Resumen de Estudio del impacto del proceso de desamargado y fermentación sólida sobre la composición nutricional del grano de lupino y su aplicación en panificación
Entre las leguminosas, el lupino ha sido identificado como promisorio, por su alto contenido y calidad de proteínas y otros nutrientes, apropiados para la producción sostenible y con beneficios potenciales para la salud. A pesar de su alto contenido nutricional, la presencia de alcaloides quinolizidínicos (QAs) en la especie Lupinus mutabilis limita la expansión de su uso y consumo. Por lo tanto, el objetivo general de la presente tesis doctoral es mejorar el procesamiento de lupino con respecto a la eficiencia del proceso y la composición nutricional, y validar la aplicabilidad de los productos resultantes en un alimento básico como el pan. Con ese objetivo, se evaluó el efecto de dos tratamientos térmicos, acuoso (ATT) y salino (STT), sobre los QAs y el contenido total de proteínas, así como sobre las características del grano (tamaño, textura y color) en tres variedades de lupino (INIAP-450, INIAP-451 y Criollo). Los dos métodos fueron efectivos para reducir los QAs a niveles seguros de consumo (2,5-3,5 g·kg-1 peso seco), pero el STT fue más eficiente en términos del tiempo (58 h frente a 84 h) y el volumen de agua (66 L frente a 127 L) requeridos.
Debido a que el proceso de desamargado causó la pérdida de ciertos nutrientes del grano de lupino, se exploró la fermentación en estado sólido, utilizando Rhizopus oligosporus, para mejorar el valor nutricional de tres variedades de L. mutabilis, incluyendo el impacto de la condición del grano (entero o triturado) y la presencia de tegumento. Después de la incubación a 28 °C por 96 h, la acidez titulable aumentó a 0,60%, el pH disminuyó a 4,03 y el nitrógeno total del grano triturado sin tegumento alcanzó un valor de 108,27 g·kg-1 peso seco, en la variedad Criollo; confirmando el efecto positivo de la fermentación de los granos. El desamargado y la fermentación sólida indujeron cambios significativos en la composición nutricional de las tres variedades de lupino. Concretamente, la aplicación de los dos procesos aumentó el contenido de proteína a 644,55 g·kg-1 peso seco (Criollo). Los aminoácidos variaron de forma diferente según el proceso aplicado al grano, así el desamargado causó una disminución de la mayoría de aminoácidos, excepto los ácidos aspártico y glutámico, leucina y fenilalanina. En contraste, al aplicar la fermentación la mayoría de aminoácidos experimentaron un incremento, con relación al grano desamargado, excepto el ácido aspartico, serina, histidina, glicina, arginina, alanina, lisina y fenilalanina. Los ácidos grasos poliinsaturados aumentaron por efecto del desamargado hasta un valor promedio de 292,25 g·kg-1; con la fermentación aumentó el contenido de monoinsaturados (559,78 g·kg-1 de aceite de lupino) y poliinsaturados (293,17 g·kg-1 de vi aceite de lupino). Paralelamente, la fermentación causó una disminución del almidón total, almidón resistente, potasio, hierro y zinc, pero el nivel de reducción varió dependiendo de la variedad de lupino. Los procesos de desamargado y fermentación sólida afectaron también a los componentes antinutricionales y las propiedades antioxidantes benéficas de las tres variedades de lupino, causando una disminución de los siguientes antinutrientes: nitratos (94,47%), taninos (82,14%), alcaloides (93,80%), ácido fítico (71,57%) e inhibidores de tripsina (76,83%). La actividad ureasa expresada como diferencia de pH disminuyó hasta 0,05. Los fenoles, los carotenoides y la capacidad antioxidante disminuyeron debido al proceso de desamargado en 96,83; 52,63 y 96,12%, respectivamente, pero mejoraron debido a la fermentación sólida en 1056,87%, 165,42% y 1509,81%, respectivamente.
Cuando las harinas de lupino se probaron en panificación, se obtuvieron panes trigo-lupino con diferentes niveles de substitución (10%, 15%, 20%). El lupino debilitó la masa durante el mezclado, con un tiempo de desarrollo y estabilidad más cortos, especialmente la harina de lupino fermentado (FLF). Las harinas de lupino desamargado (DLF) y fermentado (FLF) redujeron significativamente el volumen de los panes lupino-trigo, particularmente con una sustitución (> 10%). El efecto detrimental observado con mayores niveles de sustitución (20%) fue atenuado usando FLF, sin embargo, los panes elaborados con esta harina, recibieron menores calificaciones sensoriales, debido al sabor ácido detectado por los panelistas. Las dos harinas de lupino permitieron obtener panes lupino-trigo con una composición química similar, aumentando el contenido promedio de proteína, grasa y fibra dietética, en comparación con los panes de trigo.
En general, este estudio dio a conocer las condiciones para realizar un eficiente desamargado del lupino y el impacto de la fermentación en estado sólido para la mejora nutricional del grano, lo que condujo a la obtención de harinas que podrían usarse para reemplazar parcialmente a la harina de trigo en la elaboración de pan, contribuyendo a la sostenibilidad económica de los cultivos de Ecuador.
