Aplicación de la atomización y la liofilización para la obtención de polvo y snack de pomelo

Abstract

[ES] Son muchos los estudios que vinculan el alto contenido en compuestos bioactivos de las frutas con un papel beneficioso para la salud. Por otra parte, el consumidor, cada vez más exigente, está concienciado del interés de contribuir a la mejora de su salud a través de la alimentación. No obstante, y a pesar de los intentos de la administración, no se consigue aumentar el consumo de fruta entre la población. Esto, en parte, es consecuencia del estilo de vida actual que resulta, en cierta medida, incompatible con alimentos que deben adquirirse casi a diario y que resultan incómodos en su manejo para su consumo. En este sentido, puede resultar interesante ofrecer productos de fruta de alta calidad en formatos que sean estables y de fácil consumo. Con este objetivo, en esta Tesis se plantea la obtención de un producto de pomelo en polvo y en snack. En ambos casos se parte del puré de pomelo formulado con diferentes biopolímeros que actúan como carriers y confieren estabilidad al producto final. Así, la primera parte de la Tesis se centra en la caracterización física y comparación de polvos de pomelo obtenidos por dos diferentes métodos de deshidratación como son secado por liofilización y por atomización. Además, se ha estudiado el efecto la incorporación de biopolímeros en la calidad de los productos en polvo obtenidos y también reconstituidos. Según los resultados alcanzados, la liofilización se presenta como mejor proceso que la atomización para la obtención de un producto de pomelo, tanto en polvo como rehidratado. En cuanto a los biopolímeros, cuya incorporación es necesaria para facilitar el proceso y estabilizar al producto, parece que la combinación de los compuestos ensayados favorece algunas de las propiedades del polvo, tales como la solubilidad, higroscopicidad, el tiempo de mojado y la dispersabilidad. Para la obtención del snack, se ha trabajado con la liofilización por tratarse de un proceso que proporciona productos de alta calidad y valor añadido. En este sentido, aunque es un proceso lento y energéticamente costoso, parece apropiado optimizarlo para obtener productos de fruta. Así, la segunda parte de la Tesis recoge los resultados del estudio realizado para evaluar el efecto de la velocidad de congelación, así como de la temperatura (ambiente, 25 y 40ºC) y presión (0.05, 0.5 y 1 mbar) durante el secado en la duración del proceso y en la calidad del producto. En este caso se ha trabajado con el puré de pomelo formulado con goma Arábiga y fibra de bambú. Además, se ha analizado la evolución de la temperatura del producto durante su liofilización. Las conclusiones obtenidas permiten proponer a la liofilización como técnica para obtener snacks de fruta con un color, textura y contenido en vitamina C adecuados, trabajando a 0.05 mbar y 40 ºC, para acortar el tiempo de secado. Por su parte, el registro en continuo de la temperatura del producto puede utilizarse como herramienta para establecer el punto final del proceso.

[CA] Són molts els estudis que vinculen l'alt contingut en compostos bioactivos de les fruites amb un paper beneficiós per a la salut. D'altra banda, el consumidor, cada vegada més exigent, està conscienciat de l'interés de contribuir a la millora de la seua salut a través de l'alimentació. No obstant això, i a pesar dels intents de l'administració, no s'aconseguix augmentar el consum de fruita entre la població. Açò, en part, és conseqüència de l'estil de vida actual que resulta, en certa manera, incompatible amb aliments que han d'adquirir-se quasi diàriament i que resulten incòmodes en el seu maneig per al seu consum. En este sentit, pot resultar interessant oferir productes de fruita d'alta qualitat en formats que siguen estables i de fàcil consum. Amb este objectiu, en esta Tesi es planteja l'obtenció d'un producte de pomelo en pols i en snack. En ambdós casos es partix del puré de pomelo formulat amb diferents biopolímeros que actuen com carriers i conferixen estabilitat al producte final. Així, la primera part de la Tesi se centra en la caracterització física i comparació de pols de pomelo obtingut per dos diferents mètodes de deshidratació com són assecat per liofilització i per atomització. A més, s'ha estudiat l'efecte la incorporació de biopolímeros en la qualitat dels productes en pols obtinguts i també reconstituïts. Segons els resultats aconseguits, la liofilització es presenta com a millor procés que l'atomització per a l'obtenció d'un producte de pomelo, tant en pols com rehidratat. Quant als biopolímeros, la incorporació dels quals és necessària per a facilitar el procés i estabilitzar al producte, pareix que la combinació dels compostos assajats afavorix algunes de les propietats de la pols, com ara la solubilitat, higroscopicidad, el temps de mullat i la dispersabilidad. Per a l'obtenció del snack, s'ha treballat amb la liofilització per tractar-se d'un procés que proporciona productes d'alta qualitat i valor afegit. En este sentit, encara que és un procés lent i energèticament costós, pareix apropiat optimitzar-ho per a obtindre productes de fruita. Així, la segona part de la Tesi arreplega els resultats de l'estudi realitzat per a avaluar l'efecte de la velocitat de congelació, així com de la temperatura (ambient, 25 i 40ºC) i pressió (0.05, 0.5 i 1 mbar) durant l'assecat, en la duració del procés i en la qualitat del producte. En este cas s'ha treballat amb el puré de pomelo formulat amb goma Aràbiga i fibra de bambú. A més, s'ha analitzat l'evolució de la temperatura del producte durant la seua liofilització. Les conclusions obtingudes permeten proposar a la liofilització com a tècnica per a obtindre snacks de fruita amb un color, textura i contingut en vitamina C adequats, treballant a 0.05 mbar i 40 ºC, per a acurtar el temps d'assecat. Per la seua banda, el registre en continu de la temperatura del producte pot utilitzar-se com a ferramenta per a establir el punt final del procés. ¿

[EN] There are many studies that link the high content of bioactive compounds in fruits with a beneficial role for health. On the other hand, the consumer, increasingly demanding, is aware of the interest of contributing to the improvement of their health through food. However, and despite the attempts of the administration, it is not possible to increase the consumption of fruit among the population. This, in part, is a consequence of the current lifestyle that is, to a certain extent, incompatible with foods that must be purchased almost daily and that are uncomfortable in their handling for consumption. In this sense, it can be interesting to offer high quality fruit products in formats that are stable and easy to consume. With this objective in mind, this Thesis proposes obtaining a grapefruit product both powdered and snack. In both cases, grapefruit puree was formulated with different biopolymers that act as carriers and confer stability to the final product. Thus, the first part of the Thesis focuses on the physical characterization and comparison of grapefruit powders obtained by two different methods of dehydration, such as freeze and spray drying. In addition, the effect of incorporating biopolymers on the quality of the obtained powdered products and also after rehydration has been studied. According to the results achieved, freeze-drying is presented as a better process than spray-drying to obtain a grapefruit product, both powdered and rehydrated. As for the biopolymers, whose incorporation is necessary to facilitate the process and stabilize the product, it seems that the combination of the compounds tested favors some of the properties of the powder, such as solubility, hygroscopicity, wetting time and dispersibility. To obtain the snack, freeze-drying was selected because it is a process that provides products of high quality and added value. In this sense, although it is a slow and energetically expensive process, it seems appropriate to optimize it to obtain fruit products. Thus, the second part of the Thesis collects the results of the study conducted to evaluate the effect of the freezing rate, as well as the temperature (ambient, 25 and 40ºC) and pressure (0.05, 0.5 and 1 mbar) during drying, in the duration of the process and the quality of the product. In this case we have worked with the grapefruit puree formulated with gum Arabic and bamboo fiber. In addition, the evolution of the temperature of the product during its freeze-drying has been analyzed. The conclusions obtained allow us to propose freeze-drying as a technique to obtain fruit snacks with a suitable color, texture and vitamin C content, working at 0.05 mbar and 40 ºC, to shorten the drying time. On the other hand, the continuous recording of the temperature of the product can be used as a tool to establish the end point of the process.

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