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UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
La Universidad Católica de Loja
ÁREA BIOLÓGICA
TITULACIÓN DE INGENIERO EN ALIMENTOS
Efecto de recubrimientos comestibles formulados a base de alginato,
carboximetilcelulosa y proteína de suero de leche en la vida útil de la
remolacha (Beta vulgaris L.) mínimamente procesada.
TRABAJO DE FIN DE TITULACIÓN
AUTORA: Armijos Piedra, María Alejandra
DIRECTOR: Meneses Chamba, Miguel Ángel, Dr.
LOJA-ECUADOR
2015
ii
APROBACIÓN DEL DIRECTOR DEL TRABAJO DE FIN DE TITULACIÓN
Dr.
Miguel Ángel Meneses Chamba.
DOCENTE DE LA TITULACIÓN
De mi consideración:
El presente trabajo de fin de titulación: Efecto de recubrimientos comestibles formulados
a base de alginato, carboximetilcelulosa y proteína de suero de leche en la vida útil de
la remolacha (Beta vulgaris L.) mínimamente procesada realizado por María Alejandra
Armijos Piedra, ha sido orientado y revisado
Loja, marzo de 2015
f)
iii
DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS
“ Yo María Alejandra Armijos Piedra declaro ser autor (a) del presente trabajo de fin de
titulación: Efecto de recubrimientos comestibles formulados a base de alginato,
carboximetilcelulosa y proteína de suero de leche en la vida útil de la remolacha (Beta
vulgaris L.) mínimamente procesada, de la Titulación de Ingeniería en Alimentos, siendo
Miguel Ángel Meneses Chamba director (a) del presente trabajo; y eximo expresamente a la
Universidad Técnica Particular de Loja y a sus representantes legales de posibles reclamos
o acciones legales. Además certifico que las ideas, conceptos, procedimientos y resultados
vertidos en el presente trabajo investigativo, son de mi exclusiva responsabilidad.
Adicionalmente declaro conocer y aceptar la disposición del Art. 88 del Estatuto Orgánico de
la Universidad Técnica Particular de Loja que en su parte pertinente textualmente dice:
“Forman parte del patrimonio de la Universidad la propiedad intelectual de investigaciones,
trabajos científicos o técnicos y tesis de grado o trabajos de titulación que se realicen con el
apoyo financiero, académico o institucional (operativo) de la Universidad”
f)
Autor: María Alejandra Armijos Piedra
Cédula: 1104858921
iv
DEDICATORIA
A ti Paola Piedra, mi madre. Gracias por haberme impulsado a ser la mujer que ahora soy.
Aquí está este trabajo que sin lugar a dudas es tuyo también ya que sin tu apoyo, amor,
esfuerzo y la confianza que tuviste en mi, nada podría haber sido posible. Gracias por
siempre estar a mi lado, por ser mi mano derecha y por ser mi amiga. Te amo mami.
„„Nadie como tu es capaz de compartir mis penas, mis tristezas, mis ganas de vivir, nadie
como tu me da su protección me ayuda a caminar, me aparta del dolor. Tienes ese don de
dar tranquilidad de saber escuchar de envolverme en paz, tienes la virtud de hacerme
olvidar del miedo que me da mirar la oscuridad, solamente tu lo puedes entender y
solamente tu te lo podrás creer. Ya son mas de 20 años de momentos congelados de
recuerdos que jamás se olvidarán. Pasaran los años y siempre estarás buscando un plan
para que los sueños se hagan realidad‟‟.
v
AGRADECIMIENTOS
A la Universidad Técnica Particular de Loja por ser mi universidad quien inició los
conocimientos adquiridos que sirvieron de base para mi preparación continua y gracias a
ello poder acceder a la Universidad Nacional Autónoma de México, la cual me acogió
permitiéndome cursar mi último año universitario y la conclusión de mi carrera con el
producto final denominado tesis.
Agradezco de todo corazón a mi asesora, Dra. Andrea Trejo quien me brindó su ayuda
incondicional en toda mi estadía en México, sus conocimientos y guía fueron la base
primordial para que día a día el proyecto se fuera plasmando en una realidad, es decir de lo
intangible a lo tangible y por hacer las horas de taller más que un estudio, una convivencia
entre todos.
A Selene, mi segunda asesora que gracias a su apoyo, paciencia y ayuda incondicional día
a día en el laboratorio hicieron la mejora continua del trabajo realizado.
A mis compañeros poscosechos quienes diariamente me enseñaron que es el
compañerismo y la amistad verdadera, especialmente a Flowers, Verito y Sdm, sin ellos mi
estancia allá no hubiera sido genial.
vi
ÍNDICE DE CONTENIDOS
CARÁTULA................................................................................................................................i APROBACIÓN DEL DIRECTOR DEL TRABAJO DE FIN DE TITULACIÓN............................ii DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y SESIÓN DE DERECHOS...................................................iii DEDICATORIA.........................................................................................................................iv AGRADECIMIENTO.................................................................................................................v ÍNDICE DE CONTENIDOS......................................................................................................vi ÍNDICE DE TABLAS...............................................................................................................viii ÍNDICE DE FIGURAS..............................................................................................................ix ABREVIATURAS......................................................................................................................x RESUMEN................................................................................................................................1 ABSTRACT...............................................................................................................................2 INTRODUCCIÓN......................................................................................................................3 ANTECEDENTES.....................................................................................................................4 1.1 Generalidades de la remolacha..........................................................................................5
1.1.1 Origen..................................................................................................................5 1.1.2 Taxonomía y morfología......................................................................................5
1.2 Importancia económica.......................................................................................................7 1.2.1 Mercado internacional..........................................................................................7 1.2.2 Producción de remolacha en Ecuador.................................................................9 1.2.3 Producción de remolacha en México...................................................................9
1.3 Composición química y valor nutrimental.........................................................................10 1.4 Variedades de remolacha.................................................................................................12 1.5 Métodos de conservación de la remolacha......................................................................13 1.6 Generalidades de las hortalizas mínimamente procesadas.............................................15
1.6.1 Origen................................................................................................................15 1.6.2 Definición de los productos mínimamente procesados......................................16 1.6.3 Operaciones básicas durante el procesamiento de productos MMP................ 18 1.6.4 Legislación de los productos mínimamente procesados...................................21
1.7 Generalidades de los desinfectantes................................................................................22 1.7.1 Definición de los desinfectantes.........................................................................22 1.7.2 Clasificación de los desinfectantes....................................................................23
1.7.2.1 Agente químico: cloro..........................................................................23 1.7.2.2 Agente gaseoso esterilizante: ozono...................................................24 1.7.2.3 Agente físico: irradiación ultravioleta (UV-C).......................................25
1.8 Generalidades de los recubrimientos comestibles...........................................................26 1.8.1 Definición de los recubrimientos comestibles....................................................26 1.8.2 Propiedades de los recubrimientos comestibles................................................27 1.8.3 Componentes de formación...............................................................................28
1.8.3.1 Matriz...................................................................................................28 1.8.3.2 Proteína de suero de leche.................................................................29 1.8.3.3 Carboximetilcelulosa...........................................................................30 1.8.3.4 Alginato de sodio.................................................................................31 1.8.3.5 Aditivos................................................................................................32
OBJETIVOS............................................................................................................................34 MATERIALES Y MÉTODOS..................................................................................................36 3.1 Material biológico..............................................................................................................38 3.2 Selección y acondicionamiento de las muestras..............................................................38 3.3 Evaluación química y fisicoquímica de la remolacha.......................................................38
3.3.1 Parámetros químicos.........................................................................................39 3.3.2 Parámetros de calidad.......................................................................................41
3.4 Elaboración de la remolacha MMP con aplicación de diferentes desinfectantes.............42 3.5 Tratamientos de desinfección...........................................................................................44
vii
3.5.1 Desinfección por hipoclorito...............................................................................44 3.5.2 Desinfección por ozono......................................................................................44 3.5.3 Desinfección por Irradiación UV-C.....................................................................44
3.6 Elaboración de la remolacha MMP con aplicación de diferentes RC...............................44 3.6.1 Elaboración de los RC.......................................................................................44 3.6.2 Aplicación de los RC..........................................................................................45
3.7 Evaluación del efecto de los desinfectantes y RC sobre los parámetros de calidad, microbiológicos y sensoriales de la remolacha MMP.............................................................47
3.7.1 Parámetros de calidad.......................................................................................47 3.7.2 Parámetro fisicoquímico.....................................................................................48 3.7.3 Determinación de parámetros microbiológicos..................................................49 3.7.4 Determinación de parámetros sensoriales en los RC........................................50 3.7.5 Análisis estadísticos...........................................................................................50
RESULTADOS Y DISCUSIÓN...............................................................................................51 4.1 Caracterización química de la remolacha.........................................................................52 4.2 Caracterización físico-químicas de la remolacha.............................................................53 4.3 Evaluación de los desinfectantes sobre la calidad de la remolacha MMP.......................54
4.3.1 Determinación de luminosidad...........................................................................54 4.3.2 Determinación de croma....................................................................................55 4.3.3 Determinación de tono.......................................................................................57 4.3.4 Efecto visual de la aplicación de desinfectantes en remolacha MMP................58 4.3.5 Determinación de pérdida de peso....................................................................59 4.3.6 Determinación de liberación de líquido..............................................................60 4.3.7 Efecto en la calidad microbiológica....................................................................61
4.4 Evaluación de la aplicación de RC sobre la calidad de la remolacha MMP.....................64 4.4.1 Determinación de sólidos solubles.....................................................................65 4.4.2 Determinación de luminosidad...........................................................................66 4.4.3 Determinación de croma....................................................................................68 4.4.4 Determinación de tono.......................................................................................69 4.4.5 Efecto visual de la aplicación de RC en remolacha MMP..................................70 4.4.6 Determinación de pérdida de peso....................................................................71 4.4.7 Determinación de liberación de líquido..............................................................72 4.4.8 Evaluación de los parámetros sensoriales.........................................................74 4.4.9 Efecto en la calidad microbiológica. ..................................................................76
CONCLUSIONES...................................................................................................................78 RECOMENDACIONES...........................................................................................................80 BIBLIOGRAFÍA.......................................................................................................................82
viii
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Clasificación taxonómica de la remolacha ................................................................ 6 Tabla 2. Producción anual de remolacha en Ecuador ............................................................ 9 Tabla 3. Composición química y nutricional de la remolacha ............................................... 11 Tabla 4. Variedades de la remolacha ................................................................................... 13 Tabla 5. Métodos de conservación de la remolacha ............................................................ 14 Tabla 6. Diferencias definiciones de los productos mínimamente procesados ..................... 16 Tabla 7. Clasificación de la luz ultravioleta ........................................................................... 25 Tabla 8. Funciones de las películas comestibles ................................................................. 27 Tabla 9. Materiales empleados como matrices en recubrimientos comestibles.................... 29 Tabla 10. Aditivos empleados en la elaboración de recubrimientos comestibles .................. 32 Tabla 11. Tratamientos de desinfección para la remolacha mínimamente procesada.......... 42 Tabla 12. Formulación de recubrimientos ............................................................................ 45 Tabla 13. Escalas hedónicas empleadas para los parámetros sensoriales de la remolacha
mínimamente procesada .............................................................................................. 50 Tabla 14. Composición química de la remolacha ................................................................. 52 Tabla 15. Propiedades fisicoquímicas de la remolacha ........................................................ 53 Tabla 16. Efecto visual de la aplicacion de desinfectantes a la remolacha MMP. ................ 58 Tabla 17. Efecto visual de la aplicacion de RC en la remolacha MMP. ................................ 71 Tabla 18. Parámetros microbiológicos en remolacha mínimamente procesada con
recubrimientos comestibles a base de CMC, alginato y proteína ................................. 77
ix
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Imagen de la remolacha .......................................................................................... 5 Figura 2. Imagen de partes de la remolacha .......................................................................... 6 Figura 4. Porcentaje mundial de exportación de remolacha ................................................... 8 Figura 6. Producción anual de remolacha en México ........................................................... 10 Figura 7. Principales estados productores de remolacha ..................................................... 10 Figura 9. Secuencia de ADN normal y modificado por la luz UV-C ...................................... 26 Figura 10. Estructura de la carboximetilcelulosa .................................................................. 31 Figura 12. Remolacha variedad Beta vulgaris L. .................................................................. 38 Figura 13. Estufa para determinar humedad ........................................................................ 39 Figura 16. Determinación de carbohidratos ......................................................................... 40 Figura 17. Determinación de acidez titulable ....................................................................... 41 Figura 18. Potenciómetro manual ........................................................................................ 41 Figura 20. Elaboración y aplicación de RC .......................................................................... 46 Figura 21. Determinación de pérdida de peso...................................................................... 47 Figura 22. Determinación de liberación de líquido ............................................................... 48 Figura 23. Refractómetro manual......................................................................................... 49 Figura 24. Análisis microbiológicos ...................................................................................... 49 Figura 25. Cambios en la luminosidad aplicando diferentes desinfectantes. ........................ 55 Figura 26. Cambios en el croma aplicando diferentes desinfectantes .................................. 56 Figura 27. Cambios en la tonalidad aplicando diferentes desinfectantes ............................. 57 Figura 28. Efecto de los desinfectantes en la pérdida de peso ............................................ 59 Figura 29. Efectos de los desinfectantes sobre la liberación de líquido ................................ 60 Figura 30. Efectos de los desinfectantes sobre la calidad microbiológica en aerobios
mesófilos. ..................................................................................................................... 62 Figura 31. Efecto de los desinfectantes sobre la calidad microbiológica en mohos y
levaduras. .................................................................................................................... 63 Figura 32. Efecto de los desinfectantes sobre la calidad microbiológica en coliformes totales.
..................................................................................................................................... 64 Figura 33. Efecto de los RC en la remolacha MMP sobre los sólidos solubles..................... 66 Figura 34. Efecto de los RC en la remolacha MMP sobre la luminosidad. ........................... 67 Figura 35. Efecto de los RC en la remolacha MMP sobre el croma. .................................... 68 Figura 36. Efecto de los RC en la remolacha MMP sobre la tonalidad. ................................ 70 Figura 37. Efecto de los RC en la remolacha MMP sobre la pérdida de peso. ..................... 72 Figura 38. Efecto de los RC en la remolacha MMP sobre la liberación de líquido. ............... 73
x
ABREVIATURAS
RC: Recubrimiento comestible
MMP: Mínimamente procesada
CMC: carboximetilcelulosa
g: gramo
kcal: kilocaloría
mg: miligramo
cm: centímetro
mm: milímetro
HR: humedad relativa
L: litro
Kg: kilogramo
UFC: unidades formadores de colonias
ppm: partes por millón
RC: recubrimiento comestible
min: minuto
seg: segundo
m: masa
v: volumen
1
RESUMEN
El objetivo de este trabajo fue determinar el efecto de desinfectantes en la elaboración y
preparación de la remolacha MMP así como evaluar el efecto de RC a base de alginato,
carboximetilcelulosa y proteína de suero sobre la calidad de la remolacha MMP. Las
remolachas fueron desinfectadas con cloro, ozono y UV-C, se evaluó color, liberación de
líquido, pérdida de peso y la calidad microbiológica. El ozono fue el que se destacó como el
mejor desinfectante, ya que permitió reducir los recuentos microbianos y mantener una
buena calidad visual. Posteriormente se aplicaron los recubrimientos de alginato 0.5%, CMC
0.5% y proteína de suero10%, para determinar el efecto en los parámetros antes
mencionados.
El recubrimiento de CMC se mantuvo en mayor medida en cuanto al color. Así mismo tuvo
mayor aceptación sensorial, ya que al final del almacenamiento las remolachas recubiertas
con CMC fueron calificadas como “buenas” y las no recubiertas como “muy desagradables”,
por lo que los RC son una alternativa para la conservación de remolacha MMP.
PALABRAS CLAVE: Lista para el consumo, recubrimientos comestibles.
2
ABSTRACT
The objective of this study was determine the effect of disinfectants in the development and
preparation of beet MMP and to evaluate the effect of RC-based alginate,
carboxymethylcellulose and protein on the quality of beet MMP. Beets were disinfected with
chlorine, ozone and UV-C, quality parameters like color, liquid release, weight loss and
microbiological. Ozone was the one that stood out as the best disinfectant, as it allowed
reducing microbial counts and maintain good visual quality. Alginate coatings subsequently
0.5%, 0.5% CMC and protein 10% were applied to determine the effect on the
aforementioned parameters.
CMC coating further remained in color. Also had higher sensory acceptance, since the end of
storage beets coated with CMC were rated as "good" and the uncoated as "very unpleasant",
so the RC are an alternative for the conservation of beet MMP.
KEYWORDS: Ready to eat, edible coatings
3
INTRODUCCIÓN
La remolacha se considera un alimento de gran importancia para el ser humano, de origen
vegetal. La utilización de esta hortaliza brinda muchos beneficios ya que posee un alto
contenido nutricional y medicinal, es muy útil como desintoxicante y depuradora de la
sangre, rica en hierro ya que ayuda a fomentar la producción de los anticuerpos que
combaten las enfermedades (Merizalde, 2006).
Las variedades de remolacha (Beta vulgaris L.), se encuentran en una escasa producción ya
que se ve opacada por el mal aprovechamiento de los suelos y por el desconocimiento de
los beneficios para la salud.
En el desarrollo de nuevos productos, surge el requerimiento de productos con mayor grado
de elaboración, dando lugar a las distintas gamas o clasificaciones de acuerdo al grado de
procesamiento. Así las hortalizas pueden consumirse en estado fresco (I Gama), en
conservas (II Gama), congeladas (III Gama), frescas mínimamente procesadas,
conservadas bajo cadena de frío y listas para ser consumidas (IV Gama).
Las pérdidas en cantidad y calidad a la que los productos hortofrutícolas están expuestos
entre el período de recolección y su consumo son muy importantes. Se estima que las
pérdidas en postcosecha de frutas frescas y verduras están entre un 5 y 25% en países
desarrollados, y entre un 20 y un 50% en países en vías de desarrollo, dependiendo del tipo
de producto. Como alternativa para solucionar de estos problemas se han desarrollando en
los últimos años nuevas técnicas de almacenamiento que hacen posible prolongar el tiempo
de vida de estos productos. Una de estas técnicas es el uso de recubrimientos comestibles.
Los recubrimientos comestibles se definen como productos comestibles que envuelven el
producto, creando una barrera semipermeable a gases (O2 y CO2) y vapor de agua. Estos
recubrimientos también mejoran las propiedades mecánicas ayudando a mantener la
integridad estructural del producto que recubren, retienen compuestos volátiles y también
pueden llevar aditivos alimentarios (agentes antimicrobianos, antioxidantes, etc). Cuando los
frutos son cubiertos por películas comestibles se crea una atmósfera modificada en el
interior del fruto que reduce la velocidad de respiración y por tanto retrasa el proceso de
senescencia del producto. Además, crean una barrera a la transferencia al vapor de agua
retrasando el deterioro del producto hortofrutícola por deshidratación. Dado que la
remolacha es una hortaliza con alto potencial para consumirse en fresco como un alimento
mínimamente procesado, es necesario implementar tecnologías de conservación para
alargar su vida útil, dentro de estas destacan los recubrimientos comestibles, por ello el
objetivo de esta investigación es prolongar y preservar la calidad de la remolacha
mínimamente procesada aplicando recubrimientos comestibles con matrices de polisacárido
y proteína.
CAPÍTULO I
ANTECEDENTES
5
1.1 Generalidades de la remolacha
1.1.1 Origen.
De acuerdo con los expertos, la remolacha (Figura 1) se originó en las regiones de Europa,
Asia y África que rodean el mar mediterráneo. En la antigüedad las remolachas silvestres se
utilizaban como plantas medicinales y las hojas se consumían como ensalada. Su cultivo
parece haberse iniciado en el siglo III d.C., aunque se trataba de remolachas cuya raíz no
engrosaba tanto como en las remolachas actuales (Morales, 1995).
Figura 1. Imagen de la remolacha
Fuente: Luis (2013).
En el siglo XVI creció el interés por la remolacha como hortícola para el consumo de la raíz,
especialmente en los países de Alemania y Francia.
En la actualidad la remolacha de mesa se cultiva prácticamente en todos los países, aunque
en las regiones tropicales y subtropicales la producción comercial se encuentra limitada
principalmente en las zonas altas (Morales, 1995).
1.1.2 Taxonomía y morfología.
La remolacha es una hortaliza perteneciente a la familia Chenopodiaceae, género Beta,
especie Vulgaris. Es una planta bianual, es decir, que en el primer año se forma la parte
comestible y en el segundo ocurre la emisión de tallos florales y la consiguiente formación
de frutos y semillas (Krarup y Moreira, 1998). Se ha reportado la siguiente clasificación
taxonómica (Tabla 1).
6
Tabla 1. Clasificación taxonómica de la remolacha
Fuente: Elaborado con información de Otto y Garcés (2000).
Inicialmente forma la raíz principal donde constituye las reservas energéticas, esta raíz está
formada por anillos concéntricos de tejido xilemático secundario (de color más claro) y
floemático (de color más oscuro). Se consideran de mejor calidad las remolachas que
contienen ambos tipos de tejido (Morales, 1995). Su raíz es profunda, carnosa y
permanente, con un tallo que se ramifica en la parte superior, su fruto seco no se abre, tiene
una cubierta membranosa separada de la semilla, su raíz o cabeza es engrosada (Ramírez,
2006) (Figura 2).
Figura 2. Imagen de partes de la remolacha
Fuente: Región de Murcia (2013).
La raíz principal de la remolacha varía en forma desde oval aplanada a globular y algo
cónica a una larga piel en punta y carnosa; el color es usualmente rojo oscuro a púrpura
oscura, el color rojiso característico de la remolacha se debe al pigmento betanina o
betacianina (Morales,1995).
El desarrollo de la remolacha de mesa es más rápido que el de la remolacha azucarera,
pero pueden detectarse las mismas fases que son: periodo juvenil, periodo de adolescencia
y periodo de maduración y reproducción sexual, lo que suele ocurrir el segundo año de
cultivo (Moule,1972).
REINO VEGETAL
División Spermatophyta
Clase Dicotyledoneae
Orden Centrospermae
Familia Chenopodiaceae
Género Beta
Especie Vulgaris
Nombre científico Beta vulgaris, L.
Nombre común Remolacha, betabel, betarraga
7
Prefiere climas suaves, húmedos, aunque es relativamente de fácil adaptación. En términos
generales, las remolachas de mesa se cosechan cuando han adquirido un diámetro
comprendido entre 3 y 6 cm, aunque esto es variable según los cultivares, el destino a que
van dirigidas y los requerimientos del mercado. En conjunto, las remolachas más apreciadas
son las que pesan entre 100 y 300 gramos (Faure,1979).
1.2 Importancia económica
1.2.1 Mercado internacional.
La remolacha representa un importante cultivo comercial con áreas de siembra cada vez
mayores en el mundo y su consumo va en aumento. La remolacha se cultiva en más de 60
países del mundo; el principal productor es Francia con tres millones de toneladas desde el
año 2011 hasta el año 2012, le sigue Nueva Zelandia con 1 millón de toneladas y Reino
Unido con 720 mil toneladas. Ucrania y Bélgica ocupan el cuarto y quinto lugar con más de
480 y 390 mil toneladas hasta el año 2012 (Figura 3) (FAO, 2012).
Fuente: Elaborado con información de FAO (2012).
Dentro del ranking de los países exportadores mundiales destaca Holanda, cuyos envíos se
han ido incrementando durante el último quinquenio, sin embargo en el año 2012, respecto
al año 2011 mostró una variación negativa del 29% participando en el mercado con el 24%,
seguidamente se encuentra China, que también muestra un decrecimiento del 26%,
participando en el mercado con el 19%, no obstante Italia se ubica en tercer lugar con un
ascenso de sus envíos del 8%. Cabe indicar que Francia creció un 36%, finalmente
Alemania creció un 13% (Figura 4) (Arex, 2012).
0
1
2
3
4
Francia NuevaZelandia
ReinoUnido
Ucrania Bélgica
Mil
lon
es
de
to
ne
lad
as
Promedio 2011-2012
Figura 3. Principales países productores de remolacha
8
Figura 4. Porcentaje mundial de exportación de remolacha
Fuente: Elaborado con información de Arex (2012).
Como se muestra en la Figura 5, dentro del ranking de los principales importadores
mundiales, destaca Alemania, que tuvo una cuota de mercado del 13.6% en las
importaciones totales, con un monto de USD 66.799, cuya variación en sus adquisiciones
fue de -14% en el año 2012 respecto al año 2011; asimismo es importante mencionar que
Rusia, Reino Unido, Japón y Países Bajos disminuyeron sus importaciones en 14.2%,
16.9% y 15.6% respectivamente (Arex, 2012).
Fuente: Elaborado con información de Arex (2012).
Figura 5. Porcentaje mundial de importaciones de remolacha
9
1.2.2 Producción de remolacha en Ecuador.
Las tendencias mundiales de la producción y la oferta de hortalizas indican que la
producción y el consumo actual de las mismas varían considerablemente según la región
(FAO, 2012).
Encuestas realizadas por el Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca
(MAGAP) en el año 2008 la demanda de la producción de remolacha ha tenido un
incremento significativo en el mercado Ecuatoriano en la producción de remolacha, de
acuerdo a dicha información, más de la mitad de la superficie cultivada en Ecuador se
encuentra en la región sierra y sobresale en la provincia de Pichincha y Tungurahua, gran
parte del área restante se distribuyen en las provincias de Imbabura, Bolívar y la provincia
de Loja; como se detalla en la Tabla 2 (MAGAP, 2008).
Tabla 2. Producción anual de remolacha en Ecuador
PROVINCIA PRODUCCIÓN EN TONELADAS
Año 2006 Año 2007 Año 2008
Total República 3.575 3.405 3.452
Sierra 3.572 3.402 3.449
Carchi 29 27 29
Imbabura 212 202 212
Pichincha 696 713 701
Cotopaxi 59 58 61
Tungurahua 780 622 642
Chimborazo 1.289 1.294 1.315
Bolívar 263 253 249
Cañar 96 92 96
Loja 148 141 144
Fuente: Elaborado con información de MAGAP (2008)
1.2.3 Producción de remolacha en México.
La producción de remolacha o betabel, conocida así en el país de México es
significativamente mayor comparada a la de Ecuador; aunque sigue siendo mayor la
producción, ésta disminuyó en un 70% desde el año 2006 al año 2012 (Figura 6).
10
Figura 6. Producción anual de remolacha en México
Fuente: Elaborado con información de SIAP-SAGARPA (2012).
La remolacha es uno de los tubérculos de mayor consumo en México. Los principales
estados productores son Puebla, Jalisco, Sonora, Baja California, México DF; esto referente
al año 2012 (Figura 7).
Figura 7. Principales estados productores de remolacha
Fuente: Elaborado con información de SIAP-SAGARPA (2012).
1.3 Composición química y valor nutrimental
El consumo y la utilización de la remolacha depende del conocimiento que se disponga de
sus componentes nutricionales que son sustancias indispensables para el organismo, de
igual manera otras propiedades que se le atribuye para sus posibles usos y aplicaciones
(Merizalde, 2006). En la Tabla 3 se resumen la composición básica de la remolacha por
cada 100 g de hortaliza.
0
5.000
10.000
15.000
20.000
2006 2008 2010 2012
To
ne
lad
as
de
pro
du
cció
n
Años de producción
11
Tabla 3. Composición química y nutricional de la remolacha
para cada 100 gramos de porción comestible
COMPUESTO CANTIDAD
Agua (g) 87.5
Energía (Kcal) 43
Carbohidratos (g) 8.3
Fibra (g) 2.8
Proteína (g) 1.6
Cenizas (g) 1.08
Grasas (g) 0.17
Potasio (mg) 325
Sodio (mg) 78
Fósforo (mg) 40
Calcio (mg) 16
Hierro (mg) 0.8
Tiamina (mg) 0.031
Riboflavina (mg) 0.04
Niacina (mg) 0.33
Ácido ascórbico (mg) 4.9
Fuente: Elaborado con información de FAO (2006).
Desde el punto de vista nutricional, la remolacha es un alimento de moderado contenido
calórico. Tras el agua, los hidratos de carbono son los componentes más abundantes, lo que
hace que está sea una de las hortalizas más ricas en azúcares junto con la zanahoria
(Ortega, 2011). Su contenido de fibra es considerable y similar como el de la zanahoria o el
nabo. Esto le confiere un efecto ligeramente laxante, previniendo el estreñimientos y
alivianado sus síntomas (Vantorex, 2007).
Respecto al contenido vitamínico de la remolacha, cabe destacar la presencia de vitaminas
como la E, del grupo B como B1, B2, B3, B6, y en especial el ácido fólico que previene
defectos de nacimientos del tubo neural nervioso y ayudan contra enfermedades cardiacas.
(Vantorex, 2007). La vitamina B2 o riboflavina se relaciona con la producción de anticuerpos,
colabora en la producción de energía y en el mantenimiento del tejido epitelial de las
mucosas, mientras que la niacina o vitamina B3 fortalece el funcionamiento del sistema
digestivo, el buen estado de la piel, el sistema nervioso y en la conversión de los alimentos
en energía. La vitamina B6 participa en el metabolismo celular y en el funcionamiento del
sistema inmunológico (Merizalde, 2006).
12
La remolacha es un alimento del que no se debe prescindir, ya que es muy energética, muy
aconsejable en casos de anemia, enfermedades de la sangre debido a su alto contenido en
hierro (Merizalde, 2006).
Por otra parte en el año 2013 registraron la importancia del pigmento de la remolacha siendo
útil para la desintoxicación del cuerpo, de las sustancias que ocasionan el cáncer; además
los extractos de remolacha detonan altos niveles de enzimas protectoras, esos pigmentos
de remolacha conocidos como betalaínas, elevan los niveles de las enzimas que protegen al
cuerpo de desarrollar células cancerosas, en este sentido el extracto de remolacha puede
ser considerado como un alimento funcional (Ninfalí y Angelino, 2013; Olthof y Verhoef,
2005).
En Reino Unido, se han realizado estudios sobre la ingesta de remolacha en forma de
verdura, mejorando y manteniendo el rendimiento un 5% más en el ejercicio físico en
adultos. Mientras que en adultos jóvenes el jugo de remolacha mejora el desempeño en
salud y ejercicio cardiovascular (Siervo et al., 2013; Wylie et al., 2013; Coles y Clifton, 2012).
Se ha empleado la remolacha para enriquecer el pan, el consumo de este producto ha
demostrado una reducción de la presión arterial en hombres sanos, siendo un vehículo para
aumentar la ingesta de remolacha en la dieta ya que puede proporcionar nuevas
perspectivas terapéuticas en el majeo de la hipertensión (Hobbs et al., 2013).
1.4 Variedades de remolacha
Existen numerosas variedades de la especie, las cuales algunas se emplean para la
alimentación humana, otras como pienso para ganado, y otras para la producción de azúcar.
En cuanto al color, la casi totalidad de los cultivares es púrpura pero existen unos pocos que
basan su atracción en distintos colores como amarillos, blanco o de anillos concéntricos
blancos y rojos. Sin duda la variación más significativa está dada por la forma de la raíz, con
varios cultivares representativos en cada forma (Heike, 2005) (Tabla 4).
13
Tabla 4. Variedades de la remolacha
Fuente: Elaborado con información de Faveri et al., (2008).
1.5 Métodos de conservación de la remolacha
Las tecnologías poscosecha son métodos de conservación que se pueden aplicar a las
frutas y hortalizas después de cosecharlas. El fin último de las tecnologías es evitar en
TIPO CARACTERÍSTICAS
Achatado
Crosby y Crosby Egyptian son variedades precoces que
difieren en la cantidad de follaje y en la forma de la
punta de la raíz.
Cilíndricas
Detroit Dark Red es el principal cultivar para mercado
fresco y para industrialización. Se aprecia por su
uniformidad, por la raíz mediana y porque se puede
guardar por más tiempo que otras.
En cuanto a la coloración interna, presentan un intenso
oscuro con poca diferencia entre los anillos se considera
como una característica de alto valor.
Redondo
En este tipo se reúnen cultivares redondos o que no
tienen la tendencia a formar raíces ovaladas. Son
generalmente intermedios en precocidad. Ejemplos
importantes son: Early Wonder, Asgrow Wonder,
Perfected Detroit.
Alargado
Estos cultivares son más populares en Europa que en
América. Sus raíces pueden llegar desde 20 a 30cm de
largo. Los cultivares principales son Half Long Blood y
Long Dark Blood.
14
cuanto sea posible, el deterioro de los productos durante el periodo que media entre la
recolección y su consumo (Navarrete, 2009).
La FAO estima que las pérdidas en la producción agrícola mundial causadas por diferentes
plagas fluctúan entre 20% y 40%, y que por lo menos 10% de las cosechas es destruido por
roedores e insectos en sus lugares de almacenamiento. Su magnitud varía de región a
región, de año en año, y según el tipo de cultivo y el tipo de plaga como factor causal (Wiley,
1997).
En la Tabla 5 se muestran los principales métodos de conservación aplicados a la
remolacha para preservar la calidad de la misma.
Tabla 5. Métodos de conservación de la remolacha
MÉTODO DE
CONSERVACIÓN PRINCIPIO CONDICIONES
Refrigeración
Mantiene los alimentos entre 0 y 5-6°C,
inhibiendo durante algunos días el
crecimiento microbiano. Somete al
alimento a bajas temperaturas sin llegar
a la congelación. La temperatura debe
mantenerse uniforme durante el periodo
de conservación, dentro de los límites
de tolerancia admitidos.
Se consideran
temperaturas de entre 0-
5°C y HR= 70-90 %, esto
con la finalidad de evitar
daños por frío y pérdida
de peso en la hortaliza.
Atmósferas
modificadas
Corresponde al envasado en
unidad/consumidos de productos en
una atmósfera distinta a aquella natural
y constituida por mezcla de gas en
distintas proporciones: principalmente
oxígeno, nitrógeno y anhídrido
carbónico pero también potencialmente,
argón. Helio y protóxito de nitrógeno.
Las recomendaciones de
atmósfera
controlada/modificada
para la remolacha es de
%O2=5 y %CO2=5
Envases Activos
Materiales y objetivos destinados a
ampliar el tiempo de conservación, o a
mantener o mejorar el estado de los
alimentos envasados.
Los tipos de envases activos son los
siguientes:
Dependiendo de las
características de corte y
presentación de la
remolacha a envasar se
determinan las
características y tipo de
15
Fuente: Elaborado con información de Galet (2009); Lobo y González (2003); Navarrete (2009).
1.6 Generalidades de las hortalizas mínimamente procesadas
1.6.1 Origen.
Los alimentos de IV gamma surgen como respuesta de la demanda del consumidor de
productos frescos, sanos, de calidad y de fácil preparación, conservando sus características
nutricionales y organolépticas. Los primeros productos que se comercializaron como
productos mínimamente procesados fueron lechugas y hortalizas de hoja. En los 90‟s se
sugiere ampliar el mercado mediante producción de frutas frescas, que también fueron
llamadas como productos mínimamente procesados, de cuarta gama, frescos cortados listos
para consumir. Esta innovación en ensaladas comprende esencialmente cítricos y trozos de
manzana adicionadas con algún fruto de estación; pero la inestabilidad microbiológica y la
susceptibilidad a diversas alteraciones dificultan su desarrollo comercial (Teullado et al.,
2005).
Sistemas que absorben o retienen
sustancias indeseables del producto o a
su entorno. Sistemas con efectos
térmicos. Reguladores de entrada y/o
salida de sustancias deseables o
indeseables del producto.
envase estas son de vital
importancia para elegir el
envase correcto que
permita una vida de
anaquel más larga para
el producto.
Recubrimientos
comestibles
Las películas y cubiertas comestibles
han demostrado ser potenciales para
transferencia a la humedad, oxígeno,
dióxido de carbono, lípidos, aromas y
compuestos de sabor en sistemas
alimenticios. También pueden utilizarse
como transporte de antioxidantes,
antimicrobianos, saborizantes y
pigmentos, resultando un incremento en
la calidad y vida de anaquel del
producto, debido a lo anterior y
dependiendo de las características de
los mismos son considerados como un
tipo de envase activo.
Se recomienda
considerar ampliamente
las características de la
remolacha a recubrir, ya
que elevadas o bajas
cantidades
concentraciones en las
matrices de los
recubrimientos pueden
ser perjudiciales para el
aspecto físico y de
calidad del fruto..
16
Esta clase de productos se generó hace dos décadas y en los últimos años han presentado
una demanda en continuo incremento principalmente en el mercado estadounidense y
europeo debido a que estos productos van con las exigencias de los consumidores actuales
al conjuntar el factor de conveniencia con el hecho de ser alimentos saludables (Wiley,
1997).
1.6.2 Definición de los productos mínimamente procesados.
En los mercados de prácticamente todo el mundo desarrollado se encuentran alimentos
denominados mínimamente procesados, que se elaboran aplicando tratamientos suaves,
incluidos en la tecnología de barreras frente a la alteración microbiológica. Este concepto
introducido para el control microbiano de alimentos (Lobo y González, 2003), también puede
aplicarse para diseñar un mejor control de calidad durante la conservación.
Estos tratamientos recurren a procedimientos físicos (térmicos convencionales e
innovadores, como el proceso aséptico, los calentamientos por infrarrojos, luz ultra violeta,
campos magnéticos), químicos (de acción directa sobre los microorganismos, o que
modifican el pH, la actividad del agua, aditivos naturales con propiedades antimicrobianas o
antioxidantes) y biológicos (microorganismos que modifican al producto o que compiten
directamente con algún agente microbiano causante de alteración). La industria aplica estos
tratamientos de manera que, individualmente o combinados, conserven el producto con la
calidad exigible (Lobo y González, 2003).
En la Tabla 6 se presentan algunas definiciones relativas al procesado mínimo en fresco de
productos vegetales, sin embargo, de acuerdo con Lobo y González (2003), en el presente
trabajo se referirá a ellos como mínimamente procesados, debido a que este término denota
de forma fidedigna su modo de preparación.
Tabla 6. Diferencias definiciones de los productos mínimamente procesados
AUTORES AÑO DEFINICIÓN
Rolle y
Chism
1987 Incluye todas las operaciones (lavado, selección, pelado, cortado, etc.)
que deben de realizarse antes de someter al producto vegetal a un
procesado convencional que lo mantenga vivo.
Willey
1994
Productos que contienen tejidos vivos o que han sufrido modificaciones
insignificantes respecto a su condición de alimentos frescos, pero que
conservan su calidad y carácter similar a los frescos.
Ohisson
1994
Elaborados con procedimientos que causan los menores cambios
posibles en la calidad del alimento (que mantiene la apariencia de
17
fresco) y al mismo tiempo le provee suficiente vida útil para su
transporte desde la producción hasta el consumidor.
Cantwell
1996
Vegetales cortados en fresco a baja temperatura acondicionados para
la. venta mediante tratamientos suaves que modifican la presentación
del tejido fresco (partido, rallado, pelado, lavado, etc.), encaminados a
mantener la calidad inicial y la frescura.
Artes
2000
Elaborados bajo refrigeración con vegetales, aplicando tratamientos
suaves que facilitan su consumo. Están constituidos por tejidos vivos,
conservan sus atributos sensoriales y valor nutritivo similares al fresco,
y se mantienen refrigerados en atmósferas modificadas.
Robles 2007 Cualquier fruta u hortaliza que ha sido alterada físicamente a partir de
su forma original, pero que mantiene su estado fresco.
Fuente: Elaborado con información de Lobo y González (2003)
El procesado mínimo de las hortalizas y frutos frescos, es especial de productos pre
cortados, tiene dos objetivos principales. Primero, la elaboración de productos frescos, de
uso inmediato, fáciles de consumir pero sin pérdidas de su valor nutricional. Segundo, el
producto debe tener una vida útil suficiente para poder realizar su distribución, según las
zonas de comercialización. La vida útil de los alimentos vegetales procesados en fresco en
términos microbiológicos, sensoriales y nutricionales suelen oscilar entre 4-7 días, pero a
veces es incluso más prolongada, llegando hasta 21 días, dependiendo del producto y del
mercado (Lobo y González, 2003).
Para poder asegurar la estabilidad, calidad nutricional y organoléptica de los alimentos
mínimamente procesados se debe conocer la fisiología del fruto u hortaliza, tanto entero
como cortado, además de todos aquellos componentes propios del producto original que
puedan verse afectado por la manipulación y el almacenamiento. Controlar todos los
factores que pueden influir directa o indirectamente sobre la calidad de productos vegetales
frescos cortados es de suma importancia para la aceptación y el éxito final de los productos
de la IV Gama (Belloso y Rojas, 2005).
Las características que definen a un producto fresco cortado de buena calidad, son una
apariencia fresca, textura aceptable, agradable sabor y olor, seguridad microbiológica y vida
útil suficientemente larga que permita incluir al producto dentro de un sistema de
distribución. Si alguno de estos requisitos no se cumple o se encuentra por debajo de los
valores mínimos aceptables para cada parámetro, el producto pierde automáticamente su
valor comercial. Las distintas operaciones llevadas a cabo en el proceso condicionan de
18
manera significativa la calidad de los vegetales frescos cortados. Cada etapa del proceso de
elaboración juega un papel significativo en los mecanismos de alteración del producto.
Inicialmente hay que tener en cuenta que existe una evidente diferencia entre un producto
vegetal entero y uno cortado, principalmente en términos fisiológicos y de requerimientos en
el momento de su manipulación (Huxsoll y Bolin, 1989).
1.6.3 Operaciones básicas durante el procesamiento de productos MMP.
Las frutas y hortalizas refrigeradas empleadas para los alimentos mínimamente procesados
se someten a una serie de operaciones desde su recolección hasta que llegan a manos del
consumidor (Teullado et al., 2005), cabe recalcar que todas estas operaciones de proceso
deberán llevarse a cabo a una temperatura de 5ºC (Lobo y González, 2003). En la Figura 8
se dan a conocer las operaciones involucradas para la elaboración de los productos
mínimamente procesados.
Fuente: Elaborado con información de Lobo y González (2003).
Figura 8. Proceso de elaboración de productos de IV gama
19
Recolección: La recolección se puede realizar de forma mecánica o manual. En cualquier
caso deben minimizarse los daños mecánicos producidos a los tubérculos. Una adecuada
humedad del suelo durante la recolección y temperaturas por encima de los 20°C ayudan a
reducir las rozaduras respecto a condiciones de suelo secas y temperaturas bajas (Rubatzky
y Yamaguchi, 1997).
Transporte a la industria: Las hortalizas recolectadas son transportadas en grandes sacos
o a granel en camiones hasta la industria. La temperatura para los tubérculos que contienen
altos contenidos de azúcar debe situarse entre 10 y 24°C para evitar la acumulación de
azúcares o el desarrollo de enfermedades fúngicas (Smith, 1987).
Recepción del producto: Se debe realizar una inspección aleatoria a la recepción del
producto en la industria para comprobar su calidad. Los parámetros de calidad más
importantes a tener en cuenta son aspecto externo, tamaño, forma, textura y pigmentación
de la piel (Rubatzky y Yamaguchi, 1997).
Clasificación: Si la materia prima presenta un tamaño muy heterogéneo, será necesario
realizar una clasificación de los mismos en distintas categorías antes de su utilización; en
función de la forma y tamaño que se quiera obtener (Lobo y González, 2003).
Lavado: Antes de comenzar en la línea de proceso la materia prima debe lavarse para
eliminar los restos de barro y tierra adheridas. Esta etapa es súmamente importante aunque
la materia prima vaya a ser pelada posteriormente (Lobo y González, 2003).
Pelado: El pelado es una de las etapas más importantes en el proceso de estos productos.
La efectividad, eficiencia y método de pelado influirá directamente sobre la calidad final del
producto, la mano de obra empleada en inspecciones, la cantidad de subproductos y el
coste de eliminación de éstos (Smith y Huxsoll, 1987). Las pérdida de producto por el pelado
es un parámetro muy importante a tener en cuenta por la industria, no sólo porque reduce la
cantidad de producto obtenido, sino también por el problema medioambiental de eliminación
de subproductos (Pavlista y Ojala, 1997).
Cortado: Para el cortado se utilizan cortadoras automáticas con las que se logran altos
rendimientos y que permiten la obtención de diversos formatos: bastones, rodajas, cascos,
dados, etc. La calidad final del producto dependerá, en gran medida, de las condiciones de
cortado, por lo que resulta conveniente seleccionar adecuadamente la máquina cortadora e
inspeccionar regularmente el estado de sus cuchillas (Cantwell y Suslow, 2002; Saltveit,
2003).
20
Lavado y desinfección: La limpieza se refiere a la eliminación de los materiales extraños.
Como una operación unitaria en la primera etapa del procesado, la limpieza es una forma de
separación relacionada con la eliminación de ramitas, suciedad, arena, tierra, insectos,
pesticidas y residuos de fertilizantes (Torres, 2007).
El agua constituye un elemento esencial en la calidad de las frutas y hortalizas mínimamente
procesadas. La procedencia y la calidad de agua deben tomarse en cuenta, de hecho, en el
lavado de frutas y hortalizas se controlan fundamentalmente tres parámetros: cantidad de
agua utilizada (5-10 L/Kg de producto), temperatura del agua (4°C) y concentración de cloro
activo (100 mg/L) (Wiley, 1997).
En el procesado de frutas y hortalizas mínimamente procesadas, la operación de lavado se
hace generalmente en una cámara aislada con restricción de entradas, de forma que el
contacto humano con los productos esté limitado. En este momento el producto se convierte
en listo para consumir y también para ser conservado (Wiley, 1997).
Eliminación de agua/Escurrido: Después del lavado se recomienda eliminar el agua de
lavado del producto. Por lo que una centrifugación parece ser el mejor método. El tiempo de
centrifugación y su velocidad deben ser seleccionadas cuidadosamente, ya que la
centrifugación debe sólo eliminar el agua y no provocar daños adicionales a los tejidos (Lobo
y González, 2003).
Envasado: Generalmente se requieren envases de material plástico con baja permeabilidad
al vapor de agua para mantener una alta humedad dentro del envase y evitar la pérdida de
agua del producto, así como alta permeabilidad al oxígeno para reducir la posibilidad de
crear condiciones anaerobias dentro del envase. Las bajas concentraciones de oxígeno
frente a niveles altos de dióxido de carbono pueden favorecer la acumulación de
compuestos indeseables como etano o acetaldehído que merman las características
organolépticas de las frutas cortadas (León, 2009).
Almacenamiento: El almacenamiento refrigerado es una etapa necesaria y exigible en las
frutas y hortalizas mínimamente procesadas. Esto se basa en la idea de que las
temperaturas de refrigeración retardan el crecimiento de la mayoría de los microorganismos
y son eficaces para reducir la actividad enzimática, la temperatura es un factor importante e
invisible, que controla las actividades enzimáticas, respiratorias y metabólicas, así como la
transpiración y el crecimiento de insectos y microorganismos. Teniendo en cuenta lo antes
expresado, las frutas y hortalizas mínimamente procesadas deben ser mantenidas a menos
de 4 °C. De hecho, mantener el producto a bajas temperaturas es un condicionante de su
vida útil (Wiley, 1997).
21
Los cambios de temperatura ocasionan condensaciones en el interior del envase que
favorecen la proliferación de microorganismos. En condiciones adecuadas, la vida útil de
éstos productos varía entre 5 y 12 días (León, 2009).
1.6.4 Legislación de los productos mínimamente procesados.
Para producir alimentos seguros o de bajo riesgo hacia el humano es esencial poseer
información veraz y reproducible que permita desarrollar programas destinados a eliminar
los peligros microbianos asociados al consumo de vegetales mínimamente procesados. Sin
embargo, en México y Ecuador la información al respecto es muy limitada o nula. No se
cuenta con suficiente información sobre la incidencia de enfermedades asociadas al
consumo de ensaladas crudas y poca del comportamiento de microorganismos patógenos
de importancia en los vegetales; además se sabe muy poco sobre la frecuencia de bacterias
patógenas en ensaladas de verduras listas para su consumo (Castro et al., 2006).
Dentro de los principales microorganismos patógenos que se han encontrado involucrados
en los productos mínimamente procesados, están las bacterias como Escherichia coli,
Salmonella ssp. y Listeria monocytogenes.
En el diario Oficial de la Uni n Europea se public el Reglamento número 2073/2005 (22 de
diciembre de 2005) relativo a los criterios microbiológicos aplicables a los productos
alimenticios; recoge, por primera vez, la obligatoriedad de detectar Salmonella spp. en
productos vegetales listos para consumir: semillas germinadas, frutas y hortalizas troceadas
y zumos de frutas y hortalizas no pasteurizados. El criterio de detección establece en los
productos comercializados durante su vida útil la ausencia de Salmonella ssp. en 25 gramos
de producto analizado. Con relación a Listeria moncocytogenes se establece durante la vida
útil de los productos preparados listos para consumir un nivel máximo de 100 ufc/g
(VISAVET, 2006).
Para garantizar la seguridad alimentaria al consumidor, la producción debe llevarse a cabo
siguiendo códigos de buenas practicas agrícolas y el diseño de las instalaciones y de los
procesos de elaboración debe basarse en rigurosos conocimientos técnicos y en la
legislación especifica española Real Decreto 2207/1995 que traslado a España la normativa
higi nico-sanitarias europea de la Directiva 93/43/CEE, donde se adoptan los principios de
Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control (APPCC) para el aseguramiento de la
calidad en la industria española y recomienda aplicar las normas ISO 9000 y Real Decreto
3484/2000 sobre comidas preparadas con vegetales crudos y demás aspectos recogidos en
el código alimentario (Lobo y González, 2003). Países como Francia han elaborado una
legislación para los alimentos mínimamente procesados que establece recuentos máximos
22
entre 105 y 107 unidades formadoras de colonias sobre gramo en aerobios mes filos para
los productos al momento de cumplirse la fecha de vencimiento, en el caso de México y
Ecuador no existe una norma que regule este tipo de productos (Millán et al., 2001).
1.7 Generalidades de los desinfectantes
Las frutas y hortalizas presentan una tendencia inherente a deteriorarse por razones
mecánicas, fisiológicas, biológicas y ambientales. La cuantía media de las pérdidas por
deterioro de estos productos es estimada entre 5 y 25% en países industrializados y entre
20 y 50% en países en desarrollo. En este sentido para disminuir las pérdidas y poder
satisfacer las necesidades de consumo de estos productos, se debe tomar conciencia de la
importancia del manejo de cada desinfectante, que a su vez garanticen la inocuidad de los
productos mínimamente procesados y protejan la salud de los consumidores (Parra y
Hernández, 2007; Artés, 1999; Suslow, 1998).
1.7.1 Definición de los desinfectantes.
Tratamiento que reduce la población de microorganismos en los alimentos y en el agua
utilizada para limpiar el producto. Tiene por objeto destruir rápidamente bacterias, hongos,
virus y protozoos. No se debe confundir con esterilización. La esterilización consiste en la
destrucción de todos los organismos vivos y sus esporas y la suspención de todo tipo de
actividad biológica, enzimática, etc, de microorganismos. La desinfección unicamente
destruye los organismos vivos (Armendáriz, 2013).
Aunque la desinfección da lugar a la reducción del número de microorganismos vivos,
generalmente no mata las esporas bacterianas. Un desinfectante eficaz reduce el número
de microorganismos a un nivel que no perjudica la salud, esto va a depender de las técnicas
y factores de aplicación (Armendáriz, 2013).
Tiempo: Todos los desinfectantes necesitan un tiempo de contacto para que sean eficaces.
Este tipo de contacto mínimo puede variar de acuerdo con la actividad del desinfectante.
Concentración: La concentración de la solución de desinfectante necesaria, varía de
acuerdo a las condiciones de uso, además deberá ser adecuada para la finalidad a la que se
destina.
Estabilidad: Todas las soluciones desinfectante deberán ser de preparación reciente. El
mantenimiento prolongado de soluciones diluídas listas para ser usadas, puede reducir su
eficacia, o convertirse, en un depósito de organismos resistentes.
23
Los tratamientos de desinfección incluyen los que se usan en las frutas, hortalizas y equipos
y los que utilizan unicamente en instalaciones para el equipo y los almacenes. Los
desinfectantes que reducen los niveles de microorganismos que causan pudriciones en la
superficie del fruto incluyen aquellos tratamientos que se agregan agua y lavados por
aspersión o inmersión (Armendáriz, 2013).
1.7.2 Clasificación de los desinfectantes.
1.7.2.1 Agente químico: Cloro.
El cloro es el desinfectante más utilizado en la industria alimentaria. Debido a su bajo costo,
se ha utilizado ampliamente para desinfección de superficies en contacto con alimentos y
también para reducir la carga microbiana de frutas y hortalizas. En general se utilizan
soluciones acuosas de hipocloritos o de cloro gas. Cuando el cloro se disuelve en agua se
forma ácido hipocloroso y ácido clorhídrico estableciéndose un equilibrio entre las distintas
sustancias (Garmendia y Vero, 2007).
A su vez el ácido hipocloroso está en equilibrio con su forma disociada. Es así que las
soluciones de cloro contienen moléculas de HOCl (ácido hipocloroso) y sus iones H+ y ClO-
en equilibrio. De ellos, la forma no disociada del ácido (HOCl) es la forma activa frente a los
microorganismos. Cuando se disuelve hipoclorito en agua, la reacción que ocurre es
inversa, es decir el ión hipoclorito formado en la disolución de la sal forma ácido hipocloroso,
estableciéndose el mismo equilibrio.
El equilibrio entre estas sustancias químicas depende del pH. Al descender el pH, el
equilibrio de desplaza hacia la forma no disociada, o sea el ácido hipocloroso predomina por
lo que la acción antimicrobiana es mayor. Los porcentajes del ácido hipocloroso a pH 6 y 8
son de 97 y 23% respectivamente. Por lo tanto el pH es un factor de suma importancia a
tener en cuenta en las soluciones de cloro. Utilizando soluciones de pH 6 se logra conseguir
alta efectividad y estabilidad (Garmendia y Vero, 2007).
El efecto de soluciones de hipoclorito sobre microorganismos en la superficie de frutas y
hortalizas está bien documentado. En general se utilizan concentraciones entre 50 y 200
ppm durante 1 a 2 minutos (FDA, 2001). Las máximas reducciones alcanzadas son de
aproximadamente 2 órdenes, siendo en muchos casos similares a las alcanzadas por
tratamiento con agua (Pao y Davis, 1999).
Mecanismo de acción del cloro.
El mecanismo de acción de basa en la inactivación de las reacciones enzimáticas, de ácidos
nucleicos y desnaturalización de proteínas de las células bacterianas. La acción microbicida
24
es muy rápida. La eficiencia de la actividad desinfectante se reduce con el periodo de
almacenamiento, con temperaturas elevadas y con la exposición a la luz solar (Negroni,
2009).
1.7.2.2 Agente gaseoso esterilizante: Ozono.
La aplicación más generalizada del ozono ha estado enmarcada desde hace décadas en
procesos de potabilización. Desde 1982, la Administración de Alimentos y Medicamentos de
los EE. UU. (U.S. FDA) reconoció al ozono como Sustancia Reconocida Generalmente
como Segura (GRAS) en la industria del agua embotellada (Rice, 2007).
La U.S. FDA (2001), aprobó al ozono como sustancia GRAS para el contacto directo con
alimentos, lo que junto a otros factores de carácter técnico, económico y social ha permitido
un incremento acelerado de la introducción del ozono en la industria alimentaria (Naito y
Takahara, 2007; Rice, 2007; Graham, 2002; Rice, 1999).
El O3 (ozono) es una al tropo del oxígeno termodin micamente inestable, formado por tres
moléculas de este elemento; dado su elevado poder germicida y su descomposición
espontánea a oxígeno, se ha convertido en un agente potencial para garantizar la seguridad
microbiológica y la calidad de los alimentos, usándose como desinfectante de superficies
que se encuentren en contacto con alimentos, así como en la conservación, desinfección y
desodorizaci n, entre otras (Naito y Takahara, 2007; Rice, 2007; Kim et al., 1999).
El tratamiento con ozono retrasa en un 20 y 30% la maduración de muchos vegetales, lo
que permite la prolongación de su vida útil. Esto se debe principalmente a la acción del
ozono sobre el etileno, compuesto orgánico que actúa en el inicio de la maduración de frutas
y verduras (Parzanese, 2012).
Mecanismo de acción del ozono.
La acción microbicida del ozono se debe a su capacidad de oxidar componentes celulares
vitales de muchos microorganismos. El principal punto de acción son los constituyentes de
la superficie celular. Dependiendo del tipo de microorganismo, la pared celular está formada
por distintos componentes, en las bacterias se constituye de peptidoglicano, entre las
arqueobacterias se presentan distintas composiciones químicas, incluyendo glicoproteínas,
pseudopeptidoglicano o polisacáridos.
El ozono actúa sobre todos ellos oxidándolos y generando otros compuestos que ya no
forman la pared celular, por lo cual se incrementa la permeabilidad y puede ocasionar la lisis
celular. Además una vez que penetró la célula, el ozono daña los constituyentes de los
25
ácidos nucleicos (ARN y ADN); como consecuencia, los microorganismos no son capaces
de desarrollar inmunidad al ozono como sí lo hacen frente a otros agentes desinfectantes
(Parzanese, 2012).
1.7.2.3 Agente físico: irradiación ultra violeta (UV-C).
La luz ultravioleta es parte de la región no ionizante del espectro electromagnético de
radiación, está situada entre bandas de rayos X y la luz visible, con longitudes de onda que
van desde 100 hasta 400 nm, clasificándose de la siguiente manera (Díaz y Serrano, 2008;
González et al., 2006) (Tabla 7).
Tabla 7. Clasificación de la luz ultravioleta
TIPO LONGITUD DE ONDA (nm)
Luz UV de onda corta (UV-C) 100-280
Luz UV de onda media (UV-B) 280-315
Luz UV de onda larga (UV-A) 315-400
Fuente: Elaborado con información de Rivas (2009).
La irradiación UV-C tiene su máximo pico de emisión a 254 nm y se ha comprobado que es
esta longitud de onda donde presenta su mayor acción germicida, por lo que ha sido
ampliamente estudiada en varios tejidos vegetales (Artés y Allende, 2005).
El tiempo de aplicación de UV-C oscila entre 1 y 5 min, periodo que no incrementa
significativamente la temperatura del tejido (1-3°C), ni produce alteraciones o favorece los
procesos deteriorativos del producto. Una ventaja es que no deja residuos y no afecta las
características sensoriales (sabor y aroma) del producto. La sensibilidad de los tejidos al
tratamiento con UV-C difiere en función del genotipo, y en ocasiones las dosis altas pueden
favorecer la oxidación de compuestos bioactivos de las frutas y hortalizas, como vitamina C,
carotenoides y fenoles, así como el oscurecimiento superficial del tejido (González et al.,
2001).
Mecanismo de acción de la irradiación UV-C.
El modo de acción de la radiación UV-C reside en el daño que la irradiaci n provoca en el
N microbiano, es decir, cuando estos organismos se exponen a la radiaci n UV, sta
penetra la pared celular llegando hasta el núcleo donde se encuentra la informaci n
gen tica afect ndose las bases p ricas y pirimídinicas de los cidos nucleicos del N.
a luz crea un enlace covalente con las mol culas de tiamina adyacentes, creando un
estado conocido como un dímero de tiamina, bloqueando de esta forma las posteriores
replicaciones de ADN. Si el daño en el N no es reparado, se produce la muerte celular
(Figura. 9) ( dams y Moss, 99 ; íaz y Serrano, 00 ; Gonz lez et al., 00 ; P rez, 00 ).
26
Figura 9. Secuencia de ADN normal y modificado por la luz UV-C
Fuente: Elaborado con información de Díaz y Serrano (2008)
En general la resistencia a la irradiación UV-C sigue el siguiente patrón: bacterias Gram-
negativas < bacterias Gram-positivas < levaduras < esporas bacterianas < mohos < virus
(Maris, 2008).
En el caso de los productos mínimamente procesados, se ha observado una reducci n de la
alteraci n con dosis pequeñas de irradiaci n UV-C debidas al desarrollo de mecanismos de
resistencia basados en la acumulaci n de compuestos antif ngicos. Por lo tanto, la
irradiación UV-C actúa directamente causando daño en las células bacterianas, e
indirectamente estimulando mecanismos de defensa de los productos hortofrutícolas
(González et al., 2005).
1.8 Generalidades de los recubrimientos comestibles
1.8.1 Definición de los recubrimientos comestibles.
Un recubrimiento comestible (RC) se define como la capa delgada formada por materiales
comestibles depositada sobre la superficie del alimento con propósito de extender su vida
útil y proporcionarle una efectiva barrera contra los riesgos que generan las condiciones
ambientales existentes (Figueroa et al, 2011).
Dicho recubrimiento puede estar constituido por materiales poliméricos, como proteínas o
polisacáridos en solución hidrocoloide, que actúa como sistema mejorador de las
propiedades físicas y de barrera (Restrepo et al., 2010).
27
1.8.2 Propiedades de los recubrimientos comestibles.
Los recubrimientos comestibles se han desarrollado con el fin de extender la vida útil del
producto alimenticio, usarse como soporte de agente antimicrobianos, antioxidantes o
nutrientes, para disminuir la migración de la humedad, lípidos o el transporte de gases y
solutos (Figueroa et al, 2011).
Los recubrimientos se consideran una tecnología relativamente nueva que se ha comenzado
a emplear en la industria de alimentos en forma de finas capas mediante inmersión,
aspersión, pulverización o envolturas y el método depende de las propiedades reológicas de
las películas y la superficie de las hortalizas. Cabe resaltar que la divergencia de la
aplicación de los recubrimientos es un factor limitante para el desarrollo e implementación
de esta tecnología postcosecha, lo que reduce su versatilidad y condicionan su efectividad
(Figueroa et al, 2011). La Tabla 8 muestra algunas de las principales funciones de las
películas comestibles.
Tabla 8. Funciones de las películas comestibles
FUNCIÓN CARACTERÍSTICA DESCRIPCIÓN
Física
Color
Luminosidad.
Transparencia.
Espesor.
Textura.
Integridad estructural.
Color. Proporciona al fruto una mejora en
parámetros como croma y °hue relacionados
directamente con el color, propiciando un
atractivo visual más significativo.
Luminosidad. Incrementa o disminuye (de
acuerdo a las características del fruto) la
claridad u oscuridad del color en la superficie
del fruto.
Transparencia. El recubrimiento debe permitir
una transmisión de luz considerable para no
afectar la luminosidad y por consecuencia color
del fruto, ocasionando la perdida de un
parámetro fundamental para el consumidor.
Integridad estructural. Los recubrimientos
proporcionan mayor firmeza en la mayoría de
los frutos ocasionando una vida de anaquel más
larga.
28
Barrera
Transporte de gases (O2
y CO2).
Transporte al vapor de
agua.
Transporte de gases. Dicho parámetro es uno
de los más importantes en recubrimientos, ya
que afecta la respiración de las hortalizas, la
finalidad es retardar la maduración para
provocar una mayor vida de anaquel.
Transporte al vapor de agua. Debido a que el
principal problema en frutos es la presencia de
hongos y que a su vez estos necesitan elevadas
humedades relativas para crecer, en general se
requiere que el recubrimiento sea poco
permeable al vapor de agua evitando la
reproducción de microorganismos.
Transporte
Reducción de la
migración de grasas.
Reducción del transporte
de los solutos.
Reducción de la pérdida
de humedad.
Retención de los
componentes volátiles.
Generalmente con las propiedades de
transporte de los recubrimientos se busca que el
fruto no pierda propiedades naturales
importantes que puedan afectar su composición
nutricional, calidad o incluso sensorial.
Mecánica
Adhesividad, elasticidad,
resistencia a la ruptura.
Adhesividad. Se debe sujetar a la superficie del
fruto, esto se logra con una adecuada
formulación y considerando las características
propias del fruto. Elasticidad. El recubrimiento
debe soportar el manejo al que es sometido el
fruto, básicamente no debe romperse durante la
vida útil del fruto.
Fuente: Elaborado con información de Bósquez (2003).
1.8.3 Componentes de formación.
1.8.3.1 Matriz.
Los recubrimientos comestibles se han clasificado con base en el material estructural, de
modo que se habla de películas y recubrimientos basados en proteínas, lípidos,
carbohidratos o compuestas (Krotcha et al., 1994). Una película compuesta consiste en
lípidos e hidrocoloide combinados para formar una bicapa o un conglomerado. En estudios
29
recientes las tecnologías de recubrimientos comestibles y biodegradables contemplan la
producción de recubrimientos comestibles mediante la combinación de diversos
polisacáridos, proteínas y lípidos, con el fin de aprovechar las propiedades de cada
compuesto y la unión entre los componentes implementados, ya que las propiedades físicas
y de barrera dependen de los compuestos que integran la matriz polimérica y de su
compatibilidad (Quintero et al., 2010).
A continuación en la Tabla 9 se referencian algunos materiales como polisacáridos,
proteínas y lípidos, que han sido objeto de investigación como matrices de películas y
recubrimientos comestibles.
Tabla 9. Materiales empleados como matrices en recubrimientos comestibles
MATERIAL CARACTERÍSTICAS EJEMPLOS
Proteínas
Excelentes propiedades físicas y estructurales,
pobre capacidad de barrera frente a la humedad.
Flexibles, suaves, transparentes, sin sabor y olor.
Proteína de suero de
leche
Gelatina
Caseína
Ovoalbúmina
Gluten
Polisacáridos
Excelentes propiedades físicas y estructurales,
pobre capacidad de barrera frente a la humedad.
Flexibles, suaves, transparentes, sin sabor y olor,
claras, buena adhesión.
Carboximetilcelulosa
Alginato de sodio
Goma arábica
Maltodextrina
Pectinas
Lípidos
Excelentes propiedades de barrera frente a la
humedad debido a sus propiedades hidrofóbicas.
Pobre resistencia mecánica.
Poco flexible, suave, opaca, olor y sabor a cera.
Cera de abeja
Cera de carnauba
Cera de cadelilla
Ácidos grasos
Fuente: Elaborado con información de Quintero et al. (2010); Pastor (2010).
1.8.3.2 Proteína de suero de leche.
La leche contiene de 30-36 g/L de proteína total, las cuales se clasifican en proteínas de
suero y caseínas. Las proteínas del suero representan el 20% del total de las proteínas y
son las proteínas que permanecen en el suero de leche después de la coagulación de la
caseína durante la fabricación de quesos (Brunner, 1997). Tienen un excelente valor
nutritivo, solubilidad variable en agua y aptitud como agente emulsificante (Walstra et al.,
30
1999). Son caracterizadas por su solubilidad a pH 4.6. Las proteínas de suero contienen 5
tipos de proteínas: α-lactalb mina, β-lactoglobulina, albúmina de serum bovina,
inmunoglobulina y proteasas peptonas (McHunh, 1994).
Comercialmente, las proteínas del suero están disponibles en la forma de aislados (WPI) y
concentrados (WPC). Estos productos difieren tanto en la materia prima de origen como en
el proceso de elaboración y consecuentemente en su composición. Los WPC tienen
porcentajes de proteínas entre 30-85%, mientras que los WPI tienen contenidos de
proteínas mayores al 90%. El proceso de elaboración de los WPI posee mayor cantidad de
etapas e implica costos energéticos elevados, por esta razón los WPI tienden a ser
utilizados en aplicaciones más específicas que los WPC (Meza, 2009).
Usos y aplicaciones:
Los beneficios de la utilización de WPC y WPI en la industria alimenticia es muy deseable
como ingrediente nutritivo dado su alto valor biológico al contener una alta concentración de
aminoácidos esenciales.
Se han protegido trozos de manzanas con películas WPI y se encontró que éstas no
afectaron a la respiración ni a la pérdida de humedad de pigmentos verdes cuando eran
almacenados a altas humedades relativas. También han sido empleados películas de WPI
para proteger comida frágil, como pollo congelado en el cual el recubrimiento mejora la
integridad de la comida y reduce las perdidas por daños.
1.8.3.3 Carboximetilcelulosa (CMC).
La CMC es un polímero derivado de la celulosa, se encuentra formado por dos unidades de
β-D-glucosa y β-D-glucopiranosa 2-O-(carboximetil)-sal monosódica las cuales están
conectadas a trav s de enlaces glucosídicos β-1,4 (Figura 10) (Rachtanapun et al., 2012).
Éste polímero es capaz de formar una película al solidificar, actúan como ligante, espesante
y estabilizante, la concentración de este polisacárido para generar las propiedades
anteriores dependerá del uso y del tipo de producto, aunque generalmente oscila del 4 al
10% en artículos comerciales; además de lo anterior la CMC es capaz de producir
materiales transparentes, una cualidad importante en los recubrimientos, pues permite
mantener la apariencia de los productos (Valle et al., 2008).
31
Figura 10. Estructura de la carboximetilcelulosa
Fuente: Elaborado con información de Jiménez et al. (2011).
Usos y aplicaciones:
En industrias de alimentos (formador de geles, espesante, agente suspensor, coloide
protector) farmac uticas (formador de geles), cementeras (estabilizador y agente hidrofílico),
textiles, adhesivas, pesticidas (agente suspensor y pegamento), detergentes (inhibidor de
redeposici n de grasas en telas), papelera (dispersante, recubrimiento que mejora el brillo
del papel, mayor suavidad y resistencia a la grasa) y como aglutinante en cerámicas
(Jeantet et al. 2010; Rachtanapun et al. 2012).
1.8.3.4 Alginato de sodio.
Los alginatos son los polisacáridos más abundantes presentes en las algas marinas.
Comprenden hasta 40% de su peso seco. Son los componentes estructurales de la pared
celular de las algas, cuya función principal es dar rigidez, elasticidad, flexibilidad y capacidad
de enlazar agua (Hernández et al., 2005). Los alginatos son extraídos principalmente de tres
especies de algas marrones. En su estado natural, los alginatos se presentan como una
mezcla de sales de los cationes que comúnmente se localizan en el agua de mar,
principalmente Ca, Mg y Na. Las proporciones en las que estos iones están unidos al
alginato dependen de su composición, así como la selectividad de enlace de los cationes
alcalinotérreos por el alginato (Yabur et al., 2007).
La propiedad principal del alginato de sodio es su solubilidad al agua por ello son películas
impermeables a la grasa y ceras, pero permiten que el vapor de agua pase a través de ellas;
son quebradizas cuando están secas, pero pueden ser plastificadas con glicerol, sorbitol o
urea (McHugh, 1987).
Usos y aplicaciones:
El alginato tiene varios usos en la industria alimentaria gracias a las propiedades antes
mencionadas. Los alginatos como agentes estabilizadores se utilizan en la fabricación de
helados, ya que reduce la formación de cristales de hielo durante la congelación. La
32
capacidad de los alginatos es útil en salsas, jarabes y rellenos de pasteles. Los alginatos
son usados como emulgentes en mezclas agua-aceite en la elaboración de mayonesa y
aderezos para ensaladas (FAO, 2011).
1.8.3.5 Aditivos.
La necesidad del uso de aditivos en las formulaciones de recubrimientos o películas
comestibles ha tomado gran importancia en los últimos años, y es que los aditivos
promueven el mejoramiento de las características de los RC e incluso en algunos casos
promueven el uso de los mismos no solo como método de conservación del producto sino
como método de control de enfermedades (Figueroa et al., 2011).
Ciertos aditivos empleados en los recubrimientos comestibles permiten que exista mayor
aprovechamiento de los mismos, generando un mayor interés en el estudio y aplicación de
esta tecnología en distintos sectores alimentarios (Quintero et al., 2010).
En la Tabla 10 se presentan algunos aditivos más empleados en las formulaciones de
distintos recubrimientos.
Tabla 10. Aditivos empleados en la elaboración de recubrimientos comestibles
ADITIVO CARACTERÍSTICA EJEMPLOS
Plastificante
Es un alcohol con tres grupos hidroxilos. Principal
producto de la degradación digestiva de los lípidos.
Se presenta en forma de líquido a una temperatura
ambiental de 25 ° C y es higroscópico e inodoro.
Posee un coeficiente de viscosidad alto y tiene un
sabor dulce como otros polialcoholes.
Se emplea en la elaboración de productos de
extractos de t , caf , jengibre y otros vegetales;
fabricación de refrescos; aditivo (tipo tensoactivo
comestible) para mejorar la calidad del producto.
Glicerol
Manitol
Emulsificante
Son moléculas superficialmente activas que se
adsorben en la superficie de las gotas, formando
una membrana protectora que retarda la
aproximación de las gotas y su agregación, fomenta
la formación de la emulsión y estabilización a corto
plazo por acción interfacial.
Lecitina de soya,
polisorbatos,
monoglic ridos,
proteínas de huevo y
leche
33
Surfactante
Los ésteres de sorbitan y de polioxoetileno reciben
el nombre de polisorbatos y se conocen bajo la
marca comercial de Tween; son mezclas de esteres
de ácidos grasos con sorbitol y su anhídrido y se
obtienen condensando 20 moles de xido de etileno
por mol de sorbitol.
Se emplean para la modificación de la masa de pan,
estabilizantes de espuma y control de aireación,
control de viscosidad y efecto antiaglutinante.
Tween 80
Tween 60
Fuente: Elaborado con información de González (2010); Ruíz (2004); Habig y Krochta (1994).
CAPÍTULO II
OBJETIVOS
35
OBJETIVO GENERAL
Preservar la calidad y prolongar la vida útil de la remolacha roja (Beta vulgaris L.)
mínimamente procesada con la aplicación de recubrimientos comestibles constituidos de
alginato, carboximetil celulosa y proteínas del suero de leche.
OBJETIVO PARTICULAR 1
Evaluar las características en fresco de la remolacha que se encuentre en buenas
condiciones de inocuidad para elaborar un producto mínimamente procesado que guarde
sus características físicas y químicas durante el almacenamiento en refrigeración.
OBJETIVO PARTICULAR 2
Evaluar el efecto que tiene la aplicación de hipoclorito de sodio, ozono y UV-C como
desinfectantes aplicados a la remolacha mínimamente procesada para reducción de la carga
microbiana en coliformes totales, aerobios mesófilos, hongos y levaduras y efecto sobre los
parámetros de calidad (color, liberación de líquido y pérdida de peso).
OBJETIVO PARTICULAR 3
Evaluar el efecto que tiene la aplicación de recubrimientos comestibles a base de alginato,
CMC y proteínas de suero de leche, en diferentes concentraciones (0.5%, 0.5% y 10%),
evitando así la susceptibilidad a microorganismos, (coliformes totales, aerobios mesófilos,
hongos y levaduras), efecto sobre los parámetros de calidad (contenido de sólidos solubles,
color, liberación de líquido y pérdida de peso) y efectos en las características sensoriales.
CAPÍTULO III
MATERIALES Y MÉTODOS
37
Figura 11. Cuadro metodológico
38
3.1 Material biológico
Remolachas Beta vulgaris L. (Figura 12) en estado fresco y apariencia sana, fueron
adquiridas en la Central de abastos de la ciudad de México, fueron trasladadas al
Laboratorio de postcosecha de productos vegetales del Centro de asimilación tecnológica de
la UNAM para su estudio.
Figura 12. Remolacha variedad Beta vulgaris L.
3.2 Selección y acondicionamiento de las muestras
Las remolachas se seleccionaron buscando un tamaño uniforme (≥ 329 g) que cumpliera
con los requisitos mínimos establecidos en las disposiciones de la Norma INEN 1832, para
asegurar la obtención de un producto de calidad; clasificándose de acuerdo a su tamaño y
diámetro.
Los frutos se lavaron durante 3 minutos, con una solución de jabón neutro y agua corriente
en una concentración de 1mL/L de agua, y se dejaron secar para el posterior tratamiento.
3.4 Evaluación química y fisicoquímica de la remolacha
A las remolachas previamente seleccionadas se les realizó una evaluación química y
fisicoquímica obteniendo así los datos necesarios para su estudio. Cada prueba de realizó
por triplicado.
39
3.3.1 Parámetros químicos.
Determinación de humedad
La humedad se realizó por el método estufa de aire caliente (Figura 13), el cual se basa en
la pérdida de agua de la muestra por medio de su eliminación por evaporación, mediante la
aplicación de calor. Los resultados se expresaron en porcentaje (Pearson, 1998).
Figura 13. Estufa para determinar humedad
Determinación de fibra cruda
Este método se basa en la digestión acida y alcalina de la muestra obteniéndose un residuo
de fibra cruda y sales que con calcinación posterior se determina la fibra cruda (Figura 14).
Los resultados se expresaron en g/100g de muestra (NMX-F-090-S-1978).
Figura 14. Digestor para determinar fibra cruda
40
Determinación de cenizas totales
El análisis se realizó por el método de Klemm. El método se basa en la obtención del
residuo inorgánico que queda después de la incineración de la materia orgánica a 550°C
(Figura 15). El contenido de ceniza se expreso como porcentaje (Pearson, 1998).
Determinación de carbohidratos
a determinaci n de az cares reductores totales se hizo por el m todo de ane y Eynon que
est basado en la capacidad reductora de los az cares que tienen libre el grupo carbonilo.
Estos carbohidratos son capaces de reducir elementos como el Cu+2 y Fe+3, (el Cu+2 pasa a
Cu+1 por ejemplo) (Figura 16) (Pearson, 1998).
Figura 16. Determinación de carbohidratos
Figura 15. Mufla para incineración de cenizas
41
3.3.3 Parámetros de calidad.
Determinación de acidez titulable
La determinación de este parámetro se realizó mediante el análisis de la titulación directa,
que es la neutralización de los iones de hidrógeno del ácido con una solución de hidróxido
de sodio de concentración conocida. El cambio de acidez a la alcalinidad se determina
utilizando fenolftaleína como indicador (Meyer, 1982). Los resultados se expresaron como %
de ácido cítrico (Figura 17).
Figura 17. Determinación de acidez titulable
Determinación de pH
Se basa en la determinación de la actividad de iones hidrógeno (H+) medidos en un
potenciómetro usando un electrodo de vidrio y otro de referencia. La fuerza electromotriz
producida por el sistema de electrodos es proporcional al pH de la solución problema. El pH
de la remolacha se midió con un potenciómetro manual (marca HANNA instruments), por
medición directa a temperatura ambiente (Figura 18) (NMX-F-317-S-1978).
Figura 18. Potenciómetro manual
42
3.4 Elaboración de la remolacha MMP con aplicación de diferentes desinfectantes
Para la elaboración de remolacha mínimamente procesada se trabajó con tres diferentes
tipos de desinfectantes: hipoclorito sódico, ozono e irradiación UV-C y en concentraciones y
tiempo diferentes, más el control, como se muestra en la Tabla 11.
Tabla 11. Tratamientos de desinfección para la remolacha mínimamente procesada
Tratamiento de desinfección Concentración Tiempo
Hipoclorito 5% (v/v) 15 min
Ozono - 6 min
UV-C - 15 min
Control - -
En la Figura 19 se muestra el diagrama de bloques para la elaboración de la remolacha
mínimamente procesada con los diferentes tratamientos de desinfección.
43
Lavado del material
Desinfección de bandejas
PET por UV-C
Cortado
Picado
Envasado y almacenado
Selección y lavado
Pelado
Hipoclorito: 1% Tiempo: 10 min
Tiempo: 1 hora
T= 5°C
T= 5°C
T= 5°C
T= 5°C
5% 15 min
Pesado T= 5°C
Desinfección cloro Desinfección UV-C
15 min
Desinfección Ozono
6 min
Figura 19. Diagrama de proceso para la elaboración de la remolacha MMP con diferentes desinfectantes
44
3.5 Tratamientos de desinfección
3.5.1 Desinfección por hipoclorito.
La materia prima se sumergió en una solución de hipoclorito de sodio al 5% (v/v) durante 15
min, a continuación se dejó escurrir el exceso de agua clorada en las remolachas.
3.5.2 Desinfección por ozono.
El segundo lote de remolacha se sumergió en tres litros de agua por 6 min, tiempo del
ozonificador, para luego dejar secar y reposar para su posterior proceso.
3.5.3 Desinfección por irradiación UV-C.
El lote sobrante fue expuesto por irradiación UV-C, en una cámara de 80 x 100 x 80 cm,
provista de una lámpara germicida (marca Sankyo Denki, modelo G15 T16). La materia
prima se colocó por un tiempo de 15 min.
Los tratamientos de desinfección a excepción de la irradiación UV-C, se realizaron dentro de
una cámara de refrigeración a una temperatura de 5°C.
3.6 Elaboración de la remolacha MMP con aplicación de diferentes RC.
En la Tabla 14 se observan las formulaciones empleadas para la elaboración de los
recubrimientos, donde se muestra las concentraciones de proteína de suero de leche, CMC,
alginato y el control, así mismo en la Figura 20 se indica el proceso de elaboración y
aplicación de RC en la remolacha mínimamente procesada.
3.6.1 Elaboración de los RC.
Para la elaboración de las películas comestibles se empleó proteína de suero de leche,
carboximetilcelulosa y alginato. El plastificante utilizado fue glicerol anhidro (marca J.T.
Baker) y el surfactante Tween 80 (marca Hycel de México S.A de C.V).
Se procedió a preparar el recubrimiento comestible de acuerdo a las concentraciones
establecidas en la Tabla 12. La hidratación de los tres ingredientes fue a 38ºC, con agitación
constante en el homogenizador, enseguida se adicionó el plastificante y surfactente hasta
obtener una solución homogénea y transparente.
45
3.6.2 Aplicación de los RC.
La aplicación se basa primeramente en sumergir la materia prima en los polímeros
mencionados, por un tiempo de 3 minutos, transcurrido el tiempo de inmersión se elimina el
exceso escurriendólos durante 10 minutos y se procede a secar el recubrimiento por un
lapso de 2 horas con un ventilador incorporado en la cámara de frío. El almacenamiento fue
a 5ºC con humedad relativa de 85%.
Tabla 12. Formulación de recubrimientos
A los recubrimientos comestibles se les adicionó Glicerol, Cloruro de calcio y Tween 80,
para reducir la actividad acuosa superficial y emulsificante, respectivamente.
Polímero Concentración
(m/v)
Glicerol
(v/v)
Tween
80
(v/v)
Tiempo
de
inmersión
Cloruro
de
calcio
(m/v)
Tiempo
de
inmersión
Proteína 10% 1% 0.6% 3 min - -
CMC 0.5% 1% 0.6% 3 min - -
Alginato 0.5% 1% 0.6% 3 min 2% 3 min
Control - - - - - -
46
Figura 20. Elaboración y aplicación de RC
47
3.7 Evaluación del efecto de los desinfectantes y RC sobre los parámetros de calidad,
microbiológicos y sensoriales de la remolacha MMP
3.7.1 Parámetros de calidad.
Determinación de color
a determinaci n de color se realiz siguiendo la metodología descrita por Caamal et al.
( 0 ) la cual consisti en realizar cortes cuadriculares de porciones de la remolacha a las
cuales se le tomaron lecturas de acuerdo a la escala Hunter (L*a*b) en un colorímetro
(Minolta, CR- 00), el cual utiliza una fuente de luz para iluminar la muestra a medir. a luz
reflejada fuera del objeto pasa a trav s de unos filtros de vidrio rojo, verde y azul para
simular las funciones del observador para un iluminante en particular. Un fotodetector
ubicado m s all de cada filtro detecta la cantidad de luz que pasa a trav s de los filtros.
Estas señales por ltimo, se muestran como valores de , a y b (Moreno et al., 2006). Esta
determinación de realizó por triplicado. Con base a los parámetros obtenidos se calcularon
los parámetros de tono (°Hue), croma y luminosidad
Determinación de pérdida de peso
Se evalu mediante diferencia de pesos, tomando como base el peso inicial de cada una de
las charolas menos su peso final (Figura ). El resultado se expres como de p rdida de
peso durante el almacenamiento. a determinaci n se realiz para cada tratamiento, así
como para los controles durante todos los días de almacenamiento con muestras por cada
tratamiento.
Figura 21. Determinación de pérdida de peso.
48
Determinación de liberación de líquido
Para evaluar el desprendimiento de líquido se colocaron papeles filtro de 5 x 5 cm, los
papeles filtro fueron previamente secados en la estufa hasta llegar a peso constante, una
vez llegado al peso constante de cada papel, se acomodaron entre dos de ellos una
remolacha. Posteriormente se aplic un peso constante de 00 g durante 0 seg (Figura
). Finalmente, se determin el peso de los papeles filtro cada día de muestreo y se calcul
el porcentaje de desprendimiento de líquido por diferencia de peso final e inicial de los
papeles filtro (Navarrete, 009). os resultados fueron expresados en porcentaje de
desprendimiento de líquido.
Figura 22. Determinación de liberación de líquido
3.7.2 Parámetro fisicoquímico.
Determinación de sólidos solubles
a determinaci n de s lidos solubles fue medido directamente mediante un refract metro
(Atago) a 20 °C, con escala de 0%-32% ° rix (Figura ), el cual se fundamenta en el hecho
de que s lo parte de la luz incidente en el prisma de medici n es transmitida (aquella que lo
hace con un ngulo menor al ngulo crítico), debido a esto, se produce una divisi n neta del
campo en dos zonas, una clara y una oscura (Dios, 2001).
49
Figura 23. Refractómetro manual
a medici n se realiz colocando una gota del jugo extraído de las remolachas, el cual se
tom de 0 g de remolacha previamente homogenizada, sobre la cara del refract metro y
dirigi ndolo hacia la luz, se midi el contenido de s lidos solubles expresados en rix.
3.7.3 Determinación de parámetros microbiológicos.
Se determinaron mohos y levaduras, coliformes totales y aeróbios mesófilos por medio del
método de siembra directa en placa, se trabajó con tres dilusiones (10-1, 10-2, 10-3) los
resultados se expresan en log10(UFC/g) (Figura 24).
Para la evaluación de los desinfectantes aplicados en la remolacha MMP se evaluaron en
los días (0, 4, 8), mientras que para la evaluacion de los RC se evaluaron al día (0, 9).
Coliformes totales: (NOM-113-SSA-1994)
Mesófilos aerobios: (NOM-092-SSA-1994)
Hongos y levaduras: (NOM-111-SSA-1994)
Figura 24. Análisis microbiológicos
50
3.7.4 Determinación de parámetros sensoriales en los RC.
Para la evaluación de los parámetros sensoriales se aplicaron pruebas hedónicas (de
preferencia), que son aquellas en las cuales el juez expresa su reacción subjetiva ante el
producto, indicando si le gusta o le disgusta, si lo acepta o lo rechaza, se aplicó a 15
panelistas no entrenados, siendo evaluados los atributos de brillo, firmeza, aroma, sabor y
textura (Centurión et al,. 2008; Pedrero y Pangborn, 1994). Para la prueba hedónica se
tomó una escala de 1 a 5 puntos, en la Tabla 13 se detalla cada atributo con su respectiva
escala. Las pruebas sensoriales se aplicaron al día cero y noveno día de almacenamiento.
Tabla 13. Escalas hedónicas empleadas para los parámetros sensoriales de la remolacha mínimamente
procesada
Escala de
brillo
Escala de
firmeza
Escala de
aroma
Escala de
sabor
Escala de
textura
5. Muy brillante 5. Muy firme 5. Muy
agradable
5. Muy
agradable
5. Muy
agradable
4. Brillante 4. Firme 4. Agradable 4. Agradable 4. Agradable
3. Ni brillante ni
no brillante
3. Ni firme ni
suave
3. Ni agradable
ni desagradable
3. Ni agradable
ni desagradable
3. Ni agradable
ni desagradable
2. Poco brillante 2. Suave 2. Poco
agradable
2. Poco
agradable
2. Poco
agradable
1. Nada brillante 1. Muy suave 1. Muy
desagradable
1. Muy
desagradable
1. Muy
desagradable
3.7.5 Análisis estadísticos.
Todas las determinaciones se realizaron por triplicado. Los resultados obtenidos se
analizaron mediante un análisis de varianza de un solo factor tanto en desinfectantes como
en RC. Para determinar la diferencia estadística entre las medias se aplicaron pruebas de
rango multiple mediante el uso del programa SPSS (Statistical Package for the Social
Sciences) versión 16.
CAPÍTULO IV
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
52
4.1 Caracterización química de la remolacha
La composición química de las hortalizas depende en gran medida de las condiciones del
cultivo, variedades y clima (Astiasarán y Martínez, 2000). Para conocer la composición
química de la remolacha (Beta vulgaris L.), en la Tabla 14 se muestran los componentes
evaluados.
Tabla 14. Composición química de la remolacha
Los valores muestran la media de tres replicas ± desviación estándar
El agua presente en la remolacha constituye un 84.73% siendo el componente mayoritario
en esta hortaliza, concordando con Morrillaz y Delgado (2012) el cual obtuvo 84.70% de
humedad, mientras que no se coincidió con lo reportado por Berlitz y Grosch (1997) con un
porcentaje de humedad de 88.8% y Moreiras et al., (2006) que determinó 89.2% de
humedad en la remolacha, esta diferencia se debe quizás a la variedad evaluada, ya que los
datos son nada más referenciales y no indican la variedad analizada por los autores.
Los carbohidratos conforman la segunda parte mayoritaria en la hortaliza, como la sacarosa
y la fructosa que puede llegar hasta el 10% de su peso. Esto hace de la remolacha una de
las hortalizas más ricas en azúcares, superada únicamente por otra de sus variedades como
lo es la remolacha azucarera. Según Wills et al., (1999), en la remolacha el contenido de
glucosa y fructosa es inferior a 1g/100g, mientras que el de sacarosa es de 8 g/100g, valor
que concuerda con el contenido de azúcares totales obtenidos en la remolacha de 9.6
g/100g.
El siguiente componente evaluado fue la fibra cruda la cual presenta un 2.10% siendo está
similar a la reportada por Berlitz y Grosch (1997). El contenido de fibra es importante dado
que en la alimentación humana el aporte de fibra mejora el tránsito intestinal y desempeña
una importante función para la prevención y el tratamiento de algunas enfermedades
crónicas.
Componente Remolacha (g/100g muestra)
Humedad 84.7 ± 0.02
Azúcares totales 9.6 ± 0.5
Fibra cruda 2.1 ± 0.1
Proteína 1.5±0.5
Cenizas 1.2±0.1
53
Desde el punto de vista de la nutrición proteica, las hortalizas tienen poco valor debido a que
los compuestos nitrogenados se encuentran entre 0.1 y 1.3%, como ocurre con la remolacha
1.5±0.5 (Primo, 1997).
Las cenizas totales, representan el contenido de minerales en los alimentos, siendo el
potasio el principal micro elemento presente en la remolacha seguido por el sodio, fósforo,
calcio y magnesio tal como se reporta en la literatura de Morrillaz y Delgado (2012). El
contenido de minerales evaluado en la remolacha constituyó un 2.10% valor que coincide
con los reportados por Berlitz y Grosch (1997).
4.2 Caracterización físico-químicas de la remolacha
La calidad se ha definido como el grado de excelencia que reúnen las características que
tienen importancia y contribuyen a la aceptación del producto. En la Tabla 15 se muestran
los parámetros fisicoquímicos considerados para la remolacha.
Tabla 15. Propiedades fisicoquímicas de la remolacha
Los valores muestran la media de tres replicas ± desviación estándar
La determinación de pH sirve para indicar la concentración de iones hidronio [H3O+]
presentes en determinados alimentos (González, 2010). El valor obtenido en la investigación
fue de 6.02, coincidiendo este valor con los reportados por Moreno et al., (2007) con un pH
de 6.05, quien evaluó el pH de la remolacha variedad Beta vulgaris L.
Así mismo los sólidos solubles, están constituidos en mayor proporción en azúcares
reductores y no reductores, encontrándose en la remolacha un contenido de 10 °Brix valor
similar reportado por Moreno et al., (2007) concordando con 10 °Brix en remolacha.
Los vegetales contienen pequeñas cantidades de ácidos orgánicos que actúan como
intermediarios que pueden acumularse en las vacuolas. La acumulación de ácidos orgánicos
imparte sabor ácido o agrio. Los ácidos más ampliamente distribuidos y más abundantes
son el cítrico y el málico (Navarrete, 2009). Los niveles de acidez presentes en la remolacha
Componente Remolacha
pH 6.02 ± 0.03
Sólidos solubles (°Brix) 10 ± 0.1
Acidez (% ácido cítrico) 0.16 ± 0.01
Longitud ecuatorial (cm) 7.6±0.3
Peso (g) 341.3±10.1
54
se comportan de manera similar a los reportados por Moreno et al., (2007) con un valor de
0.16% de ácido cítrico.
En base a la norma INEN 1832 la remolacha variedad (Beta vulgaris L.), se encontró dentro
del rango (≥ 9 g), ya que presentaron un peso entre 330-350 g, siendo este valor similar al
que reporta la norma, así mismo su longitud que fue de 7.6 cm considerándolas como
remolachas de clase normal.
4.3 Evaluación de los desinfectantes sobre la calidad de la remolacha MMP
4.3.1 Determinación de luminosidad.
La luminosidad es un parámetro que nos permite describir objetivamente los cambios de
color en los frutos, que va de una reflexión nula (L=0) a una reflexión difusa perfecta (L=100)
(Mandujano, 1993), en la Figura 25 se puede observar los efectos de los tratamientos con
diferentes desinfectantes sobre la luminosidad de la remolacha mínimamente procesada
almacenada a 5°C y 85% H.R. Observándose a lo largo del almacenamiento una
disminución en la brillantez tanto para el control como para los tratamientos desinfectados
con cloro, ozono e irradiación UV-C.
La luminosidad en la remolacha control no presentó diferencia significativa (p≤0.0 ) durante
el día cero de almacenamiento con el cloro pero sí presentó diferencia significativa para el
tratamiento con ozono e irradiación UV-C.
Durante los días de almacenamiento se observó que el tratamiento de desinfección con
cloro y el lote control no tuvieron diferencia significativa (p≤0.0 ) hasta el octavo día de
almacenamiento, mientras que para el doceavo día los tratamientos de desinfección
aplicados a la remolacha, cloro y UV-C no tuvieron diferencia significativa entre si, pero si
hubo una diferencia significativa con el ozono y cloro siendo el ozono el que obtuvo mayor
luminosidad al final del almacenamiento L=42.6 y el control con un bajo valor de luminosidad
L=27.
La luminosidad de las remolachas mínimamente procesadas se vio afectada por la
desinfección por irradiación UV-C, obteniendo un valor al final del almacenamiento de L=31,
siendo estos resultados similares en comparación con los estudios de González et al.,
( 00 ) en uva de mesa cv. „superior‟, en el que afirman que de ser un tratamiento severo
puede tener como consecuencia el oscurecimiento de la misma durante el almacenamiento,
o bien en el estudio realizado por Piga et al., (1997) en pera (Gialla) en el que concluye que
el tratamiento no tiene efecto contra el deterioro y causa daño en la dermis del fruto.
La luminosidad para el lote control desde el inicio hasta el final del tratamiento mostró
diferencia altamente significativa (p≤0.0 ) con los tratamientos de desinfecci n aplicados a
55
la remolacha mínimamente procesada, obteniéndose una reducción del 23%, este
parámetro es afectado por el desprendimiento de agua, ya que las hortalizas al perder agua
pierden su brillantez, lo que se ve reflejado en la disminución del parámetro L que mide
precisamente la luminosidad o brillo. Este parámetro generalmente indica frescura o
ausencia de pérdida de agua.
Figura 25. Cambios en la luminosidad aplicando diferentes desinfectantes.
Las barras verticales representan ± desviación estándar.
4.3.2 Determinación de croma.
Los valores de cromaticidad de la remolacha con los diferentes tratamientos de desinfección
(cloro, ozono y UV-C) mostraron diferencia significativa (p≥0.0 ) al inicio del estudio. En la
Figura 26 se muestran los cambios en el croma de la remolacha tratadas con cloro siendo
ésta la que presentó menos cromaticidad con un valor de 33.3 en comparación con las
tratadas con ozono y UV-C almacenadas en el día cero.
0 4 8 12
20
30
40
50
Tiempo de almacenamiento (Días)
Lu
min
osi
da
d (
L)
CONTROL CLORO OZONO UV-C
56
Figura 26. Cambios en el croma aplicando diferentes desinfectantes
Las barras verticales representan ± desviación estándar.
Para el octavo día de almacenamiento, las remolachas desinfectadas con cloro, ozono, UV-
C no mostraron diferencia significativa (p≥0.0 ) observando un comportamiento muy similar,
pero si se encontró diferencia significativa (p≥0.0 ) entre el control y los tratamientos de
desinfección.
Al término del almacenamiento se observó que las remolachas mínimamente procesadas
tratadas con diferentes desinfectantes si presentaron diferencia significativa (p≥0.0 ) entre
sí, observándose una clara disminución de la cromaticidad desde el inicio hasta el final del
almacenamiento, para el control una disminución del 13%, cloro 12% ozono 12% y UV-C un
14%. El mayor valor de cromaticidad para el tratamiento de desinfección con ozono de 32 y
el de menor con cloro de 29 al final del almacenamiento.
La disminución de la cromaticidad de la remolacha mínimamente procesada, desinfectada
con cloro se ve afectada por varios factores ya que numerosos autores han descrito efectos
negativos en la calidad de las hortalizas desinfectadas con cloro, como el no beneficiar en el
control del pardeamiento de frutas y hortalizas (Beltrán et al., 2005), oscurecimiento en
champiñón (Escriche et al., 2001), efecto en el color en frutos de uchuva (Alvarado et al.,
2004) así mismo como la producción de productos secundarios como las cloraminas y
trihalometanos, perjudiciales para el ser humano (Simons y Sanguansri, 1997).
0 4 8 12
20
30
40
Tiempo de almacenamiento (Días)
Cro
ma
tici
da
d
CONTROL CLORO OZONO UV-C
57
4.3.3 Determinación de tono.
La Figura 27 presenta el estudio del efecto de los tratamientos de desinfección por cloro,
ozono y de la irradiación UV-C, teniendo para el día cero de almacenamiento un valor de 22°
Hue, no presentando diferencia significativa (p≥0.0 ) con el control. Sin embargo para el
octavo día de estudio, el control y el tratamiento de desinfección cloro, no presentaron
diferencia significativa entre sí (p≥0.0 ), obteniendo los valores más bajos de 18° Hue para
el control y 19° Hue para el tratamiento con cloro. Para el día 12 de almacenamiento el
control no presentó diferencia significativa (p≥0.0 ) con respecto a los tratamientos con cloro
y UV-C, pero sí present diferencia significativa (p≥0.05) con el tratamiento con ozono;
reportando un valor de tonalidad para el ozono de 21° Hue siendo superior a todos los
tratamientos experimentados, concluyendo así que el ozono fue el que conservó mejor a la
remolacha mínimamente procesada. Otros estudios reportan que el ozono conserva la
calidad del pimiento rojo mínimamente procesado manteniéndolo con un color uniforme
durante 14 días con un valor de 25° Hue, no produciendo manchas ni decoloraciones en el
alimento (Horvitz y Cantalejo, 2007). Otros autores obtuvieron resultados similares en
cebollas (Fan et al., 2001), tomates enteros mínimamente procesados (Aguayo et al., 2006)
y lechuga iceberg (Singh et al., 2002; Koseki y Isobe, 2006). A su vez, en brócoli, el
tratamiento con ozono permitió mantener el color verde y reducir el amarillamiento, pero
también se observó pardeamiento en las superficies de corte de los tallos (Forney et al.,
2003).
Figura 27. Cambios en la tonalidad aplicando diferentes desinfectantes
Las barras verticales representan ± desviación estándar.
0 4 8 12
10
20
30
Tiempo de almacenamiento (Días)
To
na
lid
ad
(°H
ue
)
CONTROL CLORO OZONO UV-C
58
4.3.4 Efecto visual de la aplicación de desinfectantes en remolacha MMP.
La apariencia de las remolachas mínimamente procesadas con tratamientos de desinfección
y sin tratamiento en el día cero de almacenamiento correspondió a una remolacha brillosa y
libre de daños (Tabla 16), para el día 4 se observó más oscurecimiento para el tratamiento
de desinfección con cloro, mientras que para los demás tratamientos y el control la
remolacha mínimamente procesada mostraron una apariencia sana y óptima para ser
consumida. Sin embargo para el día 8 de almacenamiento las remolachas tratadas con
cloro, UV-C y el control presentaron cambios en el color y no presentó el color característico
visual de consumo de las remolachas mínimamente procesadas, siendo el ozono quien
conservó la apariencia y color característico de la remolacha mínimamente procesada. Al
final del almacenamiento (12 días) el tratamiento que mejor apariencia presentó fue con
ozono, mientras que las tratadas con cloro, UV-C y el control; además de presentar deterioro
en la remolacha mínimamente procesada, la luminosidad disminuyó, y no presentó el color
característico visual, por lo que este es un factor muy importante para descartar los
tratamientos con cloro y UV-C.
Tabla 16. Efecto visual de la aplicacion de desinfectantes a la remolacha MMP.
59
4.3.5 Determinación de pérdida de peso.
La pérdida de agua es un factor que incide negativamente sobre la calidad. Consiste en la
transferencia de vapor de agua desde los tejidos hace el medio circundante, la cual se
manifiesta mediante marchitamiento, afectando el peso, la apariencia y la textura,
provocando menor suculencia y firmeza.
En el presente estudio con ninguno de los tratamientos se encontraron diferencias
significativas (p≥0.05) en pérdida de peso para el día cero de almacenamiento de las
remolachas mínimamente procesadas (Figura 28), sin embargo para el 4 día y hasta el final
del almacenamiento de las remolachas existi diferencia significativa (p≥0.0 ) entre los tres
tratamientos aplicados; siendo el tratamiento con cloro el que presentó mayor porcentaje de
pérdida de peso 0.6% y el de menor con el tratamiento de desinfección UV-C con un 0.2%
de pérdida de peso. Estos resultados son comparables con los reportados en el estudio de
Olaco (2013) donde existe mayor pérdida de peso en papayas (5.6%) a los 10 días de
almacenamiento irradiadas por un tiempo de 40 mín. Existen también estudios en mango
tratados con UV-C por 10 min los que presentaron una pérdida de peso del 6% (González et
al., 2005). A pesar de que los tratamientos de desinfección aplicados a la remolacha
mínimamente procesada tuvieron diferencia significativa (p≥0.0 ) entre sí, el lote
desinfectado con ozono obtuvo la menor pérdida de peso en comparación con el tratamiento
con UV-C reportando un valor para el día 12 de almacenamiento del 0.4%, esto resulta
efectivo para la remolacha mínimamente procesada, ya que estudios reportan que la
desinfección con ozono en tomate variedad Tavira fue la que presentó menor pérdida de
peso en comparación del control que no recibió ningún tratamiento (Palacios y Amigo,
2006).
Figura 28. Efecto de los desinfectantes en la pérdida de peso
Las barras verticales representan ± desviación estándar
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
0 4 8 12
Pé
rdid
a d
e p
eso
(%
)
Tiempo de almacenamiento (Días)
Control Cloro Ozono UV-C
60
4.3.6 Determinación de liberación de líquido.
La liberación de líquido es un parámetro que se encuentra relacionado con la firmeza del
fruto u hortaliza, ya que si el tejido celular resulta dañado el primer indicio es la pérdida de
líquido y/o solutos. La degradación de los hidratos de carbono polim ricos, especialmente la
de las sustancias p cticas y hemicelulosas, debilita las paredes celulares y las fuerzas
cohesivas que mantienen unas células unidas a las otras. Las sustancias pécticas proceden
de un precursor insoluble, la protopectina, que se encuentra ligada por enlaces cruzados a
otras cadenas polim ricas a trav s de puentes de calcio y est unido a otros az cares.
Durante la maduración la protopectina va gradualmente degradándose. La velocidad de
degradaci n de las sustancias p cticas est directamente relacionada con la de
ablandamiento de la hortaliza (Navarrete, 2009).
El lote de remolachas mínimamente procesadas que no fueron desinfectadas presentaron
una liberación de líquido del 12% (Figura 29), menor en comparación a las desinfectadas;
esto referente al día cero de almacenamiento, mientras que para el lote de las remolachas
mínimamente procesadas desinfectadas, se observó diferencia significativa (p≥0.0 ) entre
los tratamientos con cloro contra ozono y UV-C teniendo como resultado mayor pérdida de
peso para el lote desinfectado con ozono y UV-C con un promedio de 20%.
Para el final del almacenamiento las remolachas mínimamente procesadas no presentaron
diferencia significativa (p≥0.0 ) entre los tratamiento de desinfecci n aplicados a la
remolacha mínimamente procesada obteniendo valores similares de liberación de líquido
para dichos tratamientos
Figura 29. Efectos de los desinfectantes sobre la liberación de líquido
Las barras verticales representan ± desviación estándar.
0
5
10
15
20
25
0 4 8 12
Lib
era
ció
n d
e l
ìqu
ido
(%
)
Tiempo de almacenamiento (Dìas)
Control Cloro Ozono UV-C
61
4.3.7 Efecto en la calidad microbiológica.
La calidad microbiológica determina la vida útil de las muestras de remolacha mínimamente
procesada a lo largo del almacenamiento. Por ello se realizaron controles microbiológicos de
las muestras a las que se les aplicaron los métodos de desinfección, (hipoclorito de sodio,
ozono y UV-C). Las Figuras 30, 31 y 32 muestran los recuentos de aerobios mesófilos,
hongos y levaduras y coliformes totales para las muestras de remolacha mínimamente
procesada, durante su almacenamiento por 12 días a 5ºC.
Los análisis microbiológicos realizados mostraron recuentos de bacterias mesófilas para el
día cero de almacenamiento en los tres tratamientos aplicados de desinfección, siendo el de
mayor concentración el tratamiento aplicado con cloro con una concentración inicial de 1.70
log ufc/g similar al lote control, mientras que para los tratamientos de desinfección con
ozono y UV-C se obtuvieron valores de 1.5 log ufc/g. Al cuarto día de almacenamiento las
muestras desinfectadas con ozono y UV-C evidenciaron un aumento de 0.5 y 0.2 unidades
log respectivamente, para el octavo día de almacenamiento continua el crecimiento
microbiológico para los tratamientos de cloro y UV-C; mientras que para el tratamiento
desinfectado con ozono se produjo una reducción en los recuentos iniciales de 0.6 unidades
logarítmicas. Estos resultados coinciden con los reportados por Aguayo et al., (2006) que
también observaron una reducción de 0.5 y 0.6 log ufc/g en la flora de mesófilos para el
melón mínimamente procesado. Al finalizar el doceavo día se pudo evidenciar un
crecimiento significativo con respecto al día cero, este incremento probablemente puede ser
atribuido a que algunos microorganismos aerobios mesófilos tienen la capacidad de crecer a
temperaturas de refrigeración de ± 4 ºC. Las razones que explican este comportamiento se
podrían atribuir a condiciones genotípicas de los microorganismos; por ejemplo, la mayoría
de la flora de tipo mesófilo puede también ser psicótrofo, es decir que pueden desarrollarse
a temperaturas de refrigeración (Camacho et al., 2001; Rodríguez et al., 2006).
El lote de remolachas mínimamente procesadas desinfectadas con ozono es la que obtuvo
menor concentración al final del estudio con un valor de aerobios mesófilos de 1.40 log ufc/g
mientras que el tratamiento que obtuvo menor eficacia en la desinfección de las remolachas
mínimamente procesadas es el cloro con un contenido de aerobios mesófilos de 2.30 log
ufc/g al día 12, cabe recalcar que los valores obtenidos de los tratamientos experimentados
ninguno se aproximó a los límites establecidos por la norma mexicana NOM-093-SSA1-1994
que como límite se acepta 5.17 log ufc/g (Camacho et al., 2001; Rodríguez et al., 2006).
62
Figura 30. Efectos de los desinfectantes sobre la calidad microbiológica en aerobios mesófilos.
En lo referente a mohos y levaduras; al día cero de almacenamiento se observa ausencia de
mohos y levaduras en todos los tratamientos incluido el control. Al cuarto día de
almacenamiento el lote control es el único que presenta crecimiento de mohos y levaduras
con un valor 0.7 log ufc/g, mientras que para el octavo día de almacenamiento ya se
evidencia la presencia de mohos y levaduras en los tratamientos de desinfección aplicados
con valores < 1 log ufc/g para los tratamientos de desinfección con ozono y de 1 log ufc/g
para el tratamiento de desinfección con cloro. Para el último día de almacenamiento las
remolachas mínimamente procesadas desinfectadas con cloro son las que presentaron
mayor concentración de mohos y levaduras con un valor de 1.18 log ufc/g seguidamente del
producto desinfectado con UV-C con una concentración de 1 log ufc/g, mientras que para el
lote desinfectado con ozono es el que se mantuvo igual tanto en el octavo día hasta el final
obteniendo una concentración de 0.70 log ufc/g siendo la menor entre todos los
tratamientos.
Se puede evidenciar la eficacia de los tratamientos aplicados en la remolacha mínimamente
procesada, ya que los recuentos de mohos y levaduras se encontraron por debajo al límite
máximo permisible de 6 log ufc/g, recomendado para frutas y hortalizas frescas y
mínimamente procesadas (MINSA, 2008).
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
0 4 8 12
Ae
rob
ios
me
sófi
los
Lo
g (
10
) U
FC
/g
Tiempo de almacenamiento (Días)
Control Cloro Ozono UV-C
63
En el tratamiento de desinfección con UV-C se encontró el mismo comportamiento reportado
por Márquez y Pretell (2013), en rebanadas de mango mínimamente procesado presentando
un valor de 0.70 log ufc/g.
Figura 31. Efecto de los desinfectantes sobre la calidad microbiológica en mohos y levaduras.
En cuanto a la evaluación de coliformes totales los resultados muestran que en el día 0 no
existió recuentos de coliformes totales en los tres tratamientos aplicados a la remolacha
mínimamente procesada; mientras que para el lote control se observa un valor de 1.70 log
ufc/g. Para el cuarto día de almacenamiento el único tratamiento de desinfección que
presentó recuentos de coliformes totales fue el tratamiento con cloro presentando un valor
de una unidad log ufc/g. En el octavo día de almacenamiento se identificaron
concentraciones de coliformes totales en el tratamiento de desinfección con UV-C
obteniendo un valor de 0.70 log ufc/g. Al finalizar el almacenamiento de las remolachas
mínimamente procesadas, la mayor concentración de coliformes totales se encontró en los
tratamientos de desinfección con cloro y UV-C obteniendo valores similares con un valor de
1 log ufc/g, mientras que el tratamiento de desinfección con ozono resultó ser el de menor
concentración presentando un valor de 0.70 log ufc/g, valores que permanecen dentro de los
rangos establecidos por la norma mexicana NOM-093-SSA1-1994 para frutas y hortalizas
crudas la cual indica límites máximos de 2 log ufc/g.
En los análisis microbiológicos determinados se distingue el ozono como desinfectante que
mayor eficacia tuvo en la conservación de la remolacha mínimamente procesada. Estudios
realizados por Beltrán, et al., (2005) aplicados a lechuga mínimamente procesada,
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
0 4 8 12
Mo
ho
s y
le
va
du
ras
Lo
g1
0 U
FC
/g
Tiempo de almacenamiento (Días)
Control Cloro Ozono UV-C
64
desinfectada con ozono indica el control que tiene el ozono en la carga microbiana, no
presenta efectos desfavorables en el contenido de antioxidantes, además se observa un
efecto beneficioso en el control del pardeamiento en las muestras lavadas y desinfectadas
con ozono que desinfectadas con cloro. Efectos similares reportan Spotts y Cervantes
(1992), al inhibir mohos y levaduras en uva de mesa, Liew y Prange (1994) en zanahoria y
melón amarillo y Horvitz y Cantalejo (2007) en pimiento.
Figura 32. Efecto de los desinfectantes sobre la calidad microbiológica en coliformes totales.
4.4 Evaluación de la aplicación de RC sobre la calidad de la remolacha MMP
Las hortalizas cortadas listas para consumir son susceptibles al deterioro físico, químico y
nutricional, disminuyendo la calidad del producto. La aplicación de recubrimientos
comestibles ha demostrado tener capacidad para reducir el deterioro del alimento, mejorar la
apariencia y disminuir la pérdida de aromas (Chavirrias, 2009).
A continuación se describen los cambios, en los parámetros de calidad producidos por la
aplicación de recubrimientos a base de alginato de sodio, CMC y proteína de suero de
leche.
0,00
1,00
2,00
3,00
0 4 8 12
Co
lifo
rme
s to
tale
s L
og
10 U
FC
/g
Tiempo de almacenamiento (Días)
Control Cloro Ozono UV-C
65
4.4.1 Determinación de sólidos solubles.
El contenido de sólidos solubles es un buen estimador del contenido de azúcar en las frutas
y hortalizas. En la Figura 33 se observa el efecto de los recubrimientos comestibles en la
remolacha mínimamente procesada. Estadísticamente se observó que no existe diferencia
significativa (p≥0.0 ) para el día cero de almacenamiento entre el control y los tres
recubrimientos aplicados a la remolacha mínimamente procesada, alcanzando valores de
9.6 °Brix. Para el cuarto día de almacenamiento se observó un ligero aumento para el caso
de los recubrimientos elaborados con alginato de sodio y proteínas de suero de leche
mostrando 9.8 °Brix y en las remolachas control y CMC los valores se mantuvieron
constantes de 9.6 °Brix.
Estadísticamente se observó que los recubrimientos comestibles elaborados de alginato de
sodio y proteína de suero de leche, fueron los que presentaron diferencia significativa
(p≥0.0 ) con respecto al control.
Para el octavo día de almacenamiento se observó que los sólidos solubles del control se
encontraron 10.0 °Brix, mientras que los tratamientos se encontraron entre 9.7-10.1 °Brix.
Mostrando diferencia significativa (p≥0.0 ) entre los tratamientos con CMC y proteína, pero
no existiendo diferencia significativa (p≥0.0 ) entre el recubrimiento comestible de alginato.
Durante el doceavo día de almacenamiento de observó una ligera disminución de los °Brix
tanto en las remolachas control como en las remolachas con recubrimientos comestibles de
CMC a excepción del alginato y proteína, que mostró un aumento de los sólidos solubles
dando un valor de 9.9 y 10.2 °Brix respectivamente, presentando diferencia significativa
(p≥0.0 ) entre los tratamientos y el control pero no existiendo diferencia significativa
(p≥0.0 ) entre el alginato y el control.
Estudios realizados por González Aguilar et al., (2005) mostraron que los sólidos solubles de
papayas frescas cortadas recubiertas con alginato almacenadas a 5 ºC, los frutos tenían un
contenido inicial de SST de 7% y fue aumentando ligeramente durante el almacenamiento
como consecuencia de la maduración y senescencia del producto, sin embargo el control
tiene los más altos niveles de SST a partir del día 12 donde alcanza valores de 10%
comparándolo con los frutos que contenían el recubrimiento de alginato. Con estos
resultados se puede asumir que las cubiertas de CMC fueron capaces de retardar la
maduración y senescencia de las remolachas mínimamente procesadas.
66
Figura 33. Efecto de los RC en la remolacha MMP sobre los sólidos solubles.
Las barras verticales representan ± desviación estándar.
4.4.2 Determinación de luminosidad.
La luminosidad es uno de los parámetros más importantes en una película. Para el día cero
de almacenamiento de las remolachas mínimamente procesadas, las películas con matriz
de CMC mostraron un 17% (47.98 a 39.62) mayor porcentaje de luminosidad que las
adicionadas con alginato, así mismo la matriz de CMC mostró un 40% (47.98 a 34.31)
mayor porcentaje de luminosidad que las películas adicionadas con proteína de suero de
leche, existiendo diferencia significativa (p≥0.0 ) entre los recubrimientos comestibles y el
control (Figura 34). La aplicación del recubrimiento a base de CMC sobre la remolacha
mínimamente procesada para el cuarto día de almacenamiento aumentó un 2% en los
valores de luminosidad con respecto al control, el recubrimiento a base de alginato adquirió
un valor de L=37.25, así mismo para el recubrimiento elaborado a partir de proteína de
suero de leche present una = .46, encontrando una diferencia significativa (p≥0.0 )
entre los tres recubrimientos aplicados.
En el octavo día de almacenamiento el control comenzó con un descenso de la luminosidad,
estos descensos se le atribuyen a que comienzan las reacciones de oscurecimiento en la
pulpa de la remolacha lo que hace que las hortalizas ya no se vean tan luminosos
9,0
9,2
9,4
9,6
9,8
10,0
10,2
10,4
10,6
0 4 8 12
° B
rix
Tiempo de almacenamiento (Días)
CONTROL CMC ALGINATO PROTEINA DE SUERO
67
provocando una disminución de la calidad de la hortaliza fresca cortada lista para consumir
(Mastrocola, 1991).
El control tuvo L=29.189, en tanto que el tratamiento que proporcionó mayor luminosidad fue
el recubrimiento con CMC con L=42.078, seguido del alginato con L=35.133 y proteína con
L=33.423, manteniendo un comportamiento constante en este parámetro hasta el final del
almacenamiento. El recubrimiento que proporcionó mayor luminosidad fue el recubrimiento
con CMC y que estadísticamente mostró diferencia significativa (p≥0.0 ) entre los dos
recubrimientos aplicados.
Los resultados del presente trabajo concuerdan por los reportados por Sánchez (2013),
donde emplea películas comestibles a base de carboximetilcelulosa comercial para la
zarzamora, donde se destaca el aumento de la luminosidad en la zarzamora en todo el
tiempo de almacenamiento con respecto al control.
Se encontró similitud al aumento en los valores de la luminosidad en la remolacha recubierta
de alginato, con los experimentos realizados por Rojas et al., (2006) en rebanadas de
manzana y recubiertas con goma gelana y alginato adicionadas con N-acetilcisteína como
agente antioxidante mostraron un aumento en la luminosidad con respecto al control durante
21 días de almacenamiento.
Figura 34. Efecto de los RC en la remolacha MMP sobre la luminosidad.
Las barras verticales representan ± desviación estándar.
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Lu
min
osi
da
d (
L)
Tiempo de almacenamiento (Días)
Control CMC Alginato Proteína de suero
68
4.4.3 Determinación de croma.
En la Figura 35 se observa que las remolachas con CMC, al día cero y cuarto día de
almacenamiento mostraron 17% más croma con respecto al control y a los tratamientos
aplicados con alginato y proteína mostrando diferencia significativa (p≥0.0 ) en el croma con
los demás tratamientos. Sin embargo, al día 8 quien mostró mayor croma fueron las
remolachas control con un valor de croma de 35.52 y el de menor croma las tratadas con
proteína con un valor de . 6 siendo diferentes estadísticamente (p≥0.0 ) con un 0.
de diferencia, que pudieron deberse a que al madurar las remolachas sin tratamiento,
tuvieron un color más rojo con respecto a las remolachas tratadas.
Estos resultados concuerdan con los datos reportados por Martínez et al., (2008) quienes
hicieron una comparación cualitativa de fresas Fragaria por ananassa Duch, de cultivares
mexicanos y estadounidenses, concluyendo que una disminución del croma indica un
cambio a colores menos vivos o intensos, asociados a los procesos de pudrición de las
frutas y hortalizas. Debido a que los recubrimientos pueden crear una atmósfera modificada
entre la película y la superficie de los mismos.
De acuerdo a los resultados del presente trabajo se atribuyen que al día 12, las remolachas
con el tratamiento que mostraron 15.37% menor croma fueron las remolachas recubiertas
con proteína, seguido del tratamiento de alginato y CMC quien mostró el mayor croma,
indicando que el recubrimiento que mejores resultados proporcionó para este parámetro fue
el recubrimiento elaborado a base de CMC.
Figura 35. Efecto de los RC en la remolacha MMP sobre el croma.
Las barras verticales representan ± desviación estándar.
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Cro
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Control CMC Alginato Proteína de suero
69
4.4.4 Determinación de tono.
En el tono (Figura 36), las remolachas tratadas con recubrimientos comestibles de alginato
presentó 31.63% mayor tono en el día cero de almacenamiento con respecto al control.
Al día 4, las remolachas con recubrimiento de CMC mostraron el mayor tono con un 52.3%
con respecto al control, siendo diferentes estadísticamente (p≥0.0 ) en este par metro. Para
el octavo día, las remolachas con recubrimiento de alginato fueron las que mostraron
34.43% mayor tono con respecto a todos los tratamientos al día cero de almacenamiento. Al
final del almacenamiento las remolachas mínimamente procesadas con recubrimiento a
base de alginato fueron las que presentaron 43.42% mayor tono en comparación con el
recubrimiento a base de proteína, para este día no se mostr diferencia significativa (p≥0.0 )
en este parámetro entre las tratadas con recubrimiento de proteína y el control.
Las diferencias encontradas se deben a que la aplicación del recubrimiento de alginato de
sodio favoreció para preservar las características de la hortaliza pues las conservó con
mejores características en comparación con las remolachas control.
Estos resultados concuerdan con los de Navarro (2007), quien estudió el efecto de la
composición de recubrimientos comestibles a base de CMC en la calidad de ciruelas,
naranjas y mandarinas, obtuvieron como resultado que, el tono del fruto de ciruelas
disminuyó al prolongar el almacenamiento, lo que se tradujo en un cambio de coloración de
rojo a violáceo. Además, la aplicación de recubrimientos ralentizó esta evolución de color
respecto a las ciruelas control.
Con base a los resultados puede concluirse que el tratamiento que mejor resultados
proporcionó a las remolachas mínimamente procesadas fueron las recubiertas de alginato,
ya que mejoraron el tono durante los días de almacenamiento en comparación con los
recubiertos con proteína, sin embargo también mostró un valor adecuado de tono las
remolachas tratadas con CMC, ya que proporcionó un valor de 19.23, mejorando éste
parámetro de color.
70
Figura 36. Efecto de los RC en la remolacha MMP sobre la tonalidad.
Las barras verticales representan ± desviación estándar.
4.4.5 Efecto visual de la aplicación de RC en remolacha MMP.
En la Tabla 17 se muestran los cambios de color al inicio y al final del almacenamiento de
las remolachas mínimamente procesadas con y sin la aplicación de recubrimientos
comestibles, se observa que los recubrimientos a simple vista mantuvieron el color rojo
característico siendo este efecto más visual en las remolachas donde se aplica el
recubrimiento a base de CMC, con respecto al control que desde un inicio presentó una
coloración más baja hasta hacerse mas notorio al final del almacenamiento donde tenemos
unas remolachas más oscuras y secas.
Mientras que las remolachas recubiertas con alginato a simple vista no se ve ninguna
diferencia con las recubiertas con proteína, sin embargo para las remolachas tratadas con
recubrimientos a base de CMC se ven mucho más brillosas, reflejándose en los valores de
luminosidad.
De igual manera el decrecimiento en los valores de luminosidad, croma y tono provocado
por el recubrimiento a base de proteína de suero de leche en todo el tiempo de
almacenamiento de las remolachas mínimamente procesadas, se puede encontrar similitud
con los experimentos realizados por Galietta et al., (2005) en tomate, recubiertas con
proteínas de suero de leche mostraron un retraso en el desarrollo del color rojo en
comparación con aquellos tomates no recubiertos. Demostrando que las películas
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To
na
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ad
(°H
ue
)
Tiempo de almacenamiento (Días)
Control CMC Alginato Proteína de suero
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elaboradas con proteína en este trabajo no son eficientes para la conservación durante los
12 días de almacenamiento de las remolachas mínimamente procesadas.
Tabla 17. Efecto visual de la aplicacion de RC en la remolacha M
4.4.6 Determinación de pérdida de peso.
En la Figura 37 se observa que en el día cero de almacenamiento para las remolachas
control y los tratamientos aplicados no presentaron pérdida de peso, sino hasta el cuarto día
donde el tratamiento con recubrimiento a base de CMC perdió 0.80% en comparación con el
tratamiento con proteína que presentó un valor de 0.10% obteniendo diferencias
significativas (p≥0.0 ) entre los tratamientos y el control. Este retardo explica principalmente
la disminución en la pérdida de agua debido a las propiedades de barrera al vapor y al
control de la pérdida de humedad, coincidiendo con Galietta et al., (2005) en la aplicación
del recubrimiento comestible a base de proteína de suero de leche en tomate, donde la
pérdida de peso fue menor en los frutos recubiertos, más no en el control.
Al final del experimento se registró que el grupo control tuvo mayor pérdida de peso
respecto a las remolachas recubiertas, este valor fue de 2%, en tanto que la formulación con
72
alginato fue la que menor peso perdió con 0.53%. Encontrando en cada día de muestreo
diferencia significativa (p≥0.0 ) entre tratamientos.
Experimentos realizados por González y Guzmán (2011), demostraron que la pérdida de
peso en mango mínimamente procesado recubierto por alginato perdió hasta un 0.5%,
mostrando diferencia significativa con el control tal y como sucedió en los resultados
obtenidos en el presente trabajo. La reducción de la pérdida de peso se atribuye a que se
creó una barrera por el alginato, que reduce los cambios en la transpiración y pérdida de
agua o líquido en las hortalizas mínimamente procesadas.
Figura 37. Efecto de los RC en la remolacha MMP sobre la pérdida de peso.
Las barras verticales representan ± desviación estándar.
4.4.7 Determinación de liberación de líquido.
En la Figura 38 se presentan los datos del porcentaje de liberación de líquido en la
remolacha mínimamente procesada usando películas comestibles a base de alginato, CMC
y proteínas de suero de leche y almacenadas durante 12 días a 5ºC, donde el control tiene
los porcentajes más altos, pues estadísticamente si hubo efecto significativo (p≥0.0 ) entre
cada tratamiento. Esto también se debe a una degradación de la pared celular provocada
por la solubilización y despolimerización de las sustancias pécticas, haciendo que la
hortaliza pierda su firmeza permitiendo precisamente la liberación de líquido acuoso,
lixiviando sustancias químicas propias de la remolacha (Wong, 1995; Sakai et al., 1993;
Chauchan et al., 2001).
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Pé
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(%
)
Tempo de almacenamiento (Días)
Control CMC Alginato Proteína de suero
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Las remolachas recubiertas con alginato presentaron menor liberación de líquido con 6.76%,
seguido del tratamiento con CMC con un valor de 7.09% y proteína de suero con 8.18%, que
en comparación con el control liberó hasta un 15% de líquido. Se encontró que si hubo
diferencia significativa (p≥0.0 ) en los recubrimientos con respecto al control para el primer
día de almacenamiento a 5ºC.
El recubrimiento comestible a base de alginato ayudó a que las remolachas mínimamente
procesadas para el octavo día registraron todavía menor porcentaje de liberación de líquido
con un valor que corresponde al 7.25%, pues a partir de este día la liberación de líquido se
hizo más notoria para cada tratamiento hasta finalizar el día de almacenamiento, donde el
control liberó un valor de 16%.
La experimentación concluye cuando el control ha liberado 16.9%, dejando por debajo a los
tratamientos, una vez más el alginato fue el que menos liberó líquido con 7.7% seguido de
CMC con 8.55% y proteína con 9.3%.
Dado que las remolachas recubiertas con alginato presentaron menor liberación de líquido,
se observó que si existió un beneficio al aplicar el recubrimiento comestible,
estadísticamente si hubo efecto significativo (p≥0.0 ) entre los tratamientos y el control.
El beneficio que se ha dado al aplicar un recubrimiento a base de alginato en las remolachas
mínimamente procesadas para este parámetro es debido a que los recubrimientos
comestibles elaborados con alginato fueron sumergidos en soluciones de cloruro de calcio al
2% formando geles con el alginato, es por ellos que las remolachas recubiertas con alginato
perdieron menor cantidad de líquidos, mejorando su textura y apariencia.
Figura 38. Efecto de los RC en la remolacha MMP sobre la liberación de líquido.
Las barras verticales representan ± desviación estándar.
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)
Tiempo de almacenamiento (Días)
Control CMC Alginato Proteína de suero
74
4.4.8 Evaluación de los parámetros sensoriales.
En la Figura 39 se muestran los datos obtenidos de los atributos evaluados para la
remolacha mínimamente procesada recubiertas a base de alginato, CMC y proteína para el
día cero y el último día de almacenamiento. Así mismo se evaluaron los atributos como
brillantez, firmeza, aroma, sabor y textura. Al día cero de conservación se observó que la
brillantez, la mayoría de los panelistas notaron que las remolachas con recubrimientos son
muy brillantes con respecto al control, estadísticamente hubo diferencia significativa
(p≥0.0 ), pudiendo destacar que el recubrimiento a base de proteína le proporciona a la
remolacha menor brillantez comparándolo con las remolachas que estaban recubiertas con
CMC y alginato, el recubrimiento a base de CMC fue el que tuvo 4 puntos el cual significa
que fue brillante con respecto al control.
Los panelistas detectaron diferencia en la textura entre el alginato y proteína, dándole 3
puntos con „ni agradable ni desagradable‟ al alginato, en tanto que el recubrimiento con
CMC dijeron que si les „agradaba‟ la textura de las remolachas mínimamente procesadas,
de igual forma al control lo calificaron como „agradable‟ para el atributo de textura,
estadísticamente los recubrimientos no fueron significativamente diferentes (p≥0.0 ), pero sí
presentaron diferencia significativa (p≥0.0 ) con respecto al control.
El grupo de remolachas control fue „muy agradable‟ al paladar del panelista en el atributo de
sabor, seguido de las remolachas recubiertas con CMC, a diferencia de las remolachas
recubiertas con alginato que fueron calificadas como „ni agradable ni desagradable‟ pues la
que menos gustó fue la de proteína calific ndola como „desagradable‟ siendo diferente
significativamente (p≥0.0 ) entre los tratamientos aplicados y el control.
Los recubrimientos comestibles no causaron efecto en el olor característico de la remolacha
calific ndola como „ni agradable ni desagradable‟ a los tres tratamientos aplicados, no
obstante el grupo control lo encontraron como „agradable‟ tomando en cuenta que
estadísticamente no hubo diferencia significativa (p≥0.0 ) entre el grupo control y los
tratamientos.
Por último la firmeza que le confería la película a las remolachas evitaba que estos
perdieran turgencia, pérdida de agua y retención de compuestos nutrimentales, el grupo
control fue evaluado como „suave‟ así como tambi n los recubrimientos a base de CMC y
proteína, en tanto que los recubrimientos a base de alginato fueron „ni suaves ni duras‟, esto
se pudo apreciar por parte del consumidor ya que los alginatos se prepararon con cloruro de
calcio el cual hacía de las remolachas más firmes pero que al consumidor no le agradó
mucho, estadísticamente no hubo ninguna diferencia significativa (p≥0.0 ) entre cada
tratamiento con respecto al control.
75
Al término de la experimentación 12 días después, los panelistas consideraron que las
remolachas con recubrimientos comestibles a base de CMC y alginato las veían „brillantes‟,
como resultado el recubrimiento a base de proteína fue menos „brillante‟ con respecto a los
tratamientos y el control siendo estadísticamente diferentes (p≥0.0 ). Sin embargo como era
de esperarse en las remolachas control los panelistas notaron que fue „muy suave‟ en
cuanto a firmeza se refiere, debido a todos los procesos metabólicos y a la senescencia de
la remolacha, por otro lado el recubrimiento que más ayudó a que las remolachas
mínimamente procesadas no perdieran su firmeza fue el recubrimiento a base de CMC
evaluándolo como „ni suave ni duro‟, siendo estadísticamente diferentes (p≥0.0 ) respecto a
las remolachas con recubrimiento a base de alginato, proteína y el control.
Finalmente la textura para el grupo control fue „desagradable‟ ya que estos no eran
atractivos visualmente porque la pulpa de la remolacha ya estaba oxidada, es decir, con
tonos marrones y sobre todo que a los 12 días de conservación el grupo control ya no era
comerciable debido a todas las pérdidas de calidad, mientras que las remolachas tratadas
con recubrimientos a base de CMC y alginato fueron evaluados como „ni agradable ni
desagradable‟, estos presentaban buena apariencia, color, sabor y sobre todo firmeza; pese
a que el consumidor detectó el recubrimiento en la hortaliza, las remolachas que tuvieron
menos aceptación son aquellas donde la remolacha fue recubierta con proteína de suero de
leche pues se podía observar a simple vista que el recubrimiento al doceavo día ya no se
apreciaba en la remolacha.
Los resultados coincidieron con los reportados por González y Guzmán (2011) quienes
evaluaron el efecto de películas comestibles formuladas a base de alginato y grenetina en la
vida útil del mango cortado listo para consumir ya que las propiedades sensoriales que se
afectaron más durante el almacenamiento fueron “textura”, “firmeza” y “sabor” para el final
del almacenamiento (día 15) el grupo control fue el más afectado por lo que fue calificado
por los panelistas como “desagradable”, mientras que los mangos recubiertos fueron “ni
agradable ni desagradable”, este comportamiento fue muy parecido al exhibido por las
remolachas para este parámetro.
Así mismo estudios realizados por Carrasco et al., (2002) concuerdan con la eficiencia de la
utilización de recubrimientos comestibles elaborados a base de CMC, ya que el uso del
mismo, fue efectivo para reducir el deterioro por flaccidez y marchitamiento de los
pimentones durante el almacenamiento. Pimentones recubiertos en la totalidad de su
superficie con CMC, tuvieron una significativa menor pérdida de la calidad sensorial total,
firmeza y apariencia, y además tuvieron una menor pérdida de peso en comparación al fruto
sin recubrir.
76
4.4.9 Efecto en la calidad microbiológica.
En la Tabla 18 se muestran los datos obtenidos de las pruebas microbiológicas obtenidas
para la remolacha mínimamente procesada con recubrimientos a base de alginato, CMC y
proteína.
Para el día cero de almacenamiento en la cuantificación de mohos y levaduras tanto en el
control como en los tres recubrimientos aplicados no presentaron cuenta microbiana, sin
embargo al final de la experimentación que fueron doce días después, si presentaron mohos
y levaduras teniendo mayor carga microbiana el control con 1.17 log ufc/g, al contrario de
esta la que menor presentó fue CMC con 0.60 log ufc/g seguida de alginato con 0.78 log
ufc/g y proteína con 1 log ufc/g.
Durante el día cero de almacenamiento no hubo presencia de mohos y levaduras, por lo que
indicó que la manipulación fue la adecuada durante el proceso.
El conteo para aerobios mesófilos se mantuvo casi constante tanto al inicio como al final del
almacenamiento, destacando que el control fue el que presentó mayor cuenta microbiana
con 0.90 log ufc/g y los tratamientos se mantuvieron por debajo de este valor que
comprende entre los 0.47-0.69 log ufc/g.
Al término de la experimentación los valores de aerobios mesófilos se encontraban entre los
0.69-0.95 log ufc/g incluyendo al control con excepción de el recubrimiento a base de
alginato que aumentó hasta llegar a 1 log ufc/g. Esto debido a que el alginato provoca que
Figura 39. Efecto de los RC en las propiedades sensoriales.
77
haya mayor concentración del sustrato ideal para la proliferación de aerobios mesófilos, por
lo que se presentó menor carga para el lote control debido a que no está recubierto y el
único sustrato disponible que se encuentra es el propio tejido de la remolacha.
Por último no se detectaron coliformes totales al inicio del almacenamiento en el control ni
en los diferentes recubrimientos aplicados a la remolacha mínimamente procesada, para el
doceavo día de conservación con excepción del control con un valor de 0.60 log ufc/g, en
los tratamientos no se presentaron coliformes totales. Durante las tres pruebas
microbiológicas se observó que el mejor recubrimiento que se aplicó en la remolacha
mínimamente procesada fue el recubrimiento a base de carboximetilcelulosa el que mejor
inhibió la carga microbiológica, durante la vida de anaquel del mismo.
Las muestras analizadas presentaron niveles de coliformes totales muy por debajo de los
límites permitidos (2 log ufc/g) por la legislación sanitaria de México (NOM-093-SSA1-1994),
lo cual indica la calidad higiénica en las remolachas mínimamente procesadas.
Tabla 18. Parámetros microbiológicos en remolacha mínimamente procesada con recubrimientos
comestibles a base de CMC, alginato y proteína
Tratamientos Aerobios Mesófilos Mohos y levaduras Coliformes totales
log (UFC/g) log (UFC/g) log (UFC/g)
Día 0 Día 12 Día 0 Día 12 Día 0 Día 12
Control 0.90 0.95 0 1 0 0.60
CMC 0.48 0.70 0 0.60 0 0
Alginato 0.60 1 0 0.78 0 0
Proteína 0.70 0.95 0 1 0 0
CAPÍTULO V
CONCLUSIONES
79
Las remolachas analizadas desde un inicio cumplieron con los requisitos
establecidos para que el producto mínimamente procesado a elaborar fuera un
producto de alta calidad y nutricional.
Existió un efecto significativo al utilizar ozono como desinfectante en la remolacha
mínimamente procesada sobre los parámetros de calidad siendo este el que menor
líquido liberó durante los 12 días de almacenamiento a 5 °C; así mismo permitió
reducir los recuentos microbianos iniciales y mantener una buena calidad visual,
siendo el que la llevó a la remolacha a ser más brillante en su tiempo de vida útil.
El recubrimiento comestible con alginato, aplicados a la remolacha fresca, cortada y
desinfectada lista para consumir, tuvo un efecto positivo en los parámetros de
calidad como p rdida de peso y liberaci n de líquido, sin embargo no se observ un
efecto positivo en la luminosidad y en el contenido de sólidos solubles lo que no
permitió mejorar la apariencia del producto.
El recubrimiento al 0. de CMC mejor la calidad de la remolacha mínimamente
procesada prolongando el tiempo de almacenamiento durante 12 días, presentando
una mayor aceptación por parte de los panelistas y una aceptable calidad
microbiológica.
CAPÍTULO VI
RECOMENDACIONES
81
Para continuar con esta misma línea de investigación se recomienda lo siguiente:
Estudiar el efecto de diferentes tiempos de aplicación de los desinfectantes en la
remolacha.
Evaluar distintas concentraciones de los aditivos formadores de los recubrimientos
comestibles (surfactante, plastificante) aplicados a la proteína de suero de leche ya
que este recubrimiento no influyó de manera importante en las propiedades de
calidad del producto.
Evaluar otros recubrimientos comestibles como la goma xantana, quitosano o
mucílago en la vida útil de la remolacha mínimamente procesada.
Estudiar tipos de agentes antimicrobianos adicionados en un recubrimiento
comestible aplicados en remolacha tales como: aceites esenciales de canela,
albahaca, mejorana, menta, romero, valeriana, de flores como el jazmín y rosa, o de
cáscaras de algunas frutas como: limón, mandarina, mango o naranja; o en su
defecto extractos etanólicos a base de: clavo, tomillo, ajo, yerbabuena o manzanilla.
CAPÍTULO VII
BIBLIOGRAFÍA
83
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