“EFECTO DE LA APLICACIÓN DE ALTAS PRESIONES HIDROSTÁTICAS SOBRE LA VIDA ÚTIL Y LAS

PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS Y SENSORIALES DE ARILOS DE GRANADA DURANTE EL

ALMACENAMIENTO ”

MAESTRÍA EN CIENCIAS EN INGENIERÍA BIOQUÍMICA

PRESENTA:

I.B.Q. EVELYN ALICIA RIOS ROMERO

COMITÉ TUTORIALDirectora de tesis• Dra. Luz Araceli Ochoa Martínez

Asesores• Dra. Juliana Morales Castro

Instituto Tecnológico de Durango• M.C. Silvia Marina González H.

Instituto Tecnológico de Durango• Dra. Gipsy Tabilo Munizaga

Universidad del Bio-Bio• Dr. Mario Pérez Won

Universidad de La Serena

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN

JUSTIFICACIÓN

OBJETIVOS

MATERIALES Y MÉTODOS

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

CONCLUSIONES

INTRODUCCIÓN

La granada (Punica granatum,

Punicaceae) es una fruta que se cultiva

en zonas subtropicales y

tropicales

La parte comestible de la fruta es

llamada arilos y constituye el 52%

del total de la fruta (p/p), el 78%

corresponde a jugo, y el 22% a la

semilla

Contiene una cantidad

considerable de: Sólidos solubles

totales, azúcares, antocianinas ,

polifenoles y ac. ascórbico. Fuente

rica de antioxidantes

Kulkarni y Aradhya, 2005

• Desafortunadamente, los compuestos bioactivos son rápidamente afectados por factores exógenos

• Existe una verdadera necesidad por minimizar la degradación de las moléculas funcionales durante del procesamiento y almacenamiento de los alimentos, a fin de garantizar una óptima calidad sensorial y nutricional

Tiene el potencial de extender la vida útil y producir alimentos de alta calidad, que presentan las características

de productos frescos y microbiológicamente seguros

Altas Presiones Hidrostáticas (APH)

Para conservar las propiedades nutracéuticas de los alimentos se sugiere la aplicación de tecnologías

innovadoras no térmicas

Ferrari et al., 2010

• El procesamiento de APH somete al alimento a presiones de 100-

900 Mpa

• Emplea agua normalmente como medio transmisor de presión

• La presión aplicada se transmite de manera isostática e

instantánea a todos los puntos del alimento

Laboissiere et al., 2007

JUSTIFICACIÓN

• La industrialización de la granada en México y en particular en la región, es muy limitada, por lo tanto, es importante desarrollar alternativas de procesamiento para dar valor agregado al producto

• La aplicación de altas presiones es una tecnología novedosa y atractiva, para la conservación de los arilos de granada

OBJETIVOS

•Evaluar el efecto del proceso de Altas Presiones Hidrostáticas sobre la vida útil y las propiedades fisicoquímicas y sensoriales de los arilos de granada

Objetivo General

•Procesar los arilos de granada mediante la aplicación de altas presiones

•Establecer la vida de útil mediante parámetros microbiológicos

•Evaluar el efecto de APH sobre parámetros fisicoquímicos y propiedades sensoriales

Objetivos Particulares

MATERIALES Y MÉTODOS

Figura 1. Diagrama de Proceso de arilos de granada

Selección Lavado Eliminación de cascara

Obtención de arilos

Envasado • 1:3 arilo-agua• Polietileno de

alta densidad Aplicación de APH

• Tabla 1. Diseño Experimental para el proceso de alta presión hidrostática de arilos de granada

Presión (Mpa)Tiempo (seg)

30 60 90

350

450

550

Temperatura : 10°C

Técnicas Fisicoquímicas •pH•AOAC 973.41 Ed 18th (2005)•Acidez•AOAC 942.15 Ed 18th (2005)•Sólidos solubles •AOAC 932.12 Ed 18th (2005)•Color Espectrofotómetro HunterLab •Contenido de polifenoles totales Método Folin-Ciocalteu•Actividad Antioxidante 2,2-difenil-2-picrilo-

hydrazyl (DPPH)

Análisis microbiológico•Recuento de microorganismos aerobios mesófilos•ISO 4833 (2003)•Agar Plate Count •30°C y 72 h•Recuento de Hongos (mohos y levaduras)•ISO 7954(1987)•Agar Dicloran-Rojo deBengala-Cloranfenicol (DRBC)

25 °C y 3-5 días

Vida de anaquel : los análisis se realizaron los días: 0, 3, 5, 7, 10, 15, 20, 25, 30 y 35, bajo condiciones de almacenamiento de 4° C

Evaluación Sensorial

• Se contó con la participación de 22 jueces

• Se pidió a los jueces que ordenaran una serie de muestras en cuanto a su preferencia

Prueba de Ordenamiento

• Participación de 10 jueces• Cada juez colocó una línea

vertical sobre la escala lineal no estructurada de 13 cm anclada con palabras “atípico”, “débil” “suave” o “típico”, “fuerte”, “firme”

Análisis Descriptivo Cuantitativo

• Los datos experimentales se analizaron utilizando estadística descriptiva y análisis de varianza

• Las diferencias significativas fueron analizadas por el test LSD con un grado de significancia de 5%

• El software utilizado fue Statistica versión 7.0

ANÁLISIS ESTADÍSTICO

ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO

•El comportamiento de microorganismos y vida útil se estudió mediante la ecuación de Gompertz re-parametrizada utilizando el software Graphpad PRISM Versión 4.3

RESULTADOS

Figura 2. Curva de crecimiento para a) microorganismos aerobios mésofilos y b) hongos en arilos de granada almacenados a 4 °C. Los datos fueron provistos por la ecuación re-paramentrizada de Gompertz. Las barras denotan la desviación estándar de las medias

0 5 10 15 20 25 30 350

2

4

6

8

10

12

Días

log

UFC/

g

0 5 10 15 20 25 30 350

2

4

6

8

10

12

Días

log

UFC/

g

a)

b)

Curvas de Crecimiento

López-Rubiera et al., 2005 y Millán Trujillo et al., 2001

Tabla 2. Parámetros cinéticos (µmáx y ) de crecimiento estimados para microorganismos mesofilos aerobios y hongos en arilos de granada almacenados durante 35 días a 4 °C

Tratamiento Valores de parámetros cinéticos

Presión

(MPa)

Tiempo

(seg)

SL

(días)

µmax

(dias-1)

λ

(días)

R2

Control RAM -- 26.92±0.05a 0.21±0.15a 10.39±3,0a 0.98a

Control Hongos -- 18.51±0.05b 0.01±0.04b 2.49±1,64b 0.98a

350 30 >35 ND ND

60 >35 ND ND

90 >35 ND ND

450 30 >35 ND ND

60 >35 ND ND

90 >35 ND ND

550 30 >35 ND ND

60 >35 ND ND

90 >35 ND ND

µmax= Tasa de crecimiento especifca máxima; λ= fase de latencia (dias); SL= Vida útil (días). Superíndices con letras distintas en misma columna indican diferencias significativas (P<0.05; LSD)

Autor Tiempo de vida útil

López-Rubira et al., 2005 14 días

Almonte, 2009 Hasta 20 días

Parámetros cinéticos

Figura 3. pH, acidez titulable y sólidos solubles totales de arilos de granada procesados por altas presiones hidrostáticas y almacenados a 4 °C durante 35 días. Las barras denotan la desviación estándar de las medias

pH, Acidez y Sólidos Solubles Totales

Autor pH Acidez SST

Fadavi et al., 2005 2.90-4.21 4.0-24.5 10-16.5°

Poylazoglu et al., 2001 3.29-3.92 4.58-17.30 16-19

Figura 4. Parámetros de color (L*, a* y b*) en arilos de granada presurizados y almacenados a 4oC por 35 días

Color

Autor L* a* b*

Almonte, 2009 21.9 - 13.8 18.4 - 22.75 1.8 - 5.4

0 5 10 15 20 25 30 35 400

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Control350MPa-60s450MPa-90s550MPa-30s550MPa-90s

Días

mg

ac. g

álico

/L

Figura 5. Contenido de polifenoles totales (mg ac. gálico/L) en arilos de granada procesados por altas presiones hidrostáticas durante el periodo de almacenamiento a 4 °C

Polifenoles Totales

Autor Contenido de Polifenoles Totales

Ozgen et al., 2008 1245 – 2076 mg ác. gálico/LMousavinejad et al, 2009 2380 – 9300 mg ác. gálico/L

Gil et al., 2000 2117 mg ác. gálico/L

Piljac-Žegarac et al. (2009) , observaron en néctar de granada fluctuaciones considerables durante 29 días de almacenamiento a 4°C, al final de este periodo, se presento un aumento PT del 21% con respecto al contenido inicial (1317 mg ác. gálico/L)

0 5 10 15 20 25 30 35 400

5

10

15

20

25

30

35

Control350MPa-60s450MPa-90s550MPa-30s550MPa-90s

Días

IC50

(µL/

ml)

Figura 6. Actividad antioxidante (IC50,μL/mL) en arilos de granada presurizados y almacenados a 4 oC por 35 días

Actividad Antioxidante

Autor Actividad Antioxidante (IC50)

Cam et al., 2009 29.8 - 72.2

Figura 7. Valores de atributos descriptivos de los arilos de granada procesados por altas presiones

Color típico

Acidez

Sabor a granadaDulzor

Firmeza

0

5

10

350MPa-60s450MPa-90s550MPa-30s550MPa-90s

Atributos Sensoriales

CONCLUSIONES

En términos microbiológicos, las altas presiones hidrostáticas prolongan la vida útil de los arilos almacenados en refrigeración por más de 7 semanas

Los Parámetros fisicoquímicos de calidad de los arilos de granada, presentaron fluctuaciones considerables, durante el periodo de almacenamiento a 4 °C. El contenido de polifenoles totales y la actividad antioxidante de las muestras procesadas mostraron una disminución en sus valores durante dicho almacenamiento

De acuerdo a los resultados arrojados en el análisis microbiológico y fisicoquímico y tomando en cuenta el análisis sensorial, el mejor tratamiento seleccionado para el procesamiento de los arilos de granada es 450MPa /90s

GRACIAS