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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)
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
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