2013; Bhandari et al., 2015).

5. EFECTO DE LAS TECNOLOGÍAS DE PROCESAMIENTO SOBRE LOS COMPUESTOS NUTRICIONALES Y FUNCIONALES DEL BRÓCOLI

Es conocido que los procesos alimentarios pueden afectar las características nutricionales del brócoli, en algunos casos son benéficos y mejorar la biodisponibilidad de ciertas sustancias fitoquímicas presentes. No obstante, también pueden ocasionar pérdidas importantes de nutrientes, debido a lo anterior se han realizado diversos estudios para demostrar dichos efectos, como se describe a continuación.

5.1. Tecnologías térmicas en el procesamiento del brócoli

Para conservar el brócoli frecuentemente es empleado el descenso de la temperatura, ya sea por la aplicación de temperaturas de refrigeración (2 a 10°C) o de la congelación (-45 a -18°C), lo cual resulta en un desafío para garantizar que se mantenga la vida de anaquel y al mismo tiempo se conserve el contenido de los compuestos bioactivos responsables de los beneficios en la salud de los consumidores. Porque, aunque la taza de reacciones es menor, siguen efectuándose algunas reacciones (Alanís-Garza et al., 2015; Cai et al., 2016).

En un estudio realizado por Alanis-Garza et al. (2015), se aplicó un proceso de congelación a siete variedades comerciales de brócoli, encontrando que no hubo cambios relevantes en el contenido de fenoles totales. No obstante, se mejoró el contenido carotenoides (∼60–300%) y se aumentó la capacidad de extracción de glucosinolatos. Dichos resultados sugieren que en el brócoli congelado existe mayor biodisponibilidad de compuestos bioactivos en comparación con el brócoli fresco, sin embargo, aún falta por explicar los mecanismos que originan que dicho rendimiento sea mayor.

Con respecto al uso de calentamiento, se reporta un estudio utilizando secciones de florete de brócoli, que consistió en la aplicación de escaldado a 57°C por 13 minutos, seguida por una incubación, para determinar la temperatura y tiempo de incubación ideales mediante el uso de superficie de respuestas para maximizar el contenido de sulforafano, resultando 38°C por 3 horas la mejor relación. Una primera opción que los autores sugieren es que el sulforafano podría ser aislado del brócoli para ser empleado con un nutraceútico o ingrediente funcional. Una segunda opción después de lograr maximizar el contenido de sulforafano mediante incubación, fue el secar la pasta de brócoli mediante un lecho fluidizado, con el objetivo de mantener dicha concentración de sulforafano después del proceso. Los resultados mostraron un incremento del 25% con respecto al brócoli fresco (Mahn & Pérez, 2016; Mahn et al., 2017).

Mahn & Rubio (2017) reportaron la evolución del contenido total de polifenoles y la actividad antioxidante en floretes escaldados (57°C por 13 min) y sin escaldar, durante el almacenamiento a temperaturas desde -45°C hasta 20°C, por más de 80 días, encontrando que tanto el contenido de polifenoles como la actividad antioxidante aumentaron al inicio del almacenamiento (-21, -1, 10 y 20°C) y después disminuyeron; en cambio durante el almacenamiento a -45°C no se presentaron cambios significativos. Tanto en el brócoli escaldado como el fresco suceden las mismas reacciones que originan cambios es el contenido de polifenoles.

5.2. Tecnología de barreras o de obstáculos aplicadas a brócoli

La tecnología de obstáculos (Hurdle Technology) es un proceso conservación de alimentos que combina el uso de uno o más métodos de conservación, para inhibir el crecimiento de los microrganismos presentes. De esta manera, se desarrolla una sinergia con la aplicación de diversos tratamientos, que ofrecen ventajas en comparación con el uso separado del tratamiento individual (Abdullahi et al., 2016). Los obstáculos más comúnmente utilizados en conservación de alimentos son temperatura (alta o baja), actividad de agua (Aw), acidez (pH), potencial óxido reducción, uso de conservadores como nitritos, sorbatos, etc., y el empleo de microorganismos como las bacterias ácido lácticas (Alzamora et al., 2004; Leistner, 2011; Rostami, et al., 2016).

En la actualidad los procesos no térmicos en alimentos como lo son el empleo de pulsos de campos eléctricos están siendo estudiados. Otro grupo de obstáculos son el empleo de conservadores naturales como especias y sus extractos, enzimas como la lisozima, quitosano, bacteriocinas como la nisina (E234) etc. (Leistner, 2011).

Adicionalmente, la aplicación de la tecnología de obstáculos puede mejorar las características sensoriales y químicas además de las microbiológicas. Se han reportado más de 60 diferentes tipos de barreras que pueden emplearse en diferentes combinaciones y concentraciones en el procesamiento de alimentos como se presenta en el brócoli.

Recientemente se están estudiando materiales biodegradables con la denominación GRAS, para crear películas comestibles que además de aumentar la vida de anaquel, mejoren la seguridad alimentaria, tal es el caso del estudio de la evolución de la microflora nativa (bacterias mesofílicas aerobias y psicrótrofas, hongos y levaduras, bacterias ácido lácticas y coliformes) de una película comestible hecha a partir de quitosano, aplicada en floretes de brócoli fresco y almacenado por 20 días en condiciones de refrigeración, encontrando que presenta una reducción significante en bacterias mesofílicas y psicrotrófas respecto a las muestras control e inhibe el crecimiento de coliformes durante el tiempo de almacenamiento en refrigeración, además de retardar el amarillamiento característico por la senescencia del producto (Moreira et al., 2011).

Das et al. (2010) estudiaron el efecto de tres desinfectantes, agua clorada 100 μL/L de cloro libre pH 7, agua electrolizada con 100 μL/L de cloro libre pH 7.2 o de agua ozonizada (O₃) 2 μL/L en brócoli fresco recién troceado, y después del tratamiento se embolsaron en bolsas de polietileno de 30 μm. El estudio se analizó al noveno día de almacenamiento a 5°C donde los resultados no mostraron diferencia significativa en la evaluación de parámetros de color (L* y ángulo de matiz), además se concluyó que la aplicación de ozono por 180 s obtuvo cuenta aeróbica total y de bacterias coliformes menores, pudiendo ser el ozono un desinfectante potencial para mantener la calidad microbiana en brócoli fresco recién cortado.

5.3. Tecnologías de alimentos mínimamente procesados en el brócoli

El brócoli mínimamente procesado debe estar listo para consumo, solo desinfectado con compuestos orgánicos como el ácido peroxiacético o antimicrobianos naturales como las bacteriocinas y recientemente mediante el empleo de tecnologías emergentes como la UV-C u ozono, entre otras.

Sin embargo, un problema importante del brócoli mínimamente procesado, es que es muy perecedero debido a los daños que sufre la hortaliza al ser cortada, permite una mayor disponibilidad de contenidos intracelulares que favorece el crecimiento de microorganismos patógenos y saprófitos, que entre otras cosas podría desencadenar en problemas de baja inocuidad alimentaria, por ello también es frecuente el empleo de la refrigeración o atmósferas modificadas para favorecer su conservación (Moreira et al., 2011).

El brócoli tiene una alta velocidad de respiración, y para mantener su calidad y aumentar su vida de anaquel, fue realizado un estudio para evaluar el comportamiento en floretes frescos, en parámetros fisicoquímicos, microbiológicos y sensoriales. Como un tratamiento común en la poscosecha para control de patógenos, a la mitad se le aplicó aire caliente a 48°C por 3 h, posteriormente fueron envasados en bolsas de polipropileno, aplicando una atmósfera pasiva y a otros sometiéndolos a una atmósfera modificada (5 y 10% de CO₂), para ser almacenados en refrigeración a 5°C, se mantuvo una muestra control. Los resultados en el uso de ambas atmósferas no presentaron diferencias significativas entre ellos, logrando mantener el producto hasta por 21 días en comparación con el control, pero en términos prácticos y económicos el uso de atmósferas pasivas es mejor (Hernández et al., 2017).

Ansorena et al. (2010), estudiaron el brócoli mínimamente procesado, mediante el efecto del empleo de una película flexible compuesta por quitosano y carboximetilcelulosa y con la previa aplicación o no de choques térmicos ligeros (1.5 min a 50°C) en brócoli almacenado en refrigeración a 5°C por 18 días. Ellos encontraron que dicha tecnología tiene un impacto benéfico en la calidad física y nutricional del brócoli, evaluando aspectos como pérdida de peso, textura, color (disminución en aparición de amarillamiento), contenido de ácido ascórbico, contenido total de clorofila, cuenta de bacterias mesofílicas aerobias y calidad sensorial.

En otro estudio de brócoli fresco se aplicó un tratamiento con UV-C en 10 y 14 kJ.m^-2 para retardar la degradación de la clorofila (amarillamiento del brócoli) y también para aumentar la capacidad antioxidante, pudiendo resultar útil desde el punto de vista nutricional y para retrasar la senescencia del brócoli (Costa et al., 2006). Así mismo, en otra investigación se analizó la influencia en la calidad y fisiología postcosecha de brócoli mínimamente procesado, de tratamientos combinados de UV-C (5, 8 y 10 kJ.m^.2) seguido de aire caliente (42, 45 y 48°C) y almacenado a 20°C durante 4 días. Las combinaciones de 48°C con una dosis de 8 kJ.m^.2 permitió retrasar el amarillamiento, menor senescencia del brócoli y mayor nivel de capacidad antioxidante durante el periodo de almacenamiento (Lemoine et al., 2007).

Muchos consumidores en la actualidad buscan dietas que proporcionen alto nivel nutricional, pero sin perder la calidad sensorial de los alimentos y que sean prácticos para su preparación y consumo, por ello se ha innovado en productos tales como el híbrido llamado kailan-brócoli y conocido comercialmente como Bimi® o Broccolini® entre otros nombres (Brassica oleracea Italica Group x Alboglabra Group), en la actualidad es altamente consumido en países del norte de Europa, Estados Unidos, Brazil y Australia, posee las mismas cualidades del brócoli y conserva los compuestos bioactivos, pero con características organolépticas más suaves en el hedor azufrado, además de ser ligeramente dulce. Otra ventaja del hibrido kailan-brócoli es que consiste en tallos alargados y delgados volviéndolo completamente comestible. Este producto fue estudiado para evaluar los efectos en el contenido de glucosinolatos y vitamina C, al ser tratados por 6 métodos: ebullición (100°C por 3.5 min), vapor a baja presión (100°C, 0.02 MPa por 5 min), vapor a alta presión (0.1 MPa por 2 min), sous vide (90°C por 15 min), a la parrilla (280-300°C por 3 min) y microondas (2.5 min), y después almacenados por 45 días a 4°C. Los procesos de vapor a baja presión y microondas son los métodos que permitieron conservar los glucosinolatos y la vitamina C (60% y 79%, respectivamente), siendo la glucorafanina el glucosinolato más termoestable (Martínez-Hernández et al., 2013).

Otros estudios realizados de tecnologías aplicadas para el aprovechamiento del brócoli se muestran resumidos en la Tabla 3.

Tabla 3.

Estudios realizados sobre aspectos nutricionales en el aprovechamiento de brócoli en el mundo

Fuente: Elaboración propia.

5.4. Aplicación de la fermentación en brócoli

En todo el mundo se consumen alimentos fermentados, jugando importantes roles en la alimentación de la población, tales como conservación de alimentos debido a que se forman metabolitos como ácido láctico, ácido acético, ácido propiónico o ácido fórmico, etanol, bacteriocinas etc. Además, mejoran la inocuidad alimentaria debido a la disminución de enterobacterias por los cambios de pH. También mejoran el valor nutricional, la calidad organoléptica de los alimentos y generalmente aumentan la digestibilidad (Bourdichon et al., 2012; Manas et al., 2014).

Existen diversos procesos en el mundo para llevar a cabo la fermentación de frutas y hortalizas, regiones de Europa, Asia, América y África, tales como Vietnam, Taiwan, Filipinas, China etc. (Fig. 5). Dichos procesos pueden ser descritos de manera general de acuerdo con lo presentado por Manas et al., 2014.

Fig. 5.
Proceso de fermentación general para frutas y hortalizas

Fig. 5. Overall fermentation process of fruits and vegetables

Fuente: Adaptado de Manas et al., 2014

Los tallos del florete de brócoli usualmente son desechados, sin embargo, también pueden ser aprovechados para elaborar los tallos fermentados de brócoli (yan-tsai-shim) que son comercializados sin refrigeración de manera tradicional en los mercados de Taiwan. Los tallos de brócoli son lavados, pelados y cortados, se colocan en capas con NaCl en una cubeta por 6 horas, posteriormente se elimina el exudado y es adicionado azúcar, salsa de soya y aceite de ajonjolí dejándose fermentar 24 horas a una temperatura de 6 a 10°C. Este alimento ha sido estudiado para describir la gran variedad de bacterias ácido lácticas (BAL) tanto en el producto fresco como en el fermentado, además de la presencia de sustancias antimicrobianas producidas durante la fermentación (Chen et al., 2013).

Filannino et al. (2015) estudiaron el metabolismo de ácidos fenólicos y flavonoides durante la fermentación de jugo de cereza y puré de brócoli para ser un alimento potencialmente fuente de compuestos fenólicos con propiedades biogénicas. El brócoli es una de las principales fuentes de flavonoides, principalmente derivados acilados derivados de ácidos sinápico, ferúlico, cafeíco y p-coumárico.

6. APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS DE BRÓCOLI PARA LA OBTENCIÓN DE FITOQUÍMICOS

En la actualidad, en México se están realizando diversos estudios para el aprovechamiento de residuos agrícolas de brócoli, buscando obtener productos bioactivos a través de la fermentación de dichos residuos. Una investigación llevada a cabo por Campas-Baypoli et al. (2012), consistió evaluar la composición química y contenido de sulforafano en fermentados de residuos de brócoli; se establecieron tres tratamientos de brócoli triturado para realizar la fermentación, adicionando 1% de NaCl en polvo en todos los casos y dejando reposar por 20 minutos; al tratamiento 1 se adicionó 33% de agua para obtenerse una fermentación con microbiota nativa, al tratamiento 2 un 33% de inóculo de bacterias lácticas previamente activadas a partir de un probiótico comercial de células inmovilizadas, y para el tratamiento 3 se aplicó previo un escaldado a 60°C por 5 minutos y se adicionó 33% de inóculo previamente activado.

Dentro de los resultados encontraron que en todos los fermentados mejoraron su composición nutrimental debido a la acción de las bacterias ácido lácticas (BAL), obteniendo un incremento del contenido de proteína (21.4 a 24.5%), de lípidos (1.6 a 2.6%) y cenizas (14.5 a 17.9%) en comparación con los triturados de brócoli sin fermentar (tiempo cero). Respecto al sulforafano, presentó un incremento y permanece estable por más tiempo en el tratamiento 3 donde se aplicó el escaldado, con el mejor contenido en un rango de 109 a 376 μg/g materia seca, debido a que autores como Fuller et al. (2007) y Chen et al. (2013), han reportado que las bacterias ácido lácticas (BAL) poseen enzimas con actividad semejante a la mirosinasa, responsable de la conversión del glucosinolato glucorafanina a sulforafano.

Sánchez-Machado et al. (2009), realizaron un estudio sobre la composición bioquímica y propiedades fisicoquímicas de diferentes harinas preparadas a partir de residuos agroindustriales de partes de brócoli (floretes, tallos y hojas), proponiendo que pueden ser una buena fuente de nutrientes con potencial uso para suplementos alimentarios. El proceso general consistió en un secado convectivo a 60°C para cada sección, después pulverizada y tamizada para ser analizada. Las harinas de florete tuvieron el mayor contenido de proteína (22,41 g/100 g peso seco) y los tallos presentaron el mayor contenido de fibra cruda. El perfil de aminoácidos de las harinas reveló grandes concentraciones de tirosina, ácido aspártico, ácido glutámico, prolina y valina.

Dentro de las investigaciones realizadas para determinar la bioconversión y viabilidad de glucosinolatos a sulforafano, Alvarez-Jubete et al. (2014) realizaron un estudio para comparar el efecto del procesamiento por microondas sobre el contenido de isotiocinato y sulforafano total en una sopa comercial Knorr® lista para su consumo, la cual fue enriquecida por separado con dos productos; por un lado un polvo obtenido a partir del liofilizado de floretes y otro que contenía tallos liofilizados de brócoli. Encontrando que el contenido de isotiocianatos y sulforafano total fue mayor en ambos casos, con respecto al control, pero fue significativamente mayor en floretes (0.29 y 0.21 µmol/g de sopa) con respecto a los tallos (0.09 y 0.11 µmol/g). No obstante, se reconoce que el aporte de fibra es mayor en este último, lo que implica que los tallos de brócoli representan una atractiva alternativa en la formulación y desarrollo de nuevos productos alimenticios, puesto que actualmente se consideran como un subproducto del cultivo de brócoli.

7. CONCLUSIONES

Es evidente que el brócoli y sus extractos poseen altas propiedades funcionales para beneficio de la salud del hombre, debido a la presencia de compuestos bioactivos (glucosinolatos, sulforafano, flavonoides, vitamina C, fibra etc.). La revisión presentada sobre diversas investigaciones en torno al brócoli sugiere fuertemente que, todos los factores dentro de la cadena de suministros de la hortaliza, incluyendo la forma de preparación culinaria o procesamiento industrial, determinarán el contenido de los compuestos fitoquímicos y su biodisponibilidad. Dar valor agregado a subproductos de brócoli mediante la obtención de ingredientes funcionales y nutrientes bioactivos, podría beneficiar a la industria alimentaria y farmacéutica, contribuyendo a la prevención de enfermedades crónico-degenerativas. Es importante que la comunidad científica realice la confirmación de los efectos del procesamiento de brócoli, así como la difusión de su calidad nutricional a la población. Esperemos que, en un futuro cercano el desarrollo e inclusión de alimentos funcionales se encuentren disponibles y accesibles en supermercados con secciones establecidas para la prevención de enfermedades crónicas específicas.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen al Instituto Politécnico Nacional (IPN) y a la Universidad Tecnológica de Tecamachalco (UTTECAM), por el apoyo brindado para la realización del proyecto. Así mismo, a la empresa Agroindustria de Brócoli Poblano (Agroibpsa S.A. de C.V.) por el apoyo brindado a la autora Cecilia Vázquez González para la realización de este trabajo, en el marco del Programa de Doctorado en Biotecnología Productiva del Centro de Investigación en Biotecnología Aplicada (CIBA-IPN Tlaxcala).

CONFLICTO DE INTERESES

Cecilia Vázquez-González, Carolina Ramírez-López, Ma. Reyna Robles-López y Beatriz Mejía-Garibay declaran que no tienen ningún conflicto de intereses.

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Notas de autor