Caracterización del contenido de colágeno en gelatinas mediante ultrasonidos sin contacto

Abstract

[ES] Las tecnologías ultrasónicas sin contacto entre el sensor y el alimento presentan múltiples ventajas en comparación a las técnicas convencionales donde hay contacto físico entre sensor y alimento, ya que no existe posibilidad de contaminación cruzada, el tiempo de respuesta es inmediato y es posible analizar el 100% de los productos de la línea de fabricación. Así, este trabajo tiene como objetivo caracterizar gelatinas envasadas con diferente contenido de sólidos mediante ultrasonidos sin contacto, así como evaluar la viabilidad de esta tecnología para ser correlacionada con las propiedades texturales del alimento. Para alcanzar este objetivo, se procedió a analizar gelatinas envasadas en moldes de silicona con diferentes concentraciones de colágeno (2, 4, 6, 8 y 10%). Se realizaron 100 medidas de ultrasonidos sin contacto (300 kHz) en cada muestra realizando un barrido de forma automática, y se analizaron 3 réplicas por cada concentración. Las señales ultrasónicas se analizaron en el dominio temporal y espectral para determinar parámetros ultrasónicos, como la velocidad, frecuencia de resonancia y variaciones del coeficiente de transmisión. Estos parámetros se correlacionaron con el contenido de colágeno y propiedades texturales de las muestras medidas mediante TPA. Con los resultados del presente estudio se ha evidenciado la viabilidad del uso de ultrasonidos sin contacto en la caracterización de gelatinas envasadas, tanto con relación al contenido de sólidos y como a sus propiedades texturales. Así mismo, el método espectral manifestó ser el más robusto y mejor correlacionado linealmente con la dureza (R2=0,987).

[EN] Ultrasonic technologies without contact between the sensor and the food have multiple advantages compared to conventional techniques where there is physical contact between the sensor and the food, since there is no possibility of cross contamination, the response time is immediate, and it is possible to analyze 100 % of products on the manufacturing line. Thus, this work aims to characterize packaged gelatins with different solids content using non-contact ultrasound, as well as evaluate the viability of this technology to be correlated with the textural properties of the food. To achieve this objective, gelatins packed in silicone molds with different concentrations of collagen (2, 4, 6, 8 and 10%) were analyzed. 100 non-contact ultrasound measurements (300 kHz) were carried out on each sample, scanning automatically, and 3 replicates were analyzed for each concentration. The ultrasonic signals were analyzed in the temporal and spectral domain to determine ultrasonic parameters, such as velocity, resonance frequency, and transmission coefficient variations. These parameters were correlated with the collagen content and textural properties of the samples measured by TPA. The results of this study have demonstrated the viability of using non-contact ultrasound in the characterization of packaged gelatins, both in relation to the solids content and their textural properties. Likewise, the spectral method appeared to be the most robust and best linearly correlated with hardness (R2=0.987).