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1. Introducción
La quinua (Chenopodium quinoa) es un pseudo cereal andino, producida principalmente en la zona alto andina, en países como Bolivia, Perú, Ecuador y en el sur de Co lombia, alcanzando zonas geográficas que van entre 0 - 4000 m.s.n.m (Basantes-Morales et al., 2019). Actualmente la producción se ha diversificado en varios países del mundo, globalizándose y arraigándose como un superali mento (Peiretti et al., 2013). El tamaño promedio del grano varía alrededor de 1,8 mm de diámetro además su forma se ha descrito como plana y esférica (Gamboa et al., 2018), cómo se logra observar en la Figura 1.
La quinua presenta una gran diversidad biológica, reflejada en alrededor de 3000 muestras registradas en los bancos de germoplasma del Perú (Gomez & Eguiluz, 2011). Donde en Perú se presentan en una amplia variedad de colores como: amarillo, crema, negro, rojizo, translucido o blanco (Castro et al., 2017). En la Tabla 1 se muestran los resultados de la diferencia de tonalidades en 3 variedades de quinua, el análisis fue realizado utilizando el sistema CIELab.
La importancia nutritiva de la quinua es reconocida mundialmente, por ser un alimento de origen vegetal que tiene alto contenido de proteínas, con un excelente perfil de aminoácidos, rico en nutrientes como lípidos, fibra, vitaminas y minerales, lo que lo hace potencialmente beneficioso para la salud (Vilcacundo & Hernández-Ledesma, 2017). En su composición están presentes todos los aminoácidos esenciales, en mayor proporción la lisina y metionina (Rojas et al., 2016). No contiene gluten, por lo que es apta para personas celíacas, que necesariamente tienen que seguir una dieta sin gluten (Shi et al., 2020). Además, proporciona valiosas propiedades terapéuticas para mejorar la función inmunológica, ayudar en la reparación celular, la absorción y el transporte de calcio; e incluso prevenir la metástasis del cáncer (Son et al., 2017).
La quinua posee hojas que son igual de ricas en valores nutricionales y compuestos bioactivos. Se consumen tradicionalmente en América y se consideran vegetales nutritivos (Vazquez-Luna, 2019). Además, hay informes donde indican la idoneidad del uso potencial de la planta joven de quinua como un nuevo cultivo de verduras de hoja no tradicional, por presentar características nutricionales potenciales (Abd et al., 2018). El consumo de las hojas verdes de quinua puede prevenir la deficiencia nutricional causada por el Fe y el Zn (Stoleru et al., 2022). Las hojas de quinua tienen un sabor similar al de las espinacas y pueden utilizarse en ensaladas o cocinadas como verdura verde. La proteína de las hojas de quinua contiene más isoleucina y valina, y algo menos de metionina cistina, fenilalanina y tirosina que las espinacas (Pathan et al., 2019).
La germinación es una propuesta económico y factible para mejorar el valor nutritivo y el contenido fitoquímico de los cereales y pseudocereales. Este proceso provoca un aumento de la digestibilidad de las proteínas y el almidón, mejora el contenido fenólico total y la biodisponibilidad de algunos minerales, disminuyendo en el proceso algunos factores no nutritivos en la quinua (Gan et al., 2017). Los germinados de quinua también son adecuados para las dietas sin gluten, ya que carecen de prolaminas, las proteínas tóxicas para los celíacos (Peñas et al., 2014). Sin embargo, la acumulación de nutrientes y compuestos bioactivos en los brotes varía mucho según las condiciones de germinación (Paucar-Menacho et al., 2017).
Procesos como el tostado puede afectar las propiedades nutricionales, pero a medida que aumentó el tiempo de tostado, a pesar de la reducción de los compuestos fenólicos, se registra un aumento significativamente su actividad antioxidante (Maghsoudlou et al., 2019). Se sospecha que la actividad del antioxidante disminuye drásticamente después del tostado, debido a la degradación térmica de los nutrientes y los antioxidantes fenólicos. Por consecuentes los procesos térmicos contralados podrían proporcionar un efecto significativo sobre el compuesto bioactivo y la actividad antioxidante en alimentos como la quinua (Ketharin et al., 2019).
Tabla 1 Análisis de color CIELab en quinua blanca, roja y negra
El objetivo de esta investigación es brindar información sobre la quinua y sus hojas, principalmente su composición nutricional, perfil de aminoácidos y sus compuestos bioactivos. Además de indicar el efecto de diversos tratamientos térmicos y del proceso de germinación sobre su composición nutricional.
2. Composición Nutricional
Actualmente los estudios de la quinua y hojas la señalan como un alimento completo; el cual supera los requerimientos estándar y presenta compuestos de alto valor funcional como polifenoles, fitosteroles y flavonoides; aporta los tres macronutrientes (carbohidratos, proteínas y lípidos); posee un balance aminoacídico alto en lisina y metionina; y además presenta un amplio rango de minerales y vitaminas. De la misma forma su contenido de ácidos grasos y su alta conservación por el notable contenido de vitamina E le hacen un alimento vital para la alimentación humana (Vargas et al., 2019).
2.1. Del grano
Diversas investigaciones señalan cuán grande es el valor nutricional de la quinua, e indican que es una fuente excelente de proteínas, lípidos e hidratos de carbono, además cuenta con un amplio contenido de proteína y lípidos (Dakhili et al., 2019). La quinua es un alimento de alto nivel calórico, ya que posee un alto contenido de carbohidratos (74 g/100 g de peso seco) (González-García et al., 2018) del cual el 50 - 60% es almidón, componiéndose por amilosa (20%) y amilopectina (80%). Los azúcares libres se encuentran en promedio 6,2 g/100 g de peso seco, la fibra bruta alrededor de 5 g/100 g de peso seco y la fibra soluble 2,49 g/100 g de peso seco (Ramírez & Stefano, 2018). El contenido de proteína en la quinua varía entre 8-22 g/100 g de peso seco, encontrándose estrechamente cercano entre los valores del trigo y la avena, mientras que los de arroz, maíz y cebada son menores (Garcia-Mazcorro et al., 2016). El contenido de lípidos en quinua (4,0-7,6 g/100 g de peso seco) es mayor que algunos cereales, como al maíz (4,7 g/100 g de peso seco) y menores que la soya (18,9 g/100 g de peso seco) (Tanwar et al., 2019). La quinua es un alimento que posee un bajo porcentaje de humedad, alrededor del 6,03% (Mamani et al., 2017). En la Tabla 2 se compara el contenido nutricional de la quinua con otros cereales tradicionales, donde resalta un mayor contenido de proteínas y lípidos que los otros.
El grano de la quinua tiene casi todos los minerales en un nivel superior a otros cereales, su contenido de hierro es de 13,2 mg/100 g de peso seco, que es dos veces más alto que el del trigo, tres veces más alto que el del arroz y llega casi al nivel del fríjol (Ramos et al., 2016). Posee dos veces más cantidad de magnesio (246,5 mg/100 g de peso seco) que el arroz (120 mg/100 g de peso seco) y el trigo (118 mg/100 g de peso seco) y supera al frijol en más del 20% (200 mg/100 g de peso seco), además siendo rica en calcio, magnesio, hierro y fósforo (ALADI & FAO, 2014). Con respecto a otros nutrientes encontrados en la quinua, en la Tabla 3 se compara la composición de minerales presentes en la quinua contra otros cereales tradicionales, donde resalta un mayor contenido de minerales, como calcio, hierro y magnesio.
Tabla 2 Comparación de la composición nutricional presentes en la quinua con otros cereales tradicionales (g/100 g de material seca)
* valor no encontrado.
Tabla 3 Comparación de la composición de minerales presentes en la quinua con otros cereales tradicionales (mg/100 g de peso seco)
* valor no encontrado.
La quinua es una fuente de vitaminas liposolubles como hidrosolubles. En su composición posee vitamina B6 (0,20 mg/100 g de peso seco), ácido pantoténico (0,61 mg/100 g de peso seco) y biotina (7,1 g/100 g de peso seco) (Bhargava & Ohri, 2016). Además, Mohyuddin et al. (2019) reportó apreciables cantidades de ácido fólico en la quinua 78,1 mg/100 g de peso seco.Pereira et al. (2019) determinó el contenido proximal de tocoferoles presentes en la quinua, como el α-tocoferol (125-169 ug/100g de peso seco), γ-tocoferol (839-1619 ug/100g de peso seco) y δ-tocoferol (7-17 ug/100g de peso seco). Asimismo, el contenido de carotenoides encontrados en la quinua oscila entre 11,87-17,61 µg/100 g de peso seco (Tang et al., 2015). En la Tabla 4 se especifica el contenido de vitaminas presentes en la quinua en relación a otros cereales como el trigo y el arroz.
La proteína de la quinua es particularmente alta en lisina, el aminoácido limitante en la mayoría de los granos de cereales. Su equilibrio de aminoácidos esenciales es excelente debido a que es más amplio que en otros cereales y legumbres, con contenidos más altos de lisina (5,1-6,4%) y metionina (0,4-1%). El contenido de metionina y cisteína de la quinua es similar al de la cebada y la soja, aunque menor que las cantidades del trigo; y mayor contenido de histidina, de los cereales ya antes mencionado. Las proteínas de la quinua tienen niveles adecuados de aminoácidos aromáticos (fenilalanina y tirosina) y de contenidos de histidina, isoleucina, treonina, fenilalanina, tirosina y valina, de acuerdo con los requerimientos sugeridos por la FAO - OMS. En comparación, 100 g de quinua con 100 g de trigo, la quinua contiene casi cinco veces más lisina; más del doble de isoleucina, metionina, fenilalanina, treonina y valina; y cantidades mucho mayores de leucina (todos los aminoácidos esenciales junto con el triptófano). Y contiene aminoácidos no presentes en el trigo como la prolina, el ácido aspártico, el ácido glutámico, la cisteína, la serina y la tirosina (todos ellos aminoácidos no esenciales) (Collar, 2016). En la Tabla 5 se compara el contenido de aminoácidos esenciales de la quinua en relación a otros cereales como el trigo y el arroz, donde resalta un mayor contenido de lisina, histidina y metionina en la quinua.
2.2. De las hojas
La composición nutricional de las hojas verdes de quinua, como verdura, aún no se conoce del todo, sólo unos pocos investigadores han mencionado los beneficios del consumo de las hojas verdes de la quinua. Sin embargo, se ha descubierto que poseen mayores cantidades de nutrientes y beneficios para la salud que las tradicionales (Yadav et al., 2018). Además, contienen altas cantidades de proteínas, todos los aminoácidos esenciales para los humanos y bajas cantidades de carbohidratos también contienen altos niveles de potasio, manganeso y cobre y niveles moderados de calcio, fósforo, sodio y zinc (Abd, 2018). La Tabla 6 se centra en la comparación nutricional de las hojas de quinua con otras hortalizas, como el amaranto y espinaca.
Tabla 4 Comparación de la composición de vitaminas presentes en la quinua con otros cereales tradicionales (mg/100 g de peso seco)
* valor no encontrado.
Tabla 5 Comparación de aminoácidos esenciales presentes en la quinua con otros cereales tradicionales (g/100 g de proteína)
* valor no encontrado.
Tabla 6 Comparación de la composición nutricional presentes en la hoja de quinua con otras hortalizas (g/100 g de material seca)
* valor no encontrado.
Tabla 7 Comparación de aminoácidos esenciales presentes en la quinua con otros cereales tradicionales (g/100 g de peso seco)
* valor no encontrado.
Vazquez-Luna et al. (2019) determinaron el valor nutricional de hojas de quinua, el contenido de polifenoles totales fue 131,8 ± 10,3 mg/100 g y 62,07 ± 5,1 mg/100 g de peso seco; para los flavonoides, los principales compuestos fenólicos fueron el ácido gálico, el kaempferol y la catequina. Además, determinó el contenido de proteínas (11,8 ± 0,6%), carbohidratos (18,3 ± 0,9), azúcares reductores (3,2 ± 0,27%), humedad (2,8 ± 0,9%), cenizas (1,4 ± 0,14%) y fibra bruta (43,7 ± 3,9%). Las hojas de quinua pueden considerarse una alternativa para el consumo humano, ya que ofrecen un interesante potencial en nutrientes y capacidad antioxidante, que es un requisito dietético.
Pathan et al. (2019) compararon el contenido de nutrientes de las hojas de quinua con el de las hojas de amaranto y espinacas. Las hojas secas de quinua mostraron una mayor cantidad (g/100 g de peso seco) de proteínas (37,05) que el amaranto (27,45) y las espinacas (30,00 g). Además, se encontró una menor cantidad de carbohidratos (34,03) en las hojas de quinua en comparación con el amaranto (47,90) y la espinaca (43,78 g). Las cantidades más altas (mg/100 g de peso seco) de minerales en las hojas secas de quinua fueron cobre (1,12), manganeso (26,49) y potasio (8769,00 mg), seguidos por cantidades moderadas de calcio (1535,00), fósforo (405,62), sodio (15,12) y zinc (6,79 mg). Concluyendo una evaluación del potenciar de la hoja verde de la quinua como fuente principal de proteínas, aminoácidos y minerales en la dieta humana.
Todos los aminoácidos esenciales necesarios para el crecimiento y la función humana están presentes en las hojas de quinua. Los aminoácidos esenciales como fenilalanina, lisina, isoleucina y treonina se encontraron en mayor proporción en las hojas de quinua que en los granos. Además, las hojas presentaron niveles más altos de lisina e isoleucina que los granos de maíz y trigo (Valcárcel-Yamani & Lanes, 2012). Como se puede apreciar en la Tabla 7 donde se compara la comparación de aminoáci dos esenciales presentes en la quinua con el amaranto y espinaca.
3. Componentes bioactivos
Varias investigaciones a lo largo de los años han enfocado sus estudios en los compuestos bioactivos presentes en la quinua, como los ácidos fenólicos, flavonoides, terpenoides, esteroides y actividad antioxidante, que están adquiriendo mayor interés por sus propiedades antioxidantes y funcionales (Valencia-Reyes et al., 2021). Y últimamente se ha determinado que las hojas de quinua también son una excelente fuente de componentes bioactivos (Chacaliaza-Rodriguez et al., 2016). Esto se puede observar en la Tabla 8 donde se analiza sus compuestos bioactivos del grano de la quinua y sus hojas.
3.1. Del grano
En el grano de quinua se han identificado al menos 193 metabolitos secundarios en los últimos 40 años. Incluyen principalmente ácidos fenólicos, flavonoides, terpenoides, esteroides y compuestos que contienen nitrógeno. Estos metabolitos exhiben muchas funciones fisiológicas y varios tipos de actividades biológicas, tales como propiedades antioxidantes, citotóxicas, antidiabéticas y antiinflamatorias (Lin et al., 2019).
Los compuestos fenólicos son un grupo diverso de fitoquímicos que van desde fenoles simples hasta polifenoles complejos. Estas estructuras químicas comparten la presencia de uno o más grupos hidroxilo los anillos aromáticos (Melini & Melini, 2021). En cereales y pseudocereales, se encuentran comúnmente en las capas exteriores de los granos (Koch, 2019). En la quinua los polifenoles predominantes son los flavonoides tipo flavanoles, entre ellos la quercetina, el kaempferol y al menos 23 compuestos fenólicos más (Balakrishnan & Schneider, 2020). Otros flavonoides también presentes son orientina, vitexina, rutina, morina, hesperidina y neohesperidina (Pasko et al., 2008).
Se ha demostrado que los perfiles fenólicos y su actividad antioxidante de la quinua difieren según el color, además, las semillas de quinua con coloración más oscura, como la quinua negra, muestran mayor contenido de fenólicos y actividad antioxidante que la blanca (Liu et al., 2020). Las semillas de quinua blanca, roja y negras contenían 466,99; 634,66 y 682,05 mg; 682,05 mg kg-1 de fenoles totales, respectivamente (Repo-Carrasco-Valencia et al., 2010). Siendo el contenido fenólico de la quinua mayor que el de los granos enteros, como el trigo, la cebada mijo, arroz y trigo sarraceno (Asao & Watanabe, 2010).
En el amplio espectro de flavonoides y ácidos fenólicos que posee la quinua, la colocan como un potencial “nutracéutico” o “alimento funcional”, por lo que su ingesta contribuye a mantener la salud y el bienestar de sus consumidos, y simultáneamente reduciendo el riesgo de aparición de enfermedades no transmisibles gracias a su actividad antioxidante, antiinflamatoria y antiproliferativa (Koch, 2019), además de ello previenen y tratan padecimientos crónicos (Razzeto et al., 2019), como la diabetes, el cáncer, los problemas cardiovasculares, las infecciones, las enfermedades neurodegenerativas y otros (Esfanjani et al., 2018).
En recientes publicaciones se ha reportado la presencia de betalaínas, principalmente betanina e isobetanina, mayormente quinuas de color rojo y negro, y se ha reportado que el contenido de los pigmentos betalámicos pueden variar entre 0,15 a 6,10 mg/100 g (Tang et al., 2015), mientras Valencia et al. (2017), encontró valores entre 0,278 y 0,883 mg/100 g para betacianinas, y entre 1,139 y 13,760 mg/100 g para las betaxantinas. Las betalaínas últimamente han ganado popularidad como ingrediente de alimentos funcionales debido a sus propiedades actividades antioxidantes, anticancerígenas, antilipidémicas y antimicrobianas (Gandia-Herrero et al., 2016).
Un número limitado de investigaciones han indagado sobre la presencia de carotenoides en las semillas de quinua, donde estos cumplen la función de proteger la clorofila del daño inducido por la luz, además valiosos para la salud humana por su capacidad antioxidante (Muller et al., 2016). Pocos estudios han examinado el contenido total de carotenoides en las semillas de quinua (Dini et al., 2010). El total de carotenoides encontrados en la quinua varían en función del color de la semilla y de la estructura genética, las semillas de quinua blanca, roja y negra contienen 11,87 14,97 y 17,71 µg/g de carotenoides totales, respectivamente (Tang et al., 2015).
La saponina se encuentra presente principalmente en el salvado (aproximadamente el 34%) para proteger la quinua de plagas y herbívoros (aves e insectos) y microorganismos patógenos (Ruiz et al., 2017). Las cuales son metabolitos secundarios con un fuerte sabor amargo (El-Hazzam et al., 2020). Se puede diferenciar dos tipos de genotipos con respecto a la saponina, el genotipo "dulce" (20-40 mg de saponina/g de peso seco) y el genotipo "amargo" (140-2300 mg de saponina/g de peso seco) (Hernández-Ledesma, 2019). El sabor amargo asociado a las saponinas (triterpenoides) limita el uso de la quinua como alimento. Por ello para eliminar dicho sabor las semillas deben ser molidas y eliminar el salvado para que sean comestibles. Otro método es el lavado, debido a la alta solubilidad en agua de las saponinas (Suarez-Estrella et al., 2018). Ya que el contacto directo entre la sangre y las saponinas puede causar hemólisis, la toxicidad de las saponinas es baja después de la ingestión oral (Graf et al.,2014).
3.2. De las hojas
Se han publicado muchos artículos de investigación y revisión sobre los componentes nutricionales y bioactivos de los granos de quinua. Sin embargo, solo unos pocos investigadores tratan sobre las hojas de quinua, tanto como su composición nutricional, fitoquímica y sus beneficios para la salud humana (Pathan & Siddiqui, 2022).
Tabla 9 Efecto de diversos tratamientos términos sobre los compuestos bioactivos de quinua
| Tratamientos | Parámetros Óptimos | Resultados del efecto del tratamiento | Referencias |
| Tostado | 100 ºC x 15 min | Flavonoides totales: 332,86 ± 0,86 a 421,43 ± 14,19 mg QE/g ms (+26,6%) Fenólicos totales: 135,63 ± 5,46 a 176,75 ±13,07 mg GAE/g (+30,3%) | Babiker et al. (2021) |
| Tostado | 110 °C x 30 min | Polifenoles totales: de 230,257 a 343,317 mg AG/100g ms (+49,1%) Capacidad antioxidante: 1666,58 a 1161,42 µg ET/g (-30,3%) | Torres (2019) |
| Tostado | 180±20 °C x 5 min | Flavonoides totales: 13,27 ± 0,37 a 13,29 ± 0,09 mg QE/g ms (+0,2%) Fenólicos totales: 1,55 ± 0,04 a 2,05 ± 0,01 mg GAE/g (+32,2%) Actividad antioxidante (DPPH): 10,11 ± 0,21 a 12,65 ± 0,58 μmol TE/g (+25,1%) | Sharma et al. (2022) |
| Tostado | 190 ºC x 30 min | Flavonoides totales: 0,37 ± 0,03 a 3,98 ± 0,01 mg/100 g ms (+975,7%) Compuestos fenólicos totales: 2,13 ± 0,06 a 19,28 ± 0,02 mg/100 g ms (+805,2%) | Carciochi et al. (2016) |
| Tostado | 220 ºC x 20 min | Flavonoides totales: 52,925±2,637 a 81,279 ± 1,210 mg QE/100 g ms (+53.6%) Fenoles totales: 121,617±1,974 a 253,351 ± 7,827 mg GAE/100 g ms (+108.3%) | Jin, et al. (2021) |
| Inflado | Aire caliente a 180 ºC x 2 min | Ácidos fenólicos: 151.43±1.22 a 110.05±5.24 μg/g ms (-26.8%) Flavonoides: 534.99±4.13 a 674.58±0.35 μg/g ms (+26.1%) | Paucar-Menacho et al. (2018) |
| Malteado y Tostado | Germinación a 23 ºC x 3 días y tostado a 145 ºC x 30 min | Flavonoides totales: 11,06 a 41,71 mg QE/100 g ms (+277,1%) Fenoles totales: 39,29 a 143,29 mg GAE/100 g ms (+264,7%) Compuestos fenólicos totales: 2,13 ± 0,06 a 39,23 ± 0,27 mg/100g ms (+1741.8%) | Carciochi et al. (2016) |
| Cocción a presión | Cocción en olla a presión con agua (1:3 p/v) x 6 min | Fenoles totales: 97,60 ± 5,65 a 127,54 ± 7,22 mg GAE/100 g ms (+30,6%) Actividad antioxidante (DPPH): 30,34 ± 0,42 a 32,13 ± 0,10 mgTE/100 g (+5,9%) | Nickel et al. (2016) |
Las hojas de quinua presentaron mayor contenido proteico que los granos, así como nutrientes inorgánicos como calcio, fósforo, hierro y zinc. Tanto los granos como las hojas tienen un contenido fenólico considerable. Además, los granos de quinua presentaron mayor contenido de saponina que las hojas, mientras que las hojas contenían más nitratos y oxalatos que los granos (Villacrés et al., 2022). Las hojas de quinua no contienen gluten y proporcionan una excelente fuente de proteínas, aminoácidos, minerales esenciales y ácidos grasos omega-3 (Pathan & Siddiqui, 2022).
Varios estudios han indicado que las hojas de quinua pueden servir potencialmente como una fuente rica de compuestos fenólicos, caracterizada por un amplio espectro de actividades biológicas, que incluyen el potencial antioxidante y los efectos citostáticos. Debido a que se ha sugerido el alto potencial nutracéutico de estos compuestos, las observaciones sugieren que las hojas de quinua podrían introducirse en la dieta estándar como una verdura de hoja verde y nutritivamente valiosa (Gawlik-Dziki, et al., 2013). Las cantidades representativas de carotenoides en las hojas de quinua son de gran beneficio para la salud humana, y al incorporarlos en la alimentación diaria disminuye los riesgos de contraer los diferentes tipos de cáncer, degeneración muscular, cataratas entre otras, acción que se debe a la capacidad de los carotenoides por atrapar oxigeno singlete (Ventosa et al., 2008).
Las hojas, presentan un considerable efecto antioxidante, atribuible a los flavonoides totales (1,46 - 2,61 mg CAE/g muestra) y a los compuestos fenólicos (11,71 mg GAE/g de muestra seca) (Malpartida, 2017). Las hojas tienen aproxi madamente 82 - 190 mg/kg de carotenoides, 1,2 - 2,3 mg/kg de vitamina C y 27 - 30 mg/kg de proteínas. Estudio sobre hojas frescas revelaron humedad abundante (83,92 - 89,11%), clorofila a (0,48 -1,82 mg/g), clorofila B (0,25 - 0,07 mg/g) y una cantidad mucho mayor de carotenoides foliares (230,23 - 669,57 mg/kg) (Bhargava et al., 2006). Chacaliaza-Rodriguez et al. (2016), determino el contenido de componentes biológicamente activos en hojas de dos cultivares de quinua (Salcedo y Altiplano) producidos en Perú, donde el contenido de polifenoles totales y flavonoides totales es similar en ambas muestras para Salcedo (10,55 mg GAE/g y 8,69 mg/g) y Altiplano (10,72 mg GAE/g y 9,14 mg/g) respectivamente.
4. Impacto del tratamiento térmico
Al igual que la mayoría de otros granos, las semillas de quinua deben pasar por ciertos tratamientos térmicos de preprocesamiento antes del consumo doméstico o durante los protocolos de producción industriales, en los que ocurren muchos cambios según el tratamiento, la duración del procesamiento y los granos que se evalúan (Kataria et al., 2021). Además, el procesamiento de granos ha demostrado un papel importante en la mejora de los componentes nutricionales, especialmente los compuestos bioactivos, como se observa en la Tabla 9 donde se compara el efecto de diversos tratamientos sobres los compuestos bioactivos de la quinua.
Como se ha demostrado anteriormente el procesamiento utilizado en alimentos puede afectar los compuestos bioactivos y su capacidad antioxidante; tales procesamientos pueden ejercer una reducción, un aumento o mantenimiento de estas propiedades (Nickel et al., 2016). Algunos tratamientos térmicos, como la cocción, el horneado o el secado pueden afectar los componentes nutricionales y contribuir a la oxidación de proteínas, la degradación del triptófano y la carbonilación de proteínas (Soladoye et al., 2015), el secado tiene diversos efectos sobre el contenido fenólico y los carotenoides (Multari et al., 2018). Además de mejorar las propiedades funcionales que influyen principalmente en la textura y propiedades organolépticas (Sharma et al., 2022). Los tratamientos como extrusión y tostado, en la harina de quinua resultan favorables, por contribuir a la degradación de las moléculas de saponina (Brady et al., 2007).
Paucar-Menacho et al. (2018) comparó el perfil nutricional de la quinua en forma natural y la quinua expandida o popeada, la última resultó conservar en gran medida su perfil nutricional y los aminoácidos, donde los ácidos hidroxicinámico e hidroxibenzoico fueron los principales compuestos afectados por el calentamiento en seco, a pesar de ello se observó que la composición de aminoácidos de las proteínas era de calidad adecuada, según los requisitos de la FAO/OMS. Al final el inflado o popeado de la quinua mejoró la liberación de flavonoides.
La quinua hervida presenta ligeramente menor contenido de proteína bruta, grasa bruta, ceniza y almidón. A comparación de la cocción al vapor/tostado donde este no causa diferencias significativas en la composición proximal. En el caso del contenido total de fenoles y flavonoides de los extractos de quinua, se detectó una mayor reducción con el tratamiento de hervido que con el de cocción a vapor. Dichos tratamientos también redujeron la luminosidad, aumentaron el color amarillento de las muestras de quinua y aumentaron el índice de absorción de agua, pero disminuyeron el índice de solubilidad en agua. La hidrólisis del almidón in vitro aumentó sustancialmente después de ambos tratamientos térmicos (Goh & Lee, 2017).
Los procesos de cocción al vapor destruyeron en gran medida la estructura del tejido de la quinua, lo que provocó una pérdida significativa de componentes fenólicos/flavonoides y la disminución de la capacidad antioxidante. El proceso de horneado tuvo un impacto mínimo en la estructura del tejido y los componentes activos debido a la protección del eje hipocotilo-radícula (Gu et al., 2021).
Durante muchos años, el procesamiento por irradiación fue considerado como un método físico no térmico o en frío para conservar los alimentos y productos alimenticios, mediante la exposición de los alimentos a la radiación ionizante (Antonio et al., 2012). La irradiación sometida en la quinua mostró ligeras diferencias en el contenido de saponina tras la exposición a 3 y 6 kGy (kiloGray). Además, se demostró que el contenido fenólico total aumentó 34,52 - 30,92 mg GAE/100g comparado con los 26,25 mg GAE/100g en la quinua no irradiada; el contenido total de flavonoides aumento de 67,44 - 62,89 mg QE/100g a 53,15 mg de QE/100g (Abdelaleem & Elbassiony, 2021). Similar a lo descubierto por Harrison & Were (2007), donde demostraron que la irradiación gamma aumentó el contenido fenólico en la piel de las almendras, así como en la canela y el clavo. Sin embargo, el contenido de compuestos fenólicos no cambió en la nuez moscada.
5. Impacto de la germinación
La germinación es un método ampliamente practicado para mejorar el valor nutricional y reducir sus factores antinutricionales de las semillas (Padmashree et al., 2018). Incorpora una serie de eventos que comienzan con la absorción de agua por parte de la semilla y terminan con la elongación del eje del embrión. La posterior movilización de las principales reservas de almacenamiento está asociada al crecimiento del brote (Benincasa et al., 2019).
Figura 2 Número de publicaciones de artículos científicos sobre la quinua. (a) Información obtenida de la base de datos Scopus (criterios de búsqueda: ARTICLE TITLE, ABSTRACT, KEYWORDS: ''Quinoa'' y ARTICLE TITLE, ABSTRACT, KEYWORDS: “subject areas”). (b) Información obtenida de la base de datos Scopus (criterios de búsqueda: KEYWORDS: '' Quinoa'' y tipo de DOCUMENT TYPE: ''ALL'').
Durante la germinación, se producen numerosos cambios bioquímicos que generan la movilización, la acumulación y el metabolismo de nutrientes y otros fitoquímicos, una reducción de los componentes antinutricionales y por consecuente una mejora de la calidad nutricional del grano (Gawlik-Dziki et al., 2013). Las reacciones que ocu rren en el grano conducen a modificaciones estructurales y la síntesis de nuevos compuestos (Singh et al., 2015). Tanto la composición química como el valor nutricional de los granos están altamente influenciados por el proceso de germinación. Como se ha indicado anteriormente, la germinación de los granos de cereales y pseudocereales provoca un aumento general del valor nutricional y de las propiedades antioxidantes lo que posiblemente ejerce efectos promotores de la salud y reduce el riesgo de va rias enfermedades. (Pilco-Quesada et al., 2020). Los germinados son considerados como alimentos funcionales que facilitan su asimilación y aprovechamiento de nutrientes en el organismo (Snagronis & Machado, 2007).
Se ha demostrado que la germinación aumenta el contenido mineral y reduce significativamente estos componentes antinutricionales presentes en ella como las saponinas y el ácido fítico, y otros como el tanino, el inhibidor de la tripsina y el oxalato presentes en cantidades mínimas (Bhinder et al., 2021).
Según Darwish et al. (2020), la germinación de las semillas de quinua aumenta los contenidos de hierro, calcio y zinc en un 39,43, 49,04 y 20,25%; la vitamina C y los carotenoides en un 32,17 y 26,02%, respectivamente; disminuya los factores antinutricionales como la saponina, ácido fí tico y taninos en un 59,60, 50,0 y 11,32%, respectivamente. Además, la germinación aumenta significativamente el contenido fenólico total en la quinua, mejorando la cali dad nutricional. Donde el contenido fenólico total de la quinua roja y amarilla aumenta en más del 200% después de 6 días de germinación (Al-Qabba et al., 2020).
Paucar-Menacho et al. (2017) evaluó la influencia de la germinación en la quinua, concluyendo que el tiempo de germinación y la temperatura son factores clave que afectan a la bioactividad de los brotes. Definió que la germinación en condiciones óptimas de 42 h y 20°C provoco un marcado incremento de 1,8 veces el contenido fenólico total y 1,3 veces la actividad antioxidante, además de una mayor concentración de flavonoides y compuesto no flavonoides.
6. Retos actuales y futuros
La quinua ha sido intensamente investigada a lo largo de los años, principalmente su composición nutricional y su perfil de compuestos bioactivos. Pero actualmente, la atención se ha centrado en la hoja de la quinua, donde se ha demostrado que presenta un perfil nutricional similar o mejor, en algunos aspectos, que la quinua misma (Sharma et al., 2022), la Figura 2 refleja que actualmente hay pocos artículos publicados que se centran en investigar las virtu des de la hoja de quinua, la gran mayoría de publicacio nes se centran más en sus propiedades botánicas y agrí colas en sí, dejando de lado las propiedades nutriciones de la hoja. En contra posición hay un creciente interés sobre el efecto de diversos tratamientos térmicos en quinua, que ocasionan una mejora en sus compuestos bioactivos, semejante a los granos andinos germinados, donde las ultima publicaciones centran su atención en la mejora nutricional que proporciona y la oportunidad de su utilización que esto conlleva.
Las hojas de quinua representan un nuevo insumo vegetal prometedor de valor agregado que podría resolver los problemas de desnutrición y contribuir a la seguridad alimentaria y nutricional. Sin embargo, el consumo de hojas de quinua como verdura no es común hoy en día. Las verduras se pueden comer como vegetales cocidos y ensaladas. Además, las hojas de quinua se pueden combinar como ingredientes alimentarios funcionales en otros productos alimenticios sin gluten. Se necesita más investiga ción para dibujar una imagen completa de la importancia nutricional y funcional para la salud humana y crear conciencia sobre el uso de hojas de quinua en la dieta hu mana como nuevos "súper vegetales" (Pathan & Siddiqui, 2022).
El procesamiento térmico mejora la tecnobiofuncionalidad de la quinua, que puede ser utilizada en protocolos industriales convencionales para la prepara ción de productos autóctonos y especiales, fomentando la incorporación y el consumo de quinua cruda y proce sada térmicamente en alimentos funcionales. También, la germinación es una propuesta excelente que puede mejorar la calidad nutricional y proporciona una mayor biodisponibilidad de los nutrientes de este grano andino, fomentando así el uso de los granos germinados procesados como ingredientes en productos funcionales para personas con dietas especiales sin gluten o vegetarianas. (Repo-Carrasco-Valencia & Vidaurre-Ruiz, 2019).
7. Conclusiones
Las investigaciones científicas sobre quinua, en los últimos años, han destacado ampliamente gracias a sus propiedades nutricionales y funcionales, esto debido a que es uno de los pocos alimentos que posee en su composición todos los aminoácidos esenciales y una amplia gama de compuestos bioactivos, logrando ser la mejor opción para combatir la desnutrición y prevenir enfermedades. Estas investigaciones también han destacado la importancia nutricional y la capacidad antioxidante que las hojas de la quinua tienen, dado su alto contenido proteico, su contenido de compuestos fenólicos y una amplia gama de compuestos bioactivos, convirtiéndose así en un alimento saludable por sus altas cantidades de nutrientes y benefi cios para la salud.
Una forma de enriquecer o mejorar la cantidad de compuestos bioactivos en la quinua es por medio de la aplicación de tratamientos térmicos y por procesos de germinación, que según lo documentado proporciona un aumento sobre los compuestos bioactivos con relación a las semillas sin germinar. El procesamiento de alimentos por tratamientos térmicos, afectan de forma positiva so bre los compuestos bioactivos y la capacidad antioxidante en el producto terminado. Además, se ha demostrado que el proceso de germinación de la quinua logra aumentar notablemente el contenido de sus compuestos bioactivos y además mejora su biodisponibilidad de los mismos, debido a la síntesis de sus compuestos.
Se recomienda estudiar la aplicación de la germinación y procesos térmicos en la elaboración de productos funcionales, y fomentar el consumo de la hoja de quinua, como insumo para posibles aplicaciones en productos alimenticios innovadores.
