Efecto de la humedad y el tiempo de almacenamiento relativa de los compuestos bioactivos y propiedades funcionales de polvo de pomeloa b s t r a c t

El diagrama de estado modi fi de polvo de pomelo liofilizado se obtuvo con el fin de determinar el contenido de agua crtico y la actividad crtica agua que causan la transicin vtrea de la matriz amorfa a la temperatura de almacenamiento. A 20 C estos valores estaban en los intervalos de ,031-,057 g de agua / g de producto y desde 0,089 hasta 0,210, respectivamente. Por debajo de los valores crticos, el estado vtreo de la matriz amorfa est garantizado el funcionamiento, evitando as un aumento en la tasa de las reacciones de deterioro relacionados con la prdida de los compuestos activos bio en la fruta (cidos orgnicos, vitamina C, flavonoides principales FL y fenoles totales) que contribuyen a la capacidad antioxidante (AAO) de pomelo. En el estado gomoso, se necesita un cierto tiempo para que estas reacciones de degradacin para empezar. Este tiempo depende del contenido de agua de la muestra, el mayor contenido de agua menor es el tiempo necesario. En este estudio, el polvo fue estable durante un tiempo de almacenamiento relativamente largo (3 meses) sin tener en cuenta la humedad relativa, debido a la limitada movilidad del sistema molecular. Entre 3 y 6 meses tuvieron que pasar antes de una prdida significativa de compuestos bioactivos se observ; cuanto mayor sea la humedad relativa, mayor ser la prdida.1. Introduccin

Hoy en da, hay una gran cantidad de inters que rodea las propiedades saludables de frutas, como aparece su ingesta estar asociado con un riesgo reducido de enfermedades crnicas y degenerativas, como el cncer y las enfermedades cardiovasculares. Este efecto protector parece estar ligada a su actividad antioxidante, principalmente relacionados con la presencia de vitamina C y una serie de sustancias no nutritivas, llamados fitoqumicos, que incluyen principalmente compuestos fenlicos (Igual et al., 2011). Estos compuestos pueden inhibir el desarrollo de las principales reacciones oxidativas del cuerpo humano como deberan neu- tralizar radicales libres (Xu et al., 2008). Por otro lado, los cidos orgnicos presentes en las frutas, incluyendo ctrico, tartrico y mlico, son componentes importantes que tanto contribuyen fl Avor atributos (Cen et al., 2007) y tambin ayudan a estabilizar el cido ascrbico y compuestos fenlicos (Wang et . al, 2007).El pomelo es una fruta ctrica con especialmente altas cantidades de compuestos de cido ascrbico y fenlicos que son beneficioso para la salud del hombre humano (Xu et al, 2008;. Igual et al., 2010). Como fruta fresca, sin embargo, su sabor amargo limita su popularidad entre los consumidores y tradicionalmente ha sido utilizado por la industria para obtener mermeladas y bebidas. Hoy en da, las tcnicas como el secado por pulverizacin o liofilizacin han abierto nuevas alternativas para el procesamiento de frutas,

Autor para correspondencia. Tel .: +34 96 387 73 62; fax: +34 96 387 73 69.Direccin de correo electrnico: nmartin@tal.upv.es (N. Martnez-Navarrete).ya que es ms fcil de manejar, empaquetar y transportar el polvo de fruta obtenida al mismo tiempo que proporcionan un producto de alta calidad con una vida til prolongada. La liofilizacin se considera como un proceso de referencia. La sublimacin del hielo, junto con una baja temperatura de proceso, parece no slo para preservar Avor fl y el color sino tambin para minimizar el dao trmico para calentar nutrientes sensibles. Por otra parte, polvos de frutas liofilizadas se pueden reconstituir rpidamente a un producto de calidad bueno (Mastrocola et al., 1997) o sirven como ingrediente funcional para varios sistemas alimentarios y nuevos productos a medida que pro- porcionar numerosos beneficios funcionales y nutricionales (Grabowski et . al, 2008). Alimentos para bebs, salsas, sopas, productos de cereales extruidos, purs de frutas para productos de confitera y empastes fi para aperitivos er Toastmasters congelados son ejemplos de estos productos.Sin embargo, durante la liofilizacin de la fruta se somete a una eliminacin de agua pid ra- que por lo general resulta en una matriz amorfa muy higroscpico. Es bien sabido que el estado fsico de esa fase, vtreo o gomoso dependiendo del contenido de agua y la temperatura, est directamente relacionada con la estabilidad del polvo. El cambio desde el vtreo al estado gomoso se produce en un intervalo de temperatura cuya amplitud vara generalmente entre 10-30 C. Tanto la aparicin y temperaturas punto medio de la gama de temperaturas de transicin vtrea se refieren comnmente como la temperatura de transicin vtrea (Tg) (Roos, 1995). En los productos en polvo, la Tg puede ser considerado como un parmetro crtico, desde el colapso, la pegajosidad, el apelmazamiento, problemas acin aglomerados y fenmenos re-cristalizacin pueden ser evitados en el estado vtreo de la matriz amorfa (Roos, 1995; Ahmed

0260-8774 / $ - ver front matter 2012 Elsevier Ltd. Todos los derechos reservados.http://dx.doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2012.04.002192 G. Moraga et al. / Revista de Ingeniera de Alimentos 112 (2012) 191-199

y Ramaswany, 2006; Wang y Langrish, 2009; Fang y Bhandari, 2011). Los cambios estructurales provocados por la cada de polvo afectan a algunas propiedades fsicas, como el color o compor- tamiento mecnico. Sin embargo, en muchos casos no slo es el estado gomoso re- queridas, sino tambin un cierto contenido de agua, mayor que el contenido crtico de agua necesaria para que ocurra la transicin vtrea, que es necesario para el desarrollo de pardeamiento no enzimtico y enzimtica (Mosqu- era et al., 2011). Tambin en el estado vtreo, algunas reacciones qumicas y enzi- mticos que dependen de la difusin molecular, lo que podra causar una prdida en el valor funcional de un producto, se pueden prevenir. Sin embargo, el trabajo realizado en este campo es mucho ms limitada.El bajo peso molecular de las principales solutos de frutas, azcares y cidos orgnicos, implica bajos valores de Tg de la matriz amorfa (Telis y Martnez-Navarrete, 2009). Por otra parte, en el rango de contenido de agua no congelable de estos alimentos, el estado fsico de esta matriz es muy sensible a pequeos cambios en la temperatura y contenido de humedad que pueden ocurrir en las condiciones de almacenamiento habituales de estos productos. En este sentido, un cambio de una vtreo a un estado gomoso puede ocurrir en el producto en polvo como consecuencia de un ligero aumento en la temperatura o en el contenido de agua del producto durante su almacenamiento. Dependiendo de la temperatura de almacenamiento, la transicin vtrea se producir a un valor crtico de contenido de agua (CAQ) y la actividad de agua (CWA) de la muestra, que se puede considerar un factor importante para la estabilidad del producto. Desde este punto de vista, se ha demostrado que el diagrama de estado modi fi de la fase amorfa, que incluye las relaciones entre el contenido de agua del producto, la actividad de agua y su estado fsico como una funcin de la temperatura, es una herramienta til con la que para mejorar procesamiento y estabilidad del producto (Roos, 1993;. Fabra et al, 2009). Se nos permite predecir el contenido de agua crtico y la actividad del agua en la que la transicin vtrea se produce a una determinada temperatura de almacenamiento del producto.El objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto del tiempo de almacenamiento a diferentes humedades relativas en los principales compuestos bioactivos (vitamina C, flavonoides principales fl, fenoles totales, cidos orgnicos principales) y capacidad antioxidante del polvo de pomelo liofilizado como que exponen el estado fsico de su matriz amorfa.

2. Materiales y mtodos

2.1. Materia prima

Pomelos (Citrus paraso var. Star Ruby), de la ciudad de Murcia, fueron comprados en un supermercado local (Valencia, Espaa). Ellos fueron seleccionados sobre la base de un contenido similar de slidos solubles (110 Brix) y la calidad aparente (fi rmeza, tamao, color visual y la ausencia de daos fsicos). La fruta fue procesada en el laboratorio inmediatamente despus de la compra.

2.2. Preparacin de la muestra

Pomelos fueron lavadas, peladas con la extraccin cuidadosa del albedo y las semillas removidas para obtener la pulpa. La pulpa se corta y se tritura en un robot de cocina elctrica de sobremesa (Thermomix TM 21, Vorwerk, Espaa). Parte de la pulpa triturada fue llevado a la realizacin de las determinaciones analticas que se describen en la seccin 2.3. Brix y el pH tambin se midieron a 20 C mediante el uso de un refractmetro (Atago Abbe 89.553 por Zeiss, Japn) y un medidor de pH (modelo de siete Fcil de conductividad, Mettler-Toledo, Suiza), respectivamente. El resto de la pulpa se coloc en bandejas de aluminio (aproximadamente 200 g en 0,5 cm de espesor por PAN) y se congel inmediatamente en-40 C durante 24 h antes de la liofilizacin en un Telstar Lioalfa-6 Lyophyl-ISER a 10-2 Pa y -40 C durante 48 h. El pomelo liofilizado (aproximadamente 18 g por Pan) se moli en un mortero para obtener unael flujo continuo de polvo y la actividad de contenido de agua y el agua se midieron como se describe en las secciones 2.3.1 y 2.3.2, respectivamente.Para los experimentos de adsorcin, el polvo liofilizado se coloc a 20 C (P. Selecta caliente fra B 0-60 C, Barcelona, Espaa) en cmaras METIC bicidas que contienen soluciones salinas saturadas (LiCl, CH3COOK, MgCl2, K2CO3, Mg (NO3) 2 y NaNO2). Tres repeticiones de aproximadamente 18 g se colocaron en cada cmara con diferentes niveles de humedad relativa (RH), que oscila entre 11-68% (Greenspan, 1977). El peso de la muestra fue controlado hasta que se alcanz un valor constante (Dm