Biodisponibilidad de fe y ca en cereales

Departament de Medicina Preventiva i Salut Pública, Ciències
de l’Alimentació, Toxicologia i Medicina Legal
- Àrea de Nutrició i Bromatologia -
BIODISPONIBILIDAD IN VITRO DE HIERRO Y CALCIO EN
CEREALES Y DERIVADOS
Máster Universitario en Calidad y Seguridad Alimentaria
3ª edición 2011-2012

TRABAJO DE FIN DE MASTER
Presentado por:
Yury Caldera Pinto
Dirigido por:
Dra. Reyes Barberá Sáez
Dr. Antonio Cilla Tatay
Valencia, julio 2012

Índice
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b

Índice
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c

Al futuro: Valeria,
María Andrea y Galileo

Índice
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d

Índice
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e

ÍNDICE
Páginas
ÍNDICE DE CUADROS…………….…………….…………….…………….…………………. i
ÍNDICE DE FIGURAS…………….…………….…………….……………………..……….…. iii
RESUMEN………………………………………………………………………………………….. vi
INTRODUCCIÓN…………….…………….…………….…………….………………………… 1
OBJETIVOS…………….…………….…………….…………….……………………………… 3
PLAN DE TRABAJO…………….…………….…………….…………….…………………..… 5
ANTECEDENTES BIBLIOGRÁFICOS…………….…………….………………….…….…… 7
1. MINERALES…………….…………….…………….…………….…………………….……… 7
1.1. HIERRO…………….…………….…………….………………………………………… 7
1.1.1. Funciones……………………….…………….…………….………………………. 7
1.1.2. Absorción…………….…………….…………….…………….………………….…. 9
1.1.3. Factores intrínsecos y extrínsecos en la biodisponibilidad de hierro……..…... 12
1.2. CALCIO…………..……….……..………..………...…………..…………………………… 14
1.2.1. Funciones……………………………..…………..……………………….…….…. 14
1.2.2. Absorción…………..…………..…………..……………..…………………..….…. 15
1.2.3. Factores intrínsecos y extrínsecos en la biodisponibilidad de calcio……..…... 18
2. BIODISPONIBILIDAD…………………………………………………………………..….….. 19
2.1. Definición…………………………………………………………………….……..…. 19
3. MÉTODOS PARA EVALUAR LA BIODISPONIBILIDAD………………………….………. 23
3.1. MÉTODOS IN VITRO….…………………..……..………..…………………..…..…… 24
3.1.1. Solubilidad………..……..……….………..….……..…………………………….… 25
3.1.2. Diálisis……..…………….…..…………..……..….……………………….……….. 27
3.1.3. Cultivos celulares (células Caco-2)…...………………...…………………..…… 28
4. CEREALES Y DERIVADOS……..………..…….……..………..…………………………… 30
4.1. CEREALES…………………………………………………………………….….…..….. 30
4.2.DERIVADOS…………………………………………………………………..…..……… 31
4.2.1. Productos de pastelería y repostería………………………………….…..…….. 32
4.2.2. Galletas……………….………..……….…………………….……………….……. 33

Índice
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f

4.2.3. Composición nutricional……………………….……………….……….………….. 35
4.2.4. Elaboración de galletas………………………………………….……………….… 37
4.2.5. Producción y consumo en España…………….………….……………….……… 38
4.2.6. Legislación……………….……………….……………..…….….…………………. 39
5. FORTIFICACIÓN DE CEREALES Y DERIVADOS……………………..….…..………..… 43
5.1. FORTIFICACIÓN……………….……………….……………………..….……………… 43
5.1.1. Definición de fortificación……………….………………………...………….…..…. 44
5.1.2. Criterios para la fortificación……………….……………………...………………. 46
5.2. FORTIFICACIÓN CON HIERRO Y CALCIO…………………………………..…….. 47
5.2.1. Hierro……………….……………….……………….…….…………..……………… 47
5.2.2. Calcio……………….……………….……………….………………………….…….. 49
5.3. MARCO LEGISLATIVO COMUNITARIO EUROPEO DE FORTIFICACIÓN……… 50
5.3.1 Reglamento (CE) Nº 1925/2006……………………….……….……….………… 51
5.3.2 Reglamento (CE) Nº 1170/2009……………………….…………….…….………. 51
6. ESTUDIOS DE BIODISPONIBILIDAD IN VITRO DE HIERRO Y CALCIO
EN CEREALES Y DERIVADOS..…… ……………………………………………..…..…. 53
6.1. Ensayos in vitro…………………………………………………….…………….……….. 72
6.2. Objetivos de los estudios evaluados………………………………………….………… 73
6.3. Tipos de matrices alimentarias…………………………………………………………. 75
6.4. Digestión gastrointestinal simulada……………………………………………………. 77
6.4.1. Tamaño de muestra……………………………………………………..….………. 77
6.4.2. Fluidos gastrointestinales y pH en las diferentes etapas…………..…..……….. 77
6.4.3. Factores que influyen en la biodisponibilidad mineral………….…..….….……. 81
PARTE EXPERIMENTAL……………………………….…………………………….………….. 84
1. MUESTRAS………………………………………………………………….…..…………. 84
1.1. Descripción de muestras………………………………………………..……………. 84
2. DISEÑO EXPERIMENTAL………………………………………………...….….……….. 85
3. MÉTODOS DE ANÁLISIS………………………………………………………..……….. 87
3.1. Determinación del contenido mineral……………………………………………… 87
3.2. Método in vitro de estimación de la bioaccesibilidad de Fe y Ca………………… 90
3.3. Validación de método analítico…………………………….…………….………… 91
3.4. Análisis estadístico………………………………..…………….………...….……… 93

Índice
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g

RESULTADOS Y DISCUSIÓN……………………………………..………..……………..…… 94
1. Contenido de Fe y Ca………………..………………….………………………..……..… 94
2. Determinación de la bioaccesibilidad……………..………………………..……………. 97
CONCLUSIONES………………………………………..…………………………..…..………... 100
BIBLIOGRAFÍA…………………………………….………………....……………..…..………... 102
ANEXOS............................................................................................................................... 109
Anexo I. Instrumentación, materiales y reactivos: etapa experimental……………...…… 109
Anexo II. Resúmenes de la bibliografías consultada……………………………..……….. 111

Índice
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h

ÍNDICE DE CUADROS
Cuadros Páginas
1 Etapas de absorción del hierro y calcio en el sistema gastrointestinal………..
10
2
Factores intrínsecos y extrínsecos potenciadores e inhibidores de la
biodisponibilidad de hierro.…………………………………………………….…… 13
3
Factores intrínsecos y extrínsecos potenciadores e inhibidores en la
biodisponibilidad de calcio. …………………..……………….………………….… 18
4 Definiciones de biodisponibilidad según área de investigación.…………...……
20
5
Composición química aproximada de los granos de cereales
(g/100g de porción comestible).………………………………………….….……. 31
6 Derivados de cereales.…………………………….………………………...…….. 31
7
Masas básicas para la elaboración de productos de pastelería dulce y
salada……………………………….……………………..…………………….……. 32
8
Tipo, características e ingredientes de los tipos de galletas más
comunes……………………………………………………………………..……….. 34
9
Valor energético y composición de macronutrientes, Fe y Ca de
diferentes tipos de galletas (Datos correspondientes a 100g)………….…..…. 36
10
Consumo (millones de kg/kg) y gasto (millones de euros/euros) en
bollería, pastelería, galletas y cereales de los hogares. España 2010…………
38
11
Legislación que regula a galletas y productos de pastelería y
repostería: objeto y contenidos. …………………………….………….……..…… 40
12
Etiquetado de alimentos y declaraciones de propiedades de nutrientes
y saludables: objetivos y contenidos de la legislación vigente…….…….…….. 42
13 Alimentos usados como vehículos en programas de fortificación………….….. 44
14
Definiciones, clasificación, beneficios y limitaciones de la fortificación
de alimentos.…………………………………………………..….………..….…….. 45
15 Criterios o principios a ser considerados para fortificación de alimentos…..… 46
16 Compuestos de hierro propuestos para la fortificación de cereales………..…. 47
17
Características fisicoquímicas de compuestos de hierro y potencial
de uso en la fortificación de alimentos…………………..……………..…….……
48
18 Sales de calcio utilizadas en la fortificación de cereales. ……………….…..…. 49
19
Requisitos generales del Reglamento (CE) Nº 1925/2006 y
1170/2009 para la adición de vitaminas y minerales a los alimentos………..... 52
20
Descripción de diferentes ensayos de digestión in vitro (Solubilidad)
aplicados para determinar biodisponibilidad de Fe y Ca en cereales y
derivados……………………….…………………………………………………..… 52
i

Índice
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i

21
Descripción de diferentes ensayos de digestión in vitro (diálisis)aplicados
para determinar biodisponibilidad de Fe y Ca en cereales y
derivados…………………………………………………………..………………… 62
22
Áreas de desarrollo de objetivos en los estudios de biodisponibilidad
mineral de Fe y Ca en cereales y derivados.…………..………………………… 74
23 Biodisponibilidad de Fe y Ca: matrices alimentarias.……...……………..…….. 76
24 Descripción de ingredientes de las muestras…………………………………..…. 84
25 Descripción de la composición nutricional de las muestras………….………... 85
26
Contenido de Fe declarado en el etiquetado y determinado
experimentalmente.………………………………………………………………….
94
27
Contenido de Ca declarado en el etiquetado y determinado
experimentalmente.………………………………………………………………… 95
28 Contenido total, fracción bioaccesible y bioaccesibilidad de Fe……………… 97
29 Contenido total, fracción bioaccesible y bioaccesibilidad de Ca……………… 98
ii

Índice
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j

ÍNDICE DE FIGURAS
Figura Página
1 Funciones biológicas del hierro…………………………………………..…………… 8
2
Absorción de hierro hemínico y no hemínico en el intestino delgado y
transporte intracelular……………..………………..……………..…………..……… 10
3
Mecanismos implicados en el enterocito DMT1: proteína transportadora
de iones metálicos divalentes: transferrina………….………………………..…..… 12
4 Funciones biológicas del calcio. …………………………….……………………….. 15
5
Procesos de transporte transcelular y paracelular en la absorción
de calcio……………………………..………………………………………..….……… 16
6
Descripción de biodisponibilidad y sus vinculaciones a los conceptos
de bioaccesibilidad y bioactividad.……………………..………………….…….…… 22
7 Definiciones de biodisponibilidad, bioaccesibilidad y bioactividad.……….…….…. 23
8
Comparación de modelos in vivo e in vitro para evaluar la
biodisponibilidad mineral.……………………………………………….…....…….... 24
9 Método in vitro de solubilidad para la obtención de fracción bioaccesible.…..… 26
10 Método in vitro de diálisis para la obtención de fracción bioaccesible………..… 27
11
Modelo in vitro de cultivo celulares Caco-2 para determinación de
biodisponibilidad de mineral.….……………………………….…………..…….…… 29
12 Tipos de galletas más comunes consumidas en España……….…………….…. 35
13 Proceso industrial para la elaboración de galletas….……………….…….……….. 37
14
Estudios de biodisponibilidad con ensayos in vitro e incorporación de
líneas celulares Caco-2 y modelos in vivo. ………………………………..………. 72
15
Comparación de pH gástrico e intestinal en los ensayos in vitro de
solubilidad y diálisis de cereales y derivados………………..……………...….…… 79
16
Comparación de tiempos de incubación en etapas gástrico e intestinal
de los ensayos in vitro de solubilidad y diálisis de cereales y derivados……….. 80
17 Esquema de diseño experimental…………..………………..……….……………… 86
18
Determinación de contenido mineral de Fe y Ca mediante
Espectrofotometría de Absorción Atómica (EAA)……………………..……………. 87
19 Disolución de HCl fumante y cubiertas con vidrios de reloj.…………………….. 88
20 Esquema para la determinación de contenido de Fe y Ca mediante EAA……… 89
21 Esquema del ensayo de solubilidad……………………….……………..………….. 92
iii

Índice
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k

22
Comparación de contenido de Fe declarado en el etiquetado y
determinado experimentalmente…………………………………………………….. 95
23
Comparación de contenido de Ca declarado en el etiquetado y
determinado experimentalmente…………………………………………………….. 96
iv

Índice
__________________________________________________________________________________________

l

v

Resumen
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vi
RESUMEN
Las harinas de cereales y sus derivados son uno de los grupos de alimentos más convenientes
para la fortificación con vitaminas hidrosolubles y minerales como el Fe y Ca entre otros. No obstante,
los derivados de cereales al ser matrices alimentarias complejas presentan factores que influyen de
forma positiva o negativa en la biodisponibilidad, lo que justifica el interés por el estudio de cómo
influyen los factores dietéticos en la biodisponibilidad mineral. Se incluye en la biodisponibilidad una
secuencia compleja de eventos como la digestión, solubilidad, absorción e incorporación de
componentes alimentarios en los procesos metabólicos.
El objetivo de este estudio es evaluar la bioaccesibilidad de Fe y Ca en cereales y derivados
mediante: (a) revisión bibliográfica de los estudios de bioaccesibilidad y biodisponibilidad de Fe y Ca
en cereales y derivados mediante ensayos in vitro; y (b) Determinar la bioaccesibilidad de Fe y Ca en
6 productos comerciales de galletería.
La metodología utilizada se basa en la determinación de Fe y Ca por Espectrofometría de
Absorción Atómica y ensayo in vitro de solubilidad previa digestión gastrointestinal simulada.
Los resultados obtenidos en la revisión bibliográfica son: (a) La mayoría de los estudios utiliza
diálisis (25 trabajos - 65.6%) versus obtención de fracción bioaccesible (12 trabajos - 34,4%),
incorporan modelos celulares Caco-2 (12 trabajos - 32,4%); y (b) Las principales diferencias en los
parámetros se relacionan con el peso de muestras, pH, tiempo de incubación, temperatura y cantidad
de enzimas/matriz. A nivel experimental los contenidos totales de Fe y Ca en las muestras analizadas
oscilan entre 1,67 - 6,02 mg/100g y 97,95 - 158,78 mg/100g respectivamente. La fracción
bioaccesible oscila entre 0,51 - 2,04 mg/100g para Fe y 49,10 - 101,24 mg/100g para Ca.
Los resultados obtenidos son acordes a los indicados por otros autores en productos similares
para Fe. Para Ca total y fracción bioaccesible no hay similitudes.
Palabras claves: Cereales, biodisponibilidad, bioaccesibilidad, solubilidad, diálisis.
ABSTRACT
Flours of cereals and their derivatives are one of the most convenient food groups for
enrichment with water soluble vitamins and minerals such as Fe and Ca among others. However,
cereal derivatives, due to being complex food matrices, have factors that can influence positively or
negatively on bioavailability, what justifies the interest in the study of how dietary factors influence on
mineral bioavailability. The bioavailability includes a complex sequence of events such as digestion,
solubility, absorption and incorporation of food components on metabolic processes.
The aim of this study is to evaluate the availability of Fe and Ca in cereals and their derivatives
through: (a) Literature review of studies about availability and bioavailability of Fe and Ca in cereals
and their derivatives by in vitro assays, and (b) Determination of the availability of Fe and Ca in six
biscuit commercial products.
The used methodology is based on the determination of Fe and Ca by Atomic Absorption
Spectrophotometry and in vitro assay of solubility after simulated gastrointestinal digestion.
The results obtained in the literature review are: (a) Most of the studies use dialysis
(25 studies – 65,6%) versus obtaining available fraction (12 studies – 34,4%), also Caco-2 cell models
(12 studies – 32,4%) are incorporated, and (b) The main differences in the parameters are related to
the sample weight, pH, incubation time, temperature and amount of enzyme/matrix. At experimental
level, the total contents of Fe and Ca in the analyzed samples range from 1,67 to 6,02 mg/100g and
97,95 to 158,78 mg/100g respectively. Available fraction ranges from 0.51 to 2.04 mg/100 g for Fe and
49,10 to 101,24 mg/100g for Ca.
The results are consistent with those reported by other authors in similar products for total Ca
and Fe fraction availability no similarities.
Keywors: Cereals, bioavailability, bioaccesibility, solubility, dialysis.

Resumen
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vii

Introducción
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1

INTRODUCCIÓN
Los cereales y sus derivados son uno de los principales grupos de alimentos de la
humanidad a lo largo de su historia, de hecho, constituyen parte de los alimentos básicos en
la dieta de millones de personas. Hoy día se estima que cereales como el arroz, trigo, maíz,
cebada, centeno, avena, mijo y sorgo, son las principales fuentes de energía en el mundo
(Yip, 2003).
En este sentido, la fortificación de alimentos básicos como los cereales, consumidos por
la mayoría de la población, ha demostrado ser la manera más eficaz para corregir o prevenir
deficiencias de uno o varios micronutrientes. La eficiencia de esta medida depende de la
identificación de un grupo de alimentos que consuma toda la población en una cantidad
similar cada día. Las harinas de cereales y sus derivados son los más convenientes para la
fortificación con vitaminas hidrosolubles y minerales como el hierro y calcio entre otros.
En la actualidad la fortificación no es de uso exclusivo de los gobiernos, ésta ha sido
incorporado por el sector privado, quienes la utilizan como una estrategia diferenciadora
para elaborar alimentos que puedan ser percibidos como productos de mayor valor. Por esta
razón, generalmente se fortifican alimentos que pueden ser más rentables con poco coste
adicional, como los cereales panificables, cereales para desayuno, galletas y pastas.

Del mismo modo, los derivados de cereales contienen factores inhibidores denominados
“antinutrientes“, como el ácido fítico, presente en granos de cereales que puede inhibir, de
forma significativa, la absorción de minerales mediante la formación de complejos insolubles
con minerales de interés nutricional, como el Fe y Ca impidiendo su absorción y alterándose
de este modo la homeostasis mineral (Hurrel y Eggli, 2010; Frontela, 2009b; Yip, 2003).
También existen potenciadores que pueden influir en la biodisponibilidad mineral, lo que
justifica el interés del estudio de cómo influyen los factores dietéticos en la biodisponibilidad
de los elementos minerales.
La biodisponibilidad de un componente alimentario, hoy en día sigue siendo un tema
complejo, en ella se incluye el resultado de una secuencia compleja de eventos como la
digestión, solubilidad, absorción e incorporación de los componentes en los procesos
metabólicos. Considerando además, que la biodisponibilidad depende tanto de factores
exógenos como endógenos.
En este sentido, es interesante determinar la biodisponibilidad mineral en concreto de
Fe y Ca por la importancia que implican estos nutrientes en la nutrición humana evaluando
en primer lugar, la cantidad que sea disponible para ser absorbido.

Introducción
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2

Conjuntamente el avance en la ciencia de los alimentos, relacionada con el desarrollo
de nuevas tecnologías de procesado y nuevas formulaciones de alimentos hace necesario
establecer la influencia que tienen la matrices más complejas y el impacto variable
(potenciadores e inhibidores) sobre la biodisponibilidad de estos minerales.
Para conocer la influencia de la matriz alimentaria y los factores que pueden modificar
la biodisponibilidad de los minerales, se han desarrollado metodologías in vitro, las cuales,
se basan generalmente, en técnicas de digestión gastrointestinal simulada, cuya finalidad
es estimar el porcentaje de componente alimentario que es transformado en el intestino a
una forma absorbible. Esta se estima tras la obtención de la fracción soluble obtenida por
centrifugación (fracción bioaccesible) o por difusión a través de una membrana de diálisis
(fracción dializada) que en teoría podría ser absorbida. Adicionalmente se emplean
fundamentalmente células Caco-2 para el estudio de la biodisponibilidad mineral combinado
con una digestión in vitro previa de los alimentos, ya que son un buen modelo para la
evaluación de los factores que afectan la absorción de minerales y se aproximan mejora la
situación in vivo.
Los resultados de estos modelos in vitro han demostrado que se correlacionan bien con
los estudios de absorción en seres humanos, en virtud, que: (a) Son rápidos, seguros y no
tienen las restricciones éticas de los modelos in vivo, además de ser predictivos de los
factores dietéticos inhibidores/potenciadores para la biodisponibilidad; (b) Proporcionan una
alternativa útil para modelos animales y humanos, además de ser una herramienta de
selección rápida para comparar distintos alimentos; y (c) La combinación de la digestión
gastrointestinal simulada cultivos celulares (células Caco-2) ha sido confirmada como la
mejor técnica para evaluar la cantidad relativa de minerales biodisponibles como el Fe.

Objetivos
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3
OBJETIVOS
1. Objetivo general
Evaluar la bioaccesibilidad de hierro y calcio en cereales y derivados.
2. Objetivos específicos
2.1. Bibliográficos
§ Revisar los estudios de bioaccesibilidad y biodisponibilidad de hierro y calcio en
cereales y derivados mediante ensayos in vitro.
§ Analizar las diferentes metodologías in vitro para la evaluación de biodisponibilidad
mineral en cereales y derivados.
2.2. Experimental
§ Determinar la bioaccesibilidad de hierro y calcio en productos de galletería
comerciales mediante ensayos in vitro.

Objetivos
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4

Plan de trabajo
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5
PLAN DE TRABAJO
Para cumplir los objetivos formulados se propone un plan de trabajo que consta de las
siguientes fases:
1. Revisión de los antecedentes bibliográficos relativos a la biodisponibilidad de hierro y
calcio en cereales y derivados.
2. Determinación del contenido y bioaccesibilidad de hierro y calcio en las muestras
objeto de estudio.

Plan de trabajo
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6

Antecedentes bibliográficos
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7

ANTECEDENTES BIBLIOGRÁFICOS
1. MINERALES
1.1. HIERRO
El hierro (Fe) es el elemento 26 de la tabla periódica, con un peso atómico de 55,85 y
es el cuarto elemento más común en la tierra después del oxígeno, el silicio y el aluminio. En
la forma sólida, el hierro existe como metal o en compuestos que lo contienen. En solución
acuosa, el hierro existe en dos estados de oxidación: Fe++
, la forma ferrosa, y Fe+++
, la forma
férrica. Una propiedad especial de este mineral es la facilidad con que cambia de una forma
a la otra, por lo que actúa como catalizador en reacciones redox al donar o aceptar
electrones (Yip, 2003; Pérez et al., 2005).
Para efectos de disponibilidad de los organismos vivos, el hierro se presenta en la
naturaleza como: hierro hemínico (Fe-hemínico) y hierro no hemínico (Fe-no hemínico)
(González, 2005). El hierro hemínico forma parte casi exclusivamente de alimentos de
origen animal, ya sea como hemoglobina y/o mioglobina y se halla en las carnes (rojas y
blancas) y la sangre. También existe un contenido muy bajo de Fe-hemínico en las semillas
de las plantas, asociado a los anillos tetrapirrólicos de la clorofila, el sirohemo (tetrapirrol de
hierro quelado) y la fitocromobilina (Gaitán et al., 2006).
El hierro no hemínico se encuentra principalmente en los alimentos de origen vegetal,
sales minerales y algunos alimentos de origen animal como la leche y los huevos (González,
2005; Gaitán et al., 2006).
Estas dos formas de Fe se absorben por diferentes rutas y con una eficacia distinta. El
Fe-hemínico es utilizado de manera más eficiente por el organismo, mientras que el Fe-no
hemínico se absorbe en menor proporción ya que su solubilidad es menor, y además se ve
afectado por la presencia de otros constituyentes de la dieta (Haro et al., 2005). En
consecuencia, el principal factor que influye sobre la biodisponibilidad de este mineral es su
forma química.
1.1.1. Funciones
En cuanto a su funciones biológicas (ver figura nº 1), el Fe es el micronutriente más
investigado y más conocido. Los principales compuestos que contienen hierro son, en su
mayor parte, las proteínas hemínico, es decir, las que poseen un grupo prostético
ferroporfirínico-hemoglobina, mioglobina y citocromos.

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8

Figura nº 1. Funciones biológicas del hierro.
La hemoglobina desempeña un papel clave en la transferencia de oxígeno desde el
pulmón hacia los tejidos (Gallaher, 2008; Yip, 2003).
La mioglobina es responsable de transportar y almacenar el oxígeno en el músculo y
liberarlo para cubrir el aumento de las necesidades metabólicas durante la contracción
muscular (Gallaher, 2008; Yip, 2003).
Los citocromos son compuestos que contienen hemo y que desempeñan una función
crucial en la respiración y el metabolismo energético, en virtud, de su papel en el transporte
mitocondrial de electrones. Los citocromos a, b y c son esenciales para la producción de
energía celular mediante la fosforilación oxidativa (Yip, 2003).
Las enzimas que contienen hierro no hemínico -como los complejos de hierro- azufre de
la NADH-deshidrogenasa y la succinato-deshidrogenasa también intervienen en el
metabolismo energético. Se identifican también, las peroxidasas de hidrógeno, quien actúan
sobre moléculas reactivas que son productos intermedios del metabolismo del oxígeno (Yip,
2003).
Otras enzimas que requieren hierro para su función son la aconitasa, una enzima del
ciclo de los ácidos tricarboxílicos; la fosfoenolpiruvato-carboxicinasa, una enzima limitante

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9

de la velocidad en la vía de la gluconeogénesis, y la ribonucleótido-reductasa, necesaria
para la síntesis de ADN (Yip, 2003; Gallaher, 2008).
El hierro se relaciona claramente con el sistema inmunológico, pero no se han definido
bien los mecanismos por los cuales actúa. Los neutrófilos, glóbulos blancos que fagocitan y
destruyen bacterias, son menos efectivos en Ia deficiencia de hierro porque su acción
incluye varias etapas dependientes de este elemento. AI parecer, dos proteínas de unión
del hierro, transferrina y lactoferrina, protegen contra infecciones evitando que los
microorganismos utilicen el hierro necesario para su proliferación (Gallagher, 2008).
El hierro es utilizado por el tejido neuronal para la función normal en personas de todas
las edades, debido a que induce cambios en la composición de lípidos cerebrales, ya que
este mineral es un cofactor esencial para la síntesis de lípidos y colesterol. Su deficiencia se
relaciona con menores contenidos de lípidos e hipomielinización (Gallagher, 2008; Guerra et
al., 2009).
1.1.2. Absorción
Para describir los procesos y factores que intervienen en la absorción del hierro, es
imprescindible precisar que el principal parámetro que influye sobre la biodisponibilidad de
este mineral es su forma química.
La absorción del Fe ocurre en el duodeno y yeyuno superior del sistema
gastrointestinal. En el estómago, si bien no se produce la absorción de este elemento, el
mismo contribuye a dicho proceso, a través de la secreción de ácido clorhídrico y enzimas,
que ayudan no solo a liberar al Fe de la matriz alimentaria sino también a solubilizarlo, ya
que el ácido clorhídrico favorece la reducción de este catión a la forma ferrosa (Bossio et al.,
2003; Mesías, 2007).
El hierro se presenta en la naturaleza como: hierro hemínico y hierro no hemínico y se
han descrito dos rutas de absorción (ver figura nº 2) del Fe de la dieta a través de las
células de la mucosa gastrointestinal y a su vez estas rutas pueden dividirse en tres etapas:
(1) Captación por la célula intestinal; (2) Transporte y almacenamiento intra-enterocítico y/o;
(3) Transferencia al plasma (ver cuadro nº 1).

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Figura nº 2. Absorción de hierro hemínico y no hemínico en el intestino delgado y transporte intracelular.
Cuadro nº 1. Etapas de absorción del hierro en el sistema gastrointestinal.
ETAPAS
HIERRO
Hierro hemínico Hierro no hemínico
Captación
Solamente es solubilizado en la cámara
gástrica y, sin ser modificado, se
transporta en compañía del anillo de
protoporfirina hacia el duodeno en
donde es absorbido y captado
directamente por el enterocito y tras
una acción enzimática.
§ Solubilización y reducción en el medio
ácido gástrico
§ Absorción en el duodeno proximal.
§ Reducción de Fe
+++
a Fe
+-
en el borde en
cepillo, la cual se realiza por una
oxidoreductasa.
Transporte y
almacenamiento
Una vez en el interior, el Fe puede
quedar almacenado formando parte de
la ferritina y de la hemosiderina o ser
movilizado hacia la vía sanguínea.
Una vez en el interior, el Fe puede quedar
almacenado formando parte de la ferritina
y de la hemosiderina o ser movilizado
hacia la vía sanguínea.
Transferencia
El Fe que se encuentra en el interior
del enterocito y que no se deposita
como ferritina, es transferido a la
transferrina, la cual lo distribuirá a los
diferentes tejidos del organismo.
El Fe que se encuentra en el interior del
enterocito y que no se deposita como
ferritina, es transferido a la transferrina, la
cual lo distribuirá a los diferentes tejidos
del organismo.
Fuente: Boccio et al., 2003; Gaitán et al., 2006; González, 2005; Hurrell and Egli, 2010; Mesías, 2007.

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11

El Fe hemínico forma parte exclusivamente de alimentos de origen animal, bajo esta
forma química entra directamente en las células de la mucosa en forma de complejo hierro-
porfirina, y su absorción está determinada principalmente por el nivel de Fe corporal y en
muy pequeña medida por factores dietéticos (Martínez, 1999).
El Fe no hemínico se encuentra principalmente en los alimentos de origen vegetal y su
absorción está determinada por múltiples factores dietarios que favorecen o impiden su
solubilidad, en consecuencia, estas dos formas de Fe se absorben por diferentes rutas y con
una eficacia distinta (González, 2005; Haro, 2005a). En cuanto a su forma química puede
estar en forme ferrosa (Fe++
) o férrica (Fe+++
). El hierro no hemínico es absorbido durante la
digestión, principalmente en el duodeno, donde el pH es bajo favoreciendo su solubilidad
(Miret et al., 2003). La absorción del Fe por el enterocito y su regulación constituyen el
principal mecanismo de mantenimiento de la homeostasis del Fe. A diferencia de otros
elementos, no existe un mecanismo de excreción regulado que participe en el
mantenimiento de la homeostasis.
En la figura nº 3 se expone de forma esquemática el conjunto de fenómenos biológicos
implicados en la absorción de Fe por el enterocito. La regulación por el enterocito se
compone de una puerta de acceso al enterocito, que facilita el paso a través de la
membrana apical, y una puerta de salida, que permite o evita la salida del Fe; si no se
permite su salida, queda almacenado en el enterocito y se pierde por el tubo digestivo
cuando se produce la descamación intestinal. La absorción del hierro hemínico es
independiente de este mecanismo. La absorción del hierro no hemínico se realiza
preferentemente en forma de Fe divalente, para lo cual el hierro trivalente es sometido a
reducción por el pH ácido o por acción de una ferrirreductasa presente en el borde en cepillo
del enterocito. Dispuesto el Fe++
en la porción apical, es transportado al interior por la
proteína transmembrana DMT1, que también posibilita el paso de otros iones divalentes,
como el cinc, el cobre, el manganeso, el plomo, el cadmio y el cobalto. Dicho transportador
sólo actúa con un pH ácido. Una vez en el citoplasma del enterocito, el Fe++
tiene tres
posibles destinos: la mitocondria (para síntesis enzimática), el depósito en forma de ferritina
o la salida a la circulación previo paso a forma Fe+++
por acción de una ferrioxidasa llamada
hefaestina.
El Fe+++
se traslada al exterior mediante otra proteína transmembrana, la ferroportina,
que facilitará la salida y la unión a la transferrina para su transporte plasmático. A este nivel
se encuentra otro péptido, de origen hepático, la hepcidina, que es capaz de unirse a la
ferroportina y formar un complejo que se internaliza y degrada, evitando el acceso
plasmático al Fe y generando así la pérdida por la descamación intestinal.
La regulación de la absorción se produce por:

__________________________________________________________________________________________

12

§ Disponibilidad de Fe divalente: condicionada por el pH, la dieta y la
expresión/actividad de la ferrirreductasa (incrementada en situación de ferropenia).
§ Expresión/actividad de la DMT1: necesita un pH ácido y está incrementada en la
ferropenia.
§ Saturación de la DMT1: se ha observado que tras una ingesta importante de Fe
durante varios días, la absorción se bloquea temporalmente, aun persistiendo el
estado de ferropenia.
§ Expresión/actividad de la hepcidina: está aumentada en procesos inflamatorios y
sobrecarga de Fe, y disminuida cuando hay anemia ferropénica, hipoxia y aumento
de la eritropoyesis.
Figura nº 3. Mecanismos implicados en el enterocito. DMT1: proteína transportadora de iones metálicos
divalentes: transferrina (Monteagudo y Ferrer, 2010).
1.2.3. Factores intrínsecos y extrínsecos en la biodisponibilidad de hierro
Son numerosos los parámetros que influyen en la absorción de los elementos minerales,
incrementándola o inhibiéndola, de ahí la complejidad de estas interacciones. Los factores
que influyen en la biodisponibilidad de los nutrientes, y en concreto de minerales, se

__________________________________________________________________________________________

13

clasifican en dos grandes grupos: factores de tipo intrínseco ó fisiológico y de tipo extrínseco
ó dietético, esta misma división se aplica al caso del Fe (Cámara, 2004; López y Cámara,
2004).
Además del tipo de Fe de la dieta, la absorción de Fe es afectado por otros factores
como presencia de potenciadores o inhibidores de la absorción (ver cuadro nº 2), cantidad
de superficie y motilidad intestinal, el estado de los depósitos de Fe, la velocidad de la
eritropoyesis y la hipoxia. Existe una relación inversa entre la absorción y los depósitos de
hierro y una relación directa con la velocidad de la eritropoyesis y con la hipoxia. Entre los
factores dietéticos que afectan la absorción se encuentran las proteínas que favorecen la
absorción del hierro hemínico y el calcio que la disminuye. En cambio, el Fe inorgánico es
influenciado por una gran cantidad de componentes de la dieta que afectan su absorción
(Pizarro et al., 2005).
Cuadro nº 2. Factores intrínsecos y extrínsecos potenciadores e inhibidores de la biodisponibilidad de
hierro.
FACTORES é Aumentan

Intrínseco
§ Deficiencias nutricionales.
§ Velocidad de eritropoyesis.
§ Hipoxia.
§ Crecimiento y gestación.
§ pH gástrico.
§ Deficiencias nutricionales.
§ Velocidad de eritropoyesis.
§ Hipoxia.
§ Crecimiento y gestación.
Extrínseco
§ Cantidad presente en el alimento.
§ Forma de preparación del alimento
(tiempo y temperatura).
§ Presencia de hierro hemínico.
§ Métodos de preparación (cocción).
§ Ácido ascórbico, cítrico, málico y tartárico.
§ Proteína animal (factor cárnico).
§ Vitamina A y β-caroteno.
§ Fibra dietética: inulina.
§ Azucares: fructosa y lactosa.
FACTORES ê Disminuyen
Intrínseco
§ Procesos infecciosos o
inflamatorios.
§ ↓pH gástrico (aclorhidria).
§ Procesos infecciosos o inflamatorios.
Extrínseco
§ Tratamientos prolongados de
fritura u horneado.
§ Interacción con nutrientes (calcio
y zinc).
§ Acido fítico.
§ Polifenoles (taninos).
§ Oxalatos.
§ Interacción con otros minerales. condicionado a la
dosis (calcio, zinc, cobre y manganeso).
§ Proteínas: caseína del suero de la leche, la
seroalbúmina bovina y las proteínas de la yema
del huevo.
§ Proteína de soja.
§ Fibras dietéticas: trigo, avena o manzana.
§ Antiácidos con hidróxido de aluminio.
Fuente: Boccio et al., 2003; Gaitán et al., 2006; González, 2005; Hurrell and Egli, 2010; Pizarro et al., 2005;
Mesías, 2007

__________________________________________________________________________________________

14

1.2. CALCIO
El calcio (Ca) es un elemento químico, de símbolo Ca y de número atómico 20, se
encuentra en el medio interno de los organismos como ion calcio (Ca2+
). Entre los minerales
con función biológica, es el más abundante en el ser humano, llegando a representar hasta
el 2% del peso corporal, de los cuales, se estima que el 99% del Ca se encuentra distribuido
en las estructuras óseas y el resto 1 %, en los fluidos celulares y en el interior de los tejidos
(Badui, 2006).
En relación a su absorción, su forma química determina la eficiencia de este proceso,
ya que el calcio sólo se absorbe si esta en forma hidrosoluble (ionizado) y no es precipitado
por otros componentes de la dieta. La fracción del mineral que no es adsorbido será
eliminado por la heces (Badui, 2006).
Las fuentes dietéticas de calcio, están asociadas clásicamente a los productos lácteos;
leche, yogurt, queso. Las otras fuentes provienen de los vegetales (7%), granos (5%),
legumbres (4%), frutas (3%), carnes, aves y pescado (3%), huevos (2%) (National Research
Council, 2011).
1.2.1. Funciones

El calcio como nutriente es más comúnmente asociado con la formación y el
metabolismo del hueso. Más del 99% del Ca corporal total se encuentra como hidroxiapatita
de calcio (Ca10 [PO4] 6 [OH] 2) en los huesos y los dientes, otorgando fuerza a la estructura
ósea (National Research Council, 2011).
Otras funciones fisiológicas fundamentales del calcio (ver figura nº 4), aparte de su
papel en mantener el esqueleto, es su capacidad de actuar como segundo mensajero para
la activación de una amplia gama de respuestas fisiológicas, como las contracciones
musculares, la liberación hormonal y de neurotransmisores, la visión, el metabolismo del
glucógeno, la diferenciación, proliferación y motilidad celular (Gallagher 2008; Robirá 2006;
Weaver, 2003).
Diferentes enzimas, entre ellas varias proteasas y deshidrogenasas, son activadas o
estabilizadas por el Ca++
, una función que no se vincula con los cambios en la concentración
intracelular de calcio (Gallagher, 2008).

__________________________________________________________________________________________

15

Figura nº 4. Funciones biológicas del calcio.
1.2.2. Absorción (Bronner and Pansu, 1999: Gallagher, 2008; Guéguen and Pointillart,
2000; Ramirez, 2010; Weaver 2003).

El calcio debe estar en una forma soluble, generalmente ionizado (Ca++
), al menos en
el intestino delgado superior o unido a una molécula orgánica soluble antes de que pueda
atravesar la pared del intestino Es por ello que se absorbe con mayor eficiencia en medio
ácido, el ácido clorhídrico secretado en el estómago durante la comida, aumenta la
absorción de Ca mediante la reducción del pH en el duodeno proximal.
La absorción de Ca es más lenta en el resto del intestino producto del pH alcalino,
generado por las secreciones biliares, pero la cantidad de Ca absorbido es en realidad
mayor en los segmentos inferiores del intestino delgado incluyendo el íleon.
El Ca debe encontrarse en su forma ionizada (Ca++
) o unido a una molécula orgánica
soluble para que pueda atravesar la pared del intestino. La absorción es el resultado de dos
procesos (ver figura nº 5): (a) Transcelular o transporte activo a través de las células,
principalmente en el duodeno y la parte superior del yeyuno; y (b) Para celular o difusión
pasiva, que ocurre en todo el intestino delgado, pero sobre todo en el íleon, el Ca también
puede ser absorbido en el colon, pero sólo en pequeñas cantidades.

__________________________________________________________________________________________

16

Figura nº 5. Procesos de transporte transcelular y paracelular en la absorción de calcio.
El proceso transcelular en la absorción de Ca requiere energía metabólica, es
saturable y está regulado por la ingesta dietética y las necesidades del organismo.
En esencia, se localiza en la parte superior del duodeno y es totalmente dependiente
de la vitamina D. Este proceso comprende tres etapas:
1. Entrada del Ca a favor de un gradiente electroquímico desde el lumen a la célula
intestinal a través de canales de Ca especializados, localizados en la membrana de
borde en cepillo (BBM), estas proteínas de la membrana luminal, los canales CaT1 y
ECaC, denominadas TRPV6 y TRPV5 respectivamente. Se ha demostrado que
varios tejidos expresan TRPV5 y TRPV6; la presencia de TRPV6 ha sido confirmada
en intestino y riñón, TRPV5 sólo en riñón.
2. Difusión intracelular, mediada por la proteína citosólicaligadora de Ca (calbindina D-
9k) involucrada en el transporte de Ca hacia la membrana basolateral (BLM), así
como en su regulación intracelular.
3. Traspaso del Ca al sistema intracelular contra gradiente, mediado por la enzima Ca-
ATPasa y el cotransportador Na+/Ca2+ localizados en la BLM. Parte del Ca también

__________________________________________________________________________________________

17

puede ser transportado en la célula por vesículas endosómicas y lisosómicas y salir
a través de un proceso de exocitosis, ya que el rápido aumento de la concentración
de Ca++
en la región apical puede alterar los filamentos de actina cercanos a los
canales de Ca++
e iniciar la formación de vesículas.
Esto resulta en una absorción neta de Ca++
desde el espacio luminal al
compartimiento extracelular.
La adsorción de Ca en el duodeno está controlada principalmente por la acción de la
1,25(OH)2D3 (vitamina D). Esta hormona aumenta la captación de Ca en el borde de cepillo
de las células de la mucosa intestinal estimulando la producción de una proteína de unión
del Ca. La vitamina D también estimula la actividad de enzimas, como la fosfatasa alcalina
intestinal.
Actúa en intestino a través de dos mecanismos: uno típico de hormonas esteroideas,
uniéndose con su receptor (VDR) específico en el citosol o núcleo, el complejo H-VDR
interactúa en el núcleo con secuencias específicas de ADN, induciendo la transcripción
génica y la síntesis de nuevas proteínas. El otro mecanismo es a nivel de membrana,
independiente de la síntesis de novo de proteínas, activando vías de transducción de
señales que conducen en pocos segundos o minutos a una respuesta biológica, siendo la
más importante el aumento del Ca intracelular.
El proceso paracelular, se produce por una difusión pasiva a través de las uniones
intercelulares, involucrando el movimiento agua y solutos, como sodio y glucosa. No es
saturable, aumenta con la ingesta dietética, siempre que el Ca está en una forma absorbible
y es independiente de la vitamina D. La absorción del Ca tiene lugar en un sistema de
intercambio Na/Ca, en donde tres moléculas de Na+
se intercambian por una de Ca++
.Se ha
sugerido que las estrechas uniones del epitelio manifiestan las mismas propiedades
biofísicas: como la selectividad al ión y al tamaño, la permeabilidad al Ca dependiente de la
concentración, la sensibilidad al pH y la competencia entre moléculas permeables.
La permeabilidad de la uniones celulares está regulada constantemente por varias
condiciones fisiológicas y modulada por citoquinas, factores de crecimiento, toxinas
bacterianas, hormonas, proteínkinasa (PK) C, serinatreoninakinasa, y factores aún
desconocidos.
Otro agente importante que influye en el transporte de Ca es el tiempo de estancia
intestinal, que el más alto es en el íleon y donde, bajo dietas normo calcémicas, se absorbe
la proporción más alta de Ca.
Las células del íleon no contienen calbindina. Como el tiempo de estancia intestinal
está en función de la longitud del intestino, la contribución total del transporte paracelular del

__________________________________________________________________________________________

18

Ca en este órgano puede variar entre las especies. Aunque el transporte paracelular del
Caes la principal ruta de absorción en el intestino cuando las dietas son altas en Ca, su
importancia no ha sido investigada a fondo. Hallazgos recientes sugieren que puede ser de
vital importancia en muchos estados de enfermedad, como hipomagnesemia familiar,
hipertensión y formación de tumores. Y que puede ser regulado por claudina proteína que
regula la integridad de la unión y su función.
1.2.3. Factores intrínsecos y extrínsecos en la biodisponibilidad de calcio
Existen factores de tipo intrínseco ó fisiológico y de tipo extrínseco ó dietético que
potencia o inhiben su absorción y en consecuencia su biodisponibilidad.
Varios estudios muestran una serie de factores dietéticos que influyen en la absorción
intestinal del Ca (ver cuadro nº 3).El fósforo influye en la absorción de Ca. Se recomienda
que su ingesta no exceda el consumo de Ca, o sea que se mantenga una relación 1:1
(calcio:fósforo). En el caso de los fitatos (presentes en algunos alimentos de origen vegetal)
aportan fósforo dietético lo que favorece la formación de complejos insolubles con Ca
(Méndez y Wyatt, 2000).
Cuadro nº 3. Factores intrínsecos y extrínsecos potenciadores e inhibidores en la biodisponibilidad de
calcio.
FACTORES éAumentan ê Disminuyen

Intrínseco
§ ↓pH del medio intestinal.
§ ↑ Necesidades: embarazo,
crecimiento y lactancia.
§ Estilo de vida: ejercicio.
§ Vitamina D en forma activa.
§ Aclorhidria.
§ Edad: envejecimiento.
§ Intolerancia a la lactosa.
§ Deficiencia de vitamina D activa.
§ Alta motilidad intestinal.
§ Falta de exposición a la luz solar.
Extrínseco
§ Lactosa.
§ Vitamina D.
§ Fosfopéptidos de caseína.
§ Inulina y fructooligosacáridos.
§ Oxalatos.
§ Ácido fítico.
§ Alta consumo de fibra dietética.
§ Consumo de alcohol.
§ Dieta con alto contenido en grasa.
§ Cafeína.
§ Cloruro de sodio (NaCl).
§ Antibióticos, anticonvulsivantes y
glucocorticoides.
Fuentes: Gallagher, 2008; Mesías, 2007; National Research Council, 2011; Ramirez, 2010;Rafferty and Heaney,
2008; Weaver, 2003.

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19

2. BIODISPONIBILIDAD
Siendo la nutrición un proceso biológico complejo que implica como condición
indispensable la ingestión de sustancias con características especiales, las cuales, serán
objeto de asimilación o desasimiladas por el organismo para el crecimiento, funcionamiento
y mantenimiento de las funciones vitales, se evidencia que no basta con ingerir una cantidad
apropiadas de un determinado nutriente, sino que la fracción de éste debe ser biodisponible,
es decir, susceptible de ser asimilada a propósito de compensar las demandas metabólicas
del individuo.
¿Pero, que implica “biodisponible” o biodisponibilidad”?. Bajo el término
biodisponibilidad se intenta incluir el resultado de una secuencia compleja de eventos
metabólicos difíciles de medir y dependientes de otros factores inherentes al individuo
(Andrés et al., 1988). De esto se infiere que la biodisponibilidad de nutrientes se rige por
factores externos e internos. Entre los factores externos se incluye la matriz alimentaria y la
forma química del nutriente en cuestión, mientras que por otro lado el sexo, la edad, el
estado nutricional y la etapa de la vida son algunos de los factores internos. Dado que
algunos aspectos, como el estado nutricional, también determinan la cantidad de un
nutriente que el cuerpo utiliza, almacena o excreta, algunas definiciones de biodisponibilidad
se limitan a la fracción del nutriente que es absorbida (EUFIC, 2010; Martínez et al., 1999).
2.1. Definición
El término biodisponibilidad se emplea ampliamente en la literatura científica y en la
práctica farmacéutica y biomédica. Pero antes de definir biodisponibilidad se hace
imprescindible considerar algunos elementos fundamentales vinculados a su
conceptualización. Uno de ellos, es que se proponen varias definiciones (ver cuadro nº 4),
las cuales, se ajustan al área de investigación que se aplica (Fernández et al., 2009). Otro
elemento a tener en cuenta es que la biodisponibilidad de nutrientes hoy día es un concepto
importante, pero confuso, a menudo asociados con la eficiencia de la absorción y utilización
metabólica de los nutrientes ingeridos (Parada, 2007). También los conceptos de
bioaccesibilidad y bioactividad o bioeficacia, son necesarios estimarlos, en virtud, que
aunque la biodisponibilidad y bioaccesibilidad se utilizan de forma indistinta, es importante
tener en cuenta que la biodisponibilidad incluye necesariamente bioactividad (Fernández et
al., 2009), siendo la bioactividad una serie de eventos relacionados con la forma en que el
compuesto activo se transporta, llega al tejido diana, interactúa, se biotransforma

__________________________________________________________________________________________

20

(bioconversión) y genera la respuesta fisiológica determinada (Fernández et al., 2009;
Gibson, 2007; Parada, 2007).
Cuadro nº 4. Definiciones de biodisponibilidad según área de investigación.
Definiciones de biodisponibilidad
Área de
investigación
Etapas Proceso
Cantidad de nutriente que se encuentra disponible para la
absorción en una forma fisiológicamente útil (Darrell, 1999).
Biodisponibilidad
mineral
Absorción
Utilización
Bioaccesibilidad
Bioactividad
Cantidad de nutriente que se absorbe de los alimentos para ser
utilizado en las funciones y los procesos metabólicos normales,
y es afectada tanto por factores alimentarios como por la
condición fisiológica de la persona (OPS, 2002).
Fortificación de
alimentos
Absorción
Retención
Utilización
Bioaccesibilidad
Bioactividad
La fracción de ese mineral presente en el alimento ó dieta que
es absorbida, retenida y utilizada para la función fisiológica a la
que está destinada (Amaro, 2004).
Biodisponibilidad
mineral
Absorción
Retención
Utilización
Bioaccesibilidad
Bioactividad
La proporción del mineral dietario que es absorbido y utilizado
por el cuerpo (González, 2005).
Biodisponibilidad
mineral
Absorción
Utilización
Bioaccesibilidad
Bioactividad
La cantidad de nutriente que se absorbe de los alimentos para
ser utilizado en las funciones y los procesos metabólicos
normales (Haro et al., 2005).
Biodisponibilidad
mineral
Absorción
Utilización
Bioaccesibilidad
Bioactividad
Es la integración de los diversos procesos mediante el cual un
nutriente ingerido es disponible para la digestión, absorción,
transporte, utilización y eliminación (Haro et al., 2006).
Biodisponibilidad
mineral
Digestión
Absorción
Transporte
Utilización
Excreción
Bioaccesibilidad
Bioactividad
La eficiencia con la cual el nutriente obtenido de la dieta es
utilizado biológicamente (Gaitán et al., 2006).
Biodisponibilidad
mineral
Eficiencia
Utilización
Bioaccesibilidad
Bioactividad
La medida de la capacidad del hombre y de los animales, o la
efectividad por la cual los nutrientes, en una forma química
determinada, son liberados de los alimentos en presencia de
ciertos componentes dietéticos. Incluye además la absorción
intestinal y el transporte de nutrientes a los órganos y células,
donde finalmente cumplen su función biológica (Frontela, 2007).
Biodisponibilidad
mineral
Disponibilidad
Digestión
Absorción
Transporte
Utilización
Bioaccesibilidad
Bioactividad
La fracción de nutriente ingeridos que está disponible para su
almacenamiento y utilización en las funciones biológicas
normales. (Fernández et al., 2009; Parada, 2007).
Influencia de
matriz
alimentaria
Almacenamiento
Utilización
Bioaccesibilidad
Bioactividad
La proporción de un determinado nutriente en un alimento o
dieta que el organismo puede utilizar (Fernández et al., 2009a).
Modelos para
medir eficacia
nutricional
Utilización Bioactividad
Fracción de nutriente en una dieta o alimento, que puede ser
utilizada por el organismo (Fernández et al., 2009b).
Biodisponibilidad
mineral
La proporción de nutriente ingerido que está disponible para su
uso en procesos metabólicos o para su almacenamiento (Argyri
et al., 2009)
Biodisponibilidad
mineral
Utilización
Almacenamiento
Bioaccesibilidad
Bioactividad

__________________________________________________________________________________________

21

Cuadro nº 4 (continuación). Definiciones de biodisponibilidad según área de investigación.

Definiciones de biodisponibilidad
Área de
investigación
Etapas Proceso
Proporción de un nutriente que nuestro organismo absorbe de
los alimentos y que utiliza para las funciones corporales
normales (Hurrell et al., 2010).
Biodisponibilidad
mineral
Absorción
Utilización
Bioaccesibilidad
Bioactividad
Es la proporción de nutrientes en los alimentos que pueden ser
absorbidas y utilizados (Pattedet al., 2010).
Biodisponibilidad
mineral
Absorción
Utilización
Bioaccesibilidad
Bioactividad
La eficacia con que se utiliza sistemáticamente un componente
de la dieta a través de las vías metabólica normales (Aggett,
2010).
Determinación de
Ingesta Dietética
de Referencia
(IDR)
Fracción del elemento dializable que puede pasar a través de
una membrana semi-permeable con un tamaño de poro
determinado en condiciones de equilibrio y no equilibrio
(Khuzam et al., 2011)
Simulación
gastrointestinal in
vitro
Absorción Bioaccesibilidad
En el caso de la biaccesibilidad, ésta es definida como la cantidad de nutriente
ingerido que está disponible para la absorción en el intestino después de su digestión
(Parada, 2007), o como la fracción de un compuesto que es liberado de la matriz
alimentaria en el tracto gastrointestinal, y en consecuencia, se convierte en disponible para
su absorción. Este concepto incluye toda la secuencia de eventos que se desarrollan
durante la transformación digestiva de los alimentos hasta ser asimilados por el organismos
en la células epiteliales del intestino y por último su metabolismo pre sistémico (intestinal y
hepático) (Parada, 2007).
Por lo tanto, no es equivalente hablar de biodisponibilidad y bioaccebilidad (ver figura
nº 6), porque la bioaccesibilidad es parte del proceso complejo de la biodisponibilidad y el
concepto de biodisponibilidad incluye la bioaccesibilidad (Fernández et al., 2009; Parada,
2007).

__________________________________________________________________________________________

22

Figura nº 6. Descripción de biodisponibilidad y sus vinculaciones a los conceptos de bioccesibilidad y
bioactividad.
Las siguientes etapas (EUFIC, 2010) describen los distintos pasos de la vía metabólica
donde pueden darse cambios en la biodisponibilidad de los nutrientes:
1. La liberación del nutriente de la matriz alimentaria físico-química.
2. Los efectos de las enzimas digestivas en el intestino.
3. La unión y utilización por parte de la mucosa intestinal.
4. El paso por la pared intestinal (pasando a través de las células, entre ellas o de las
dos formas) a la sangre o la circulación linfática.
5. La distribución sistémica.
6. La deposición sistémica.
7. El uso metabólico y funcional.
8. La excreción por vía urinaria o fecal.
A los efectos de concretar las definiciones sobre biodisponibilidad, bioaccesibilidad y
bioactividad, se adoptaran los siguientes conceptos (ver figura nº 7) de los descritos
anteriormente:

__________________________________________________________________________________________

23

Figura nº 7. Definiciones de biodisponibilidad, bioaccesibilidad y bioactividad.
3. MÉTODOS PARA EVALUAR LA BIODISPONIBILIDAD
Los modelos para evaluar la biodisponibilidad mineral incluyen ensayos in vivo e in
vitro (ver figura nº 8) (Binaghi et al., 2008; Martínez et al., 1999). Sobre los ensayos in vivo,
hay que considerar el uso de modelos animales para evaluar la biodisponibilidad en seres
humanos, lo que implica una limitación por las diferencias entre especies, tanto en la
velocidad de crecimiento como en la actividad de enzimas intestinales, microbianas y en la
fisiología y anatomía intestinal. Los ensayos en seres humanos requieren, generalmente, el
uso de isótopos radioactivos, su aceptación no es universal por motivos éticos y
económicos. El empleo de isótopos estables implica mayores costos aún, lo que restringe su
utilización.
Por el contrario los métodos in vitro son rápidos, menos costosos y permiten mayor
control sobre las variables experimentales; los más usados son los que se basan en
técnicas de digestión gastrointestinal simulada (Binaghi et al., 2008; Haro et al., 2006;
Parada et al., 2007). Estos modelos in vitro se basados en estas técnicas, tienen como
propósito estimar el porcentaje de nutriente que es transformado en el intestino a una forma
absorbible, estimado tras la obtención de la fracción soluble o dializable, que en teoría
podría ser adsorbida en el borde de cepillo del intestino.

__________________________________________________________________________________________

24

Existen diferencias entre los métodos de solubilidad y diálisis, dependiendo de la
determinación de la fracción soluble o dializable de la muestra digerida (Viadel, 2002).
A objeto de ahondar en el tema de biodisponibilidad in vitro de hierro y calcio en
cereales y derivados, se estudia esta modalidad de ensayo, por ser una medida de las
tendencias y representa un índice aproximado de la cantidad disponible de nutriente para
ser absorbido. (Martínez et al., 1999; Haro et al., 2006).
Figura nº 8. Comparación de modelos in vivo e in vitropara evaluar la biodisponibilidad mineral.
3.1. MÉTODOS IN VITRO
Los métodos in vitro están siendo ampliamente utilizados en la actualidad para evaluar
la biodisponibilidad mineral, ya que son rápidos, seguros y no tienen las restricciones éticas
de los modelos in vivo, además de ser predictivos de los factores dietéticos
inhibidores/potenciadores para la biodisponibilidad (Haro et al., 2006b; Parada et al., 2007;
Wolfgor et al., 2001).
En líneas generales los métodos in vitro, proponen en una primera etapa que simula
las condiciones fisiológicas y la secuencia de eventos durante la digestión o solo el proceso
de absorción y el resultado se mide en un extracto final. Para emular estos procesos
MODELOS
IN
VIVO IN
VITRO
§ Uso
de
isotopos
§ é Costos
§ Restricciones
éticas
§ Uso
de
modelos
animales
§ Limitación
por
diferencia
de

especies
y
procesos

metabólicos.
§ é Costos
§ Rápidos

§ êCostos
§ Permiten
mayor
control
sobre
las
variables

experimentales
§ Es
una
medida
de
las
tendencias

Isotopos
Cultivos
celulares
Instrumental
Enzimas
Equipos

Modelos
animales
Humanos

__________________________________________________________________________________________

25

biológicos, los métodos in vitro, intentan reflejar en un ambiente controlado las condiciones
físico-químicas que tiene lugar durante la digestión humana, teniendo en cuenta 3 áreas del
sistema digestivo (boca, estomago e intestino). Las principales características de los
métodos in vitro, son la temperatura, agitación, y la composición química y enzimática de la
saliva, jugo gástrico, duodenal y biliar (Fernández et al., 2009; Parada et al., 2007).
Dentro de los métodos in vitro, esta la solubilidad y la diálisis para establecer las
tendencias sobre valores relativos de la biodisponibilidad para minerales. De hecho, estos
métodos sólo estiman la fracción del elemento disponible para la absorción
(bioaccesibilidad), que constituye el primer paso en el proceso in vivo de la absorción de
minerales (Perales et al., 2007). Como segundo paso, esta metodología ha sido mejorada al
incorporar cultivo celulares, para estimar la cantidad del componente activo que se asimila
por la mucosa intestinal. Esta línea celular de carcinoma de colon humano (cultivo Caco-2)
se caracteriza por presentar muchos de las funciones y propiedades morfológicas de los
enterocitos maduros humanos, para efectos experimentales, la cantidad del nutriente en el
extracto (que es captado o trasladado en capa de células Caco-2) se asume como la porción
biodisponible del nutriente (Parada et al., 2007; Perales et al., 2007).
3.1.1. Solubilidad (Amaro, 2004; Frontela 2007; Viadel 2002; VanCampen y Glann, 1998;
Wiemk et al., 1999).
Basados generalmente en la simulación de la digestión gastrointestinal, que incluye
una digestión ácida con HCl o HCl-pepsina, con posterior neutralización con base
(usualmente NaOH o NaHCO3) e incubación con pancreatina y extracto biliar, seguida de
la determinación de la cantidad de elemento soluble presente en el sobrenadante obtenido
por centrifugación ó filtración del digerido gastrointestinal del alimento, es decir, del mineral
que se ha solubilizado, que es equivalente a la cantidad de mineral que se encuentra
disponible para la absorción (bioaccesible) y que constituye la primera etapa en el estudio
de la absorción mineral.
La cantidad de elemento solubilizado, puede ser utilizado como una medida de la
biodisponibilidad mineral (ver figura nº 9). No obstante, aunque las estimaciones de
biodisponibilidad mineral como el Fe han sido útiles, en general se reconoce que no todos
los minerales solubles son absorbibles, por ende, solo el método in vitro de solubilidad no
es un adecuado indicador para la biodisponibilidad. Este método se ve complementado con
el empleo de la línea celular Caco-2, ya que permite conocer el mineral absorbido (captado y
transportado).

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26

Figura nº 9. Método in vitro de solubilidad para la obtención de fracción bioaccesible

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27

3.1.2. Diálisis
La medida de la dializabilidad de minerales es uno de los métodos in vitro más
frecuentemente utilizados (ver figura nº 10). Involucra una digestión con pepsina a pH ácido
(digestión gástrica), seguida por una digestión a mayor pH con pancreatina y sales biliares
(digestión intestinal).
Figura nº 10. Método in vitro de diálisis para la obtención de fracción bioaccesible.
La proporción del elemento que difunde a través de una membrana semipermeable

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28

durante la etapa de digestión intestinal, después de un período que permitiría llegar al
equilibrio, representa su dializabilidad y es usado como un estimador de la proporción del
elemento disponible para la absorción. Dado que la biodisponibilidad de los minerales
depende de las características del alimento, de la presencia de otros constituyentes
alimentarios y de sus condiciones en el tracto gastrointestinal, esta técnica in vitro puede
reproducir condiciones intraluminales capaces de afectar su absorción a nivel duodenal
(Figura nº 2). Debido a que la solubilidad de los compuestos de fortificación es un factor
importante para determinar la captación de los minerales por el enterocito la medición de la
dializabilidad permite evaluar la interacción mineral-alimento y la disponibilidad de estos
para ser absorbidos. Estos datos son útiles para comparar fortificantes entre sí y permite la
selección de las mejores mezclas para ser utilizadas en estudios con humanos y de esta
manera ahorrar recursos (Binaghi et al., 2010; Cagnasso et al., 2008; Méndez et al., 2005).
3.1.3. Cultivos celulares (células Caco-2)
El estudio de la captación de nutrientes puede llevarse a cabo mediante el empleo de
enterocitos cultivados sobre soportes sólidos. A este fin se emplean las células Caco-2,
originarias de células de adenocarcinoma humano ya que poseen características
bioquímicas y morfológicas como los enterocitos humanos maduros. Actualmente se
emplean de un modo normalizado para el estudio de la biodisponibilidad mineral combinado
con una digestión in vitro (solubilidad ó diálisis) previa de los alimentos (ver figura nº 11).
Las células Caco-2 en cultivo, crecen adheridas a un sustrato formando una monocapa,
cuando éstas alcanzan la confluencia, se diferencian espontáneamente adquiriendo las
características morfofuncionales del enterocito maduro. En este sentido hay referencia
relacionadas con que las células Caco-2se han establecido como un buen modelo para la
evaluación de los factores que afectan la absorción del hierro no hemínico, y los resultados
de este modelo in vitro se ha demostrado que se correlacionan bien con los estudios de
absorción en seres humanos (Frontela, 2007a; Frontela et al., 2008b; Lunnerdal, 2009).

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Figura nº 11. Modelo in vitro de cultivo celulares Caco-2 para determinación de biodisponibilidad de
mineral.

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30

4. CEREALES Y DERIVADOS
4.1. CEREALES
Los cereales constituyen un producto básico en la alimentación de los diferentes
pueblos, por sus características nutritivas, su costo moderado y su capacidad para provocar
saciedad inmediata.
Ha han sido uno de los principales grupos de alimentos de la
humanidad a lo largo de su historia, de hecho, constituyen alimentos básicos en la dieta de
muchos países llegando a suministrar más del 70% de la energía en algunos sitios de África
y de Asia (Ruiz, 2005), hoy día se estima que cereales como el arroz, trigo, maíz, cebada,
centeno, avena, mijo y sorgo, son las principales fuentes de energía en el mundo (Yip,
2003).
Según la Organización para la Alimentación y la Agricultura – FAO (1994), los cereales
se definen como: plantas gramíneas y sus frutos, maduros, enteros, sanos y secos, además
del alforfón o trigo sarraceno.
Los principales cereales destinados a la alimentación, se clasifican en base a las
familias y especies típicas de cada una: Triticeae (trigo, cebada y centeno), Zeeae (maíz),
Oryzeae (arroz), Aveneae (avena), Paniceae (mijo) y Andropogoneae (sorgo). Para algunas
de las especies de cereales destinados a la alimentación existen miles de subespecies
(Etaiao, 2007).
En general, estructuralmente los granos de cereales presentan tres fracciones: el
salvado, el germen o embrión y el endospermo (García y Guerra, 2005). El salvado contiene
la fibra y vitaminas del complejo B. Principalmente el endospermo está compuesto
preferentemente de carbohidratos en forma de almidón, también contiene de 8 a 18% de
proteínas y pequeñas cantidades de vitaminas B. El germen es una fuente concentrada de
minerales como el hierro y el zinc, vitaminas B, vitamina E y otros compuestos fitoquímicos.
En los granos también se encuentran antinutrientes como inhibidores de enzimas digestivas
(proteasa y amilasa), tales como: ácido fítico, hemaglutininas, fenoles y taninos (Etaiao,
2007; García y Guerra, 2010).En cuanto a su composición los cereales aportan entre 300-
400 Kcal por cada 100 g, 60-80 g (50 a 78 %) de carbohidratos disponibles y no disponibles
entre azúcares y almidones, 10- 13 g (6 a 13 %) de proteínas, y 2 - 8 g (7%) de grasa (ver
cuadro nº 5). El principal carbohidrato de los cereales es el almidón seguido de la celulosa y
los azúcares (García y Guerra, 2010).

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31

Cuadro nº 5.Composición química aproximada de los granos de cereales (g/100g de porción comestible).
CEREAL HUMEDAD CARBOHIDRATOS PROTEÍNAS LIPIDOS MINERALES FIBRA
Trigo 14,0 56,9 12,7 2,2 1,6 12,6
Arroz 11,8 74,3 6,4 2,4 1,6 3,5
Maíz 12,0 62,4 8,7 4,3 1,6 11,0
Avena 8,9 60,1 12,4 6,4 1,9 10,3
Centeno 15,0 58,9 8,2 1,5 1,8 14,3
Cebada 11,7 56,1 10,6 1,6 2,7 17,6
Sorgo 14,0 59,3 8,3 3,1 1,5 13,8
Mijo 13,3 66,3 5,8 4,6 1,5 8,5
Fuente: García y Guerra, 2010
4.2. DERIVADOS
Los derivados de cereales, bien se generan por la transformación de cereales a través
de una o más operaciones mecánicas o químicas, o de la transformación de la harina,
sémola, almidón o fécula (FAO, 1994). De los procesos a los cuales son sometidos los
cereales se extrae principalmente harinas, de la cuales, solas o combinadas, se obtienen un
variedad de productos derivados (ver cuadro nº 6).
Cuadro nº 6. Derivados de cereales.
DERIVADOS DESCRIPCIÓN
CEREAL (S)
UTILIZADOS
Pan
La palabra pan, proviene del latín “panis”. Es el producto resultante de la
cocción de una masa obtenida por la mezcla de harina de trigo y de agua
potable, con o sin adición de sal, fermentada por especies de
microorganismos propios de la fermentación panaria.
§ Trigo o centeno o
mezclas
Panes
especiales
Son aquellos que emplean harinas de otros cereales en una proporción
mínima del 50 % y puede incorporar otros ingredientes (huevo, leche y
grasas).
§ Trigo
§ Centeno
§ Maíz
§ Avena
Bollería
Son los preparados alimenticios elaborados básicamente con masa de harinas
comestibles, fermentada, cocida o frita, a la que se añaden otros ingredientes
(azúcar, grasas y huevo).
§ Trigo
Pastelería y
repostería
Son los productos elaborados, fermentados o no, de diversa forma, tamaño y
composición, integrados por harinas, féculas, azúcares, grasas comestibles y
otros alimentos como sustancia complementaria.
§ Trigo
Galletas
Son productos alimenticios elaborados fundamentalmente por una mezcla de
harinas, grasas comestibles y agua, adicionada o no de azúcares y otros
productos alimenticios (aditivos, aromas y condimentos)
§ Trigo
§ Centeno
§ Avena
Pastas
alimenticias
Son productos obtenidos por desecación de una masa no fermentada
elaborada con sémola, semolinas o harinas procedentes.
§ Trigo duro
§ Trigo blando o
sus mezclas
Cereales de
desayuno
Son elaborados por extrusión, donde se moldea y se da forma a una sustancia
blanda o plástica mediante tratamiento de calor, fuerza de corte y fricciones
mecánicas.
§ Trigo
§ Maíz
§ Arroz
Fuente: García y Guerra, 2010.

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32

Para su consumo los cereales no sólo se transforman en harinas, a partir de las cuales
se elaboran diversos productos (como panes o pastas), o se incorporan a la alimentación
como granos en sus distintas variedades (arroz, maíz), sino que a partir de ellos y aplicando
diferentes procesos tecnológicos se obtienen productos tan variados como las palomitas de
maíz, los almidones –utilizados, por ejemplo, para espesar salsas o postres dulces-, los
jarabes de glucosa y similares y una amplia variedad de snacks y aperitivos; también se
utilizan como materia prima en la fabricación de bebidas alcohólicas, como la cerveza o el
whisky. Habitualmente en el medio gastronómico también se emplean en múltiples
preparaciones culinarias (Redondo y Silleras, 2006).
En relación con el objetivo del presente trabajo y por las características de las matrices
alimentarias utilizadas como muestras, se describe a continuación dos grupos de derivados
de cereales; productos de pastelería y repostería y galletas.
4.2.1. Productos de pastelería y repostería
Son los productos alimenticios elaborados básicamente con masa de harina,
fermentada o no, rellena o no, cuyos ingredientes principales son harinas, féculas, azúcares,
aceites o grasas, agua, con o sin levadura, a la que se pueden añadir otros alimentos,
complementos panarios o aditivos autorizados y que han sido sometidos a un tratamiento
térmico adecuado (García y Guerra, 2010; Real Decreto 496/2010).
Existen dos variantes: dulce y salada, en ambas se distinguen, al menos, cinco masas
básicas (ver cuadro nº 7).
Cuadro nº 7. Masas básicas para la elaboración de productos de pastelería dulce y salada.
Masa Característica Ingredientes
Masas de
hojaldre
Masas trabajadas con aceites o grasas, con las que se
producen hojas delgadas superpuestas. Elaboradas
básicamente con harina y con ingredientes como aceites
o grasas y agua, con sal o no.
Pasteles, cocas, bandas de crema,
bandas de frutas, cazuelita, besamela
grande, milhojas, palmeras, rellenos,
rusos, alfonsinos y pastas dulces y
saladas, canutos, cuernos, tortellas, lazos,
duquesas, pastel de manzana, garrotes,
hojas,
Masas
azucaradas
Masas elaboradas fundamentalmente con harina, aceite o
grasa y azúcares.
Pastas secas o de té, cazuelitas, pastas
sable, pasta brisa, pasta quemadas, pasta
flora, tortas, mantecados, polvorones,
besitos, cigarrillos, tejas, lenguas de gato,
picos de pato, pitillos, carquiñolis, relajos,
margaritas, mascotas, virutas, rosquillas
de santa clara, etcétera.
Masas
escaldadas
Masas cocidas antes de someterlas al tratamiento térmico.
Elaboradas fundamentalmente con harina, sal, agua,
leche, aceites o grasas, y en su caso, bebidas alcohólicas.
Relámpagos, lionesas, palos, bocados de
dama, roscos rellenos, rosquillas
delicadas, cafeteros, pequeña-crema, etc.

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33

Cuadro nº 7 (Continuación). Masas básicas para la elaboración de productos de pastelería dulce y
salada.
Masa Característica Ingredientes
Masas batidas
Masas sometidas a un batido, resultando masas de gran
volumen, tiernas y suaves. Elaboradas fundamentalmente
con huevos, azúcares, harinas o almidones.
Bizcochos(ver cuadro nº 8), melindros,
soletillas rosquillas, mantecadas
magdalenas, bizcocho de frutas,
genovesas, planchas tostadas, postres,
merengues, brazos de gitano, bizcochos
de Vergara, bizcochos de Viena, tortas de
Alcázar, capuchinos, piropos, palmillas,
búlgaros, tortilla, biscotelas, etc.
Masas de
repostería
Masas elaboradas a partir de las anteriores, preparadas
con relleno o guarnición de otros productos. Se preparan
en formas y tamaños diversos.
Tocinos de cielo, almendrados, yemas,
masas de mazapán, mazapanes de Soto,
mazapanillos, turrones, cocadas,
guirlache, tortas imperiales panellets,
alfajores, confites, anises, grageas,
pastillas, caramelos, jarabes, confitados
de frutas, mermeladas, jales de frutas,
pralinés, trufas, figuras y motivos
decorativos, huevo hilado, etc.
Fuente: García y Guerra, 2010; Real Decreto 496/2010
4.2.2. Galletas
Desde el punto de vista legislativo las galletas se definen como los productos
alimenticios elaborados, fundamentalmente por una mezcla de harina, grasas comestibles y
agua, adicionada o no de azúcares y otros productos alimenticios o alimentarios (aditivos,
aromas, condimentos, especias, etc.), sometida a proceso de amasado y posterior
tratamiento térmico, dando lugar a un producto de presentación muy variada, caracterizado
por su bajo contenido en agua (García y Guerra, 2010; Real Decreto 1124/1982).
La elaboración de galletas constituye un sector importante en la industria alimentaria,
siendo uno de sus principales atractivos su variedad de tipos. Todas las galletas
tradicionales se fabrican generalmente con harina de trigo, sin gran cantidad de salvado y
pueden tener añadidas pequeñas cantidades de otras harinas (maíz, arroz o centeno) o
almidones, para conseguir sabores o propiedades estructurales especiales.
Las galletas convencionales son productos gasificados con levaduras artificiales y
contienen alta cantidad de azúcar y grasas. La combinación de harina, azúcar y grasas hace
que estos productos sean altamente energéticos (Chirinos et al., 2001).
En el cuadro nº 8 y figura nº12 se muestra diferentes tipos de galletas consumidas en
España y sus características.

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34

Cuadro nº 8. Tipo, características e ingredientes de los tipos de galletas más comunes.
GALLETAS
Tipos Característica Ingredientes Otros
Galletas María,
tostadas y troqueladas
Forman una masa elástica como consecuencia del
desarrollo del gluten, cortado mediante prensa o rodillo
troquelado posterior al horneado.
Harina
Grasas
comestibles
Azúcar
Aromas
Aditivos*
Galletas craker y de
aperitivo
Elaboradas con harinas y grasas comestibles,
generalmente sin azúcar, y las masas se someten a una
ligera fermentación para conseguir su tradicional
ligereza.
Harina
Grasas
comestibles
Aromas
Aditivos*
Barquillos con o sin
relleno
Obtenidas por la cocción en planchas metálicas de
pastas en estado liquido viscoso, formadas por harinas,
féculas, glucosa y sal, adquiriendo diferentes formas.
Harinas
Féculas
Grasas
Con o sin azúcar
Sal
Glucosa
Grasas
(relleno)
Aromas
Aditivos*
Bizcochos secos y
blandos
Elaboradas con ingredientes mezclados a gran
velocidad para conseguir que monte adecuadamente,
depositándose en moldes o en chapa liza para su
horneado. La diferencia de secos y blandos se
relaciona con él % de humedad.
Harina
Huevo
Azúcar
Aromas
Aditivos*
Pastas blandas
Obtenidas de masas cuya peculiaridad consiste en
cremar adecuadamente los componentes, añadir harina
moldear rápidamente para impedir el desarrollo de
gluten y hornear.
Harina
Grasas
Azúcar
Aceite vegetal
Chocolate
Frutos secos
Aromas
Aditivos*
Bañadas con aceite
vegetal
Para elaborar esta especialidad se parte de galletas
tradicionales, las cuales, después de ser horneadas, son
sometidas a una dispersión o baño de aceite vegetal
muy atomizado por su superficie e incluso por su parte
inferior, según tipos.
Harina
Grasas
Azúcar
Aceite vegetal
Recubiertas de
chocolate
Cualquier clase de galletas antes definidas podrán
presentarse recubiertas de chocolate o mezcla de
azúcar, gelatina y agua.
Harina
Grasas
Azúcar
Chocolate
Pasta de cacao
(*) Emulsionantes, saborizantes, potenciadores, agentes gasificantes, colorantes, antioxidantes y conservadores
Fuente: García y Guerra, 2010; Real Decreto 1124/1982.

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35

Figura nº 12. Tipos de galletas más comunes consumidas en España.
4.2.3. Composición nutricional
El valor nutricional de las galletas, puede ser muy variable según el tipo de galleta o la
utilización de rellenos o recubrimiento, es decir, su valor nutritivo depende de la composición
y los ingredientes utilizados en su elaboración.
En general el aporte energético de las galletas es superior al de los productos
panarios, fundamentalmente por su mayor contenido en grasa. En general, estos productos
contienen menos fibra dietética (salvo las elaboradas con harinas integrales o que
contengan frutos secos), más proteínas de alto valor biológico, debido a la adición de huevo
o leche, más grasa, menos almidón y más azúcares. La cantidad de vitaminas y minerales
(ver cuadro nº 9) es muy variable de un tipo a otro y depende de los ingredientes empleados
en su elaboración (García y Guerra, 2010; Redondo y Silleras, 2006).

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36

Cuadro nº 9. Valor energético y composición de macronutrientes, Fe y Ca de diferentes tipos de galletas
(Datos correspondientes a 100 g)
GALLETAS
Tipos
Energía
(Kcal)
Macronutrientes (g)
Fibra
(g)
Minerales
(mg)
Fuente
Proteína Lípidos Glúcidos Fe Ca
Crujiente tipo craker
419 9 11,8 69,2 3,2 1,2 21
CESNID,
2004
BEDCA, 2012
440 10,80 12,50 75,80 3 1,6 82 Verdú, 1995
Barquillo, con jalea de
frutas
364 - 369 5,2 5,6 73 2 1,3 23
CESNID,
2004
BEDCA, 2012
Barquillo con chocolate 443 6,60 14,20 72,40 3,4 4,01 31 USDA, 2012
Doble tipo “príncipe”
con chocolate
485 609 24 60,4 3,1 2,1 66
CESNID,
2004
Tipo “digestiva” 465 6,3 20,8 63,2 4,6 3,2 92
CESNID,
2004
BEDCA, 2012
Verdú, 1995
Tipo "digestiva", con
chocolate
513 6,8 24,1 66,5 - 2,1 84
BEDCA, 2012
Verdú, 1995
María
454 7 19 63,9 3,1 2 118 CESNID
436 7 14,5 74 3 2 115 Verdú, 1995
Con chocolate tipo
“cookie”
488 - 491 6,2 22,9 64,3 1,8 1,3 78
CESNID,
2004
BEDCA, 2012
497 4,60 25,20 66,10 - 2,7 43 USDA, 2012
Cubierta de chocolate
543 5,7 27,6 67,4 2,10 1,7 110
BEDCA, 2012
Verdú, 1995
484 5,80 23,20 60,50 3,1 3,58 58 USDA, 2010
Mantequilla
480 7 20 68 1,6 1,8 60 CESNID,
2004
BEDCA, 2012
USDA, 2012467 6,10 18,80 68,90 1,6 2,22 29
Pasta pequeña, de té 402 5,9 16,5 57,5 0 1,1 19
CESNID,
2002
BEDCA, 2012
De Vainilla 476 4,30 19,40 71,10 2 2,21 25 USDA, 2012
Integrales con miel 423 6,90 1,10 76,8 2,8 3,73 24 USDA, 2012
Bizcocho cuatro
cuartos
381 6,5 21,9 39,6 0,8 0,9 25
CESNID,
2004
Bizcocho
331 4,70 2,50 26,40 - 0,80 73 Verdú, 1995
502 6,10 24,10 64,50 1,8 2,74 35 USDA, 2012
Bizcocho de chocolate 456 7,40 26,40 50,40 - 1,90 75 Verdú, 1995
Fuente: BEDCA, 2012; CESNID, 2004, Verdú, 1995; USDA, 2012

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37

4.2.4. Elaboración de galletas
El proceso industrial para la elaboración de galletas en general se basa en la
tecnología laminada, que se muestra en la figura nº 13.
Figura nº 13. Proceso industrial para la elaboración de galletas (Adaptación de García y Guerra, 2010).

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38

4.2.5. Producción y consumo en España (Mercasa, 2011)
La producción de galletas en España en 2010 alcanzó las 418.130 toneladas, lo que
supone un incremento interanual del 1%. En relación al tipo de galletas, las galletas dulces
suponen el 68% de todas las ventas en valor, mientras que el porcentaje específico de las
galletas marías tostadas llega hasta el 28%.El restante porcentaje del 3% corresponde a las
galletas saladas.
Sobre la distribución, las galletas dulces representan el 96% de todas las ventas en
volumen y el 92,9% en valor, mientras que las saladas mantienen unas cuotas del 3,2% en
volumen y del 4,2% en valor. Cierran esta relación las galletas dietéticas, con porcentajes
del 0,7% en volumen y del 2,9% en valor.
Entre las galletas de consumo diario, las más populares son las marías, seguidas a
bastante distancia por las tostadas, las de relieve, los bizcochos y las rellenas. Las
especialidades más demandadas son las cubiertas de chocolate, seguidas por las sándwich
y los barquillos rellenos. En el caso de los surtidos, más del 80% del mercado está copado
por los normales, mientras que algo menos del 20% corresponde a los de mantequilla.
Para el 2010 la estructura de consumo de los hogares, la bollería y pastelería supuso
el 43,5%, los cereales alcanzaron el 12,1% y las galletas y otros dulces representaron el
44,4% restante. En la restauración comercial, la bollería y pastelería supuso un 86,1%, los
cereales el 3,1%, y las galletas y otros dulces el 10,8% restante.
Este mismo año el consumo más notable (ver cuadro nº 10) se asocia a la bollería y
pastelería (5,69 kilos por persona y año), seguido de las galletas (5,04 Kg per cápita) y de
los cereales (1,58 Kg per cápita). En términos de gasto, la bollería y pastelería concentra el
49,9%, con un total de 29,34 euros por persona, las galletas el 27,3% con un total de 16,06
euros por persona, y los cereales un porcentaje del 11,8% y 6,95 euros por persona.
Cuadro nº 10. Consumo (millones de kilos/kilos) y gasto (millones de euros/euros) en bollería, pastelería,
galletas y cereales de los hogares. España 2010.
TOTAL BOLLERÍA, PASTELERIA,
GALLETAS Y CEREALES
CONSUMO GASTOS
Total Per cápita Total Per cápita
601,12 13,09 2,701,97 58,82
Bollería y pastelería 261,42 5,69 1.347,97 29,34
Bollería y pastelería envasada 199,19 4,34 937,14 20,40
Bollería y pastelería a granel 62,24 1,35 410,46 8,34
Fuente: MERCASA. Informe sobre Producción, Industria, Distribución y Consumo de Alimentación en España
2011

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39

Cuadro nº 10 (continuación). Consumo (millones de kg/kg) y gasto (millones de euros/euros) en bollería,
pastelería, galletas y cereales de los hogares. España 2010.
TOTAL BOLLERÍA, PASTELERIA,
GALLETAS Y CEREALES
CONSUMO GASTOS
Total Per cápita Total Per cápita
601,12 13,09 2,701,97 58,82
Galletas 231,49 5,04 737,76 16,06
Galletas envasadas 229,49 5,00 725,67 15,80
Galletas saladas 7,75 0,17 32,76 0,71
Galletas dulces 221,75 4,83 692,90 15,80
Galletas a granel 1,99 0,04 12,10 0,26
Cereales 72,66 1,58 319,25 6,95
Con fibra 6,83 0,15 35,84 0,78
Fuente: MERCASA. Informe sobre Producción, Industria, Distribución y Consumo de Alimentación en España
2011.
4.2.6. Legislación
En el ámbito comunitario europeo, no existe una normativa armonizada sobre los
productos de confitería, pastelería, bollería y repostería, en consecuencia, son aplicables
diversas disposiciones comunitarias de carácter horizontal, relacionadas con los alimentos
en general, que inciden sobre determinados aspectos regulados por la mencionada
reglamentación técnico-sanitaria.
No obstante, si existe una normativa nacional para regular los aspectos relacionados
con la calidad de galletas y la elaboración, fabricación, circulación y comercio de productos
de pastelería y repostería. En la actualidad estos alimentos se rigen por la siguiente
normativa:
§ Real Decreto 2419/1978, de 19 de Mayo, por el que se aprueba la Reglamentación
Técnico-Sanitaria para la elaboración, circulación y comercio de productos de
confitería-pastelería, bollería y repostería.
§ Real Decreto 496/2010, de 30 de Abril, por el que se aprueba la norma de calidad
para los productos de confitería, pastelería, bollería y repostería.
§ Real Decreto 1124/1982, de 30 de Abril, por el que se aprueba la Reglamentación
Técnico-Sanitaria para la elaboración fabricación, circulación y comercio de galletas.

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40

En el cuadro nº 11 se muestra el objeto y contenidos de la legislación vigente relativa
a las muestras objeto de estudio.
Cuadro nº 11. Legislación que regula a galletas y productos de pastelería y repostería: objetivos y
contenidos.
DESCRIPCIÓN
Instrumento Objeto Contenidos
Real Decreto
2419/1978
§ Definir a efectos legales lo que se entiende por productos
de confitería, pastelería, bollería y repostería y fijar con
carácter obligatorio las normas de elaboración, fabricación,
comercialización y, en general la ordenación jurídica de
tales productos. Será de aplicación, asimismo, a los
productos importados.
§ Requisitos industriales.
§ Requisitos higiénico-sanitarios.
§ Identificación de la industria
§ Condiciones generales.
§ Condiciones específicas.
§ Transporte, empaquetado y
venta.
§ Etiquetado
1
.
Real Decreto
496/2010
§ Se aprueba la norma de calidad para los productos de
confitería, pastelería, bollería y repostería elaborados en
España, que se inserta a continuación.
§ Este Real Decreto se aplica sin perjuicio de las normas
sanitarias y otras disposiciones específicas que afecten a la
producción y comercialización de los productos de
confitería, pastelería, bollería y repostería.
§ Definiciones y tipos.
§ Materias primas.
§ Aditivos autorizados.
§ Etiquetado
1
.
Real Decreto
1124/1982
§ Definir a efectos legales, lo que se entiende por galletas y
fijar, con carácter obligatorio, las normas de fabricación,
elaboración, comercialización y, en general, la ordenación
jurídica de tales productos.
§ Será de aplicación, asimismo, a los productos importados.
§ Esta Reglamentación obliga a los fabricantes, elaboradores,
comerciantes e importadores de galletas.
§ Definiciones y clasificaciones
condiciones de las industrias, de
los materiales y del personal.
§ Registro sanitario.
§ Manipulaciones permitidas y
prohibiciones.
§ Almacenamiento, transporte,
envasado, rotulación, etiquetado y
publicidad
1
.
§ Exportación e importación
responsabilidades y
competencias.
§ Métodos de análisis.
1
La materia de etiquetado y publicidad de alimentos, incluyendo las declaración de propiedades nutritivas y saludables se
rigen por un marco regulatorio comunitario con instrumentos legales específicos para cada área.
Fuente: Real Decreto 2419/1978; Real Decreto 496/2010; Real Decreto 1124/1982.
El etiquetado de alimentos y las declaraciones de propiedades de nutrientes y
saludables, se encuentra regulado por una legislación comunitaria específica incorporado en
la legislación nacional de cada estado miembro de Unión Europea (ver cuadro nº 12).
El etiquetado general de alimentos se rige por:
§ Reglamento (UE) Nº 1169/2011 del Parlamento Europeo y del Consejo de 25 de
Octubre de 2011 sobre la información alimentaria facilitada al consumidor y por el
que se modifican los Reglamentos (CE) Nº 1924/2006 y (CE) Nº 1925/2006 del
Parlamento Europeo y del Consejo, y por el que se derogan la Directiva 87/250/CEE

__________________________________________________________________________________________

41

de la Comisión, la Directiva 90/496/CEE del Consejo, la Directiva 1999/10/CE de la
Comisión, la Directiva 2000/13/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, las
Directivas 2002/67/CE, y 2008/5/CE de la Comisión, y el Reglamento (CE) Nº
608/2004 de la Comisión.
La declaración de propiedades de nutrientes y saludables está sujeta a los siguientes
reglamentos (ver cuadro nº 12):
§ Reglamento (CE) Nº 1924/2006 del Parlamento Europeo y del Consejo de 20 de
Diciembre de 2006 relativo a las declaraciones nutricionales y de propiedades
saludables en los alimentos.
§ Reglamento (CE) Nº 109/2008 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 15 de
Enero de 2008, por el que se modifica el Reglamento (CE) Nº 1924/2006 relativo a
las declaraciones nutricionales y de propiedades saludables en los alimentos.
§ Reglamento (CE) Nº 107/2008 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 15 de
Enero de 2008, por el que se modifica el Reglamento (CE) Nº 1924/2006 relativo a
las declaraciones nutricionales y de propiedades saludables en los alimentos por lo
que se refiere a las competencias de ejecución atribuidas a la Comisión.
§ Reglamento (CE) Nº 116/2010 de la Comisión, de 9 de Febrero de 2010, por el que
se modifica el Reglamento (CE) Nº 1924/2006 del Parlamento Europeo y del Consejo
en lo relativo a la lista de declaraciones nutricionales.

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