Uso de pulsos eléctricos de alta intensidad como pretratamiento en los procesos de extracción en productos vegetales

Abstract

[ES] Los procesos de extracción en matrices vegetales son muy comunes en la industria alimentaria. Estos procesos implican tradicionalmente el uso de técnicas mecánicas como el prensado y el centrifugado, que pueden provocar la pérdida de nutrientes y compuestos bioactivos. Por ello, es necesario investigar nuevas técnicas de pretratamiento que permitan obtener productos de alta calidad manteniendo las cualidades nutritivas y sensoriales.

El objetivo principal de este trabajo es estudiar el efecto del tratamiento de la materia prima con pulsos eléctricos de alta intensidad (PEF) en productos obtenidos tras la extracción en tres matrices vegetales, un tejido duro (chufa), un tejido blando con semillas (uva) y un tejido blando sin semillas (mandarina).

Para ello se plantearon diferentes condiciones de tratamiento, teniendo en común los tres productos los parámetros de ancho de pulso (25 µs) y la frecuencia de pulso (10 Hz), y variando en la chufa el tiempo de rehidratación (24 o 48 h) y de triturado (0,5, 1, 1,5 o 2 minutos), la aplicación de ultrasonidos (sin o con US) y el número de pulsos aplicado (100 o 200); y en la uva/mandarina la intensidad (4, 7 o 10 kV) y el número de pulsos deseado (40, 70 o 100).

A partir de las matrices vegetales tratadas y sin tratar se obtuvieron los extractos. Así, mediante una extracción sólido-líquido se obtuvo horchata de chufa. Por prensado de las matrices blandas, se obtuvo zumo de fruta. En el extracto de horchata se determinó el color, el pH, los sólidos solubles, la textura y la composición tras centrifugación; mientras que para el extracto de uva se determinó el pH, los sólidos solubles, la turbidez y el rendimiento, y para el extracto de mandarina se determinó lo mismo que para la uva más la conductividad.

Los resultados obtenidos mostraron que el pretratamiento con PEF tuvo efecto en productos de textura blanda (mandarina y uva) y no lo tuvo en el de textura dura (chufa). Esto indica que las características texturales/estructurales del producto son un factor para tener en cuenta al establecer un tratamiento con PEF. En los productos con tejidos blandos, la aplicación de la tecnología tuvo un efecto positivo en el rendimiento del zumo extraído. No obstante, se recomienda profundizar en el análisis del efecto del tratamiento con PEF en las características nutricionales y sensoriales del zumo obtenido.

[EN] Extraction processes in vegetable matrices are quite common in the food industry. These processes traditionally involve the use of mechanical techniques such as pressing and centrifuging, which can lead to the loss of nutrients and bioactive compounds. Therefore, it is necessary to investigate new pretreatment techniques that allow obtaining high quality products while maintaining nutritional and sensory qualities.

The main objective of this work is to study the effect of raw material treatment with high intensity electrical pulses (PEF) on products obtained after extraction in three vegetable matrices, a hard tissue (tiger nut), a soft tissue with seeds (grape) and a soft tissue without seeds (mandarin).

For this purpose, different treatment conditions were proposed, with the three products having in common the pulse width (25 µs) and pulse frequency (10 Hz) parameters, and varying in the tigernut the rehydration time (24 or 48 h) and crushing time (0.5, 1, 1.5 or 2 minutes), the ultrasound application (without or with US) and the number of pulses applied (100 or 200); and in grape/mandarin the intensity (4, 7 or 10 kV) and the desired number of pulses (40, 70 or 100).

Extracts were obtained from treated and untreated plant matrices. Thus, by means of a solid-liquid extraction, tiger nut horchata was obtained. Fruit juice was obtained by pressing the soft matrices. In tigernut milk extract, color, pH, soluble solids, texture, and composition after centrifugation were determined; while for the grape extract, pH, soluble solids, turbidity, and yield were determined, and for the mandarin extract, the same was determined as for the grape plus conductivity.

The results obtained showed that pretreatment with PEF had an effect on soft-textured products (tangerine and grape) and no effect on the hard-textured (tiger nut). This indicates that the textural/structural characteristics of the product are a factor to be considered when establishing a FEP treatment. In products with soft tissues, the application of the technology had a positive effect on the yield of extracted juice. However, further analysis of the effect of FEP treatment on the nutritional and sensory characteristics of the juice obtained is recommended.