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Ovalle-La Serena, 8-9 octubre 2014
Depto. Agroindustria y Enología Facultad de Ciencias Agronómicas Universidad de Chile
Prof. Dra. Carmen Sáenz H. Bioquim. Ana M. Fabry
AGREGANDO VALOR A TUNAS DE COLORES
Proyecto Validación técnico-comercial de especies frutales de bajo requerimiento hídrico para aumentar la rentabilidad del agua en la Región de Coquimbo. FIC-Coquimbo. Código BIP 30127538-0
Origen de las Opuntia
América, probablemente México donde existe la mayor diversidad… Según Bravo (1991) la domesticación de estas especies (Opuntia ficus-indica) comenzó hace unos 8000 años...
Códice Mendocino (1541-1542). Escrito en náhuatl y castellano.
Representa la fundación de Tenochtitlán por los aztecas (1325)
Tenochtitlan (del náhuatl:
te: piedra; nochtli: nopal;
tlan: tierra o abundancia de… ) “Tierra o sitio del nopal que crece
sobre la piedra”
Se conocen cerca de 300 especies… Sólo 10 ó 12 son utilizadas por el hombre: para producción de fruta, nopalitos (cladodios tiernos), forraje o cochinilla.
Especies del género Opuntia
Entre las especies cultivadas para producción de fruta: Opuntia ficus-indica,
Opuntia amyclae, Opuntia albicarpa,
Opuntia xoconostle, Opuntia megacantha y Opuntia
streptacantha.
Especies del género Opuntia
Opuntia matude Scheinvar O. albicarpa Scheinvar
O. ficus-indica
Más cultivada en el mundo Opuntia ficus-indica
O. xoconostle
O. amyclae
Principales países productores
Tuna para fruta México Marruecos Túnez Sud-Africa Etiopía Italia….
Otros países: Israel, Turquía, Grecia, Eritrea, Algeria, Egipto, India, España,
Bolivia, Venezuela, E.E.U.U…
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LA TUNA COMO ALIMENTO
FRUTO BASTANTE CONOCIDO POR LOS CONSUMIDORES DE CASI TODOS LOS CONTINENTES…CON MAYOR O MENOR APRECIO…
ELEVADA CONCENTRACIÓN DE AZUCARES Y POLIFENOLES CON DEMOSTRADA ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE
BUENAS CARACTERÍSTICAS NUTRICIONALES (SIMILARES A OTRAS FRUTAS)
EN MUCHOS PAÍSES LIMITADO AL CONSUMO COMO FRUTO FRESCO
NUEVAS ALTERNATIVAS A TRAVES DE LA INDUSTRIALIZACIÓN QUE MEJORA LA CADENA AGROALIMENTARIA. Y LLEVA A UN AUMENTO DE PLANTACIONES, MANO DE OBRA, DESARROLLO AGRICOLA, DESARROLLO DE ZONAS ARIDAS…
VALOR AGREGADO, CONSERVACIÓN
LA TUNA COMO ALIMENTO
POSIBILIDADES DE USO E INDUSTRIALIZACIÓN
Pulpas, jugos y néctares
Mermeladas y jaleas
Dulces (tipo dulce de membrillo)
Helados
Deshidratados (menos explorados)
Frutos confitados
Aceite de las semillas
Además de la industria de nopalitos y polvos de nopal
Resultados de nuestras
investigaciones y de otros grupos, están recogidos en detalle
en el libro “Utilización agroindustrial del
nopal” (FAO Nº162, 2006).
2006
1985-2005
Líneas de proceso para obtener diversos
productos de tunas y nopalitos
Las versiones en español (2006) y en inglés (2013)
están disponibles gratis en: www.fao.org
FAO-ICARDA International Technical Cooperation
Network on Cactus
Italia y México
Marruecos E.E.U.U.
Namibia, Argentina, E.E.U.U.
Productos de tunas en el mercado
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Productos de nopalitos en el mercado
México y E.E.U.U.
Tunas de colores, gran potencial… y un desafío !!
Potencial agrícola, alimentos, compuestos bioactivos, ingredientes funcionales
Compuestos bioactivos
Compuestos bioactivos, fitoquímicos o funcionales: compuestos presentes en plantas con beneficios para la salud
Su efecto depende de la dosis consumida
No todos los alimentos que contienen compuestos funcionales son
alimentos funcionales
COMPUESTOS BIOACTIVOS EN FRUTOS DE COLORES
• Pigmentos en frutos: Betalaínas y Carotenoides con actividad antioxidante • Otros antioxidantes: Polifenoles, ácido ascórbico
ELABORACIÓN DE LAMINAS DESHIDRATADAS DE TUNAS
ANARANJADAS
DESHIDRATACIÓN
PROCESO ANTIGUO DE CONSERVACIÓN, COSTO ASEQUIBLE, USO DE ENERGÍA SOLAR, PRODUCTOS ENERGÉTICOS DE LARGA VIDA ÚTIL…
Tunas anaranjadas: cosecha, desespinado, lavado y selección
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Limpieza de tunas (Orly farm,Israel) Pelado manual (higiene)
Pulpado de tuna anaranjada:
pulpadora eléctrica con tamiz de acero
inoxidable
CARACTERISTICAS TECNOLOGICAS
Parámetro Valor
pH 6,04 ± 0,01
Acidez titulable (% ácido
cítrico)
0,038 ± 0,002
Sólidos soluble (°Brix) 13,5 ± 0,30
Humedad (%) 93,3 ± 0,11
Color
L
a*
b*
C*
h°
55,9± 0,34
48,8± 0,13
92,9± 0,52
104,9± 0,52
62,3± 0,07
Formulaciones (mezclas) para elaborar láminas deshidratados
de tuna Porcentajes F1 F2 F3
Pulpa de tuna 100 75 70
Pulpa de manzana 0 25 30
Azúcar 10 10 10 Todas ajustadas a 0,4% acidez
Base: Sepúlveda et al., 2000; Sepúlveda et al., 2003
Formulación
/Parámetro
F1 F2 F3
pH 6,2 ± 0,01 4,74 ± 0,01 4,20 ± 0,03
Acidez titulable (% ác. cítrico) 0,03± 0,00 0,06± 0,01 0,13± 0,01
Sólidos solubles (°Brix) 22,6± 0,10 20,6± 0,81 20,3± 0,25
Características tecnológicas de formulaciones de láminas de tuna anaranjada
Formulación L a* b* C* hº
F0 37,6±0,37 32,8±0,22 63,6±0,67 71,6±0,69 62,7±0,10
F1 41,5±0,32 38,6±0,06 70,1±0,53 80,0±0,49 61,1±0,15
F2 33,9±0,41 31,1±0,36 57,3±0,67 65,2±0,75 61,5±0,09
F3 36,5±0,04 30,6±0,11 61,5±0,07 68,7±0,10 63,6±0,07
F0= Pulpa de tuna
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Ingredientes
Escaldado de manzanas trozadas
Mezcla de los ingredientes
Elaboración de las mezclas para preparar las láminas deshidratadas
Línea de flujo del proceso
Láminas de frutas (“fruit sheets”) y barras (“fruit bars”)
se elaboran con la misma tecnología
aw =0.568-0.632
Horno Excalibur (USA) de laboratorio
Laminas deshidratadas
T Intensidad de color
Brillo Homegeneidad de la Unidad
Intensidad Aromática
Aroma a Caramelo
Aroma a Tuna
F1 8,74a 10,8b 9,00a 5,93a 5,81a 4,12a
F2 9,24a 6,50a 10,0a 4,43a 5,11a 2,96a
F3 10,0a 7,40a 9,67a 4,98a 5,23a 3,20a
T Dulzor Acidez Adhesividad Dureza
F1 9,66a 7,16a 10,36b 9,96b
F2 8,63a 8,00a 6,23a 3,78a
F3 8,90a 7,51a 5,68a 4,60a
Parámetros de calidad sensorial de las láminas de tuna seleccionadas
Escala de 1 a15
Formulación seleccionada: F3
OTRAS LAMINAS DE TUNA Y MANZANA
CCAARRAACCTTEERRIISSTTIICCAASS TTUUNNAA
PPUURRPPUURRAA
TTUUNNAA
VVEERRDDEE
TTUUNNAA
AANNAARRAANNJJAADDAA
SOLIDOS
SOLUBLES (°Brix)
76.9 ± 0.28
84.0 ± 0.0
76.9 ± 1.13
ACIDEZ (% Ac
citrico)
1.4 ± 0.06
1.4 ± 0.01
1.5 ± 0.01
SS/ACIDEZ
55.0 ± 2.24
58.0 ± 0.56
50.7 ± 0.27
HUMEDAD(%)
10.4 ± 0.04
9.7 ± 0.78
11.5 ± 0.09
Fuente: Sepúlveda et al., 2003
Barras de pulpa de tuna, pulpa de manzana con cáscara y semillas de linaza
T = 75% pulpa tuna /25% manzana T1, T2 = sacarosa (6%) T3= sucralosa (0,01%) + semillas linaza (1%)
Compuestos Ensayo I (tuna anaranjada)
T1 T2 T3
Polifenoles
(mg EAG/Kg)
1445,3 a 1365,0 a 1640,1 b
Ensayo II (tuna púrpura)
T1 T2 T3
Polifenoles
(mg EAG/Kg)
1404,7 a 1438,0 b 1846,0 b
T1 T2 T3
E I
E II
Fuente: Tesis P. Lisham, 2009. Datos no publicados
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Muestra/Parámetros
de color
L a* b* C* hº
Pulpa tuna anaranjada 38,9± 0,97 32,6± 0,09 65,5± 1,67 73,1± 1,53 63,5± 0,53 Mezcla láminas tuna anaranjada
35,8± 0,09 28,4± 0,09 59,9± 0,21 66,3± 0,22 64,6± 0,03
Pulpa tuna púrpura 8,13± 0,54 36,6± 0,91 13,2± 0,93 38,9± 1,17 19,9± 0,84 Mezcla láminas tuna púrpura
6,78± 0,12 34,3± 0,31 10,8± 0,18 36,0± 0,34 17,5± 0,17
Parámetros de color de pulpa de tuna anaranjada, púrpura y de mezclas para
elaborar láminas deshidratadas
Muestra/Parámetro Fenoles Totales (mg EAG/L)
Pulpa tuna anaranjada 589±25 Mezcla laminas tuna anaranjada
495±47
Pulpa tuna púrpura 681±30 Mezcla láminas tuna púrpura
539±27
Fenoles totales en pulpa de tuna púrpura, anaranjada y en mezclas para láminas de tuna púrpura y
anaranjada
Tuna Intensidad color
Brillo Homegeneidad de la unidad
Intensidad Aromática
Aroma a Caramelo
Aroma a Tuna
Anaran. 10,4±3,0a 9,1±2,5a 10,4±2,4a 5,7±3,6a 4,9±3,2a 5,0±3,9a
Púrpura 12,0±2,2a 9,9±2,4a 10,3±2,7a 5,6±3,8a 4,4±3,6a 5,3±3,8a
Tuna Dulzor Acidez Adhesividad Dureza
Anaranjada 8,8±3,6a 7,0±3,0a 7,2±2,9a 8,1±3,7a Púrpura
8,1±1,3a 5,7±3,5a 7,4±3,6a 6,9±3,4a
Calidad sensorial de las formulaciones de láminas de tuna
anaranjada y púrpura
No hay diferencias significativas en ningún parámetro de calidad.
Láminas de tuna púrpura: 67% de preferencias comparada con la tuna anaranjada
Muestra L a* b* C* hº
Púrpura 9,7±1,0 38,3±1,6 15,7±1,7 41,4±2,1 22,2±1,4
Anaranjada 52,9±2,8 23,5±0,62 80,8±2,13 84,1±1,9 73,8±0,7
Color de láminas de tuna anaranjada y púrpura
Lámina Capacidad antioxidante ORAC (µmoles Eq TROLOX/100 g)
Púrpura 3950±208
Anaranjada 3500±229
Capacidad antioxidante de láminas de tuna anaranjada y púrpura
Pigmentos… alternativa como colorantes alimenticios
Actualmente los consumidores
prefieren colorantes
naturales en vez de artificiales
Tunas de colores: fuente de betalaínas
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Betalaínas (rojas) de Opuntia en reemplazo de colorantes
artificiales usados en alimentos: amaranto (E-123); Ponceau 4 R
(E-124); Eritrosina (E-127),Allura red (E-129), etc.
No requiere de una nueva autorización sanitaria. Es el pigmento de la betarraga,
autorizado por E.E.U.U. y la U.E. (E-162).
Sin sabor a tierra ni nitratos
FONDECYT N°1110126
Yogurt
Las plantas del género Opuntia pueden jugar
un rol de mayor importancia en la agricultura, en el combate contra la
desertificación, en la producción de nuevos
alimentos y de compuestos
funcionales, en ayudar a salir de la pobreza a
los habitantes de zonas agrícolas
deprimidas, áridas o semiáridas… Yogurt
Colaboración: Ing. Agr., Dra. Marcela Medel