Desarrollo y caracterización fisicoquímica de una lámina comestible a base de pulpa de mango (Mangifera indica) y piña (Ananas comosus)

Abstract

El mercado actual de alimentos, ofrece un sin número de productos procesados que permiten acceder a la oportunidad de un consumo diverso que, comprende las diferentes culturas y hábitos de alimentación. El campo actual de la industrialización de las frutas es ampliamente diverso y se encuentra comprendido en su gran mayoría por la transformación en productos mínimamente procesados. Muchas de las frutas son consumidas en fresco o procesadas con el fin de obtener la pulpa necesaria para la elaboración de jugos y/o bebidas a base de fruta. Con base a lo anterior, y pretendiendo apoyar el grado de industrialización de frutas y obtención de productos alimentarios nuevos e innovadores en el mercado, se realizó un estudio que contempló el desarrollo y estudio de estabilidad fisicoquímica de una lámina comestible de humedad intermedia elaborada a base de pulpa de mango (Mangifera indica) variedad Tommy Atkins y piña (Ananas comosus) variedad oro miel, obtenida por deshidratación por convección forzada. La investigación se llevó a cabo utilizando pulpa de mango variedad Tommy Atkins en estado 3 de maduración de acuerdo a la NTC 5210 y, piña variedad oro miel con un estado 5 de maduración, según NTC 729-1. Para el desarrollo y obtención final de la lámina comestible, se evaluó la adición de los hidrocoloides carboximetilcelulosa (CMC), gelatina sin sabor y pectina en concentraciones del 1% respecto al peso de las pulpas de frutas, sobre la flexibilidad de las láminas obtenidas por secado a 70°C. Los resultados preliminares mostraron que la adición de CMC fue el único hidrocoloide que logró una textura flexible, buen color, retención de aroma y sabor, por lo tanto, la formulación base fue establecida con 0,1% de ácido cítrico, 0,1% de ácido ascórbico, 1% de CMC y 4,5% de azúcar blanca. La obtención de la lámina comestible a partir de la formulación base, se llevó a cabo mediante un secado por convección forzada en una estufa Memmert INB 500, a temperaturas de 60°C y 70°C en condiciones constantes de velocidad de circulación de aire de 2,5m/s. La estabilidad fisicoquímica del producto de humedad intermedia fue evaluada por un periodo de 4 semanas en una cámara climática a 25°C y 35°C en condiciones constantes de humedad relativa del aire de 80%, exposición a la luz blanca y velocidad de circulación de 0,5m/s. Los resultados indicaron que las láminas alcanzaron durante el proceso de secado, valores de humedades de 20 al 21% en base húmeda, sin embargo, ésta característica aumentó durante el almacenamiento. El incremento de la humedad del producto fue menor en aquellas obtenidas a 70°C, debido a la formación de una capa superficial seca que actuó como barrera impidiendo la transferencia de masa. Este resultado se correlaciona con la actividad de agua y características de resistencia mecánicas. La pérdida de agua durante el secado de las láminas, ocasionó la disminución de la actividad de agua, sin embargo, el almacenamiento provocó un aumento, que a su vez, fue mayor en las láminas secadas a 60°C y almacenadas a 35°C, alcanzando el valor máximo a las 4 semanas de 0,672±0,008. Por otro lado, las propiedades de resistencia mecánica tales como la fuerza de falla al corte y la fuerza de falla en tensión, disminuyeron con el tiempo de estabilidad, logrando los menores valores de resistencia mecánica a 60°C y almacenadas a 35°C.En estas condiciones, durante las 4 semanas de almacenamiento, la resistencia mecánica en tensión y de fuerza de corte, disminuyeron de 3,47kgf hasta 3kgf y de 8,5kgf hasta 6,11kgf, respectivamente. El módulo de elasticidad se encontró entre 1,317MPa y 2,22MPa, siendo significativamente mayor en las láminas sometidas a secado a 70°C y almacenadas a 25°C. Durante el estudio de estabilidad, las láminas sometidas a almacenamiento a 35°C presentaron valores medios de 57,76 para L*, 14,55 para a* y b* de 38,61, donde L* y b* mostraron en el tiempo una tendencia al color negro y azul, respectivamente, lo cual puedo ser causado por la foto-degradación, el calor y la oxidación de los enlaces dobles de los carotenoides culpables de la coloración amarilla, dando lugar a un pardeamiento pronunciado a partir de la primera semana de almacenamiento bajo estas condiciones de estabilidad. Por otro lado, a mayor temperatura de secado y de almacenamiento de las láminas comestibles, se observó una mayor pérdida de vitamina C. Mientras que el mayor contenido de vitamina C fue de 3,371±0,050mg/g de materia seca, alcanzado en condiciones de secado a 60°C y almacenamiento a 35°C, el valor mínimo observado fue de 0,692±0,036mg/g materia seca, presente en las láminas almacenadas por 4 semanas previamente secadas y almacenadas a 70°C y 35°C. Finalmente, el desarrollo y caracterización de láminas elaboradas con pulpa de mango Tommy Atkins y piña oro miel, permiten la obtención de un producto con potencial comercial, nutritivo, con tendencia al nuevo mercado de consumo saludable en la industria de producción de láminas comestibles de textura flexible a base de fruta. (Texto tomado de la fuente)

The current food market offers several processed products that allows for the opportunity for consumers to try diverse foods and understand different cultures and eating habits. The current fruit industry specifically is extremely diverse, and it is easy to understand why there is a growing need for minimally processed products. Many fruits are consumed fresh or processed into pulp for juices or other fruit-based drinks. Based on the previous ideas, and pretending support the degree of industrialization in the fruit industry in order to generate new and innovative food products within the market, a research project was carried out that looked at the development and study of physicochemical stability of an edible leather intermediate moisture made from mango pulp (Mangifera indica) Tommy Atkins variety and pineapple (Ananas comosus) honey gold variety, obtained by dehydration by forced convection. The investigation was carried out using mango pulp from the Tommy Atkins variety in a state of 3 maturation according to NTC 5210, in addition to use pineapple of the honey gold variety with a state of maturation 5, according to NTC 729-1. For development and final result of the edible leather, the addition of carboxymethyl cellulose hydrocolloid (CMC) was evaluated, the addition of unflavored gelatin and pectin in concentrations of 1% with respect to the weight of the fruit pulp, on the flexibility of the leather obtained by drying at 70 °C. Preliminary results showed that the addition of CMC was the only hydrocolloid that achieved a flexible texture and good smell and flavor retention, therefore, the base formulation was established with 0.1% citric acid, 0.1% ascorbic acid, 1% CMC and 4.5% white sugar. Obtaining the edible leather from the base formulation was carried out by forced convection drying in a Memmert INB 500 stove, at temperatures of 60°C and 70°C under constant conditions of air circulation with a speed of 2.5m/s. The physicochemical stability of the intermediate product was evaluated for a period of 4 weeks in a climatic chamber at 25 °C and 35 °C under constant conditions of relative humidity of 80%, exposure to white light and circulation speed of 0.5m/s. The results indicated that the leathers reached during the drying process, moisture values of 20 to 21% w.b, however, this characteristic increased during storage. The increase in moisture content was lower in those obtained at 70°C, due to the formation of a dry surface layer that acted as a barrier preventing mass transfer. This value correlates with the results obtained by determining the water activity and mechanical characteristics. The loss of water during leather drying, caused a diminution of water activity, however, the storage caused an increase, which in turn, was greater in the leather dried at 60 °C and stored at 35°C, reaching the maximum value, 0.672 ± 0.008 at 4 weeks. On the other hand, the properties of mechanical resistance such as the cutting failure force and the tension failure force, diminished when the leather was stored for longer periods of time, with the lowest values of mechanical resistance in the leather obtained at 60°C and stored at 35°C.Under these conditions, during the 4 weeks of storage, the mechanical tensile strength and cutting force decreased from 3.47kgf to 3kgf and from 8.5kgf to 6.11kgf, respectively. The elasticity modulus was found between 1.317MPa and 2.22MPa, which were significantly higher in the leather subjected to drying at 70°C and in the leather stored at 25°C. During the stability study, the leather subjected to storage at 35° C presented average values of 57.76 for L*, 14.55 for a* and b* of 38.61, where L* and b* showed in time a tendency to turn a black and blue color, respectively, which may be the cause of pronounced browning from the first week of storage under these storage conditions. Also, a greater loss of vitamin C was observed. While the highest vitamin C content was 3.371 ± 0.050 mg/g of dry mass, reached in leather dried at 60°C that would then be stored at 35 °C, the minimum value observed was 0.692 ± 0.036mg/g of dry mass, present in the leather stored for 4 weeks previously dried and stored at 70°C and 35°C. Finally, the development and characterization of leather formulated with Tommy Atkins mango pulp and honey gold pineapple, allow the development of a product with a commercial and nutritive potential. This product could become part of the new market for healthy consumption in the edible fruit-based-flexible-leather production industry.