Usos del pirofosfato férrico: desde el enriquecimiento de alimentos hasta la estabilidad sensorial

La deficiencia de hierro sigue siendo un problema mundial y, por lo tanto, requiere estrategias eficaces y sostenibles para el enriquecimiento con hierro. El pirofosfato férrico (Fe4(P2O7)3) ofrece una solución gracias a su estabilidad sensorial superior y su menor reactividad. A diferencia de otros compuestos de hierro, el pirofosfato férrico mantiene el sabor y el color de los alimentos enriquecidos. Esto hace que el pirofosfato férrico sea una opción ideal para enriquecer productos alimenticios y ayuda a proporcionar beneficios nutricionales sin comprometer el sabor y el aspecto.

En este blog, comprenderemos los usos del pirofosfato férrico, junto con un enfoque en la biodisponibilidad y el aporte de nutrientes para la aceptación sensorial en el enriquecimiento de los alimentos.

Conclusiones:

• El pirofosfato férrico mejora la biodisponibilidad en el enriquecimiento de alimentos, manteniendo el sabor, el color y la textura sin comprometer los beneficios nutricionales.
• Resuelve los retos sensoriales al reducir el sabor metálico, prevenir el oscurecimiento y preservar el aspecto de los alimentos en productos sensibles como los lácteos.
• La combinación del pirofosfato férrico con potenciadores como el EDTA y el ácido ascórbico mejora la absorción, lo que lo hace eficaz para el enriquecimiento a gran escala.

Usos del pirofosfato férrico en la industria alimentaria y de bebidas

El uso del pirofosfato férrico en alimentos y bebidas se centra en el sabor limpio y la estabilidad de la matriz, siendo la microencapsulación una herramienta fundamental en recetas delicadas. Un ensayo realizado en Perú con una bebida de arándanos y quinoa con pirofosfato férrico indicó un aumento de la ferritina de 40,67 a 54,19 ng/ml en seis meses [1].

A continuación se indican algunos usos del pirofosfato férrico en bebidas y alimentos:

• Microencapsulación para mayor estabilidad: La microencapsulación del pirofosfato férrico garantiza que las partículas se encuentren dentro de una capa de carbohidratos o lípidos. Esto asegura que el hierro esté protegido contra la oxidación y preserva el sabor y el color de las bebidas fortificadas.
• Bebidas lácteas y vegetales: El pirofosfato férrico es un compuesto adecuado para la leche, la soja y la avena debido a su reducida reactividad. Además, su formulación garantiza la consistencia nutricional sin cambios en el sabor durante el almacenamiento.
• Productos de cereales y panadería: Los productos horneados y las mezclas de cereales pueden enriquecerse con pirofosfato férrico, ya que ofrece una alta estabilidad térmica y niveles reducidos de interferencia sensorial. Además, el tamaño controlado de las partículas mejora su integración general en productos extruidos, como el arroz o las galletas enriquecidos.
• Mejora de la biodisponibilidad con cofactores: La integración adecuada del pirofosfato férrico con EDTA sódico, ácido cítrico y ácido ascórbico mejora la absorción de nutrientes en el intestino. Estos agentes quelantes ayudan a mejorar la solubilidad en el tracto gastrointestinal y a mantener la estabilidad sensorial en los productos alimenticios.

El pirofosfato férrico con minerales resuelve los principales obstáculos de la fortificación al garantizar una nutrición estable, la seguridad del producto y la consistencia en el sabor.

3 retos en el enriquecimiento con hierro y cómo ayuda el pirofosfato férrico

El enriquecimiento con hierro de los productos alimenticios suele plantear dificultades a la hora de mantener la calidad sensorial y el valor nutricional del producto. Un estudio sugiere que los productos alimenticios enriquecidos pueden reducir las posibilidades de anemia ferropénica entre los niños y disminuir su prevalencia hasta en un 10 % [2]. El pirofosfato férrico proporciona una solubilidad más controlada y un sabor neutro en diversos sistemas alimentarios.

Estos son algunos de los retos que plantea el enriquecimiento con hierro para mantener la estabilidad del color y otras características de los productos alimenticios:

1. Desafíos sensoriales

Las sales de hierro solubles, cuando se añaden a los productos alimenticios, aportan un sabor metálico y a menudo decoloran las partículas de los alimentos. En algunos casos, suelen provocar un sabor rancio. En tales condiciones, el pirofosfato férrico conserva su estabilidad, especialmente en productos alimenticios ricos en grasas, y mejora la eficacia visual de los productos enriquecidos.

2. Dificultad en el suministro de nutrientes

La tasa de absorción del pirofosfato férrico es bastante lineal y proporciona un aporte estable de nutrientes, a diferencia del sulfato ferroso. El enriquecimiento con cofactores como el EDTA y el ácido cítrico ayuda a que los compuestos de hierro se liberen de forma estable sin comprometer el sabor y la textura de los productos alimenticios.

3. Mantener la eficacia en las formulaciones

El pirofosfato férrico es una opción económica para las organizaciones que buscan una fortificación a gran escala, y un ejemplo importante es su uso en la fortificación del arroz, ya que permite mantener el sabor neutro de este cereal. Dada la disponibilidad de varios compuestos de hierro para la fortificación, es fundamental aislar el compuesto adecuado para mantener el sabor y la eficacia nutricional.

Ahora, exploremos cómo el pirofosfato férrico permite una mejor absorción del hierro en los productos alimenticios enriquecidos.

Mejora de la biodisponibilidad del hierro procedente del pirofosfato férrico en productos enriquecidos

Las modificaciones dietéticas con alimentos enriquecidos permiten almacenar hasta un 70 % de hierro, lo que es mucho más que otras estrategias [3]. Otra investigación sugiere que la biodisponibilidad del pirofosfato férrico es del 57 % en el arroz enriquecido [4]. La investigación indica una necesidad clara de adaptación del cofactor y el vehículo para lograr un impacto nutricional.

A continuación se indican algunas consideraciones clave sobre la absorción y la biodisponibilidad del pirofosfato férrico:

• Tamaño de las partículas: Las formas microionizadas de pirofosfato férrico tienen una biodisponibilidad relativa (RBV) del 15 % al 75 % en un ensayo clínico en comparación con el sulfato ferroso [5]. Esta diferencia se debe al tamaño de las partículas, junto con la matriz y el vehículo de administración.
• Fortificación conjunta con potenciadores: en el arroz extruido fortificado con pirofosfato férrico y sulfato de zinc, se registró una absorción fraccionada del 4,5 % y una RBV del 62 % en comparación con el sulfato ferroso.
• Gestión de los inhibidores: el calcio y los polifenoles son responsables de reducir la absorción de hierro. El pirofosfato férrico es un vehículo con bajos inhibidores, lo que facilita la adición de ácido ascórbico.

A continuación, veamos cómo el pirofosfato férrico mantiene la estabilidad sensorial mediante la conservación adecuada del color y la textura de los alimentos y bebidas.

Estabilidad sensorial del pirofosfato férrico

El pirofosfato férrico ayuda a conservar el color, el sabor y la textura de los productos alimenticios en condiciones de almacenamiento exigentes.

Así es como el pirofosfato férrico mantiene unas propiedades sensoriales uniformes durante el enriquecimiento de los alimentos:

• Sabor neutro: la baja solubilidad del pirofosfato férrico lo convierte en una opción adecuada para alimentos ricos en grasas y proteínas. Además, es la fuente de hierro preferida para la leche aromatizada, las bebidas de frutas y las mezclas de cereales.
• Conservación del color: las sales ferrosas tradicionales tienden a oscurecer los productos alimenticios; sin embargo, el pirofosfato férrico conserva el atractivo visual de los alimentos y evita que se oscurezcan.
• Control de la oxidación: El uso de pirofosfato férrico reduce la catálisis oxidativa, y la naturaleza inerte del compuesto ayuda a evitar el desarrollo de olores picantes que predominan en las formulaciones fortificadas que utilizan compuestos ferrosos.
• Estable al calor y al pH: El pirofosfato férrico no es lábil al calor y puede soportar variaciones rápidas en los niveles de pH. Por lo tanto, es un compuesto estable para la producción y distribución a gran escala de alimentos fortificados.

Exploremos la diferencia entre el pirofosfato férrico y los compuestos de hierro tradicionales, que son populares en las industrias alimentarias a gran escala para el enriquecimiento.

Pirofosfato férrico frente a otras fuentes de hierro en el enriquecimiento de alimentos

Los compuestos ferrosos tienen una absorción basal más alta; sin embargo, estos compuestos tienden a alterar el sabor y el color de los productos alimenticios. Esto es evidente en los productos lácteos y de arroz, ya que tienen un sabor neutro. Por otro lado, el pirofosfato férrico, con su fuerte estabilidad oxidativa, lo convierte en una opción fiable para el enriquecimiento de alimentos. A continuación se muestra la diferencia entre las sales ferrosas, como el sulfato ferroso (FeSO4) y el pirofosfato férrico:

Pirofosfato férrico

• Sabor neutro con un regusto metálico mínimo.
• Baja solubilidad en agua y necesita potenciadores para alcanzar niveles más altos de absorción.
• Mayor biodisponibilidad y biodisponibilidad relativa dentro de la matriz alimentaria.
• Compuesto de color blanquecino que es estable al calor y a la luz.

Sulfato ferroso

• Sabor metálico y amargo intenso, detectable en alimentos enriquecidos.
• Aspecto grisáceo y propenso a oscurecerse.
• Ideal para alimentos enriquecidos en los que el sabor y el aspecto no son fundamentales.
• Las altas tasas de solubilidad y la rápida absorción suelen comprometer los perfiles sensoriales.

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El pirofosfato férrico ofrece una valiosa solución para el enriquecimiento con hierro, ya que mantiene la calidad sensorial y las exigencias nutricionales. La combinación adecuada del pirofosfato férrico con cofactores optimiza el proceso de enriquecimiento en su conjunto. Por lo tanto, con una formulación cuidadosa, los fabricantes pueden mejorar la tasa global de absorción y la aceptación por parte de los consumidores de los productos alimenticios enriquecidos.

West Bengal Chemical Industries Limited (WBCIL) es un fabricante líder de pirofosfato férrico de alta calidad, muy utilizado en el enriquecimiento de alimentos y bebidas. WBCIL se posiciona como socio global de API y suministra a más de 60 países. Como fabricante líder de API, WBCIL da prioridad al cumplimiento estricto de las normas ISO, GMP y OMS en todo el proceso de producción. El pirofosfato férrico ofrece una estabilidad excepcional y un impacto sensorial mínimo, y su naturaleza higroscópica favorece una vida útil más larga.