Fruit Innovation es una iniciativa del IRTA, Cataluña, España
Desarrollo de productos a base de frutas y verduras optimizados sensorialmente y libres de aditivos
Maria Dolors Guàrdia1*, Pierre Picouet1, Sancho Bañon2, Adriana Hurtado2, José M. Ros2 *dolors.guardia@irta.cat
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Desarrollo de productos a base de frutas y verduras optimizados sensorialmente y libres de aditivos
Maria Dolors Guàrdia1*, Pierre Picouet1, Sancho Bañon2, Adriana Hurtado2, José M. Ros2 1 IRTA-Tecnología de los Alimentos 2 Universidad de Murcia-Departamento de Tecnología de Alimentos, Nutrición y Bromatología
Introducción
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Conservación de los productos alimentarios y demandas de los consumidores
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Aplicación de la Alta Presión para conservar productos a base de fruta y de verduras
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Conclusión
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Bibliografía
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Introducción El consumo de fruta es un factor esencial para conseguir una dieta equilibrada. Existen numerosos estudios que demuestran la importancia del consumo de frutas y vegetales para mantener un buen estado de salud (Cox et al., 1996; Steinmetz and Potter, 1996; Van Duyn y Pivonka, 2000; Cohen et al., 2000; van’t Veer et al., 2000; Thichopoulou et al., 2003), ya que las frutas y verduras contienen una gran variedad de compuestos beneficiosos que, actuando juntos, son responsables de los efectos protectores frente a determinadas enfermedades crónicas, en particular, las cardiovasculares (Lock and Pomerleau, 2005). No obstante, a pesar de los esfuerzos realizados por parte de las autoridades sanitarias, el consumo de fruta y verdura en Europa ha experimentado un descenso en los últimos años (EFSA, 2008).
Así pues, está claro que es necesario aumentar el conocimiento sobre las preferencias de los consumidores de fruta y verdura para desarrollar estrategias efectivas que favorezcan su consumo.
El consumo medio de fruta y verdura en la UE está por debajo de la recomendación de la Organización Mundial de la Salud y de los expertos en nutrición (≥ 400 g/día). Tan sólo algunos países mediterráneos en los cuáles el consumo de fruta es elevado cumplen con esta recomendación.
Los primeros pasos para generar conocimiento entorno a las preferencias de los consumidores que se presentan en este artículo se enmarcan en el proyecto europeo ISAFRUIT (FP6-2004-FOOD-3-A-016279) cuyo objetivo principal fue mejorar la salud de los ciudadanos europeos mediante el incremento del consumo de fruta producida de forma sostenible.
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En primer lugar se obtuvo la definición de ‘fruta’ por parte de los consumidores. Se realizaron 12 Grupos de Discusión en 4 países diferentes (España, Grecia, Holanda, Polonia) con 8-10 participantes (94 en total representando diferentes segmentos de población) en cada uno. En el estudio se incluyeron consumidores de los principales grupos sociodemográficos representativos de la sociedad europea.
Los consumidores consideran ‘fruta’ una pieza no procesada o un zumo de fruta recién exprimido de manera que la aplicación de cualquier proceso causa la pérdida de la consideración de fruta, por ejemplo, un zumo industrial, una mermelada o un yogurt con fruta no son considerados fruta (Briz et al., 2009).
Dado que el consumo de fruta y verdura en Europa (salvo algunos países) es inferior a los 400 g/día (mínimos) recomendados por la Organización Mundial de la Salud (WHO, 2008), el siguiente paso fue conocer los motivos y barreras (Briz et al., 2009) asociados al consumo de fruta. Así, los participantes en los Grupos de Discusión aportaron que los principales motivos para consumir fruta son: -
La salud. Para los participantes en el estudio la fruta es sinónimo de salud y se considera que su consumo forma parte de una vida y estilo de vida saludables.
-
La calidad. Principalmente desde el punto de vista sensorial. Consumir fruta se considera un placer y un disfrute sobre todo debido a sus características sensoriales (olor, gusto, textura, color….).
-
La comodidad. Comodidad desde diferentes puntos de vista: la fruta es fácil de comprar, transportar, almacenar, consumir o preparar.
-
Los hábitos de rutina. Aquellos participantes que han consumido fruta desde la infancia consideran que su ingesta es una necesidad y forma parte de su estilo de vida y de sus hábitos.
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De forma análoga, los consumidores señalaron como principales barreras al consumo de fruta las siguientes: -
La falta de calidad. Sobre todo relacionada con experiencias anteriores. Así, aquellos consumidores que recuerdan variedades antiguas y tienen recuerdos de su niñez consideran que esas variedades tenían unas características positivas que las actuales no poseen.
-
Las alergias. Hay personas que presentan alergias a diferentes tipos de fruta y éstas representan una barrera insalvable para su consumo.
-
La disponibilidad. Algunos consumidores se quejan que no hay disponibilidad de fruta fresca a lo largo del año. Hoy en día esto no es cierto para la mayoría de frutas, lo que sí es verdad es que las propiedades sensoriales de la fruta varían según la estación de producción y consumo.
-
La comodidad. Algunos consumidores consideran que la fruta no es cómoda o su ingesta no es cómoda ya que antes de su consumo hay que pelarla, algunas contienen pepitas, se ensucian las manos, etc. “la falta de comodidad es una de las principales barreras para el consumo de fruta”
Conservación de los productos alimentarios y demandas de los consumidores La conservación de los alimentos constituye una lucha continua contra su deterioro (microbiano, químico). Entre las técnicas de conservación que utiliza la industria alimentaria se halla el tratamiento térmico que, con una temperatura suficiente y un tiempo de aplicación adecuado, consigue la seguridad alimentaria y vida útil necesarias para el producto. Con la no posible aplicación de radiación ionizante en alimentos en la mayoría de países (Directiva 1999/2/CE; Directiva 1999/3/CE), el tratamiento térmico es la principal tecnología de conservación utilizada en la industria alimentaria. No obstante, la aplicación de calor tiene una serie de efectos negativos en las propiedades de la fruta y de la verdura: -
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-
Pardeamiento enzimático y no enzimático.
-
Pérdida de vitaminas y otros nutrientes termolábiles.
-
Modificación del color, olor, sabor y textura. Otro aspecto a considerar es que el proceso térmico es costoso en
términos de energía, utilización de agua y consumo de tiempo. Actualmente, los consumidores demandan productos de alta calidad, cómodos, novedosos, con una elevada seguridad alimentaria, un aroma y sabor naturales y un tiempo de conservación lo más largo posible. Sin embargo, exigen también que estos productos contengan menos sal, estén menos acidificados y se preparen sin aditivos (clean labelling). Para satisfacer las demandas de los consumidores sin comprometer la seguridad alimentaria del producto pueden utilizarse diversas tecnologías emergentes/suaves entre las cuáles se puede destacar la Alta Presión Hidrostática (APH). Estas tecnologías emergentes comparten el objetivo de conferir seguridad al producto siendo a priori más respetuosas que el tratamiento térmico con las propiedades nutricionales y sensoriales. En definitiva, el desarrollo de nuevos productos a base de fruta y verdura mínimamente procesados, con unas propiedades sensoriales y nutricionales satisfactorias y un elevado grado de comodidad/practicidad, puede ayudar a aumentar la confianza, la satisfacción y, por tanto, la aceptación del producto por parte de los consumidores, contribuyendo así a aumentar su nivel de salud y estado de bienestar.
Aplicación de la Alta Presión para conservar productos a base de fruta y verdura La Alta Presión Hidrostática (APH) se aplica a nivel industrial entre 270 y 600 MPa y consta de varias etapas. El proceso se inicia con la carga del producto envasado en la cámara de presurización. A continuación, las compuertas hidráulicas se cierran herméticamente y se llena dicha cámara con agua (fluido transmisor de la presión). Una vez finalizado el llenado, se inyecta agua presurizada hasta alcanzar la presión establecida, la cual se mantiene durante el tiempo establecido
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(holding time) y, al finalizar éste, se abren las compuertas con el consiguiente vaciado del agua y la despresurización inmediata. La descarga de productos de la cámara es la última etapa del proceso. En la industria, este ciclo suele durar entre 3 y 10 minutos dependiendo de la presión máxima establecida y del tiempo de aplicación de la misma.
La tecnología APH está basada en el principio de Le Chatelier y en el principio o norma isostática, es decir, que la presión aplicada se transmite de forma uniforme e instantánea al producto. Las altas presiones aumentan ligeramente la temperatura de los alimentos, aunque el estrés térmico y la degradación de compuestos termolábiles son mucho menos intensos que en una pasteurización estándar. Específicamente, la alta presión provoca una retracción molecular que tiene un efecto letal sobre los microorganismos. La APH aplicada a temperatura baja o moderada causa la destrucción de microorganismos vegetativos y cierta inactivación enzimática sin apenas cambiar las características sensoriales del producto, respetando a la vez la estructura de las vitaminas.
Según Butz y Tauscher (2002), la APH produce desnaturalización de las proteínas, inactivación de enzimas, cambios en las interacciones sustrato-enzima y en hidratos de carbono y grasas. Contrariamente, el valor nutricional, las vitaminas y la mayoría de compuestos aromáticos se mantienen bastante inalterados. Este resultado es de gran interés para la industria alimentaria (Hoover, Metrick, Papineau, Farkas, & Knorr, 1989; Smelt, 1998) ya que la aplicación de la APH permite obtener alimentos con unas propiedades sensoriales que aún recuerdan a las del producto fresco (fresh like).
Aunque la inversión inicial es alta, el coste del procesado por alta presión puede estimarse en 0.14 €/kg de producto tratado a 600 MPa incluyendo la inversión inicial (Anon, 2002). Los consumidores europeos aceptan la APH como una tecnología alternativa a la pasteurización suave. Así, los resultados del estudio realizado por Baron et al. (1999) en Francia, Alemania y Reino Unido, indican que el 67% de los consumidores
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europeos aceptan la aplicación de esta tecnología de conservación en alimentos.
En el marco del Proyecto ISAFRUIT (FP6-2004-FOOD-3-A-016279) y
del
proyecto
FRUITTECH
(RTA2011-00038-C02-01),
se
han
desarrollado diferentes tipos de smoothies presurizados a base de fruta y verdura. En ambos casos, los smoothies fueron tratados a 450MPa durante 5 min y se realizó el estudio de su vida útil. Ambos tipos de smoothies alcanzaron una conservación de 30 días en condiciones de refrigeración (4 ºC). La Figura 1 muestra el efecto de la APH en un smoothie de fruta inoculado con Listeria innocua. El tratamiento de APH aplicado permitió garantizar la ausencia de Listeria innocua durante 30 días e inhibió el crecimiento de mohos y levaduras.
L.inocua
Mohos + levauras
APH
APH+10d
8 7
Log (cfu/g)
6 5 4 3 2 1 0 Control
APH+20d
APH+30d
Tiempo de Conservación
Figura 1. Vida útil de un smoothie de fruta inoculado con L. innocua durante 30 días.
Para el caso concreto de un zumo de zanahoria, los resultados obtenidos desde un punto de vista nutricional, muestran como el contenido de β-caroteno es superior en el zumo APH respecto del zumo procesado térmicamente (80 ºC durante 7 minutos; Figura 2) aunque no se observó un efecto positivo del procesado APH respecto del térmico en el nivel de α-caroteno. En la Figura 3 se presentan los resultados relativos
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a contenido de flavonoides totales en un smoothie de verduras tratado por APH y tratado térmicamente (TT) que se comparan con un control no procesado. Como puede observarse, el producto no procesado presentó un contenido superior de flavonoides, seguido por los productos tratados por APH a 350 y 450 MPa, mientras que el producto TT presentó el menor contenido en flavonoides totales.
APH
Térmico
Beta-caroteno (mg/100 ml)
120 100 80 60 40 20 0 Fresco
P0
P7
P21
P30
Tiempo de Conservación
Figura 2. Contenido en β -caroteno (µ µg/ml) de un zumo de zanahoria tratado por alta presión (APH) y tratado térmicamente (TT) durante 30 días.
Flavonoides
Contenido en flavonoides (meq quecetina/100 ml)
1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 350 MPa
450 MPa
600 MPa
75 ºC
Control
Tratamiento de conservación
Figura 3. Contenido en flavonoides (meq quecetina/100 ml) de un smoothie de verduras control (fresco), tratado por alta presión (APH) y tratado térmicamente (TT).
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Respecto a las propiedades sensoriales, en la Figura 4, puede observarse como el perfil sensorial del zumo de zanahoria APH y del fresco son prácticamente coincidentes caracterizándose por su superior intensidad de olor y flavor a zanahoria fresca, mientras que el perfil del zumo tratado térmicamente es muy diferente y se caracteriza por su elevada intensidad de olor y flavor a zanahoria cocida que puede causar rechazo en consumidores que esperaban un producto fresco.
Intensidad de color naranja
Persistencia
Olor a zanahoria fresca
Flavor a zanahoria cocida
Olor a zanahoria cocida
Flavor a zanahoria fresca Control
APH
TT
Figura 4. Características sensoriales de un zumo de zanahoria control (fresco), tratado por alta presión (APH) y tratado térmicamente (TT).
Conclusión Así pues y, a modo de conclusión, puede destacarse que la aplicación de la APH a zumos y smoothies de fruta y verdura permite obtener productos: -
Cómodos de consumir y almacenar.
-
Fresh-like optimizados sensorialmente.
-
Con una vida útil de 30 días en refrigeración.
-
Con un perfil nutricional adaptado a las nuevas demandas.
-
Adaptados al concepto Clean labelling (libres de aditivos).
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Actualmente estamos trabajando para optimizar los tratamientos de altas presiones a las características particulares de distintos smoothies de fruta y verdura. La tolerancia de diferentes purés vegetales a las altas presiones está siendo evaluada, tanto desde un punto de vista sensorial, como sobre los principales fenómenos de deterioro, con el objeto de determinar cuales son las combinaciones de tiempo y presión más idóneas para cada tipo de producto.
Bibliografía BARON, A., BAYER, O., BUTZ, P., GEISEL, B., GUPTA, B., OLTERSDORF, U., Et Al. (1999). Consumer perception of high pressure processing: a three country survey. In European conference on emerging food science and technology. BRIZ, T., SIJTSEMA, S.J., JASIULEWICZ, A., KYRIAKIDI, A., GUÀRDIA, M.D., VAN DER BERG, I. AND VAN DER LANS, I.A. (2009). Barriers to fruit consumption: driving forces behind consumer behaviour. Scripta Horticulturae, 8, 7-18. BUTZ, P. and TAUSCHER, B. (2002). Emerging technologies: chemical aspects . Food Resumen. International, 35, 279-284. COHEN J.H, KRISTAL, A.R., STANFORD, J.L. (2000). Fruit and vegetable intake and prostate cancer risk. Journal of the National Cancer Institute, 92 (1), 61-68. COX, D., ANDERSON, A., MCKELLAR, S., REYNOLS, J., LEAN, M., AND MELA, D.J. (1996). Vegetables and Fruits: barriers and opportunities for greater consumptions. Nutrition and Food Science, 96 (5), 44-47. EUROPEAN FOOD SAFETY AUTHORITY (2008). Concise Database summary statistics - Total population. Available at: http://www.efsa.europa.eu/en/datexfoodcdb/datexfooddb.htm DIRECTIVA MARCO 1999/2/CE del Parlamento Europeo y del Consejo relativa a la aproximación de las legislaciones de los Estados miembros sobre alimentos e ingredientes alimentarios tratados con radiaciones ionizantes, la cual trata los aspectos
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generales y técnicos de la ejecución del proceso, el etiquetado de los productos alimenticios irradiados y las autorizaciones de irradiación de dichos productos. DIRECTIVA DE APLICACIÓN 1999/3/CE del Parlamento Europeo y del Consejo relativa al establecimiento de una lista comunitaria de alimentos e ingredientes alimentarios autorizados para el tratamiento con radiaciones ionizantes. HOOVER, D.G., METRICK, C., PAPINEAU, A.M., FARKAS, D.F., KNORR, D. (1989). Biological effects of high hydrostatic pressure on food microorganisms. Food Technology, 47, 99 –107. LOCK AND POMERLEAU, J. (2005). Fruit and vegetable policy in the European Union: its effect on the burden of cardiovascular disease. Brussels. European Heart Network. SMELT, J.P.P. (1998). Recent advances in the microbiology of high pressure processing. Trends in Food Science and Technology, 9, 152 –158. STEINMETZ, K.A. and POTTER, J.D. (1996). Vegetables, fruit and Cancer Prevention: a review. Journal of the American Dietetic Association, 96 (10), 1027-1039. THICHOPOULOU,A., NAKA, A., ANTONIOU, A., FRIEL, S., TRYGG, K. AND TURRINI, A. (2003). Vegetable and fruit: the evidence in their flavor and the public health perspective. International Journal for Vitamin and Nutrition Research, 73, 63-69. VAN DUYN, M.A. and PIVONKA, E. (2000). Overview of the health benefits of fruit and vegetable consumption for the dietetics professional: Selected literature. J. Am. Diet. Assoc., 100: 1511-1521. VAN’T VEER, P., Jansens, M., Klerk, M., Kok, F. (2000). Fruits and vegetables in the prevention of cancer and cardiovascular disease. Public Health Nutrition, 2, 103-107. WORLD HEALTH ORGANIZATION (2008). WHO European Action Plan for Food and Nutrition 2007-2012. WHO: Copenhagen, Denmark.
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1. IRTA, Tecnología de los Alimentos E-17121 Monells, Girona, España 2. Universidad de Murcia, Departamento de Tecnología de Alimentos, Nutrición y Bromatología. Facultad de Veterinaria Campus Espinardo E-30100 Murcia, España
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