EVALUACIÓN DE LA CALIDAD EN FRUTAS DESHIDRATADAS COMERCIALES
COMUNES Y EXÓTICAS
1Megías-Pérez,
2Soria,
J.;
A.C.;
1Montilla,
A.;
1Villamiel,
de Investigación en Ciencias de la Alimentación (CIAL, CSIC-UAM), Nicolás Cabrera, 9, Cantoblanco, 28049-Madrid (España). E-mail:
[email protected]
2Instituto
de Química Orgánica General (CSIC), Juan de la Cierva 3, 28006-Madrid (España).
INTRODUCCIÓN
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El consumo de frutas comunes (plátano, manzana, cereza, pomelo) y
exóticas (mango, kiwi, papaya, coco y piña) se ha incrementado no sólo por
sus características organolépticas, sino también debido al alto contenido en
compuestos bioactivos. Dado el carácter perecedero y estacional de
estas frutas, el interés de la industria de este sector se ha centrado en su
conservación óptima durante largos períodos de tiempo manteniendo en
lo posible sus cualidades. Para tal fin, se han desarrollado diferentes
procesos industriales como la liofilización y la deshidratación convectiva,
acompañada o no de un previo escaldado o deshidratación osmótica.
Durante todo el proceso de deshidratación se pueden producir cambios
físicos y químicos que pueden afectar de forma importante a la calidad
nutritiva y organoléptica y a la bioactividad del alimento. Así, en los
pretratamientos hay pérdidas por lixiviado de sólidos solubles (sales,
azúcares, vitaminas hidrosolubles), mientras que las condiciones de
deshidratación pueden producir pérdidas de compuestos antioxidantes
termolábiles como la vitamina C o de aminoácidos esenciales como la lisina
por la formación de 2-furoil-metil-lisina (furosina), compuesto indicador de
las etapas iniciales de la reacción de Maillard1,2, cuya formación se ve
favorecida por las condiciones de aw que se alcanzan durante el proceso y
el pH del alimento. En las frutas deshidratadas son también importantes las
modificaciones físicas como el encogimiento y endurecimiento que se
produce durante el proceso, debido, entre otros factores, a la
desnaturalización de proteínas por efecto del calor. Estos cambios provocan
una pérdida de turgencia y, como consecuencia, hacen que no se recupere
totalmente el contenido inicial de agua, lo cual incide de manera negativa en
la textura del producto rehidratado.
CARACTERIZACIÓN DE MUESTRAS
Muestra
Humedad (%)
aw
Plátano
Manzana
Cereza-1
Cereza-2
Pomelo
Mango
Kiwi-1
Kiwi-2
Papaya
Coco-1
Coco-2
Piñag MS
1%: g/100
6,8 ± 0,7
17,4 ± 0,8
22,5 ± 0,2
21,4 ± 1,5
11,2 ± 0,5
21,1 ± 0,2
19,9 ± 0,3
13,0 ± 0,0
13,7 ± 0,6
5,7 ± 1,0
11,0 ± 0,0
10,4 ± 0,3
0,508 ± 0,009
0,513 ± 0,018
0,494 ± 0,028
0,281 ± 0,002
0,414 ± 0,015
0,557 ± 0,062
0,497 ± 0,035
0,514 ± 0,010
0,560 ± 0,013
0,486 ± 0,013
0,561 ± 0,008
0,532 ± 0,015
Proteína
(%)1
Az-T
2,01 ± 0,01
0,16 ± 0,00
0,63 ± 0,00
8,59 ± 0,30
0,32 ± 0,02
0,27 ± 0,01
0,54 ± 0,01
0,43 ± 0,01
0,06 ± 0,01
7,13 ± 0,37
1,34 ± 0,24
0,13 ± 0,00
19,0 ± 0,8
88,3 ± 1,2
91,5 ± 4,6
62,9 ±0,8
81,4 ± 1,8
86,1 ± 1,2
81,2 ± 4,8
75,5 ± 2,6
86,3 ± 0,6
12,8 ± 0,2
52,0 ± 1,1
76,8 ± 0,9
60
a
Glucosa
Fructosa
DESHIDRATACIÓN
50
9
DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA
AZÚCAR
INVERTIDO
SACAROSA
LIOFILIZACIÓN
Manitol
Kestosa
7
30
20
6
5
4
3
2
Cereza Manzana Papaya
Todas las muestras fueron adquiridas en comercios de Madrid y Barcelona
CARACTERIZACIÓN
Cerez…
Cerez…
Piña
Papaya
Kiwi-2
Kiwi-1
Pomelo
Plátano
Mango
Manza…
Coco-1
Coco-2
0
Cereza-2
Cereza-1
Piña
Papaya
Kiwi-2
Kiwi-1
Pomelo
Plátano
Mango
Manzana
Coco-2
Coco-1
Plátano Mango Kiwi
Ácido málico
Myo-Inositol
8
g / 100 g MS
40
GLUCOSA
1
a)
Fig. 1. Composición en carbohidratos a) mayoritarios y b) minoritarios, en las frutas deshidratadas comerciales. Valores expresados como medias ±
desviación estándar.
• En la mayor parte de las muestras analizadas, los azúcares mayoritarios fueron glucosa, fructosa y/o sacarosa.
Gravimetría 48 h, 102 ºC.
Novasina Sprint TH-500.
Método Kjeldahl (factor 6,25).
• Según el contenido y la relación de estos azúcares en comparación con la fruta fresca5,6 se puede tentativamente suponer si ha habido
una deshidratación osmótica previa y el tipo de disolución empleada (glucosa, sacarosa o azúcar invertido) (Fig. 1).
• La kestosa (trisacárido prebiótico) se encontró en todas las muestras analizadas, en un intervalo de 0,11-1,29 g/100 g MS.
• El contenido en manitol (edulcorante sin efecto glucémico), presente en el 50% de las frutas analizadas, fue elevado en cereza-2 y
papaya (7,8 y 4,0 g/100 g MS).
•Otros carbohidratos minoritarios detectados fueron el ácido málico (manzana, plátano y cereza-1), y el myo-inositol (coco-1 y cereza-2),
aunque su contenido era menor que el de la fruta fresca o zumo7,8.
DETERMINACIÓN DE FUROSINA Y VITAMINA C
1. Doble extracción a temperatura ambiente y con agitación en
solución de etanol al 80% con ß-fenil-glucósido como patrón
interno.
2. Análisis de las trimetil-silil oximas de los carbohidratos por CG-FID.
3. GC-FID: columna HP-5MS, metil-silicona (30 m x 0,250 mm x 0,25
μm). Perfil de temperaturas: T1: 200 ºC, 11 min; 15 ºC/min T2 315
ºC, 3min. N2 1 mL/min. Split: 1:40.
4. RP-HPLC-UV: Columna C18. Condiciones
isocráticas: 1 ml/min (KH2PO4, 5mM, pH 3).
Detección UV: 245 nm.
Furosina (g/ 100 g prot.)
3.5
Vitamina C (mg/ 100 g MS)
3.0
2.5
1.0
0.5
Cereza-1
Cereza-2
Piña
Kiwi-2
Kiwi-1
Pomelo
0.0
Plátano
Valores
expresados
como
medias ± desviación estándar.
1.5
Mango
Fig. 2. Contenido de furosina
y vitamina C en frutas
deshidratadas comerciales.
2.0
Manzana
1. Hidrólisis ácida: HCl 8 N, 110ºC,
23 h.
2. RP-HPLC-UV: Columna C8 (250
mm x 4,6 mm d.i.) a 37 ºC.
Detección UV: 280 nm Fase A:
4 g/L ácido acético
Fase B: 3 g/L KCl en fase A.
4.0
Coco-2
FUROSINA
4.5
Coco-1
CARBOHIDRATOS/CG-FID
1. Extracción con ácido oxálico 0,4%
(1 g muestra/12,5 mL ácido oxálico).
2. Homogenización: ultraturrax 13500
rpm, 1 min, adición de 2,5 mL DTT
(0,5%) y oscuridad a 0 ºC, 30 min.
3. Dilución hasta 25 mL con agua MilliQ y centrifugación a 3200g, 5 min.
Filtración (pvd 0,45 µm).
59,2 ± 2,0
68,2 ± 6,7
38,1 ± 3,8
87,3 ± 6,2
b
Sacarosa
0
VITAMINA C
1,0 ± 0,1
1,8 ± 0,1
1,3 ± 0,0
1,0 ± 0,1
•A excepción del plátano (37,4 g/100 g) (bajo contenido en azúcares totales) y coco-2 (38,1 g/100 g MS) (geometría laminar espesor <1
mm) las pérdidas por lixiviado durante la rehidratación fueron elevadas (54,6 - 87,3 g/100 g MS).
MUESTRAS COMERCIALES
CONTENIDO PROTEINA
37,4 ± 1,5
54,6 ± 5,3
84,9 ± 4,6
80,4 ± 3,1
87,0 ± 2,5
84,1 ± 8,2
73,8 ± 0,5
76,1 ± 1,2
• Los bajos valores de la RR (1,0-1,8) encontrados en estas muestras, a excepción de manzana (3,6) y cereza-2 (3,1) indican,
probablemente, un recubrimiento previo a la deshidratación con algún ingrediente con efecto protector.
10
ACTIVIDAD AGUA
1,8 ± 0,2
3,6 ± 0,1
1,5 ± 0,0
3,1 ± 0,3
1,0 ± 0,1
1,2 ± 0,1
1,5 ± 0,0
1,3 ± 0,0
• Los valores muy bajos de. proteína (0,06-1,34% en MS) y muy altos de azúcares totales (76,8-91,5 % en MS) de estas muestras (excepto
plátano, cereza-2 y coco-1), podrían deberse a un tratamiento de deshidratación osmótica, previo al secado convectivo.
g/100 g MS
MATERIALES Y MÉTODOS
HUMEDAD
LL (%)
ANÁLISIS DE CARBOHIDRATOS
Evaluación de la calidad de muestras comerciales de frutas
deshidratadas mediante la determinación de parámetros químicos y
físicos (humedad, aw, furosina, vitamina C, carbohidratos, capacidad de
rehidratación y pérdida de sólidos por lixiviado), con el fin de conocer
tentativamente los procesos llevados a cabo en la industria e investigar
cómo mejorar la calidad de este tipo de productos.
Piña
1
RR
(%)1
• El contenido en humedad (5,7-22,5%) y la aw (0,281-0,561) de las muestras analizadas indica su adecuada calidad microbiológica3,4.
OBJETIVOS
Pomelo Coco
M*
Papaya
1Instituto
R.;
1Gamboa-Santos,
• Los valores elevados de furosina (manzana, pomelo, mango, papaya, coco-2 y piña) indican un tratamiento enérgico o unas condiciones de
almacenamiento inadecuadas.
• La ausencia de vitamina C o su bajo contenido en estas muestras (0,3-1,5 mg/100 g MS) pone de manifiesto la pérdida de este compuesto
bioactivo cuando las muestras son procesadas o almacenadas de forma inadecuada.
• La cereza-2, presumiblemente liofilizada, es la muestra que presentaba unos parámetros de calidad químicos y físicos más adecuados.
CONCLUSIONES
PROPIEDADES DE REHIDRATACIÓN
CAPACIDAD REHIDRATACIÓN (RR)
RR = mr/ md mr: masa muestra rehidratada
PÉRDIDA SÓLIDOS LIXIVIADO (LL)
Gravimetría
72 h, 102 ºC.
md: masa muestra deshidratada
La mayor parte de las muestras de frutas deshidratadas analizadas en el presente estudio presentan bajo valor nutritivo, tanto por lo que
se refiere a la vitamina C como a la pérdida de lisina por su participación en la reacción de Maillard. Es de destacar la importancia de la
aplicación de parámetros de calidad, como indicadores de los procesos de elaboración, con el objetivo final de obtener frutas
deshidratadas de alta calidad.
 Hasta nuestro conocimiento, estos resultados son los primeros en relación a la evaluación de la calidad en frutas deshidratadas,
mediante la determinación conjunta de los parámetros químicos y físicos aquí estudiados.
AGRADECIMIENTOS: Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación (Proyectos Fun-c-Food Consolider CSD2007-00063 Ingenio 2010 y AGL 2007-63462). R.M.P agradece al CSIC el
contrato JAE-Tec. J.G.S. agradece al CSIC y a la UE por el disfrute de una beca predoctoral (JAE).A.C.S agradece al Ministerio de Economía por el disfrute de su contrato Ramón y Cajal.
REFERENCIAS: (1) Rickman y col. (2007). Journal of the Science of Food and Agriculture, 87: 930-944. (2) Corzo-Martínez y col (2012). Browning reactions. En: Food Biochemistry and Food Processing. Blackwell
Publishing. 2012. (3) Belitz y col.(2009).“Química de Alimentos” Acribia S.A. (4) Sagar y col. (2010). Journal of Food Science and Technology-Mysore, 47:15-26.(5) Muir y col. (2006). ). Journal of Agricultural and
Food Chemistry, 57: 554-565. (6) USDA (2012). (7) Hecke y col (2006). ). European Journal of Clinical Nutrition, 60: 1136-1140. (8) Sanz y col. (2004). Food Chemistry, 87: 325–328.
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