Desarrollo de Productos Innovadores a Base de Frutas: Geles Pécticos Deshidratados

Dr. Sergio Adrián Giner

Equipo de trabajo:

Dra. Leda Giannuzzi

Ing. Alim. Evangelina Leiva Díaz Ing. Agr. Cecilia Fiorentini

Efecto del secado, como método de preservación, en la calidad de los cortes de frutas y hortalizas deshidratadas

-Deformación y

contracción de volumen

-Resecamientosuperficial

-Disminución de la capacidad de rehidratación

Posible pardeamiento, y/o degradación del pigmento de color

Posible pérdida de micronutrientes(vitaminas por calor, minerales al rehidratar)

Estabilidad de los alimentos en función de aw

Equipo utilizado para determinar Equipo utilizado para determinar aawAqualabAqualab 3TE3TEEl equipo Aqualab

tiene tres ventajas

(1) Aceleración del equilibrio por ventilador

(2) Medición del contenido de vapor del aire en equilibrio (punto de rocío) por espejo enfriado(3) Determinación infrarroja de temperatura de muestra

El modelo 3TE utilizado permite controlar la temperatura en la cámara de medida, entre 15 y 40°C.

Cambio de Tamaño y Forma de un Corte de Tejido Vegetal durante el Secadon con Aire Caliente: Zanahorias

0 5 10 15 20

Ají verde

Ají rojo

Ajo

Apio Tallo

Apio Tallo y hoja

Arvejas

Cebolla

Cebolla de verdeo

Espárrago verde

Espinaca

Perejil

Remolacha en polvo

Repollo

Salsa

Tomate en escamas

Zanahoria cubos

Zanahoria gránulos

Zanahoria rodajas

Tasa de rehidratación (TR)Tasa de secado (TS)

TASA DE SECADO

Y REHIDRATACION DE DISTINTAS HORTALIZAS

Van Arsdel y Copley “FoodDehydration”, Avi

Rehidratación relativa a la tasa de secado de varias hortalizas

y = -3.317x + 107.86R 2 = 0.4931

01020

3040506070

8090

100

0 5 10 15 20

Tasa de secado, kg/kg

Reh

idra

taci

ón re

lativ

a, l%

Cuanta más agua se le quita a una hortaliza (mayor tasa de secado)

la recuperacionproporcional de la misma tiende a ser menor

Disminuyó el consumo en trozos rehidratados en sopas:

Menor tiempo para cocinar y peor textura que las contrapartes frescas

HORTALIZAS

DESHIDRATADAS Tendencias actuales

Consumo con pérdida de identidad Fabricación de

productos deshidratados: escamas de papa y tomateCaldos concentrados Sopas en polvo

Las Hortalizas Deshidratadas suelen utilizarse actualmente en polvo, con pérdida de identidad.

Se usan en sopas ensobradas, y en mezclas para salsas

Zapallo en trozosdeshidratado ,particulado en dos granulometrías

FRUTAS

DESHIDRATADAS

Los cortes de tejido de fruta deshidratados son gomosos, se pardean y presentan poca aceptabilidad

Su utilización aumentó por su consumo en barras de cereal

Las frutas deshidratadas por métodos combinados y los nuevos productos reestructurados de fruta tienen gran potencial

FRUTAS DESHIDRATADAS SIN PRETRATAMIENTO DE SO2, SIN IMPREGNACION OSMOTICA NI ESCALDADO

ANANA MANZANA

GRAFICO DE ESTABILIDAD DE LOS ALIMENTOS,

Según actividad acuosa (aw) y pH

FRUTAS CONSERVADAS POR METODOS COMBINADOS

ANANA conservada mediante predeshidratación en solución de azúcar y luego con aire caliente, aditivada con SO2

Aros de manzana, aditivada con SO2 (hasta 1000 ppm producto terminado) deshidratada con aire caliente

ANANA conservada mediante deshidratación en azúcar, adicionada con ácido cítrico y SO2

GELES PECTICOS

-Las sustancias pécticas (“PECTINAS”), son, principalmente, polímeros del ácido galacturónico. Se consideran “fibra soluble”

Son abundantes en las plantas terrestres. Se las extrae industrialmente del orujo de manzana y de las cáscaras de frutos cítricos, especialmente el limón

-Sus grupos carboxilo están naturalmente esterificados en buena proporción, con radicales metilo

- Cuando el grado de esterificación es mayor del 50% de los grupos, se denominan “pectinas de alto metoxilo”.

-Con menos de ese porcentaje se obtienen, controlando los procesos de extracción, “pectinas de bajo metoxilo”

Las pectinas se encuentran en la Lámina media y cementan las paredes celulares primarias en los tejidos de plantas terrestres superiores

PROPIEDADES TECNOLOGICAS DE LAS PECTINAS

-La Pectina se aisló y describió en 1825 por Henri Braconnot, químico y farmacéutico francés

-No obstante, la capacidad de producir geles a partir de frutas hervidas con azúcar se conocía mucho antes.

-El principal uso actual de las pectinas tiene lugar en la fabricación de dulces, mermeladas y jaleas.

PECTINA HMP 0,5-1%

GELIFICACION

El producto suele aparecer con un alto grado de pardeamiento, principalmente de tipo no enzimático

pH 3-3,5

AZUCARES 55-65º Brix

ETAPAS DE LA GELIFICACION PECTICA

En La gelificación azúcar-ácido-pectina se debe romper la estructura celular de la fruta

Las pectinas, fibras solubles (prebióticos), se liberan de la lámina media y se disuelven en el pH ácido de la fruta

Inicialmente pectinas y azúcares disponen de abundante agua para su solubilización y no forman un gel

A medida que hierve el agua por la cocción, ambas “compiten” por el contenido acuoso residual.

Por encima de 55º Brix de azúcar, las pectinas se estabilizan cruzándose entre ellas y formando una red, que “atrapa” esa solución concentrada de los sacáridos, formando el gel.

GELES PECTICOS DESHIDRATADOS

-Hace 6-7 años (2000-2001), “descubrimos” que, principalmente, en EEUU, algunos “entusiastas” de la deshidratación hogareña suelen consumir “fruit leathers”, “cueros de fruta” hechos mediante la deshidratación de puré de manzana, pera, e incluso tomate.

-Era una forma “nueva” de hacer geles pécticos, con la misma pectina, azúcar y pH ácido naturales de la fruta

Un gel péctico de mayor consistencia y con retención de forma

- Proponían hacer puré de manzanas sin pelar, con un agregado de jugo de limón y sin ningún otro pretratamiento, deshidratando con aire caliente a alrededor de 60ºC hasta la formación del gel

SIGUIENDO TALES RECOMENDACIONES, Y UNA ESTUFA DE SECADO SE OBTUVO AQUÍ EL PRODUCTO SIGUIENTE

-Producto con propiedades interesantes

-Novedoso, Flexible, retiene la forma

-Microbiológicamente estable

-Producido a menor temperatura por secado y no por cocción.-PERO…

-Oscurecido rápidamente por pardeamiento enzimático y no enzimático

-Visualmente no muy atractivo

-Con poco sabor

DESARROLLO DE GELES PECTICOS DESHIDRATADOS COMO TEMA DE INVESTIGACION

-El producto era desconocido en el país,

-Tampoco era conocido en la investigación internacional en tecnología de alimentos

-No se disponía de información de las variables principales que lo hicieran más aceptable (modificaciones de la formulación)

- También debía diseñarse el proceso de secado:

-Temperaturas del aire, programas térmicos (tiempo-temperatura), espesor de producto, velocidad de aire, tiempo de exposición, ingeniería de detalle del proceso

SE IGNORABA SU COMPORTAMIENTO DURANTE EL ALMACENAMIENTO Y POR TANTO SU VIDA UTIL

- DESARROLLO DE UN GEL PECTICO DESHIDRATADO DE MAYOR ACEPTABILIDAD. INVESTIGACION

- El pardeamiento enzimático se inhibió mediante un tratamiento térmico al vapor (“escaldado”) de corta duración. Al mismo tiempo, se confiere un color dorado al puré

- El pardeamiento no enzimático exagerado durante el secado (debido a la exposición al calor y la presencia de azúcares y proteínas) se podía inhibir reduciendo el tiempo de secado, usando secaderos con mayor flujo de aire

- Se utilizaron manzanas peladas verdes Granny Smith, que proporcionan un color más homogéneo y mayor resistencia al pardeamiento

PECTINASe mantuvo la natural

Geles pécticosdeshidratados de manzana

pH (ácido cítrico en lugar de limón)

Modificaciones en la formulación

+ SACAROSA ADICIONADA

ENCOGIMIENTO DURANTE LA DESHIDRATACION

El volumen del producto terminado representa un 30% de aquel de la formulación, por la evaporación de agua

Datos

Modelo teórico

APARIENCIA DEL PRODUCTO OBTENIDO

Producto estable a temperatura ambiente (aw ≅0,7, pH ácido)

Puede promover una mayor incorporación de sólidos de fruta (adolescentes, adultos jóvenes)

GELIFICACION PECTICA PARA ELABORAR UN PRODUCTO DE BAJAS CALORIAS

Sacárido bajas calorías (polidextrosa) + Azúcar natural de la fruta (+ sacarosa?)

+ edulcorante sucralosa Mantener pH 3-3,5

(con ácido cítrico)

Mantener pectina natural de la fruta y adicionar pectina cítrica si es necesario

Gel péctico de fruta deshidratado o semideshidratado, reducido en calorías

POLIDEXTROSA

• Espesante, agente de firmeza

• Solubilidad: 80g/100g de agua a 20ºC

• Parcialmente metabolizable 1kcal/g, fibra, prebiótico•Reemplaza el azúcar (4 kcal/g)

• IDA.: 1.3g/(kg peso día)

• Poder edulcorante 600 veces mayor al del azúcar

• No metabolizable 0kcal/g!!!!

• Estable en un amplio rango de pH y temperaturas de cocción

• IDA. : 1.6 mg/(kg peso día)

SUCRALOSA

GEL PECTICO LAMINADO REDUCIDO EN CALORIAS

Formulación preliminar semideshidratada, con polidextrosa y sucralosa, aw = 0,85 conservable en refrigeración

Aporte de energía: unas 160 kcal/100 g de producto terminado, 42% menos que la formulación original

GEL PECTICO LAMINADO DE TOMATETomate, rojo y firme

Cortado, remoción de semillas

Escaldado

Procesado

PolidextrosaSacarosaMezclado

Acido cítrico Pectina Cítrica

Deshidratación con aire caliente

Enfriamiento

Producto, con un 30% de humedadAw = 0,85 almacenamiento refrigerado

GEL PECTICO DE TOMATE

Dada su alto grado de humedad del tomate (94%), y bajo contenido de pectina (0,2-0,3%) , los geles pécticosrequieren:

-Adición de sólidos solubles

(poca sacarosa, para no conferir dulzor, y un espesante de sabor neutro)

-Adición de pectina

APARIENCIA DE LA FORMULACION ENSAYADA ACTUALMENTE, comparada con el tomate deshidratado convencional de buena calidad

TRABAJO PARA EL NEA,

GEL PECTICO LAMINADO DE MAMÓN

Muchas gracias por su presencia