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Glucosinolatos en el brócoli y sus aplicaciones en la industria alimentaria

El brócoli es una de las hortalizas que existen en la naturaleza con más concentración de glucosinolatos, compuestos bioactivos naturales con propiedades beneficiosas para la salud humana y vegetal.

La recuperación de productos naturales que generan excedentes en la industria agroalimentaria, para revalorizarlos mediante upcycling y desarrollar nuevos usos y aplicaciones, está en auge y el brócoli es una hortaliza perfecta para estos fines.

El brócoli en polvo posee propiedades destacadas para su uso como ingrediente funcional en panificación y en el desarrollo de novel food, y además, la presencia de glucosinolatos permite que las elaboraciones en los que se utilice como ingrediente cuenten con características adicionales beneficiosas para la salud.

 

 

Características del brócoli en polvo

El brócoli (Brassica oleracea var. Italica) es una planta herbácea anual de la familia Brassicaceae, formada por cabezas florales carnosas comestibles, que se desarrollan sobre un tallo grueso, rico en fibra, proteínas y compuestos con actividad biológica. Suele consumirse crudo o cocinado en distintos formatos, al horno, en salteados o en cremas.

Algunas de las propiedades del brócoli como ingrediente funcional son: 

La elevada concentración en fibra permite su utilización en la industria de la panificación, mejorando la calidad del pan, su capacidad antioxidante y el análisis organoléptico final, como se vio en detalle en el artículo “El brócoli como ingrediente funcional en panificación” 

Posee un alto contenido en proteína de origen vegetal, y puede ser utilizado como fortificante nutricional en la elaboración de distintos productos en la industria alimentaria.

Es fuente de vitamina C, que actúa como antioxidante natural, y otras vitaminas como las del grupo B, E y K.

Presenta otros compuestos bioactivos con distintas propiedades y aplicaciones para la industria como los carotenoides, flavonoides, ácidos hidroxicinámicos y los glucosinolatos.

Estas propiedades permiten que el brócoli pueda utilizarse como un ingrediente funcional, y recuperar los excedentes o food waste, para ser reutilizados en la industria agroalimentaria una vez que ha sido transformado y revalorizado mediante upcycling. 

“El brócoli es la Brassica con mayor concentración de glucosinolatos”

El brócoli en polvo de Agrosingularity presenta las siguientes características destacadas para su utilización como ingrediente funcional:

43% de fibra
15% de proteína
20,3 % de hidratos de carbono
110 mg Vitamina C/100 gramos
Altas concentraciones de potasio, fósforo y calcio
Fuente de glucosinolatos, fenoles y otros compuestos con capacidad antioxidante.
Bajo aporte calórico, solo 26 kcal/100 g

Gracias a sus propiedades naturales y a sus compuestos con capacidad antioxidante, el brócoli en polvo de Agrosingularity puede usarse en la industria alimentaria para múltiples usos.

¿Qué son los glucosinolatos?

Los glucosinolatos pueden encontrarse en altas concentraciones en especies vegetales como el brócoli y otras crucíferas como las coles de Bruselas (Brassica oleracea var. Gemmifera) o el repollo (Brassica oleracea var. Capitata).

Los glucosinolatos son esteres cis-N-hidroximinosulfatos, y son una familia de compuestos naturales del metabolismo secundario de las plantas, en concreto de las Brassicas, que son hidrolizados por las enzimas mirosinasas para obtener los isotiocianatos. Éstas son las moléculas activas con propiedades beneficiosas para la salud humana, así como en la defensa de las plantas frente a insectos y patógenos. Cada planta de la familia Brassica tiene un perfil de glucosinolatos específico, y en concreto en el brócoli destaca la presencia de glucorrafanina (glucoraphanin) y glucobrasicina.

Figura 1. Estructura general de los glucosinolatos [2].

La mayor concentración de glucosinolatos se ha identificado en los brotes jóvenes del brócoli, con una concentración de 22,7 µmol/g peso fresco, mientras que en el brócoli maduro esta concentración desciende a 3,37 µmol/g peso fresco [1].

Aplicaciones de los glucosinolatos en la industria alimentaria

Algunas de las propiedades más destacadas de los glucosinolatos que pueden tener interés en la industria alimentaria son su capacidad de afectar al estrés oxidativo y a la actividad antioxidante; y sus efectos beneficiosos para la salud, por ejemplo su actividad antiinflamatoria, y al actuar como inhibidor en el desarrollo de distintas enfermedades tales como alzhéimer, cáncer o incidencias cardiovasculares.

Los glucosinolatos presentan una toxicidad baja y son ampliamente consumidos al ingerir distintos tipos de crucíferas diariamente. Por ello, pueden utilizarse en la industria alimentaria con distintos fines como fortificantes y antioxidantes naturales, o con funciones nutraceúticas para la dieta diaria.

Factores que influyen en la cantidad de glucosinolatos en el brócoli

La concentración de glucosinolatos totales en el brócoli se ve afectada por distintos factores, tanto antes de la cosecha como post cosecha [2]. Algunos de ellos son:

  • Variabilidad genotípica, que se ve a su vez afectada por las condiciones climatológicas, encontrándose grandes diferencias entre unos genotipos y otros, y la concentración de distintos glucosinolatos.
  • Factores pre-cosecha, como por ejemplo:
    • El estado de desarrollo del brócoli en el momento de la recolección, ya que se ha visto que plantas jóvenes acumulan hasta 20 veces más glucosinolatos que las recogidas más tarde.
    • La variación estacional y el medio ambiente en el que se desarrolle el cultivo, que definen la composición fitoquímica así como las características organolépticas.
    • Prácticas agrícolas, como el riego, la fertilización y el balance de nutrientes, afectan al perfil y concentración final de glucosinolatos.
  • Factores post-cosecha, como por ejemplo:
    • El almacenamiento del brócoli una vez recolectado, ya que a mayor tiempo de espera antes de su consumo mayores cambios pueden observarse, tanto en un aumento como posible disminución de los glucosinolatos según las condiciones.
    • Procesado del brócoli antes de su distribución y consumo, y los tratamientos efectuados, como el térmico que disminuye la cantidad de glucosinolatos al exponerse a elevadas temperaturas.
    • Envasado, dependiendo de si se hace en atmósfera controlada o modificada, puede interferir en la concentración final de glucosinolatos de manera negativa.

Conclusiones

El brócoli es un ingrediente funcional para la industria alimentaria, gracias a la elevada presencia de fibra, proteínas y vitamina C, y de compuestos bioactivos de interés como los glucosinolatos.
Las elevadas cantidades de glucosinolatos en el brócoli permiten que pueda utilizarse en la industria alimentaria como antioxidante, además de aportar propiedades beneficiosas para la salud.
En Agrosingularity trabajamos con brócoli en polvo de la más alta calidad, revalorizado mediante upcycling, para su aplicación en la industria alimentaria con distintos fines.

Referencias

[1] Vanduchova et al., 2019. Isothiocyanate from broccoli, sulforaphane and its properties. Journal of Medicinal Food 22(2): 121-126.

[2] Ilahy et al., 2020. Pre- and post-harvest factors affecting glucosinolate content in broccoli. Frontiers in Nutrition 7: 147.