Procesamiento de frutas: panorama general
Dr. Romeo Rojas
Facultad de Agronomía
Universidad Autónoma de Nuevo León
Las frutas son productos altamente perecederos, ya que después de ser cortados siguen madurando; esto se debe principalmente a los niveles de etileno que producen de forma natural. Además, son un medio de cultivo casi perfecto para el desarrollo de microorganismos patógenos y fitopatógenos. Para retrasar este proceso existen métodos tradicionales que son usados desde hace cientos de años como el secado, salado, etc. Sin embargo, con el paso del tiempo se han desarrollado diversas tecnologías como el uso de conservadores, el enlatado, escaldado y otras para su conservación.
Todo procesamiento altera la calidad de los frutos. Por ello, es importante elegir la tecnología adecuada de procesamiento que permita mantener la calidad de los productos. Existen dos grandes grupos de procesamiento de frutos mediante el uso de temperaturas (procesamiento térmico) y el procesamiento no térmico. Cada una tiene sus ventajas y desventajas, sin embargo, nos permiten preservar los frutos por periodos más largos y tener disponibilidad todo el año de frutos que solo se cultivan de forma temporal.
Procesamiento térmico
Las frutas son uno de los grupos principales dentro de la alimentación humana. Así mismo, son una fuente rica de nutrimentos, antioxidantes, fibras, minerales, etc. Sin embargo, el consumidor cada día busca alimentos sin aditivos y mínimamente procesados. Ahora bien, el fundamento del procesamiento térmico es muy simple: es el uso de temperaturas para conservar las frutas. Existen diferentes métodos de procesamiento térmico para frutas, dentro de los que destacan la pasteurización, cocción, escaldado, secado, esterilización y microondas, principalmente. La finalidad de estos métodos es reducir o eliminar la carga microbiana e inactivar enzimas (por ejemplo, polifenoloxidasa, pectin esterasa y poligalacturonasa) que promueven la degradación de las frutas. Sin embargo, el uso de temperatura genera una pérdida de nutrimentos y deterioro de las frutas. A continuación, en el cuadro 1 se muestran los métodos más usados para la conservación de frutas por tecnologías térmicas.
Cuadro 1. Métodos térmicos más usados para la conservación de frutas.
| Tipo de procesamiento | Condiciones más usadas | Principales usos |
| Pasteurización | 65oC, 30 min; 72-75oC, 15-16 seg o 80-85oC, 10-15 seg | Jugos, néctares [1] |
| Cocción | 100oC/ 5 min | Frutas enteras o en troceadas [2] |
| Escaldado | 80-100oC, periodos cortos (segundos) | Frutas enteras o troceadas [3] |
| Secado por aire caliente | 40-70oC, por hasta 48 h | Frutas enteras, troceadas o néctares [4] |
| Spray Dryer | 130-170oC, 0.6-1.5L/h | Néctares principalmente (encapsulación)[5, 6] |
| Esterilización | 121oC, 20-60 min | Frutas enteras o rebanadas (principalmente en almíbar) [7] |
| Microondas | 0.69kWh/kg-37.07kWh/kg, 70oC. Tiempo promedio 20 min. | Frutas enteras, troceadas o néctares [2, 8] |
| Termo-sonicación | 100 W/0.9 – 2 min/45 – 50 oC | Frutas enteras o troceadas [9] |
| Concentración por frio | -47 a -53oC/0.00–5.4 torr | Jugos de frutas [10] |
NOTA: los datos mostrados hacen referencia a investigaciones donde, en muchos casos, usan frutos modelo. Por ello, las condiciones varían de una fruta a otra, pero esta información nos permite conocer los valores reales de procesamiento actual.
Efectos de los tratamientos térmicos
Uno de los principales efectos que se producen en las frutas al ser procesadas con temperatura es la aparición de pardeamiento por reacciones de Maillard, entre los que se encuentran productos como el hidroximetilfurfural, las melanoidinas o la acrilamida, entre otros, que pueden tener efectos tanto positivos (antioxidante, bactericida, antialérgico) como negativos (prooxidante, cancerígenos) en la salud humana [11]. Sin embargo, la inactivación de enzimas es el principal objetivo del procesamiento térmico. Si no se inactivan, traen cambios indeseados en la calidad sensorial y valor nutritivo. Otro objetivo importante es reducir la cantidad de microorganismos viables para mantener la seguridad del producto. Sin embargo, es de suma importancia el uso adecuado de las temperaturas, ya que también pueden tener un efecto sobre los macro (proteínas, carbohidratos y grasas) y micronutrimentos (incluidos minerales, vitaminas y antioxidantes)[12].
Procesamiento no térmico
El procesamiento térmico tiene efectos significativos sobre los componentes nutrimentales de los frutos. Por ello, el procesamiento no térmico es una alternativa para retener los compuestos como antioxidantes y nutrimentos[13]. A continuación, en el cuadro 2 se presenta la información general de los métodos de procesamiento no térmico más usados para la conservación de frutas enteras y troceadas, así como en jugos, lo que nos permite conocer más a detalle las tecnologías. Algunas de estas tecnologías son también llamadas “tecnologías emergentes”.
Cuadro 2. Métodos no térmicos más usados para la conservación de frutas.
| Tipo de procesamiento | Condiciones más usadas | Principales usos |
| Altas presiones | 1000-7000atm (100-700 MPa) | Néctares, jugos [14] |
| Plasma frio | 650W/aire/11mL/120 seg; 40W/3.8kV/N2/1-5 min; 1000 Hz/11 kV/argón 1%/1Lmin-1/6 min; Ar/O2/5L min-1 | Néctares, jugos y frutas[15-18] |
| Irradiación | No ionizante (10-400nm) Ionizante (rayos gamma y rayos X hasta 5MeV y haces de electrones hasta 10MeV) | Frutas enteras, troceadas o néctares[19] |
| Ozono | 10-1000mg mL-1/5-30 min | Fruto entero, cortado y jugo[20, 21] |
| Fluidos supercríticos (CO2) | CO2, 100-500 bar, 30-55oC | Extracción de compuestos bioactivos de frutas y residuos [22] |
| Pulsos de luz | 248nm, 0.1-10mJ/cm2 | Frutas enteras[23] |
| Atmosferas controladas | O2, CO2 | Frutas enteras y cortadas[14] |
| Atmosferas modificadas | Mezcla de O2-CO2-N2 | Frutas enteras y cortadas[14] |
| Empacado a vacío | HDPE, LDPE, PE | Frutas enteras y cortadas[24] |
| Películas comestibles | Polímero, plastificante, aditivo (opcional) | Frutas enteras y cortadas |
| Membranas | Membranas de celulosa, policarbonato, poliamidas, polisulfonas, polipropileno, etc. | Jugos de frutas[25] |
| Mínimamente procesados | Empacado (polietileno, polipropileno, poliestireno, etc.) y guardado en condiciones de refrigeración o atmósferas modificadas | Frutas cortadas [26] |
| Maceración enzimática | Poligalacturonasa, pectin metil estarasa, pectin liasa, hemicelulasas, endoglucanasas, xilanasas, celulasas, ramnogalacturonasa, proteasas, etc. | Jugos de frutas [27] |
| Deshidratación osmótica | Solución de azúcar 60-70%, 2 h mínimo | Frutas enteras y cortadas[28, 29] |
HDPE: polietileno de alta densidad; LDPE: polietileno de baja densidad y PE: polietileno
Efecto del procesamiento no térmico
El procesamiento térmico en frutos frescos tiene muchas desventajas que van desde el deterioro fisicoquímico, nutricional, reológico y sensorial. Por ello, las tecnologías no térmicas tienen un impacto negativo mínimo en la industria del procesamiento de frutas. Con estas tecnologías se mantiene la calidad y seguridad de los productos. Sin embargo, las condiciones de proceso deben optimizarse para cada producto para lograr una perfecta desinfección mientras se conserva la calidad de las frutas[30]. Por esta razón, es necesario el desarrollo de más estudios para los diferentes grupos de productos hortofrutícolas frescos y procesados, ya que estas tecnologías pueden adoptarse ampliamente. Finalmente, cada tecnología usada tiene sus ventajas y desventajas que debe ser valorada antes de uso en cada grupo de productos alimentarios donde se utilice.
La finalidad del procesamiento de frutas es, aparte de la inactivación de enzimas, reducir o eliminar la carga microbiana mediante el uso de cloro, dióxido de cloro, ácido acético, ácido cítrico, nicina, ácido peracético, peróxido de hidrógeno, dicloroisocianurato de sodio, dodecilbencenosulfonato de sodio, carvacrol, aceite esencial de tomillo, entre otros conservadores. Sin embargo, hoy en día existe una amplia gama de tecnologías que permiten conservar los frutos enteros o cortados por mucho más tiempo, manteniendo su calidad. Es de suma importancia elegir la metodología que mejor se adapte al tipo de fruta con la finalidad de preservar su calidad nutricional y sensorial.
Referencias:
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[2] Liu, J.; Liu, Y.; Wang, X. Effects of Bioactive Compounds and Pharmacological Activities in Medicinal Fruits and Vegetables by Thermal Processing. Journal of Future Foods, 2023, 3 (3), 252–262. https://doi.org/10.1016/J.JFUTFO.2023.02.009.
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[11] Bermúdez-Oria, A.; Rodríguez-Gutiérrez, G.; Fernández-Prior, Á.; Rodríguez-Juan, E.; Fernández-Bolaños, J. Formation of a Bioactive Cyclopentenone and Its Adducts with Amino Acids in Sterilized-Fruits and – Vegetables Baby Foods. Food Chem, 2022, 378, 131983. https://doi.org/10.1016/J.FOODCHEM.2021.131983.
[12] Liu, J.; Liu, Y.; Wang, X. Effects of Bioactive Compounds and Pharmacological Activities in Medicinal Fruits and Vegetables by Thermal Processing. Journal of Future Foods, 2023, 3 (3), 252–262. https://doi.org/10.1016/J.JFUTFO.2023.02.009.
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