Secado de jugo de jitomate por aspersión con coadyuvantes y antioxidantes naturales para mejorar la retención de compuestos bioactivos

Abstract

El creciente interés en los compuestos bioactivos contenidos en frutas y vegetales abre una oportunidad para agregar un valor adicional al jitomate y a sus productos procesados. Entre estos últimos se encuentran los polvos de jitomate utilizados para la elaboración de una variedad de productos como salsas, sopas concentradas, catsup, etc. Sin embargo, la termolabilidad de los compuestos bioactivos requiere mejorar la protección de estos compuestos durante el procesamiento. De los compuestos bioactivos presentes en los productos de origen vegetal, los compuestos fenólicos son de los más abundantes. El objetivo del presente proyecto consistió en mejorar la retención de los compuestos fenólicos del jitomate durante el secado por aspersión. Se utilizaron coadyuvantes de secado, maltodextrina (MD), concentrado proteico de suero lácteo (SL) y un extracto de semilla de mango (ES), rico en compuestos fenólicos. Además, se desarrolló un modelo de predicción para la determinación alternativa del contenido de compuestos fenólicos en los polvos de jitomate. Para el desarrollo del modelo se empleó la espectroscopía de infrarrojo medio de transformada de Fourier con reflectancia total atenuada (FTIR-ATR) y el método de análisis multivariable de mínimos cuadrados parciales (PLS). De un diseño experimental factorial, los niveles para las variables de composición del jugo fueron MD1 y MD2 (relación 1:1 y 2:1, respectivamente), SL0 y SL10 (0% y 10%,) y ES0 y ES2 (0 y 2 mL extracto/250 g de jugo). El secador por aspersión se operó con aire secante a 150 °C y un flujo de 200 L/min, un flujo de alimentación de jugo formulado de 2.6 g/min y con una corriente de aire de asperjado a una presión de 5 bar. Se realizaron mediciones de color L*, a* y b* a los polvos obtenidos en la cámara de secado y en el ciclón. Los parámetros de color se emplearon para determinar la contribución de los factores en la variabilidad de la cantidad de fenoles totales. El grado de contribución de los coadyuvantes al contenido de fenoles totales (FT) y color se determinó a partir de un ANOVA de tres factores. En los polvos de la cámara de secado se encontró que la variabilidad en la luminosidad (L*) se debe a un efecto predominante de la MD y el SL, el color rojo (a*) se debe al ES y MD, y el color amarillo (b*) a un efecto combinado de MD y ES. Para el caso de los polvos del ciclón se tiene que L* y a* son afectadas por la MD y el ES; mientras que b* varía principalmente por el efecto de la MD, y la interacción MD y ES. La adición de MD en una proporción 2:1, SL en una concentración de 10% y ES en una proporción de 2 mL extracto/250 g de jugo ejerce un efecto positivo en la retención de los FT del jitomate durante el secado por aspersión. El contenido de FT casi se triplica con respecto a la formulación de jitomate con MD en una relación 1:1. El efecto principal lo ejerce la MD y el ES. El modelo de calibración óptimo del análisis multivariable se obtuvo en la región espectral 1750 a 900 cm-1 , a partir de los datos de concentración de FT (método de referencia) y los correspondientes espectros de FTIR-ATR de 48 muestras de polvos de jitomate. Con 12 variables latentes (VL), los parámetros estadísticos para la gráfica de FT medidos vs FT predichos el grado de ajuste (𝑅𝐶𝑎𝑙 2 ) fue de 0.89 y la capacidad de predicción correspondiente (𝑅𝑉𝐶 2 ) fue de 0.64. El modelo describe adecuadamente la tendencia lineal de los datos aunque una limitada capacidad para predecirlos debido posiblemente a la variabilidad alta que se observó en los datos de FT de los polvos de jitomate.