me de chirimoya
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EXPERIMENTOS
DISEÑODE
MICROENCAPSULACIÓN DE PULPA DE CHIRIMOYA
(Annona cherimola) EN MATRICES DE MALTODEXTRINA POR EL MÉTODO DE SECADO POR
ASPERSIÓN
Yurleidis Altamar A. , Ian Castro V., Miladys Torrenegra (Directora)
Universidad de CartagenaFacultad de Ingeniería
Programa de Ingeniería de AlimentosNoviembre de 2013
En la actualidad, el chirimoyo presenta una
concentración excesiva de la oferta en los mercados internacionales desde primeros de octubre a finales de noviembre, más del 60%, debido a que sólo se comercializa una sola variedad.
Disminución de los precios en los mercados. Corta vida comercial del fruto.
Introducción
La calidad variable del producto (Frutos pequeños por mal
manejo de producción, La recolección antes de la fecha adecuada –mal sabor, muchas semillas-, mal manejo post-cosecha, se ablanda muy rápido tras la cosecha).
En el caso chileno el problema es peor; porque exportan a largas distancias cosechando un fruto muy verde que se deteriora produciéndose malos sabores lo que provoca el rechazo del fruto en el mercado.
Introducción
Ecuador, Perú y Bolivia, la producción es muy baja respecto del
total mundial, en razón de que no existe una industria desarrollada.
España es el primer productor de chirimoyas a nivel mundial, con una superficie plantada de unas 3.300 ha; 30.000 t por año.
En segundo lugar figura Chile, donde la superficie plantada es de 1.316 ha; 5500 t por año.
Colombia ha venido haciendo presencia en cuanto a la exportación de frutas exóticas al mercado europeo.
Introducción
Ocati S.A. fue la empresa colombiana
que más exportó, con USD119.956, lo queequivale al 41,1% del total. Le siguieron, Sociedad de Comercialización Internacional de Frutas Comerciales, con USD64.837; Novacampo S.A., con USD47.274; Andes Export Company S.A., con USD25.387, y Country Fruits Colombia Ltda, con USD10.574. Para un total de USD 292.123
Fuente: Elaboración legiscomex.com con información del DANE Mayo 15 Del 2013
Gráfica 1
Estadísticas
En el 2012, las ventas externas de Chirimoya, guanábana y demás anonas totalizaron USD79.740,un 18,6% más que lo registrado en el 2011, cuando fueron USD67.249. Durante los últimos tresaños, el crecimiento promedio anual de las exportaciones fue del 75,5%.
Fuente: Elaboración legiscomex.com con información del DANE Mayo 15 Del 2013
Gráfica 2
Estadísticas
El chirimoyo es un árbol de crecimiento lento, que en su madurez alcanza una altura de 7 a 8 m, y exuberante follaje; de porte erguido y a veces ramificado irregularmente. La piel es fina y delicada. El peso puede oscilar entre 100 y 800 g. El color del fruto, según la variedad, puede ir de verde claro a verde oscuro.
Características de la planta
El chirimoyo, se adapta a diversos tipos de suelos, como pueden ser arenosos, limo-arenosos, o arcillosos, e incluso en suelos pedregosos, con la única exigencia de que éstos tengan un buen drenaje.
Temperaturas de cultivo necesarias entre los 12 y los 36 °C.
Características de la planta
Pulpa de Chirimoya
La pulpa puede ser blanca o ligeramente anaranjada, cremosa y moderadamente jugosa, posee una textura carnosa, blanda y de sabor dulce, con numerosas semillas de color desde marrón oscuro a negro.
(Delgado, 2005)
Tabla 1
Composición Nutricional
Métodos de conservación de pulpas
Métodos de Conservación
PasteurizaciónCongelaciónEmpleo de aditivosPulpas edulcoradasLiofilizaciónMicroencapsulación
Microencapsulación
La encapsulación se puede definir como una técnica por la cual gotas líquidas, partículas sólidas o gaseosas, son cubiertas con una película polimérica porosa conteniendo una sustancia activa.
Microcápsulas
La estructura formada por el agente microencapsulante alrededor de la sustancia microencapsulada (núcleo) es llamada pared, ésta protege el núcleo contra el deterioro y liberación bajo condiciones deseadas.
Material pared
Carbohidratos: Maltodextrinas, sacarosa, glucosa.
Gomas: xantan, arábiga, guar. Proteínas: proteínas de la leche, gelatina. Polivinil alcohol, quitosano, alginato de calcio.
(Leiman et al., 2009) (Klaypradit y Huang, 2008; Marcuzzo et al., 2010; Desai, Liu y Park, 2006),
En la industria alimentaria
Reducir la reactividad del núcleo con los factores ambientales.
Para disminuir la tasa de transferencia del material del núcleo al entorno exterior.
Para promover un manejo más fácil y controlar la liberación del material del núcleo.
Para enmascarar el sabor del núcleo, y finalmente diluir el material del núcleo cuando se debe utilizar en sólo pequeñas cantidades. ; Weinbreck, Bodnár y Marco, 2010)(Adhikari et al., 2000; Kailasapathy, 2006
Área de Alimentos
Utilizada para mejorar la sobrevivencia de microorganismos en los productos lácteos protegiendo componentes sensibles en los alimentos.
Protección de los materiales encapsulados de factores como calor y humedad, permitiendo mantener su estabilidad y viabilidad.
Las microcápsulas, ayudan a que los materiales alimenticios empleados resistan las condiciones de procesamiento y empacado mejorando sabor, aroma, estabilidad, valor nutritivo y apariencia de sus productos.
(Adhikari et al., 2000; Kailasapathy, 2006;Parize et al., 2008)
Microencapsulación
Objetivo General
Elaborar microencapsulados de pulpa de chirimoya (Annona cherimola) por el método de secado por aspersión en matrices de maltodextrina.
Objetivos específicos Obtener la pulpa de chirimoya (Annona
cherimola), a partir de las frutas frescas. Caracterizar fisicoquímica y
bromatológicamente la pulpa de la chirimoya (Annona cherimola).
Optimizar las condiciones del proceso de fabricación de las microcápsulas por secado por aspersión de la pulpa de chirimoya utilizando maltodextrina como material pared.
Caracterizar fisicoquímica y bromatológicamente el concentrado obtenido.
Analizar las propiedades de rehidratación y evaluar mediante parámetros sensoriales el jugo rehidratado.
Hipótesis
La microencapsulación de pulpa de chirimoya (Annona cherimola) incrementará el tiempo de vida útil de la pulpa, conservando sus características sensoriales.
Metodología Obtención de la pul
pa
Metodología
Materiales y métodos
Material vegetal (frutos) Los frutos de chirimoya se compraron en el
mercado regional Bazurto, Cartagena de Indias. Los frutos se compararon en madurez fisiológica y
se transportaron en cajas de cartón (20-25°C, 80-85% HR) al Laboratorio de Química farmacéutica de la Universidad de Cartagena.
Materiales y métodos
Caracterización del fruto Se seleccionaron 25 piezas; por madurez, daños físicos, sanidad, entre otros. Se pesaron y midieron
(diámetro y altura transversal). Posteriormente, se lavaron con agua clorada (1%), se
les determino color (colorímetro Minolta CR-300 Hunter)
Se pelaron manualmente, se obtuvo la pulpa, semillas, cáscara y posteriormente el rendimiento de cada uno.
Materiales y métodos
Caracterización de la pulpa. Los frutos se lavaron, desinfectaron (agua clorada al 1%), pelaron y eliminaron las semillas. Posteriormente, se elaboró un puré (procesador doméstico Moulinex Oster®)
Se determinaron las siguientes variables: color (colorímetro Minolta CR-300 Hunter) pH (método 945.27, AOAC, 1990), Humedad (secado en estufa NMX-F-83-1986), Sólidos solubles totales (% como °Brix, refractómetro ATAGO, AOAC, 1990)
Cantidad de pectina (Método de Carre y Haynes, Kira et al.,2008), Azúcares totales (Método del fenol-sulfúrico. Dubois, 1956), Azúcares reductores (Método DNS. Miller, 1959), Acidez titulable (método 962.12, AOAC, 1990), Cenizas (método 942.05, AOAC, 1990) y vitamina C (método 967.21, AOAC, 1990).
Materiales y métodos
Microencapsulación por secado por aspersión. Preparación de la mezcla de jugo-maltodextrina como material pared (Global
maltodextrina 10, CPIngredients, Colombia)
Se alcanzó una concentración de 10, 20 ,30 % Brix. Se utilizó un secador por aspersión tipo Mini Spray Dryer B-290 (BÜCHI, 2010) Velocidades de alimentación de 5, 15, y 25 mL/min.
Se evaluó el efecto de la temperatura del aire de entrada (40, 60 y 75°C) sobre el jugo estabilizado y encapsulado con maltodextrina a 10, 20, 30 % Brix.
La variable de respuesta en el producto en polvo fue: rendimiento del proceso (calculado por la relación entre el contenido total de sólidos en el polvo y en la mezcla de alimentación)
Materiales y métodos
Análisis estadístico
Se realizó un análisis de varianza (ANOVA) y para la comparación de los tratamientos.
Se utilizó la prueba de DMS (p< 0.05). Se utilizó el software estadístico Minitab 15, y
Spss for Windows ; para procesar los datos.
[Pulpa]
[MD]
T°
Flujo de aire
Factores
T° Temperatura[MD] Concentración de MaltodextrinaFlujo de Aire[pulpa] Concentración de pulpa
Niveles
Bajo 1
Medio 2
Alto 3
Niveles y factores DISEÑO EXPERIMENTAL
Materiales y métodos
Matriz
Resultados y Discusión
En la imagen se podía ver los frutos analizados, la apariencia en general fue buena, presentándose esporádicamente productos dañados con enfermedades como antracnosis y cáncer negro. El peso de los frutos estuvo en un intervalo de 150 a 200 gramos, con medidas de6 a 8 cm de diámetro y 5 a 7cm de longitud transversal.El rendimiento de la pulpa fue de 58.6%, mientras que las semillas 6.1% y la cáscara 33.2%. Estas últimas, bien podrían utilizarse en otros procesos (Martín et al., 2000; y Tacán-Pérez, 2007).
Microencapsulación y secado por aspersión
En los experimentos se varió la temperatura de la cámara, la concentración de maltodextrina, la concentración de la pulpa, y flujo del aire de entrada.
Datos de resultados
gráfico
Otros parámetros
Resultados
Las altas concentraciones de pulpa están relacionadas con el bajo rendimiento de encapsulación de la pulpa de chirimoya.
Las muestras sometidas a temperaturas más altas con flujos de aire medio o alto, presentaron mayor rendimiento en el proceso de microencapsulación.
Las muestras con porcentajes medio-bajo en concentración de pulpa resultaron con mayor porcentaje de rendimiento en la microencapsulación.
La resultados no reflejan la relación de la maltodextrina, con el rendimiento de la microencapsulación.
La solubilidad del jugo microencapsulado fue similar en los tres niveles de temperatura 40, 60, 75%. De esta manera, la solubilidad del producto se puede considerar buena, debido a las propiedades físicas de la maltodextrina, especialmente su alta solubilidad en agua.La higroscopicidad aumenta conforme a la temperatura, lo que se explica por el menor contenido de humedad.
Microfotografías
Microfotografías de capsulas de pulpa de chirimoya, muestra 6 (a,b), muestra 8 (c,d), muestra 9 (e,f)
Pulpa encapsulada
Evaluación de parámetros sensoriales.
Se evaluaron la apariencia y aceptabilidad del producto obtenido. La evaluación de estos parámetros en la pulpa y el jugo se realizó utilizando una escala hedónica de 9 puntos.
La evaluación se realizó con 15 panelistas no entrenados cuyos resultados se muestran en la siguiente imagen.
Estos resultados indican que el producto aunque presenta una buena apariencia, pero su sabor no esAceptable, lo que impediría su comercialización de manera satisfactoria. Es posible que el método de conservación no sea el más adecuado.
CONCLUSIONES
La chirimoya es una fruta rica en azúcares, pectina y minerales por lo que se recomienda consumirla fresca, o bien utilizarla en productos gelificados, jugos o néctares.
Colombia es un productor y exportador incipiente de esta fruta, de ahí la importancia que se hagan estudios enfocados a su conservación, y todo aquello que signifique un mejor aprovechamiento de la misma.
Uno de los objetivos implícitos del estudio, es proponer nuevas alternativas para la conservación de alimentos con características sensoriales similares a la del alimento al natural.
