Resumen:
El objetivo de este trabajo fue microencapsular jugo de maracuyá, el cual preservara sus propiedades funcionales mediante secado por aspersión, partiendo de frutos de maracuyá recolectados de una plantación localizada en la ciudad de Poza Rica, Veracruz, México.
Los frutos de maracuyá se lavaron y cortaron por la mitad, eliminando su cáscara y conservando la pulpa del fruto, la cual fue tratada mediante un proceso enzimático para obtener el jugo de maracuyá. El jugo natural de maracuyá fue analizado determinando sus propiedades fisicoquímicas, teniendo un valor bajo de pH (3.8), lo cual inhibe el crecimiento microbiano. Los sólidos totales solubles fueron de 14 °Brix. El contenido de vitamina C es un indicador de calidad del jugo, y en el proceso de secado por aspersión, la vitamina C juega un papel importante en la evaluación del grado de protección del jugo por los agentes encapsulantes. El jugo tiene un color amarillo brillante, cabe destacar que los parámetros de color son una característica importante que refleja la calidad sensorial de las microcápsulas producidas (jugo en polvo) en el proceso de secado por aspersión.
Se formularon dos tipos de soluciones biopoliméricas empleando como agentes encapsulantes mezclas ternarias: Goma Arábiga-goma de mezquite-maltodextrina (GA17%-GM66%-MD17% p/p y GA17%-GM17%-MD66% p/p) con el jugo natural de maracuyá para conformar soluciones acuosas al 30% de sólidos totales.
Las microcápsulas obtenidas MGA17-GM66-MD17 y MGA17-GM17-MD66 fueron recolectadas y colocadas en bolsas de plástico selladas y cubiertas con aluminio para evitar la luz; posteriormente se determinaron experimentalmente isotermas de adsorción de humedad en las microcápsulas a 25, 35 y 40 °C empleando un método termogravimétrico de equilibrio de celdas. El proceso de adsorción se modeló con la ecuación de Guggenheim-Anderson-De Boer (GAB), es un modelo con tres parámetros los cuales tienen significado físico. Se ha sugerido como el modelo más versátil para explicar el proceso de adsorción en los alimentos. El modelo de GAB se ajustó satisfactoriamente a los datos experimentales, el módulo de desviación relativo promedio (E) fue menor del 5%. Los valores de los parámetros de la ecuación de GAB (M0, C, K) se determinaron por un análisis de regresión no-lineal con el software Polymath versión 5.1.
Se determinaron las propiedades termodinámicas diferenciales e integrales de las microcápsulas MGA17-GM66-MD17 y MGA17-GM17-MD66 (entalpía y entropía) a 25, 35 y 40 °C; y las condiciones de actividad de agua (aw)-temperatura en el punto de mínima entropía integral fue considerado como el punto óptimo donde las microcápsulas pueden prolongar su vida de anaquel y retardar reacciones deteriorativas. Las condiciones de estabilidad máxima de las microcápsulas se obtuvieron a una aw de 0.447, un contenido de humedad de 14.68 kg H2O/100 kg s.s. y una temperatura de 25 °C para MGA17-GM66-MD17, y para el caso de las microcápsulas MGA17-GM17-MD66, estas se deben almacenar a una aw de 0.383, un contenido de humedad de 15.58 kg H2O/100 kg s.s. y una temperatura de 25 °C donde el porcentaje de retención de vitamina C del jugo encapsulado fue mayor al 55%.
Descripción:
Para que el desarrollo de un producto sea viable y aplicado, no es tan solo obtener un producto funcional, sino entender los mecanismos fisicoquímicos de su funcionalidad. En este trabajo se explica la importancia y función de las mezclas de biopolímeros en la preparación de microcápsulas de jugo de maracuyá obtenidas mediante secado por aspersión.
La microencapsulación mediante secado por aspersión proporciona una ventaja tecnológica y económica, al permitir la obtención de productos estables, funcionales mínimamente procesados y de menor costo que por otras técnicas de encapsulación, permitiendo hacer uso eficiente de la capacidad instalada existente en el país.
La mayor parte de la producción de maracuyá se utiliza en la producción de jugos y en la industria de los alimentos, y recientemente es utilizado en cosméticos y como componente de productos de higiene personal (Bancomext, 2006). Los principales estados productores de este fruto son el Estado de Veracruz, Campeche, Tabasco, Chiapas, Guerrero y Quintana Roo.
El kilogramo de fruta fresca se cotiza en el mercado en $6.00. El rendimiento de jugo en este fruto es alrededor del 34% en peso con un 10% de sólidos. Cuando se somete al proceso de secado por aspersión, la dispersión de jugo fresco con materiales biopoliméricos (gomas, maltodextrinas) tiene una concentración de sólidos máxima del 50%. Por cada kilogramo de fruta fresca procesada se obtienen 100 g de jugo de maracuyá en polvo. El precio en el mercado internacional del jugo de maracuyá en polvo es de $400.00 por kilogramo. De esta manera, si se estima un gasto de $30.00 por cada kilogramo de fruta procesada, se obtendría una utilidad neta de por lo menos 50%.