EvaluaciÓn de los efectos del proceso de secado sobre la calidad de la Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) y la Hierbabuena (Mentha spicata)

Abstract

El proceso de secado tiene como principal objetivo eliminar el exceso de agua presente en los alimentos que alteran su estabilidad, sin embargo este proceso causa efectos signiFIcativos en la calidad en especial en las plantas aromáticas y medicinales; en general el secado produce cambios en el color, la microbiología y en el contenido de aceites esenciales. Por esta razón es necesario conocer el comportamiento de las mismas cuando son expuestas al proceso de secado con el fin de obtener unas características de calidad requeridas para el consumo. La presente investigación se enfocó principalmente en determinar en laboratorio las isotermas de sorción para las temperaturas de 20 50 y 60 °C en la Stevia rebaudiana y a 20, 40 y 50 °C en la Mentha spicata; también se evaluó el efecto de cuatro temperaturas de secado 40, 50, 60 y 70 °C para la Stevia rebaudiana y 30, 40, 50 y 60 °C para la Mentha spicata sobre la influencia en la calidad, medida en las variables de respuesta como la variación del color, la microbiología y el contenido de aceites esenciales. Las isotermas de sorción se determinaron experimentalmente según el método recomendado por el proyecto europeo COST 90; se realizó el ajuste a modelos matemáticos encontrando que el modelo de Oswin presenta el mejor ajuste a los datos experimentales obtenidos en la Stevia rebaudiana y el modelo de Peleg en la Mentha spicata. Las curvas de secado se construyeron determinando la pérdida de peso de cada producto a través del tiempo hasta llegar a un contenido de humedad del 10 %; se efectuó el ajuste a modelos matemáticos encontrando que el modelo logarítmico presentó el mejor ajuste a la mayoría de los datos experimentales en la Stevia rebaudiana y la Mentha spicata. Para determinar las diferencias de color se siguió lo expuesto según la norma ASTM D2244-02; se encontró que el mejor tratamiento que conserva el color para las dos hierbas aromáticas está entre las temperaturas de 40 y 50 °C. En el análisis microbiológico de las plantas aromáticas, se siguió la metodología propuesta por el INVIMA y la NTC 2698; se obtuvo que las temperaturas más altas de secado inhibieron el crecimiento de mohos y levaduras, se encontró que la temperatura de 70 °C reduce en un 83% la carga microbiana en la Stevia rebaudiana y la de 60 °C para la Mentha spicata presentó una reducción del 96%. Para determinar el contenido de aceites esenciales en la Mentha spicata se siguió la metodología recomendada en la norma NTC 2686, se encontró que la temperatura de 40 °C presenta la menor perdida en el contenido de aceites esenciales para la Mentha spicata; para la Stevia rebaudiana no se obtuvo ningún resultado en la extracción de los compuestos volátiles por el método mencionado anteriormente. Se realizó un análisis de varianza unifactorial y el test de Tukey en los parámetros de calidad y se concluyó que la temperatura optima de secado para la Stevia rebaudiana es de 60 °C para la Mentha spicata esta por encima de 40 y por debajo 50 °C.

Abstract. Drying process has as its main goal to eliminate water excess that alters food stability; However, this process causes significant effects regarding quality of the products, specially when it comes to medicinal and aromatic plants. Overall, drying process produces changes in terms of color, microbiology and essential oils content. That is why it is necessary to be aware of the result you might get when they are exposed to the drying process in order to obtain quality features that are required for consume. This research was mainly focused on determined the Sorption Isotherms inside the laboratory for temperatures among 20, 50 and 60 °C for the Stevia rebaudiana and in 20, 30 and 50 °C for the Mentha spicata, moreover the effect of four drying temperatures 40, 50, 60 and 70 °C was evaluated for the Stevia rebaudiana and 30, 40, 50 y 60 °C for the Mentha spicata and the in uence in its quality that was measured through response variables such as color variation, microbiology and essential oil variation. The Sorption Isotherms were experimentally determined according to the recommended european project COST 90. Mathematical model adjustments have been made finding out that Oswin's model presents a better adjustment to results obtained from Stevia rebaudiana and Peg's model for Mentha spicata. Drying curves were built that determined each product loss of weight until reaching a humidity content of 10 %; adjustment of mathematical models was made finding out that the most suitable for most of the experimental data for both the Stevia rebaudiana and Mentha spicata is the logarithmic model. Color differences were determined by following what it was exhibit in the norm ASTM D2244-02. It was found that the best treatment to preserve the color in both herbs is in temperatures within 40 y 50 °C. in the microbiological analysis of aromatic herbs the suggested methodology proposed by INVIMA and the NTC 2698 was followed. It was detected that higher drying temperatures inhibited the growth of molds and yeasts. it was found that the temperature of 70 °C in 83% reduces the microbial load in the Stevia rebaudiana and 60 °C for Mentha spicata with a reduction of 96 %. To determine content of essential oils in Mentha spicata recommended in NTC 2686 methodology was followed, it was found that the temperature of 40 C has the lowest loss in essential oils content for Mentha spicata; for Stevia rebaudiana no results were obtained in volatile compound extraction by the method mentioned previously. Analysis of unifactoral variance and Tukey's test on the quality parameters were conducted and it was concluded that the optimum drying temperature for the Stevia rebaudiana is 60 °C and for Mentha spicata is above 40 and below 50 °C.