Marta Igual
1 Grup de cercetare și inovare a alimentelor, Departamentul de tehnologie alimentară, Universitat Politècnica de Valencia, Camino de Vera s/n, 46022 Valencia, Spania; se.vpu.tenvpu@argiram (M.I.); se.vpu.rotcod@etsgalc (C.A.); se.vpu.lat@nitramn (N.M.-N.)
Laura Cebadera
2 Facultatea de Farmacie, Departamentul de Nutriție și Știința Alimentelor, Universidad Complutense de Madrid, Pza. Ramón y Cajal s/n., 28040 Madrid, Spania; se.oohay@aredabecl (L.C.); [email protected] (R.M.C.)
Rosa Mᵃ Cámara
2 Facultatea de Farmacie, Departamentul de Nutriție și Știința Alimentelor, Universidad Complutense de Madrid, Pza. Ramón y Cajal s/n., 28040 Madrid, Spania; se.oohay@aredabecl (L.C.); [email protected] (R.M.C.)
Claudia Agudelo
1 Grup de cercetare și inovare a alimentelor, Departamentul de tehnologie alimentară, Universitat Politècnica de Valencia, Camino de Vera s/n, 46022 Valencia, Spania; se.vpu.tenvpu@argiram (M.I.); se.vpu.rotcod@etsgalc (C.A.); se.vpu.lat@nitramn (N.M.-N.)
Nuria Martínez-Navarrete
1 Grup de cercetare și inovare a alimentelor, Departamentul de tehnologie alimentară, Universitat Politècnica de Valencia, Camino de Vera s/n, 46022 Valencia, Spania; se.vpu.tenvpu@argiram (M.I.); se.vpu.rotcod@etsgalc (C.A.); se.vpu.lat@nitramn (N.M.-N.)
Montaña Cámara
2 Facultatea de Farmacie, Departamentul de Nutriție și Știința Alimentelor, Universidad Complutense de Madrid, Pza. Ramón y Cajal s/n., 28040 Madrid, Spania; se.oohay@aredabecl (L.C.); [email protected] (R.M.C.)
Abstract
Grapefruitul este un fruct cu valoare nutritivă interesantă și proprietăți funcționale, dar cu o viață scurtă. Uscarea prin congelare (FD) este o tehnică valoroasă, deoarece produce produse deshidratate de înaltă calitate. Acest studiu își propune să obțină noi ingrediente alimentare pe bază de grapefruit liofilizat formulat cu substanțe dizolvate cu greutate moleculară mare (gumă arabică și fibră de bambus) în trei proporții diferite (F1, F2 și F3). Pentru a îmbunătăți FD, a fost aplicat un pre-tratament ușor de uscare cu microunde. Influența conținutului de apă și prezența substanțelor dizolvate cu greutate moleculară mare asupra cineticii de liofilizare au fost testate de modelele Midilli-Kucuk și Page. Cel mai bun model cinetic FD potrivit pentru pulberile de grapefruit a fost Midilli-Kucuk pentru F2 și F3 și Page pentru F1 și timpii de congelare adecvați pentru F1, F2 și F3 au fost de 24, 16 și respectiv 18 ore. Probele finale au fost evaluate pentru capacitatea nutrițională și antioxidantă. Guma arabică și fibra de bambus prezintă un efect protector, care are ca rezultat o capacitate antioxidantă semnificativă datorită protecției flavonoidelor și vitaminelor antioxidante. Aceste ingrediente alimentare noi ar putea fi de mare interes pentru industria alimentară pentru a dezvolta alimente cu capacitate antioxidantă îmbunătățită, precum și îmbogățite în fibre naturale și/sau micronutrienți.
1. Introducere
Fructele, independent de valoarea lor nutritivă, sunt în general recunoscute ca surse importante pentru o gamă largă de fitochimicale, care individual sau în combinație pot aduce beneficii sănătății umane, fiind astfel considerate compuși bioactivi [1].
Citricele sunt o sursă importantă de substanțe active fiziologic care îndeplinesc, precum nutrienții esențiali, o funcție benefică pentru sănătate și contribuie la reducerea incidenței anumitor boli cronice. Consumul de citrice în dietă, capătă un interes mai mare datorită conținutului său ridicat în apă și aportului caloric redus, în detrimentul carbohidraților și cu un conținut redus în lipide și proteine [2]. Grapefruitul este un fruct citric, care prezintă cantități mari de vitamine, compuși fenolici și carotenoizi [3,4]. Cu toate acestea, sezonalitatea și viața scurtă îi limitează disponibilitatea și posibilitatea de a se bucura de proprietățile nutriționale și funcționale pe tot parcursul anului [5].
Uscarea prin congelare (FD) aplicată conservării alimentelor este o tehnică valoroasă pentru a produce produse deshidratate de înaltă calitate cu un conținut final foarte scăzut de apă. Starea solidă a apei în timpul FD protejează structura primară și minimizează modificările formei produsului, cu o reducere minimă a volumului [6]. În plus, temperaturile reduse necesare procesului ajută la conservarea constituenților precum minerale, vitamine și flavonoide, precum și la păstrarea culorii, aromelor și aromelor originale [7,8]. Cu toate acestea, componentele fructelor ca acizi organici, cum ar fi citricul și malicul, și zaharurile cu greutate moleculară mică, cum ar fi zaharoza, glucoza și fructoza, sunt responsabile pentru valoarea scăzută a temperaturii lor de tranziție sticloasă (Tg). Acest lucru face ca produsul deshidratat, foarte higroscopic, să prezinte fenomene de prăbușire legate de lipici și coacere care au avut loc deasupra Tg [9]. Un pre-tratament obișnuit pentru a crește Tg evitând aceste probleme este încorporarea anumitor substanțe dizolvate cu greutate moleculară ridicată, precum guma arabică sau fibra de bambus [10].
Scopul acestui studiu a fost de a obține noi ingrediente alimentare pe bază de grapefruit liofilizat formulat cu substanțe dizolvate cu greutate moleculară mare (gumă arabică și fibră de bambus). Pentru a optimiza procesarea FD, s-au testat influența conținutului de apă și prezența substanțelor dizolvate cu greutate moleculară ridicată asupra cineticii de liofilizare a grapefruitului; în plus, au fost evaluate valoarea nutrițională și funcțională a noilor ingrediente de grapefruit obținute.
2. Materiale și metode
2.1. Pregătirea probelor și tratamente
Probele de grepfrut (Citrus paradisi var. Star Ruby) au fost achiziționate pe o piață locală din Valencia (Spania). Fructele au fost decojite, spălate cu apă distilată, iar pulpa rezultată a fost omogenizată într-un Thermomix (TM 21, Vorwerk, Spania). Trei formulări diferite (F1, F2 și F3) au fost preparate prin adăugarea de gumă arabică (GA, Scharlau, Spania) și fibră de bambus (BF, VITACEL®, Rosenberg, Germania) la pulpa de grapefruit în diferite concentrații (Tabelul 1) optimizate anterior [ 17]. Conținutul final de apă al formulărilor a fost atins prin adăugarea de apă (F1) sau folosirea uscării la microunde (2 W/g) (F3). Apoi, piureurile de grapefruit formulate au fost liofilizate. Un strat de piure (0,5 cm grosime) a fost plasat într-o placă de aluminiu standardizată (15 cm diametru și 5 cm înălțime). Consecutiv, probele au fost depozitate la -45 ° C (Liebherr Mediline, LCT2325, Liebherr, Baden-Wurtemberg, Germania) timp de 24 de ore înainte de a fi uscate într-un liofilizator Lioalfa-6 (Telstar, Spania) la 2600 Pa și -56,6 ° C pentru momente diferite, așa cum este descris în secțiunea următoare.
tabelul 1
Compoziția fiecărei formulări (F1, F2 și F3) de grapefruit.
| F1 | 100 | 0,73 | 0 | 94 |
| F2 | 100 | 2.6 | 0,32 | 80 |
| F3 | 100 | 3.8 | 0,47 | 71 |
2.2. Cinetică de uscare prin congelare: modelare matematică
Pentru a evalua cinetica liofilizării diferitelor piureuri formulate, conținutul de apă al probelor liofilizate a fost analizat după 6, 12, 16, 20, 24 și 30 de ore. Modelele empirice de uscare au fost derivate dintr-o relație directă între conținutul mediu de umiditate și timpul de uscare. În această lucrare, curbele de liofilizare obținute din conținutul experimental de apă al probelor după diferite perioade de proces au fost adaptate la modelele ecuației paginii (1), ecuației logaritmice (2) și ecuației Midilli-Kucuk (3), așa cum este propus de Benlloch-Tinoco și colab. [15] pentru piureul de kiwi pre-uscat și ne-uscat:
- Fapte Scallion, beneficii pentru sănătate și valoare nutrițională
- Fapte Pokeberry, beneficii pentru sănătate și valoare nutrițională
- Ingrediente de nivel următor; Ciocolată Silvermoon
- Formula de notificare publică Slimmer Extreme Thermogenic conține ingrediente medicamentoase ascunse FDA
- Ventilația neinvazivă la sugarii prematuri pe baza dovezilor sau a obișnuinței