Los científicos han seleccionado cepas de bacterias del ácido láctico para preservar el valor del grano de quinua y producir un nuevo superalimento: la “leche” fermentada.
La quinua ( Chenopodium quinoa Willd.) es un cultivo altamente nutritivo rico en proteínas de alta calidad, vitaminas, ácidos grasos insaturados, minerales y varios compuestos funcionales como los fenoles.
La quinua es ampliamente reconocida como una de las mejores fuentes de proteína de origen vegetal. Debido a su calidad proteica superior, la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) ha identificado a la quinua como una fuente de alimento óptima para satisfacer las necesidades nutricionales de los astronautas durante misiones espaciales de larga duración.
En comparación con otros cereales, la quinua se caracteriza por una composición de aminoácidos armoniosamente equilibrada, particularmente rica en lisina, y presenta un perfil de sabor especial que mejora el atractivo sensorial de las galletas y los pasteles.
La quinua contiene más de 20 tipos de compuestos fenólicos, como el ácido cafeico y la quercetina, que son conocidos por su papel en la regulación del metabolismo de la glucosa y los lípidos, así como por sus propiedades antioxidantes.
El problema es que estos compuestos de la quinua están unidos en su mayoría de forma covalente a la celulosa, hemicelulosa, lignina, pectina y proteínas a través de enlaces éster y éter y deben liberarse para ser absorbidos y utilizados por el cuerpo humano. Además, la quinua contiene altos niveles de fibra dietética insoluble y saponinas, que tienen un impacto negativo evidente en el sabor del grano.
Diversos métodos de procesamiento, como la molienda, la cocción, la molienda ultrafina, el tostado y la extrusión, se utilizan ampliamente en la industria alimentaria para mejorar las cualidades nutricionales, texturales y sensoriales de la quinua.
Sin embargo, los fenólicos de la quinua se encuentran predominantemente en las capas externas, y algunos métodos de procesamiento pueden dañar significativamente estas capas, reduciendo así los niveles de compuestos fenólicos y la capacidad antioxidante.
Por ejemplo, cuando la quinua se muele hasta un grado de pulido del 30%, los niveles de compuestos fenólicos libres y unidos se reducen en un 21,5% y un 35,2%, respectivamente. Tostar también reduce significativamente los niveles fenólicos totales de la quinua.
Estos efectos negativos suponen una amenaza para la destacada actividad antioxidante y otras propiedades biológicas de los fenólicos de la quinua, como sus efectos antiobesidad, antidiabéticos y antiinflamatorios.
Además, a pesar de su alto valor nutricional y su cultivo generalizado, la quinua permanece en la etapa primaria de procesamiento y a menudo se vende como un producto agrícola crudo con bajo valor agregado y competitividad en el mercado. Por tanto, existe una necesidad urgente de utilizar otros métodos de procesamiento de la quinua para aprovechar al máximo el potencial del cultivo, agregando así valor al producto y aumentando los beneficios económicos, sociales y ambientales de la industria.
La fermentación microbiana, particularmente la fermentación probiótica, es uno de los métodos de bioprocesamiento importantes destinados a mejorar la seguridad y la calidad sensorial de cereales y pseudocereales como la quinua.
La fermentación probiótica no sólo puede reducir el contenido de saponinas, alcaloides, oxalatos, ácidos fíticos y taninos, sino que también mejora la digestibilidad de las proteínas y la utilización de minerales y compuestos bioactivos.
Las cepas de bacterias del ácido láctico (BAL) tienen la capacidad de fermentar glicerol y xilosa y metabolizar compuestos fenólicos, lo que las convierte en candidatos prometedores como cultivos iniciadores para la fermentación de productos a base de quinua.
Se ha demostrado que la fermentación de la quinua con Lactobacillus plantarum reduce eficazmente los niveles de factores antinutricionales, incluidas saponinas, alcaloides, oxalatos, ácido fítico y taninos.
Otro estudio encontró que la fermentación con Lactobacillus casei aumentó el contenido de tiamina, riboflavina y fenólicos libres de la quinua y disminuyó el contenido fenólico unido después de 24 horas.
Así, la fermentación utilizando cepas de BAL representa un enfoque tecnológico sustentable y amigable con el medio ambiente para mejorar la calidad integral de la quinua.
Sin embargo, las diferentes cepas de LAB tienen diferentes capacidades de fermentación para la quinua, así como diferentes tolerancias a las condiciones externas e impactos en los componentes nutricionales y bioactivos de la quinua.
Un equipo de investigadores chinos de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Alimentos de la Universidad Agrícola de Shanxi probó seis cepas diferentes de bacterias de ácido láctico para fermentar la quinua con fermentación de una sola cepa y de múltiples cepas, y analizaron los cambios de varios índices antes y después de la fermentación, incluidas las propiedades fisicoquímicas, los componentes nutricionales, los componentes activos funcionales y la actividad antioxidante de la quinua.
Luego se utilizó el análisis de componentes principales para realizar una evaluación integral del rendimiento de la fermentación para seleccionar cepas de bacterias de ácido láctico de alta calidad para la quinua.
Los resultados muestran que la fermentación específica de LAB redujo significativamente el contenido de almidón y fibra dietética, mientras que aumentó significativamente el contenido y la capacidad antioxidante de los fenólicos libres. El contenido máximo de fenólicos libres en la quinua fermentada alcanzó 5,64 mg GAE/g, con un aumento de 2,01 veces en la biodisponibilidad.
Una evaluación exhaustiva identificó a la cepa mixta MS2 (mezcla 1:1:1 de L. casei89 , L. fermentum61 y L. rhamnosus05 ) como un excelente agente de fermentación de la quinua.
La leche de quinua fermentada preparada con MS2 demostró propiedades favorables de sabor y aroma. Después de 21 días de almacenamiento, los recuentos bacterianos viables se mantuvieron por encima de 10 log UFC/ml y la capacidad de retención de agua y la estabilidad de la suspensión se mantuvieron altas.
Se espera que los resultados sienten una base sólida para desarrollar la quinua como un alimento funcional con alto valor nutricional y actividad biológica.
Basado en un artículo de un grupo de autores (Li Zhao, Huang Liao, Tingyu Wang, Haijiao Zhao), publicado en la revista Foods 2025 en el portal www.mdpi.com.
