FH1341 DESARROLLO DE UN RECUBRIMIENTO COMESTIBLE A BASE DE MUCÍLAGO DE LINAZA Y QUITOSANO Y SU APLICACIÓN PARA EXTENDER
LA VIDA ÚTIL DE FRESAS
Díaz Narváez, G. C. a, Pérez Cabrera, L. E. b(*), Hernández Lozano, L. C. c Ramírez Gómez, M. M. b
a Técnico de Investigación de Proyectos de Investigación en Alimentos (PIAL)
b Departamento de Tecnología de Alimentos, Centro de Ciencias Agropecuarias, Universidad Autónoma de Aguascalientes. Av. Universidad 940 Cuidad
Universitaria, C.P. 20100, Aguascalientes, Ags., México.
c Posgrado en Ciencias y Tecnologías Agrícolas Pecuarias y de los Alimentos (PCTAPA)
* [email protected] RESUMEN:
Los recubrimientos comestibles (RC) proporcionan una cubierta protectora adicional a frutas y hortalizas mínimamente procesadas, cuyo impacto tecnológico es equivalente al de una atmósfera modificada, representando una alternativa a la conservación, aunado a un método respetuoso con el ambiente. Se evalúo la efectividad de tres RC a partir de mucílago de linaza (ML) (70, 80 y 100%), quitosano (1%), Tween80 (0.1%), Glicerol (0.3%) y acido láctico (0.5%). Los RC se aplicaron a fresas sin pedúnculo, lavadas y sanitizadas, posteriormente se envasaron en bolsas de poliestireno a 4°C. Se utilizaron fresas sin recubrir como testigo. Se analizó la tasa de respiración, el color, la textura, el índice de decaimiento (IDC) y la pérdida de peso, al termino del estudio se registró que la evaluación global de las fresas recubiertas con A, B y C presentaron un menor daño en el IDC con respecto a fresas testigo, en este estudio se logro un aumento significativo en la vida útil de fresas basado en los parámetros de color, textura y perdida de peso.
ABSTRACT:
The edible coatings provides a covered additional protector to fruits and vegetables minimally processed whose technological impact is equivalent to that of a modified atmosphere, representing an alternative to the conservation, joined to a respectful method with the environment. The effectiveness of 3 edible coatings was evaluated based of linseed mucilage, chitosan, tween-80, glycerin and lactic acid. The edible coatings was applied to strawberries without peduncle, washed and sanitized, and packed in polystyrene bags and stored at 4°C. for 20 days. Strawberries without edible coating were used as control. The respiration rate, color, texture, the index of decline and the loss of weight, were determined. At final storage time the global evaluation of the strawberries with edible coatings presented a smaller damage in the Index of decline versus control strawberries, in this study we obtain a significant increase in the shelf life of strawberries based on the color parameters, texture and lost of weight.
Palabras clave:
quitosano, recubrimiento comestible, fresa
FH1342 INTRODUCCIÓN
Los recubrimientos comestibles proporcionan una cubierta protectora adicional a frutas y hortalizas mínimamente procesadas, cuyo impacto tecnológico es equivalente al de una atmósfera modificada, representando una alternativa a la conservación (1), además presentan la ventaja de poder aplicarse a todo tipo de frutas, inclusive aquellas que se consumen con piel, como la fresa, la cereza y la frambuesa, permitiendo reducir la generación de residuos plásticos de envasado y, a diferencia del resto de recubrimientos, se formulan a partir de ingredientes que, en su mayoría, proceden de fuentes renovables, evitando el uso de parafinas, aceites minerales, polietileno oxidado y plásticos procedentes del petróleo. Por otro lado la fresa (Fragaria ananassa) es un fruto no climatérico altamente perecedero debido a su elevada tasa de respiración (2). Su vida poscosecha es muy corta y son muy susceptibles al ataque por microorganismos y al daño físico durante su manejo, almacenamiento y comercialización (3). La fresa mexicana es una hortaliza que tiene más de cuatro décadas abasteciendo al mercado norteamericano, cuyos consumidores la demandan cada vez más como complemento de alimentos que se industrializan de manera fresca y congelada (4). Por otra parte el quitosano es un compuesto obtenido a partir de la quitina, biopolímero abundante en el exoesqueleto de crustáceos y moluscos y también, en la estructura de la pared celular de ciertos hongos e insectos. Actualmente se esta estudiando su aplicación a productos perecederos debido a su propiedad de formar films que actúan como barrera, reduciendo la perdida de humedad, ralentizando la respiración del producto y también, debido a su alto poder antioxidante, antimicrobiano y antifúngico. El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar la efectividad de dos recubrimientos comestibles a partir de mucílago de linaza y quitosano en los parámetros de tasa de respiración, el color, la calidad sensorial, la textura y pérdida de peso durante el almacenamiento de 20 días de fresas mínimamente procesadas.
METODOLOGÍA Materia prima
Se utilizaron fresas (Fragaria ananassa) var. “Zamorana” adquiridas en el mercado local de venta por mayoreo en una bodega especializada del Centro Comercial Agropecuario, Ags., e inmediatamente se trasladaron al laboratorio para su análisis, selección y clasificación en base a la norma NMX-FF-062-2002, se escogieron las fresas que cumplían con las especificaciones de requerimientos mínimos y que se clasificaron en el grado de calidad Extra (México 1), posteriormente fueron enjuagadas e higienizadas con Nicon-PQ® (2 mL/20L) durante 5 min., y se eliminó el exceso de agua-sanitizante por centrifugación. Se caracterizaron en su pH=3.2, Sólidos solubles (° Brix) 8.0 y acidez expresada en porcentaje de acido cítrico 5.5%
Formulación y aplicación del recubrimiento comestible
Para la elaboración del recubrimiento se extrajo el mucílago de la semilla de linaza en una relación semilla-agua (2:10) a 40º C en baño maría durante 1 h con agitación a 1400 rpm (IKA RW20), posteriormente se separó la semilla de linaza del mucílago por filtración. Se formularon dos recubrimientos: mucílago de linaza (70, 80 y 100%)+ quitosano (1%)+ tween80 (0.1%) + glicerol (0.3%)+ ácido láctico
FH1343 (0.5%). El pH recubrimientos comestibles A (100%mucílago de linaza) y B (80%mucílago de linaza) y C (70%mucílago de linaza) fue de 3.8, 3.5 y 3.7, respectivamente. Los recubrimientos comestibles fueron aplicados a las fresas mediante inmersión (8 min.), secadas por convección (10° C), empacadas (∼150 g) en bolsas Bolco® y almacenadas a 5 °C. Se utilizaron fresas sin recubrir como testigo.
Tasa de respiración
Para la determinación de la TR se utilizó un método estático, el cual consistió en colocar las muestras en un recipiente impermeable y cerrado (recipiente de vidrio) con una concentración de aire inicial conocida midiéndose directamente los cambios en las concentraciones internas de O2 y CO2 resultantes de la respiración después de un determinado periodo de tiempo. Las concentraciones en porcentaje de O2 y CO2 se midieron con un analizador automático (PBI Dansensor, Koch). La tasa respiratoria (TR) (mL CO2 ó O2 kg-1 h-1) para ambos compuestos se obtuvo mediante la ecuación 1
TR= α * V / M * 100 (Ec. 1)
donde α es la pendiente de la variación de la fracción volumétrica en porcentaje obtenida de la representación frente al tiempo en horas en el intervalo de medición, V es el volumen del espacio de cabeza del recipiente en mL, y M es la masa del las muestras en kilogramos.
Pérdida de peso
Se determinó al final del almacenamiento. Los resultados se expresan como el porcentaje pérdida de peso con respecto al peso inicial.
Índice de decaimiento (IDC)
Los síntomas por el deterioro causado por la presencia de hongos en los frutos se evaluó visualmente de acuerdo a la siguiente escala: 1= no dañado; 2= daño ligero (<25%); 3= daño moderado (>25% y < 50%); 3= daño severo (>50 y <75%) y 5=
completamente dañado (75-100%). IDC = Σ (nivel de daño) x (No. De frutos de este nivel) / No. de frutos totales.
Análisis de color y textura
Los cambios del color se evaluaron usando una espectrocolorimetro Minolta modelo CM-400; mediante la medida de sus espectros de reflexión, usando al iluminante C y el observador en 2°. Para la textura se realizó un ensayo de compresión simple uniaxial, a temperatura ambiente (25°C) aplicando una deformación máxima del 80% a las muestras, con una velocidad de avance de 1 mm s-1. El equipo utilizado fue una prensa universal (Stable Micro Systems Modelo TA-XTplus).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Al termino del almacenamiento (20 días) la perdida de peso con respecto a valores iniciales (0 días) fue significativamente mayor para muestras testigo (no recubiertas) (~4% de perdida), no observándose diferencias significativas entre las muestras A, B y C, indicativo de que los RC provocan una barrera adecuada
FH1344 contra el vapor de agua con lo cual limita la perdida de humedad en las muestras con RC.
Figura 1. Perdida de peso de fresas recubiertas con formulaciones A, B y C.
Con lo que respecta a la Tasa de Respiración de O2 y CO2 (Tabla 1) determinada a 0 días existen diferencias significativas para muestras testigo en TRO2 inicial (23.6 mg de O2 / kg*h) y muestras recubiertas A y B presentaron una TRO2 de 37.1 y 38.5 mg de O2 / kg*h, las muestras recubiertas con la formulación C presentan una significativa mayor TR de O2 (47.5 mg de O2 / kg*h) Sin embargo a lo largo del almacenamiento no se encontraron diferencias significativas entre las muestras.
Tabla 1. TR de fresas testigo y recubiertas con formulaciones A, B y C.
Muestra TR CO2
(mg de O2 / kg*h) TR O2
(mg de CO2 / kg*h)
Testigo 23.63±1.52 a 18.76±1.23 a
A (100% ML) 37.17±1.03 b 28.71±0.98 b
B (80% ML) 38.49±0.95 b 30.64±0.87 b
C (70% ML) 47.50±1.01 c 27.46±1.21 b
ANOVA 0.0005 0.0003
La evolución del color durante el almacenamiento incremento todas las coordenadas registrándose muestras más rojas, menos luminosas y con mayor croma y tono. En la Figura 2 se muestran las diferencias de color de cero a veinte días de almacenamiento. Con lo que respecta a luminosidad (∆L*) todas las muestras durante el almacenamiento tienen cambios provocando una perdida, siendo significativamente mayor para fresas Testigo, recubiertas con las formulaciones B y C, para la formulación A se registraron los menores cambios en esta coordenada. Las fresas con formulación B registraron un incremento en la saturación del color (∆C*), las fresas testigo registraron una perdida significativa (menor saturación) y mayores cambios en la tonalidad de color (∆h*) esta intensificación del color es significativa para muestras recubiertas con A, C y testigo indicativo posiblemente de una mayor intensificación de la madurez de las fresas.
0 1 2 3 4 5
TESTIGO FA FB FC
Tipo de muestra
Perdida de Peso (%)
FH1345 Uno de los mejores parámetros para describir la variación del color es la diferencia de color (∆E*), ya que refleja el cambio total en todos los parámetros L*, a* y b*, la diferencia de color es significativamente mayor para fresas testigo y B con respecto a A y C, que registraron cambios similares, dado que ∆E* es >1, en la mayoría de los casos, los cambios ocurridos fueron perceptibles visualmente.
Figura 2. Cambios de Color (∆L*, ∆C* y ∆h*) de fresas a cero y veinte días de almacenamiento recubiertas con formulaciones A, B y C.
El análisis mecánico de textura para los parámetros de fuerza de ruptura puntual sobre la epidermis mostró un comportamiento similar para las muestras testigo, A, B y C (0.85, 0.80, 0.92 y 1.0 N) a lo largo del almacenamiento, así mismo no se registraron diferencias significativas al final del almacenamiento entre las muestras testigo, A y B. El análisis de compresión total de las muestras fuerza y área total al final del almacenamiento (20 días), para muestras testigo fueron significativamente mas débiles (36.24±3.56) con respecto a muestra recubiertas A, B y C (48.46±2.66, 41.22±3.05, 45.26±1.5, respectivamente).
Al termino del almacenamiento se evaluó el IDC, las muestras testigo presentaron un daño moderado (42%) y fresas recubiertas con formulación A, presentaron un daño inferior al <16% (no dañado) B y C presentaron un daño ligero (16 y 20%, respectivamente).
CONCLUSIONES
La aplicación de recubrimientos comestibles a base de mucílago de linaza+quitosano+tween80+glicerol+ácido láctico demostraron su capacidad para detener la perdida de peso con respecto a fresas testigo, registrándose en la evaluación global, al final del almacenamiento que las fresas recubiertas con A, B y C un menor daño en el IDC con respecto a fresas testigo, en este estudio se logro un aumento significativo en la vida útil de fresas basado en los parámetros de color, textura y perdida de peso, será necesario ampliar el estudio con determinaciones microbiológicas para detallar el efecto antimicrobiano del quitosano con respecto a fresas testigo.
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
TESTIGO FA FB FC
DL* DC* Dh
FH1346 REFERENCIAS
1. Park, H. J. (1999). Development of advanced edible coatings for fruits.
Trends in Food Science & Technology, 10, 254-260.
2. Manning, K. (1993). Soft Fruit. In: Seymour, G. B., Taylor, J. E., Tucker, G.
A. (Eds.). Biochemistry of Fruit Ripening.Chapman and Hall, London, 347-377.
3. Sistrunk, W. A. & Morris, J. R. (1985). Strawberry quality: influence of cultural and environmental factors. In: H. E. Patlee (Ed.). Evaluation of Quality of Fruit and Vegetables.AVI, Westport, Conn., 217-256.
4. SAGARPA . Crece 400 por ciento la producción de fresa en México. 015/15.
2006.
