jellies de batata en envases de polipropileno - UTN

jellies de batata en envases de polipropileno - UTN

JELLIES DE BATATA EN ENVASES DE POLIPROPILENO
Tomassone, María A; Sosa, Carola A.; Vergara, Liliana E.*; Llugdar Ojeda, María C.;
Sgroppo, Sonia C.
Grupo de investigación en Biotecnología y Alimentos -BIOTEC. Universidad Tecnológica Nacional.
Facultad Regional Resistencia. French 414. 3500-Resistencia, Chaco. Argentina.
[email protected]
Resumen
El objetivo del presente trabajo fue estudiar cambios fisicoquímicos y microbiologicos de jellies de batatas
durante el almacenamiento refrigerado, en envases de polipropileno. En Argentina, el consumo de jellies
representa el 11.2% del total de golosinas y son una alternativa para incorporar sustancias bioactivas a la dieta.
Las jellies se prepararon con puré de batata, adicionadas con miel, solución de glucosa-sacarosa y gelatina sin
sabor, para lograr un producto con sabor y textura adecuada. Una vez moldeadas y enfriadas las golosinas se
colocaron en recipientes estériles de PP con tapa a rosca de 100 cm3 de capacidad. Para estudiar los cambios
durante el almacenamiento, se realizaron experiencias a 4 y 20°C y se determinaron parámetros fisicoquímicos
(acidez titulable, pigmentos pardos, azúcares totales y polifenoles totales) y microbiológicos (recuento total de
microrganismos mesófilos aerobios y de mohos y levaduras). Se analizaron los resultados con ANAVA, para un
nivel de significancia =0,05. La comparación entre medias se realizó por medio del test LSD.
Sensorialmente, las confituras almacenadas a 4°C conservaron su apariencia general durante 100 días, mientras
que a 20°C se redujo a 5 días por desarrollo de mohos en superficie. Los resultados fisicoquímicos de las
muestras almacenadas a 4° mostraron que los pigmentos pardos aumentaron un 8% (p<0,05) y los azúcares
totales disminuyeron un 49% (p<0,05) durante el período estudiado. Por otra parte, el envasado no modificó la
evolución de la acidez titulable (p=0,20) ni de los polifenoles totales (p=0,21). El análisis microbiológico no
presentó cambios significativos a 4°C.
Palabras clave: jellies, golosinas, batatas, polipropileno, almacenamiento refrigerado
Introducción
Existe una preocupación creciente respecto de la importancia del consumo de alimentos inocuos y
nutritivos, entendidos como…“alimentos respecto de los cuales hay una garantía de que no causarán
daño al consumidor y proporcionarán el valor nutricional previsto cuando se preparen y/o consuman
de acuerdo con el uso a que se destinan” (FAO, 2005). Al respecto, los programas de la FAO prevén
importantes actividades orientadas a asegurar un suministro de alimentos sanos y nutritivos, con
enfoques estratégicos basados en la cadena alimentaria, elaborando un marco global para asegurar que
las personas tengan en todo momento acceso a suficientes alimentos inocuos y nutritivos para
satisfacer sus necesidades alimenticias y sus preferencias en cuanto a los alimentos a fin de llevar una
vida activa y sana.
En este contexto, una de las miradas está dirigida a la venta de golosinas en los kioscos escolares, ya
que el consumo excesivo de snacks dulces por parte de los niños en edad escolar está siendo motivo de
discusión, por los problemas de salud que su consumo comporta. Esto podría ser modificado si se les
ofreciera vegetales o alimentos elaborados a partir de los mismos con propiedades funcionales, dando
inicio así la enseñanza de buenos hábitos alimentarios desde la niñez.
Los alimentos funcionales son aquellos que, además de aportar nutrientes, contienen componentes
biológicamente activos que, sin tener una función nutricional clásicamente definida o sin ser
considerados esenciales para la salud, ejercen funciones protectoras en el organismo, contribuyendo a
reducir ciertas enfermedades crónicas y/o degenerativas. Es así que en la actualidad existe un creciente
interés por el consumo de alimentos con estas características. En general, los vegetales aportan
algunos de los nutrientes básicos y contienen sustancias tales como carotenoides, polifenoles,
fitoesteroles, ácidos grasos polinsaturados, fibras, etc., a los cuales se les ha reconocido potenciales
efectos benéficos para la salud (Kaliora y col., 2005; Boivin y col., 2009). En particular, las batatas
son ampliamente cultivadas en la región y poseen características nutricionales relevantes, además de
un gran potencial como fuente de producción local de productos e ingredientes de valor agregado
(Burden, 2004).
En la provincia del Chaco la actividad hortícola muestra en los últimos 10 años una importancia
creciente en su economía y en la población, con más de 12.000 ha cultivadas, representando el cultivo
de la batata y mandioca el 15% de dicha actividad (SAGPyA, 2005). La composición química es la
principal característica que influye sobre la calidad nutritiva y culinaria de la batata. Es un excelente
proveedor de energía, 100 g ≈ 111 kcal; además contiene proteínas (1 a 2,0 g/100 g) de alto valor
biológico por su elevado contenido en lisina. El contenido en grasas es muy bajo (0,1 a 0,4 g/100g)
(Infoagro.com, 2006; Mazzei y col., 1995; NCSweet Potatoes.com, 2006). Sin embargo, su consumo
en Argentina es bajo (6 kg por habitante y por año) comparado con el de la papa (26 kg por habitante y
por año) (Martí, 2000). Los carbohidratos totales representan del 19 al 28% del total, principalmente
bajo la forma de almidón. La glucosa representa el 86% (en materia seca) del total de azúcares
presentes y la fructosa y sucrosa el resto (Zhang y col., 2002); en algunos casos se ha hallado maltosa.
Otros grupos de constituyentes, que en conjunto representan menos del 1 % de la materia seca, los
constituyen las vitaminas y pigmentos. Puede contener altas cantidades de beta caroteno, moderadas
cantidades de vitaminas del grupo B y es una fuente importante de vitamina C (Martí, 2000; Navas y
col., 1999). Se han encontrado contenidos de esta vitamina en un rango de 10 a 40 mg / 100 g.
La batata tiene una actividad antioxidante intermedia. Los antioxidantes pueden ser utilizados para
ayudar al cuerpo humano a reducir el daño oxidativo causado por la formación de radicales libres, los
que pueden estar relacionados con cáncer, arteriosclerosis, diabetes, artritis y otras enfermedades del
envejecimiento (Huang y col., 2005). La batata puede ser considerada como una excelente nueva
fuente natural para la promoción de compuestos de la salud-, tales como beta caroteno y antocianinas,
constituyéndose en una saludable alternativa (Bovell, 2008).
Las fibras halladas en la batata incluyen compuestos como las sustancias pécticas, hemicelulosas y
celulosa. Varios trabajos sugieren que la fibra de la batata ayuda a prevenir la diverticulosis, la
enfermedad cardiovascular, el cáncer de colon y la diabetes (Martí, 2000).
En el caso de la batata cocida, ésta posee un mayor dulzor debido a un aumento en la concentración de
los azúcares fundamentalmente de la maltosa, resultado de la degradación del almidón. Una vez
triturada presenta características reológicas particulares para ser utilizada como matriz (pasta base) en
la formulación de distintos tipos de alimentos.
En cuanto al valor nutricional, el concepto convencional indica que los vegetales procesados tienen
menor valor que sus respectivos productos frescos a causa de la pérdida de vitamina C en el proceso.
Sin embargo, se ha demostrado que el tratamiento térmico puede aumentar la actividad antioxidante en
tomates y maíz dulce. En el caso de la batata, se encontró que después de tratamientos con vapor y
amasado, algunos genotipos mostraron un aumento en el contenido de fenoles totales, flavonoides y
antocianinas (Huang y col., 2005).
Por todo lo expuesto se considera que la batata, una vez cocida puede constituirse en una base
apropiada para la elaboración de confituras o golosinas en diferentes presentaciones, como gomitas,
gelatinas o “jellies”.
Respecto de las golosinas, el consumo en el país es significativo: 4,5 kilos per cápita por año. En
los últimos años la producción Argentina de golosinas se ubicó en torno de las 155.000 toneladas, con
un crecimiento del 100% en 7 años (argentinatradenet.gov.ar, 2012). En particular, el consumo de
jellies representa el 11.2% del total de golosinas azucaradas y pueden constituirse en una alternativa
válida para incorporar sustancias bioactivas a la dieta (Manzoni, 2012).
El consumo de dulces y golosinas como auxiliares en la nutrición implica romper paradigmas acerca
de los hábitos de consumo. El formato en el que los nutrientes se pueden poner al alcance de los
consumidores se enfrenta a lo aprendido y abre un abanico de posibilidades en las que se puede
generar valor y contribuir al bienestar, promoviendo hábitos saludables. Es una tarea difícil eliminar
los dulces de la dieta infantil, sin embargo, el reto es seguir elaborando productos indulgentes pero con
la capacidad de aportar beneficios a la salud de quien los consuma. La transformación de una golosina
a producto funcional implica la reformulación completa, diseño, empaque, etc. El producto que más
empuje ha tenido como funcional es la goma de mascar, ya que se han lanzado al mercado con
atributos como blanqueador de dientes, efecto energizante, aporte de vitamina D para cuidar la piel,
entre otros. Es importante ofrecer productos atractivos a la vista, divertidos y sabrosos, pero con
adecuado valor nutritivo (Alemán, 2010).
En cuanto a la textura, actualmente, un producto alimenticio puede adoptar la textura que el
formulador quiera darle, a partir de los materiales con que se cuenta para este fin: más cremoso, gel
más firme, etc., aumentado la opciones además de incrementar su composición nutricional en algunos
casos. Para ello se utilizan diversos aditivos que modifican la consistencia y textura tales como gomas,
gelatinas, u otros hidrocoloides. Los hidrocoloides son macromoléculas que tienen gran afinidad por el
agua, donde se disuelven en mayor o menor medida y modifican su reología, aumentando la
viscosidad del líquido y llegando, en ocasiones incluso a gelificar. Las gelatinas, utilizadas en la
elaboración el producto que se presenta, son hidrocoloides solubles en caliente, que necesitan
tratamiento térmico para dar viscosidad o gelificar, y cuyo efecto se aprecia más cuando se enfría la
solución, dando por resultado una textura compacta (gomitas, pastas de frutas) (Ávila Salas, 2010).
Los envases utilizados son de polipropileno (PP), polímero termoplástico, parcialmente cristalino,
utilizado en una amplia variedad de aplicaciones que incluyen laminados para envases esterilizables,
contenedores, tapas, empaques para alimentos, películas transparentes. Fue seleccionado por sus
características, fácil acceso y bajo costo. Tiene buena resistencia química, muy buena calidad de
impresión, es atóxico y termosellable.
Por todos los considerandos expuestos, la elaboración de productos en base a vegetales, con novedosas
y atractivas presentaciones y que a su vez tenga propiedades funcionales, se presenta como una
alternativa válida para aumentar el consumo de frutas y hortalizas y simultáneamente podría incentivar
la producción frutihortícola de la región microoriental chaqueña.
El objetivo del presente trabajo fue estudiar cambios fisicoquímicos y microbiológicos de jellies de
batatas durante el almacenamiento refrigerado, en envases de polipropileno.
Materiales y Métodos
1. Materia Prima
Se trabajó con tubérculos de batatas (Ipomoea batatas, Lam), variedad “Pata de rana”, de piel colorada
y pulpa amarilla-anaranjada. La misma fue seleccionada por ser una de las variedades de más
representativas de la economía chaqueña.
2. Operaciones Preparatorias
2.1 Preparación del puré de batatas
Las batatas fueron seleccionadas por tamaño para obtener uniformidad al corte en rodajas, tanto en
número, como en tamaño. Luego fueron peladas, lavadas con agua potable, cortadas en rodajas de ≈ 1
cm. Se sanitizaron con hipoclorito de sodio (10 ppm), durante 3 minutos y se sometieron a cocción por
vapor, durante 15 min. Posteriormente fueron sometidas a triturado con equipo Minipimer, hasta
obtener un puré homogéneo sin grumos.
2.2 Preparación de la solución azucarada
Se preparó una solución de sacarosa-glucosa (15g y 24g respectivamente), mezclando por agitación
magnética y calefacción durante 15 minutos, hasta disolución completa, sin sobrepasar una
temperatura de 60ºC.
3. Preparación de las jellies
Para la elaboración de las “gomitas”, se preparó inicialmente una mezcla de 20 g de puré de batata y
20 g de miel, homogeneizando con Minipimer.
Posteriormente se hidrataron 5 g de gelatina en agua caliente, manteniendo la mezcla a 60ºC en baño
termostático. Se le adicionó la solución azucarada preparada anteriormente, siempre con agitación
continua. Seguidamente, se adicionó la mezcla del puré de batata con miel y 0,1 mL de ácido cítrico
50% p/v. Se homogenizó teniendo especial cuidado que la temperatura no superara los 50ºC.
La mezcla así preparada se dispuso en moldes previamente cubiertos con una película de bajo espesor
de aceite vegetal, dejando enfriar a temperatura ambiente para proceder al desmoldado.
Se envasaron en recipientes estériles de polipropileno, con tapa a rosca, de 100 cm3 de capacidad.
4. Ensayos de almacenamiento
Los ensayos de almacenamiento se efectuaron a dos temperaturas: 20ºC y 4ºC, repitiéndose cada una
de ellas en 2 oportunidades. En el primer caso se extrajeron muestras diariamente, durante un periodo
total de 5 días. En el segundo caso el muestreo se realizó cada 15 días durante 100 días (período
determinado con ensayos preliminares).
Las muestras extraídas se conservaron por congelación a -18ºC para realizar las correspondientes
determinaciones. Los análisis microbiológicos se efectuaron en el momento de la toma de muestra.
Para las determinaciones de pigmentos pardos, azúcares totales y polifenoles totales se preparó la
muestra convenientemente. Se utilizaron 5 g de la muestra cortada en trozos y molturada en mortero
con arena lavada y purificada, y 25 mL de alcohol etílico a 40ºC. Luego de reposo de 15 minutos, se
filtró al vacío y se centrifugó en centrífuga Rolco durante 15 min. Se midió el volumen del extracto
alcohólico obtenido y se llevó a volumen con etanol.
5. Determinaciones
5.1 Acidez Libre
Se determinó por titulación potenciométrica, sobre una muestra de 10g de muestra finamente triturada,
adicionada de 50 mL de agua destilada hervida y fría. Se dejó reposar durante 15 minutos y se tituló
con NaOH 0,1N hasta pH 8,1.
5.2 Pigmentos pardos
Se determinaron por espectrofotometría usando un espectrofotómetro ShimadzuUV-Visible. Sobre el
extracto etanólico obtenido se realizó la lectura de absorbancia a 320 nm, expresando los resultados en
unidades de absorbancia/g.
5.3 Azúcares totales
Se utilizó el método de la antrona (9,10 dihidro-9-oxoantraceno) (Southgate, 1974). Luego de obtenido
el extracto alcohólico, se realizaron diluciones seriadas (1 - 0,5 mL/50 mL de agua destilada).
Alícuotas de 100µL del filtrado se hicieron reaccionar con 4mL de antrona (0,5g de antrona disuelto
en 1L de H2SO4 66%) y 1,9 mL de H2SO4 66% v/v. Se obtuvo la medida de absorbancia a 620 nm
frente a un blanco de reactivos. La curva de calibración se realizó con patrones de glucosa en un rango
de 0,04 a 0,32 mg/L. Los resultados se expresaron en mg glucosa/100 g muestra.
5.4 Polifenoles totales
Fueron determinados con el reactivo de Folin-Ciocalteu (Singleton y col., 1999). En este caso se
trabajó sobre 10 g de muestra molturada con arena purificada y 30 mL de metanol a 40ºC, y filtrada al
vacío luego de un reposo de 20 min en refrigeración. A 150 µL del extracto metanólico se agregaron
1550 µL de agua destilada, y 100 µL del reactivo de Folin-Ciocalteu. Luego de agitar y dejar en
reposo 5 min, se agregaron 200 µL de la solución de Na2CO3 10%. Se agitó la mezcla y se dejó reposar
en oscuridad durante 1 hora. Se determinó la absorbancia (λ=760nm) en espectrofotómetro UVVisible Shimadzu, frente a un blanco de reactivos. La curva de calibración se realizó con patrones de
de ácido clorogénico. Los resultados se expresaron en mg de ácido clorogénico/µL.
5.5 Control Microbiológico
Se trabajó sobre 5g de muestra en 50 mL de agua de peptona 0,1% y se realizaron diluciones seriadas.
Se sembró 1mL de cada dilución en medio Plate Count Agar para el recuento total de bacterias
aerobias mesófilas, y se incubaron a 37°C / 48 hs (ICMSF, 1982).
El recuento total de mohos y levaduras se realizó con Agar Papa Glucosado, incubando a 37°C / 5
días. Los resultados se expresaron en log de unidades formadoras de colonias por gramo de muestra
(log UFC.g-1).
5.6 Análisis estadístico
Las determinaciones analíticas se llevaron a cabo por duplicado. Para el análisis estadístico de los
datos se utilizó el programa Minitab® 15.1.20.0, aplicando ANAVA para un nivel de confianza de
α=0,05. La comparación entre medias se realizó por medio del test de la mínima diferencia
significativa.
Resultados y Discusión
Determinaciones fisicoquímicas
Las jellies envasadas en los potes de polipropileno, almacenadas a 20°C tuvieron una muy corta vida
útil, inferior a los 5 días, debido al desarrollo de mohos en su superficie. Durante el almacenamiento a
4°C las jellies mantuvieron buena apariencia general durante los 100 días de ensayo.
Los resultados fisicoquímicos de las muestras almacenadas a 4°C mostraron que la acidez titulable de
las gomitas se mantuvo en valores constantes a lo largo del almacenamiento (Figura N° 1), al igual que
el contenido en polifenoles totales (Figura N° 2). Por otra parte, se evidenció un aumento sólo del 8%
de pigmentos pardos al finalizar las experiencias (Figura N°3), aunque se observó una disminución
muy importante en el contenido de azúcares totales a los 100 días de almacenamiento, alcanzando
valores un 46% más reducidos que los iniciales (Figura Nº4).
Las batatas poseen compuestos fenólicos en abundancia, los cuales están asociados a beneficios para
la salud. Por otro lado estos compuestos son reconocidos como responsables del pardeamiento
enzimático y no enzimático. Los pigmentos marrones son producto de reacciones complejas entre
polifenoloxidasa, compuestos fenólicos, aminoácidos y oxígeno. Muchos informes indican que los
compuestos fenólicos no varían durante la cocción (Takenakay col, 2006).
Figura N° 1. Evolución de la acidez titulable de las
jellies (p=0,20).
Figura N°2. Variación de polifenoles totales
(p=0,21).
Figura N° 3. Pigmentos marrones durante el
almacenamiento (p<0,05).
Figura N°4. Evolución de los azúcares totales
(p<0,05).
Calidad microbiológica
La calidad microbiológica de los alimentos comprende no solamente la calidad higiénica que influye
sobre la salud del consumidor, sino también sobre la calidad de comercialización (vida útil) que
representa el potencial de conservación del producto (Zampa y Ludemann, 2005).
Los parámetros utilizados habitualmente en la industria de los alimentos para indicar la calidad
sanitaria son el recuento de bacterias aerobias mesófilas, consideradas organismos indicadores de
contaminación, y el recuento de mohos y levaduras, contaminantes ambientales que producen
alteraciones en las características organolépticas, y por consiguiente son determinantes de la vida útil
del alimento (ICMSF, 1982). Los resultados del análisis microbiológico de las jellies no mostraron
cambios significativos en los productos conservados en condiciones de refrigeración a 4°C (Figura N°
5). Pérez Díaz y col. (2008), trabajaron con puré de batata preparado a partir de rodajas cocidas al
vapor, y encontraron que en el mismo no hubo evidencia de crecimiento microbiano en
almacenamiento refrigerado a 4°C, durante 4 semanas. Por su parte, la acidificación del puré con ácido
cítrico a pH 4,2 es una prevención eficaz para el crecimiento de L. monocytogenes en condiciones de
refrigeración en dichas condiciones.
Figura N° 5. Recuento total de microorganismos aerobios mesófilos (p=0,12) y
de mohos y levaduras (p=0,14).
Conclusiones
Las jellies almacenadas a 4°C mantuvieron su apariencia general durante 100 días, mientras que las
conservadas a 20°C sólo lo hicieron por 5 días, ya que se desarrollaron mohos en superficie.
Los resultados indican que las muestras almacenadas a 4° y envasadas en potes de polipropileno con
tapa a rosca, mostraron buena calidad microbiana durante 100 días. Además, se distinguió un ligero
pardeo en las jellies, detectándose un incremento sólo del 8% de los pigmentos pardos. No hubo
variación en la acidez titulable ni en el contenido de polifenoles totales, mientras que los niveles de
azúcares se redujeron en forma apreciable. Se continuarán con los estudios de evaluación sensorial y
aceptabilidad de consumidores a fin de determinar la vida útil del producto.
Imagen de las “jellies” recién elaboradas.
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