Uso de ultrasonidos para la caracterización de propiedades texturales durante la digestión gástrica in vitro

Abstract

[ES] Uno de los fenómenos más relevantes que ocurre en los alimentos sólidos durante la digestión gástrica es el ablandamiento como consecuencia de la penetración del líquido gástrico. Así, en vistas al diseño de alimentos con propiedades mejoradas relacionadas con la bioaccesibilidad de sus nutrientes, el uso de técnicas no destructivas que permitan monitorizar los cambios texturales durante la digestión in-vitro de forma sencilla, rápida y con bajo coste resulta interesante. Otro aspecto relevante en la búsqueda de tecnologías alternativas de análisis es que sean robustas y que presenten baja variabilidad experimental evitando la incertidumbre asociada a la heterogeneidad de los alimentos. Así, el presente trabajo tiene como objetivo evaluar el uso de ultrasonidos para determinar los cambios de textura durante la digestión in vitro de queso y patata. Las muestras cortadas en láminas de 1 cm de espesor se sometieron a digestión in-vitro a 37 ºC durante 5, 10, 15, 20, 25, 30, 60 ,90 y 120 minutos. Finalizada la digestión, se determinó la dureza como la fuerza máxima registrada en un ensayo instrumental de compresión-penetración. Por otro lado, las medidas ultrasónicas se realizaron directamente en el recipiente en el que se llevó a cabo la digestión sin necesidad de quitar la muestra de éste. Se realizaron medidas ultrasónicas a 10 y 100 MHz, y se estimó la velocidad ultrasónica de la muestra. Los resultados mostraron que la velocidad ultrasónica se incrementó significativamente (p<0.05) a medida que el tiempo de digestión aumentó. En el queso, se observó un comportamiento particular a partir del tiempo de 60 min, disminuyendo la velocidad de forma abrupta debido a la liberación de la grasa. Así, se encontraron correlaciones lineales significativas (p<0.05) entre las variaciones de dureza y las variaciones de velocidad. Por último, cabe destacar que la variabilidad experimental en las medidas ultrasónicas fue mucho menor que las instrumentales de textura para el caso de la patata.

[EN] One of the most relevant phenomena occurring in solid foods during gastric digestion is softening because of gastric liquid penetration. Thus, in view of the design of foods with improved properties related to the bioaccessibility of their nutrients, the use of non-destructive techniques that allow monitoring textural changes during in-vitro digestion in a simple, fast and low-cost way is of interest. Another relevant aspect in the search for alternative analysis technologies is that they should be robust and have low experimental variability, avoiding the uncertainty associated with food heterogeneity. Thus, the present work aims to evaluate the use of ultrasound to determine texture changes during in vitro digestion of cheese and potato. Samples cut into 1 cm thick slices were subjected to in-vitro digestion at 37 ºC for 5, 10, 15, 15, 20, 25, 30, 60, 90 and 120 minutes. After digestion, hardness was determined as the maximum force recorded in an instrumental compression-penetration test. On the other hand, ultrasonic measurements were performed directly in the vessel in which the digestion was carried out without the need to remove the sample from the vessel. Ultrasonic measurements were performed at 10 and 100 MHz, and the ultrasonic velocity of the sample was estimated. The results showed that the ultrasonic velocity increased significantly (p<0.05) as the digestion time increased. In cheese, a particular behavior was observed from the time of 60 min onwards, decreasing the velocity abruptly due to the release of fat. Thus, significant linear correlations (p<0.05) were found between variations in hardness and variations in velocity. Finally, it should be noted that the experimental variability in the ultrasonic measurements was much lower than the instrumental ones of texture for the case of potato.