Influencia de la superficie de la muestra y de la aplicación de ultrasonidos durante la liofilización a presión atmosférica de manzana en la capacidad antioxidante, el contenido fenólico y la retención de vitamina C

Abstract

[EN] Atmosphere freeze drying (AFD) is a slow process that provides high quality dried products. Power ultrasound (US) can be used to intensify this process and the sample surface is another important factor to be into account to accelerate it. However, both factors can affect product quality. Therefore, the aim of this work was to address the influence of ultrasound application and the sample surface on the antioxidant potential of apple. For that purpose, it was assessed the influence of US application (185 W) on fresh apple slabs. Total phenolic content (TPC), vitamin C (AA) and antioxidant capacity (AC) were measured immediately after US treatment and after storage for 3 days at 4 °C. Furthermore, slabs (30 x 30 x 10 mm) and cylinders (diameter: 9 mm and height: 30 mm) samples were dried (AFD; -10°C) without and with US (21.7 kHz, 75 W). In dried apple, TPC, AA and AC were also analyzed. The US application reduced TPC in fresh apple just after treatment but after 3 days of storage, treated samples showed higher TPC than untreated ones. The drying time was 45% lower for cylindrical samples lower than for slabs ones probably due to their higher ratio surface/mass. The US application sped up the drying kinetics, achieving drying time reductions of up to 88%. In general, AFD produced a reduction on the retention of both the AA and AC. The retention was significantly higher for slabs than for cylinders. This fact can be also related to their lower ratio surface/mass. The US application significantly reduced the AA and AC retention probably due to some cellular damage produced by the acoustic waves and the oxygen transfer improvement

[ES] La aplicación de ultrasonidos constituye una alternativa interesante para la intensificación de los procesos de secado. Esto resulta de especial interés en procesos muy largos como es el caso de la liofilización a presión atmosférica. Sin embargo, los efectos que producen los ultrasonidos podrían afectar a la calidad final de los productos obtenidos. Por otro lado, es conocido que la geometría de la muestra es uno de los factores que influyen en el tiempo de secado pero también puede tener una influencia en aspectos de calidad. Por ello, el objetivo de este trabajo será el estudio de ambos factores, aplicación de ultrasonidos y geometría de las muestras, en algunos parámetros relacionados con la calidad de los productos obtenidos como es la capacidad antioxidante, el contenido fenólico o la capacidad de retención de vitamina C. Para ello se secarán muestras de manzana de geometría cilíndrica (10 mm de diámetro y 30 mm de altura) y laminar (30 x 30 x 10 mm) a -10 ºC y 1 m/s sin (AIR) y con (ULS; 21.7 kHz, 75 W). Los secados se realizarán en un secadero dotado de un sistema de aplicación de ultrasonidos. Concretamente, la cámara de secado, de geometría cilíndrica, es el elemento vibrante que es excitado por un transductor tipo sándwich. A partir de las diferentes muestras deshidratadas se prepararán extractos etanólicos en los que se determinará la capacidad antioxidante total, mediante el método FRAP (Benzie et al., 1996), el contenido total de polifenoles, siguiendo el método de Folin-Ciocalteau (Singleton et al., 1999) y el contenido de vitamina C, mediante un método propuesto por Jacota y Dani (1982) basado en medidas espectrofotométricas. Además, con objeto de caracterizar mejor la influencia de los ultrasonidos, se determinarán también dichos parámetros en muestras de manzana fresca y pretratada en una disolución de ácido ascórbico y ácido cítrico (2 % p/v y 1 % p/v respectivamente, 10 min) en las que se aplicará ultrasonidos de alta intensidad durante 5, 10 y 15 min. En este caso se utilizará un sistema más potente dotado un transductor de tipo plato y se aplicará una potencia de 185 W. Las determinaciones se realizarán inmediatamente después del tratamiento con ultrasonidos y en muestras almacenadas durante 3 días a 4 ºC. Todas las condiciones de secado se ensayarán por triplicado así como los análisis de las muestras para evitar la influencia de la variabilidad natural de la manzana. Los resultados obtenidos se analizarán estadísticamente y se establecerá la significación de las diferencias entre tratamientos.