Bebidas Mexicanas marzo-abril 2017

2 [ CONTENIDO ]

MARZO - ABRIL 2017 | VOLUMEN 6, NO. 2 www.alfa-editores.com.mx | buzon@alfa-editores.com.mx

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Tecnología

Producción de jugo de fruta usando pasteurización ultravioleta

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Tecnología

Formulación de bebidas de fruta con suero de leche y endulzadas con stevia

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4 [ CONTENIDO ]

EDITOR FUNDADOR

Ing. Alejandro Garduño Torres DIRECTORA GENERAL

Secciones

Lic. Elsa Ramírez Zamorano Cruz CONSEJO EDITORIAL Y ÁRBITROS

M. C. Abraham Villegas de Gante Dr. Francisco Cabrera Chávez

Editorial

6

Dra. Herlinda Soto Valdez Dr. Humberto Hernández Sánchez Dr. José Pablo Pérez-Gavilán Escalante Dra. Judith Jiménez Guzmán M. C. Ma. del Carmen Beltrán Orozco Dra. Ma. del Carmen Durán de Bazúa Dr. Mariano García Garibay

Novedades

8

Ing. Miguel Ángel Zavala Arellano M. C. Rodolfo Fonseca Larios Dr. Salvador Vega y León Dr. Santiago Filardo Kerstupp Dra. Silvia Estrada Flores Dr. Valente B. Álvarez

Calendario de Eventos

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DIRECCIÓN TÉCNICA

Q.F.B. Rosa Isela de la Paz G. PRENSA

Lic. Víctor M. Sánchez Pimentel DISEÑO

Índice de Anunciantes

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Lic. María Teresa Bañales Yerena Lic. Eduardo Romero Munguía VENTAS

Cristina Garduño Torres Karla Hernández Pérez ventas@alfa-editores.com.mx

OBJETIVO Y CONTENIDO La función principal de BEBIDAS MEXICANAS es dar difusión a los servicios de apoyo que las empresas proveedoras (de materias primas, maquinaria, laboratorios de control de calidad, etc.) ofrecen a la Industria de Bebidas, a la vez servir de medio para que los técnicos, especialistas e investigadores de las áreas relacionadas con el sector indicado anteriormente, expongan sus conocimientos y experiencias. El contenido de la revista es actualizado debido a la aportación del conocimiento de muchas personas especializadas en el área. Adicionalmente se incluye información tecnológica de aplicación básica y práctica, con la finalidad de que ayude a resolver los problemas que enfrentan los industriales procesadores del ramo.

BEBIDAS MEXICANAS se edita bimestralmente y es una publicación más de ALFA EDITORES TÉCNICOS, S.A. de C.V. Av. Unidad Modelo No. 34, Col. Unidad Modelo, C.P. 09089, México, D.F. Tels./Fax: (55) 55 82 33 42, 78, 96 con 6 líneas. E-mail: buzon@alfa-editores.com.mx, o bien nuestra página: www.alfa-editores.com.mx Todos los derechos reservados. Prohibida la reproducción total o parcial, sin permiso escrito del editor. El contenido de los artículos firmados es responsabilidad del autor. El contenido de los artículos sin firma es responsabilidad de la editorial. La veracidad y legitimidad de los mensajes contenidos en los anuncios publicados en esta revista son responsabilidad de la empresa anunciante. Se aceptan colaboraciones. No se devuelven originales. Se acepta intercambio de publicaciones similares.

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6 [ EDITORIAL ]

Jugos, más que simples bebidas de frutas De acuerdo con el “Anuario Estadístico de la Industria Alimentaria Mexicana 2015-2016” (actualmente a la venta, elaborado por esta casa editorial), y en línea con lo observado en los últimos años, el mercado de los jugos muestra un comportamiento positivo: en nuestro país, en cuanto al valor de ventas pasó de 7,584.79 millones de pesos corrientes en 2014 a 9,401.62 millones en 2015, lo cual se traduce en un incremento nominal del 24%, fuerte pero no tanto como el avance de 27.8% del lapso 2013-2014.

En tanto que el volumen de ventas de jugos sumó 936,446 miles de litros en el 2015, registrando un aumento del 20.1% en relación con el volumen del año anterior.

Los jugos son más que una opción frente a los tradicionales refrescos y a nivel industrial cada vez incluyen menos nutrimentos sensibles para la salud, por lo cual tienen un potencial de crecimiento importante cuando se les relaciona con propiedades benéficas. A decir de un reciente estudio elaborado por la agencia Nielsen en cinco países latinoamericanos (México, Brasil, Colombia, Chile y Puerto Rico), un factor clave hoy en día para la industria de bebidas es “la tendencia de crecimiento que vienen teniendo las bebidas con componentes saludables –aquellos que tienen beneficios funcionales-, en la que los fabricantes de jugos tienen una oportunidad aún más grande para incrementar el gasto de los consumidores, pues la combinación de jugos/saludables alcanza hoy una penetración del 41% del mercado”.

En cuanto a los sitios de venta, Nielsen apunta algo interesante a partir del tipo de bebida ofertada: Los citrus, néctares y refrescos son más vendidos en el canal tradicional, mientras que los jugos de fruta son los líderes en los supermercados. “En las tiendas los fabricantes tienen

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un papel clave en materia de ejecución, pues han sabido enfocar sus esfuerzos en mejorar la visibilidad de los productos, siendo una de las categorías líderes”, señala la firma.

Los jugos son un segmento todavía con mucho por explorar y explotar, más si se toman en consideración nuevas tecnologías como el procesamiento a altas temperaturas que permite, por ejemplo, la introducción de trozos de fruta en la bebida sin que se afecte la calidad del producto, además de evitar la pérdida de beneficios funcionales de los ingredientes empleados.

Por ello, en Bebidas Mexicanas de marzo y abril del 2017 publicamos un práctico texto sobre el desarrollo de tecnología UV-C para pasteurización y extensión de la vida de anaquel del jugo de fruta, con el fin de obtener exitosamente un producto final con cambios mínimos de sus componentes nutricionales sin descuidar la seguridad microbiana; que se complementa con un trabajo de formulación de bebidas de fruta con suero de leche y endulzadas con stevia.

Bienvenidos a Bebidas Mexicanas de marzo y abril del 2017, el equipo de Alfa Editores Técnicos agradece su lectura y le invita a que participe en “TECNOSABOR Seminario Teórico Práctico del Sabor y Evaluación Sensorial 2017”, a llevarse a cabo los días 24 y 25 de mayo en el Hotel Royal Pedregal de la Ciudad de México, donde expertos nacionales e internacionales presentarán conferencias y realizarán prácticas en torno a las tendencias, tecnologías y técnicas más innovadoras y exitosas para la creación de sabores hoy en día. Conozca todos los detalles y formas de participación en el sitio web www.alfapromoeventos.com.

Lic. Elsa Ramírez-Zamorano Cruz Directora General

{8} Coca-Cola avanza en reducción de azúcares en España El tequila llega a 98 países

Novedades

La Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA), informó que el tequila ya es comercializado en 98 países, con ventas que alcanzaron un volumen superior a los 196 millones 736 mil litros en 2016 y un valor estimado en mil 203 millones de dólares (mdd).

De acuerdo con la dependencia, con base en estadísticas del Consejo Regulador del Tequila (CRT) y del Sistema de Información Arancelaria Vía Internet (SIAVI), las ventas aumentaron 8.5% en volumen y 1.4% en términos de valor.

De 2014 a 2016, las exportaciones de este producto promediaron mil 187 millones de dólares y 188. 9 millones de litros. Los principales destinos fueron Estados Unidos, Alemania, España, Francia, Japón, Reino Unido, Sudáfrica, Colombia, Canadá y Brasil. Estos 10 países concentran alrededor del 92.4 por ciento de los envíos que realiza México de esta bebida a nivel mundial, el resto se divide en 88 naciones más con una participación menor.

Los crecimientos más importantes en adquisiciones de tequila se registraron en Alemania, nación que aumentó sus compras 136%; le siguen Colombia, con 59.6%; Reino Unido, 42%, y Canadá, 20.6%.

En el caso de China, uno de los mercados más recientes del tequila, las ventas se incrementaron en 8.5 por ciento entre 2015 y 2016, al pasar de 2.5 a 2.7 millones de dólares.

En lo que corresponde a la producción, en 2016 se alcanzó un volumen de 273.3 millones de litros, un aumento a tasa anual de 19.6 por ciento.

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Coca-Cola en España ha logrado reducir un 38.36% el aporte de azúcares por litro del total de ventas de sus bebidas en los últimos 15 años. Y lo hizo un 2.82% en 2016 respecto al año anterior. Por otro lado, sus ventas de bebidas con “zero” azúcares o sin calorías ascendieron al 36% en 2016.

En el caso específico de las bebidas Coca-Cola Zero Azúcar y Coca-Cola Light, junto a sus variedades Coca-Cola Light Limón, Coca-Cola Light Sin Cafeína y Coca-Cola Zero Azúcar Zero Cafeína, ya suponen el 38% del total de ventas en este segmento en ese país.

Estas cifras son el resultado del esfuerzo de innovación que Coca-Cola lleva años realizando en España para adaptarse a las preferencias actuales de la población, lo que le permite ofrecer nuevas variedades de productos que facilitan la elección de la bebida que mejor se adapte a las necesidades de cada persona y a su estilo de vida. Un trabajo que también se extiende a la difusión de los datos sobre la información nutricional de todas sus bebidas.

Según datos de diferentes encuestas sobre el consumo de alimentos, los refrescos azucarados se sitúan actualmente en torno al 10% de los azúcares totales en la alimentación de los españoles; mientras que el 90% restante proviene de otros alimentos. Respecto al aporte de azúcares de productos de Coca-Cola a la dieta en el país mediterráneo, su contribución en 2016 fue de 6.03 gramos de azúcares/100 ml y 24.1 kcal/100 ml.

{10} Universidad Michoacana, certificadora oficial en producción de mezcal

Novedades

Luego de la firma de un convenio entre la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo y el Comité Estatal del Sistema Producto Maguey Mezcal de Michoacán A.C., a mediados del año pasado, para realizar un acompañamiento en la producción mezcalera para garantizar su calidad, se otorgó por parte de la Entidad Mexicana de Acreditación A.C. (EMA) la certificación como Unidad de Verificación a los laboratorios de la Casa de Hidalgo para llevar a efecto tal función.

A mediados del 2016 se firmó el convenio entre la casa de estudios y 300 productores de maguey y mezcal, a través del cual se busca coadyuvar a la certificación de los 650 mil litros anuales producidos de mezcal michoacano, de los cuales actualmente sólo están certificados 50 mil.

Con las normas oficiales ISO/IEC 17020:2012 y NMXEC-17020-IMNC-2014, quedan habilitados los laboratorios de la Universidad y su personal como Unidades de Verificación Tipo A, para apoyar la producción y otorgar un sello de garantía al mezcal michoacano como una bebida de calidad con las cualidades de comercialización nacional e internacional.

Son los laboratorios del Instituto de Investigaciones Químico Biológicas de la UMSNH, los destinados a asesorar a los productores y darles la certeza de que su producto será certificado por las autoridades competentes, uniéndose así a los dos únicos laboratorios certificados a nivel nacional (uno ubicado en Oaxaca y otro en la Ciudad de México) para tales funciones.

Realizan la XI Exposición de Vinos de España Organizada por ICEX España Exportación e Inversiones, Vinos de España y la Oficina Económica y Comercial de la Embajada de España en México, la “XI Exposición de Vinos de España” presentó el pasado 21 de febrero una amplia y variada oferta de vinos de alta calidad de diferentes regiones del país ibérico, conformada por 172 etiquetas y 69 Denominaciones de Origen (DOs), con la participación de 20 bodegas españolas y 15 empresas mexicanas comercializadoras del producto español en nuestro país.

Inaugurada por el Embajador de España en México, D. Luis Fernández-Cid, esta exposición reafirmó la apuesta del vino español por el mercado azteca, donde el país europeo mantiene su liderazgo en exportaciones de vino al tiempo que es el principal proveedor de la bebida en el país en cuanto a valor, con una cuota del 28.3%. “México es un país que aprecia el vino y es cada día más conocedor de este producto”, comentó el diplomático.

España es el país con la mayor superficie de viñedos en el mundo. Cabe señalar que en 2016 superó en términos absolutos sus envíos del año 2015 en volumen, con una cuota de importaciones del 29.6% del total.

El mercado del vino en México continúa creciendo en valor y en volumen. Así, en 2015 las ventas totales de vino en México experimentaron un crecimiento del 12% en valor y 9% en volumen, alcanzando 1,764.8 millones de dólares y 91 millones de litros, respectivamente.

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Producción de jugo de fruta usando pasteurización ultravioleta [ Nor Nadiah Abdul Karim Shah 1,

Rosnah Shamsudin 1, Russly Abdul Rahman 2 y Noranizan Mohd Adzahan 2 ]

Tecnología

RESUMEN

Palabras clave: Irradiación ultravioleta; jugo de fruta; pasteurización; calidad; bebidas.

La tecnología ultravioleta (UV-C a 253.7 nm) ha sido una alternativa destinada a la pasteurización y al tratamiento de la extensión de la vida de anaquel para bebidas en las últimas dos décadas. Ha sido el punto focal de métodos no térmicos para el procesamiento de jugo de fruta y ha sido extensamente estudiada. La tecnología UV-C ha sido probada para producir productos microbiológicamente seguros con el mínimo impacto negativo hacia la calidad de los productos.

Sin embargo, debido a las características fisicoquímicas del jugo de fruta, la aplicación de UV-C tiene ciertas limitaciones y por lo tanto hay una necesidad de más estudios sobre los efectos del tratamiento UV-C y diseño del equipo. Las decisiones críticas sobre el tipo de fruta, color del jugo, composición y características físicas del jugo, entre otras variables, son imperativas para produ-

cir un jugo seguro y sano. Por lo tanto, este documento sirve como una fuente para el desarrollo de tecnología UV-C para pasteurización y extensión de la vida de anaquel del jugo de fruta, con el fin de obtener exitosamente un producto final con los cambios mínimos de sus componentes nutricionales sin descuidar la seguridad microbiana. Este documento revisa la literatura previa que involucra a los jugos de frutas tratados con ultravioleta, variando desde el popular jugo de manzana y jugo de naranja hasta el menos conocido como el jugo de toronja y pitaya. La revisión también cubre el aspecto de la seguridad microbiológica y química, calidad y características sensoriales, al igual que los obstáculos tecnológicos que involucra el UV-C como método principal y el potencial de mercado con sus implicaciones de costo de la tecnología UV-C.

[ 1 Departamento de Procesos e Ingeniería de Alimentos, Facultad de Ingeniería, Universidad Putra Malasia, 2

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43400 Serdang, Selangor Darul Ehsan, Malasia; Departamento de Tecnología Alimentaria, Facultad de Ciencias y Tecnología Alimentaria, Universidad Putra Malasia, 43400 Serdang, Selangor Darul Ehsan, Malasia.]

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TecnologĂ­a Marzo - Abril 2017 | Bebidas Mexicanas

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INTRODUCCIÓN El procesamiento de alimentos y las técnicas de conservación están siendo continuamente desarrollados para ajustarse a las demandas del consumidor moderno por alimentos seguros y más saludables. Mayores ingresos, urbanización, cambios demográficos, mejor transporte y percepciones del consumidor con respecto a la calidad y seguridad, están cambiando el consumo de alimentos a nivel global [1]. Los consumidores modernos demandan sabor, más saludables, alimentos naturales y frescos, producidos de una manera ambientalmente amigable con métodos sustentables y pequeñas huellas de carbono [2-4]. Como una consecuencia, en las últimas dos décadas las tecnologías no térmicas han recibido una gran atención debido a su potencial para inactivar el deterioro y los microorganismos patogénicos [5]. El sistema de luz ultravioleta (UV-C) es una tecnología no térmica que ha adquirido interés entre los investigadores alimentarios. Numerosos estudios han probado que el tratamiento germicida de la luz UV-C mantiene promesas considerables en el procesamiento de jugo

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como una alternativa al tratamiento térmico tradicional. Cuando se compara con el método de pasteurización térmico tradicional para alimentos líquidos como el de Alta Temperatura-Corto Tiempo (HTST), el tratamiento de UV-C ha mostrado que tiene un efecto mínimo sobre la calidad del jugo.

Sin embargo, los efectos del UV-C hacia las características físico-químicas y composición nutricional del jugo tratado con UV-C no se pueden pasar por alto. Dependiendo de la dosis de procesamiento de UV y el(los) nutriente(s) específico(s), la luz UV puede tener un efecto variado sobre el nutriente y la retención de enzimas, ya que el éxito de la tecnología UV depende de la correcta alineación de la fuente UV y los parámetros del sistema a las demandas específicas de la aplicación del jugo con UV [2,6].

La luz UV-C es un espectro electromagnético corto de entre 200 a 280 nm. Con su imagen positiva hacia el consumidor y bajo costo de procesamiento, el tratamiento UV-C se ha probado que es apropiado para estabilización del jugo de fruta [3]. Su mecanismo bactericida se basa en la absorción de la luz UV-C por estructuras de ADN o ARN microbianos. El mecanismo principal es la creación de dímeros de pirimidina, que previenen a los microorganismos de replicarse, haciéndolos más inactivos e incapaces de causar una infección [7]. El uso de la luz UV-C para el tratamiento de agua está bien establecido, sin embargo, la aplicación de UV-C sobre alimentos líquidos presenta un reto relativamente nuevo para los productores de bebidas. Comparado con el agua, los alimentos líquidos tienen un rango de propiedades ópticas y físicas y diversas composiciones químicas que influyen en la transmitancia de la luz UV-C, liberación de dosis, transferencia de momento y –en consecuencia– inactivación microbiana. La Administración de Fármacos y Alimentos de

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los Estados Unidos (FDA) y el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) [8], han concluido que el uso de la luz UV-C a 253.7 nm para el procesamiento de alimentos es seguro y ha aprobado además su uso como tratamiento alternativo para reducir patógenos y otros microorganismos. La FDA emitió el Código 21CFR179.41, que aprueba el uso de luz UV-C en la producción, procesamiento, y manejo de alimentos. Los factores críticos para asegurar la eficiencia del tratamiento UV-C incluyen: transmisividad del producto, configuraciones geométricas del reactor, poder, longitud de onda y arreglo físico de las fuentes de UV-C, perfil del producto y longitud de la trayectoria de la radiación [2, 4].

Este documento proporciona una revisión general de las aplicaciones de la luz UV-C y su efecto sobre la calidad y extensión de la vida de anaquel, efectos sensoriales del jugo radiado con UV-C, y los obstáculos de la tecnología de pasteurización que involucran la radiación UV-C. El potencial de mercado y las implicaciones de costo también se discutieron.

Calidad y extensión de vida de anaquel de los jugos irradiados con UV-C El uso de la tecnología de procesamiento no térmica como la radiación ultravioleta es motivado por el hecho de que los jugos de fruta contienen nutrientes y otros compuestos que son sensibles al calor. Varios

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estudios han destacado los beneficios del uso de la radiación ultravioleta con respecto a la retención de nutrientes y estabilidad en el almacenamiento, y en los últimos veinte años el uso de la luz UV-C está bien documentado con muestras que van desde jugo de naranja hasta jugos tropicales.

El tratamiento de radiación con UV-C tiene como objetivo prolongar la vida de anaquel de un alimento, adicionalmente reducir los riesgos a la salud asociados con la presencia de patógenos mientras mantiene los componentes nutricionales naturales. Los mecanismos básicos de la radiación UV-C involucran reacciones fotoquímicas que pueden ser iniciadas en dos formas: (1) Reacciones directas de absorción de un fotón de luz por una molécula que puede producir una reacción química y cambiar su estado.

El grado de la reacción química depende del rendimiento cuántico y la fluencia de los fotones incidentes. La luz UV-C a 257.3 nm tiene una energía radiante de 112.8 kcal/ Einstein, esto es teóricamente posible para

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afectar las uniones O-H, C-C, C-H, C-N, H-N, y S-S, si la luz UV-C es absorbida [2]. (2) Fotosensibilización: el tipo más común de reacción fotosensibilizante es la foto-oxidación.

Los fotosensibilizadores son normalmente excitados desde un estado base a un estado excitado singlete de corta duración que sufre una conversión a un estado triplete de larga duración que media el proceso.

El sensibilizador triplete puede reaccionar posteriormente por dos vías principales: por proceso de transferencia de hidrógeno o electrón, o por reacciones de transferencia de energía [33].

Mientras tanto, los efectos en la calidad del alimento se miden de dos formas: (1) características del jugo, y (2) sensorial. El primero involucra mediciones físicas y químicas incluyendo pH, vitaminas, polifenoles, color y actividad antioxidante, entre otros. Mientras que el último involucra una evaluación de cualidades organolépticas o evaluación sensorial del alimento implicando gusto, olor, apariencia y textura.

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En general, no hay efectos predictivos del tratamiento UV-C sobre los jugos de fruta. Sin embargo, se puede concluir que el efecto de UV-C sobre el alimento líquido es altamente dependiente de la cantidad de luz UV-C absorbida por los jugos tratados. Spikes [34] observó que a una longitud de onda específica para UV-C (257.3 nm), los compuestos que contienen los enlaces conjugados, como las moléculas de anillo aromático y de doble anillo, al igual que los compuestos que contienen enlaces de disulfuro, eran más efectivos que los que absorben luz UV-C. Él también estableció en el mismo estudio que las vitaminas A, B2, B12, D, E, K, carotenos, ácido fólico, triptófano y ácidos grasos insaturados son “sensibles a la luz” y pueden degradarse con la exposición a la luz UV-C. También se observó que la vitamina C era el absorbente más fuerte de luz UV-C, incluso a la concentración más baja. Fan y Geveke [11] en su estudio notaron que los componentes principales del jugo de fruta podían también ser la causa principal de la absorción limitada de UV-C. Se encontró que los azúcares, como la fructosa, la sacarosa y la glucosa, se tenían una alta absorbancia de UV-C en el rango de 240360 nm, donde la fructosa se encontró que era el absorbente más alto de UV-C a 260-280 nm. Por lo tanto, se considera normal para un jugo de fruta con altos contenidos de vitamina C, vitamina A y fructosa que pierda cantidades considerables de su contenido original después de ser irradiado por luz UV-C.

UV-C de 73.8 mL/cm2 y tuvo una degradación de ácido ascórbico de 12%. También Ye et al. [35] encontraron 50% de degradación de vitamina C en el jugo de manzana hecho comercialmente. Estos descubrimientos son similares a los encontrados en el tratamiento térmico, donde Lopez et al. [36] reportaron una pérdida del 12% al 21% de ácido ascórbico durante el tratamiento térmico de 10 min. Se reportó una disminución significativa de 19.5% de ácido ascórbico en un

En un estudio realizado por Falguera et al.

[12], se observó que la pérdida de ácido ascórbico era de entre el 4% y 6% en la irradiación de jugos de manzana de diferentes variedades (Gonden, Starking y Fuji). Se encontraron pérdidas significativas de ácido ascórbico para la variedad King David (70%), incluso con las mismas condiciones de procesamiento (120 min). Tran y Farid [9] irradiaron jugo de naranja con dosis de

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estudio por Shamsudin et al. [22] en jugo de piña tratado con UV-C, confirmando posteriormente los descubrimientos de Davey et al. [37] que establecieron que la reducción del contenido de ácido ascórbico puede ser atribuido al proceso de oxidación junto con las actividades de las enzimas ascorbato oxidasa y la peroxidasa, las cuales pueden afectar los compuestos fenólicos y antioxidantes dentro del jugo tratado con UV-C. Estas reducciones de vitamina C también fueron culpadas por la disminución de la pigmentación en el jugo, donde Koutchma et al. [2] observaron que ciertos pigmentos alimentarios eran sensibles a la luz. Falguera et al. [12] establecieron que las melaninas y las melanoidinas contenidas en las frutas derivadas son compuesto poliméricos pueden degradarse a una coloración café, que es un detrimento de la calidad sensorial. Las

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melaninas también fueron promovidas por ser un escudo protector para varias enzimas de la radiación UV-C [38]. Sin embargo, para el jugo de fruta con melaninas ausentes o degradadas, la luminosidad (o valor de color L*) se espera que aumente, exagerando así la reducción de la vitamina C. Esta observación es consistente con los resultados de Shah et al. [27], Chia et al. [23] y Bhat et al.

[28], en donde el valor L* de los jugos tratados de toronja (Citrus grandis L. Osbeck), piña y carambola se encontró que aumentaba, indicando que los pigmentos y la coloración café (o tal vez para ser más específicos, la enzima polifenol oxidasa) fue destruida por la radiación UV-C, mientras que la vitamina C de cada jugo de fruta se encontró que disminuía significativamente. Como se probó en un estudio de néctar de mango tratado con UV-C, el color de los concentrados de jugo se mantuvieron por 26 días

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como enzima polifenol oxidasa y se observó que disminuía a una reducción de 5-log10 [4].

La desnaturalización de las enzimas en el jugo de fruta también se destacó en varios estudios. Las enzimas de origen natural en el jugo de fruta juegan un rol importante para evaluar la vida de anaquel de estos jugos. Las enzimas que se encontraron en abundancia en los jugos de fruta son: polifenol oxidasa (PPO) –proteína que causa el obscurecimiento enzimático, enzimas pécticas; tales como la pectina metilsesterasa (PME) y la poligalacturonasa–, proteínas que son responsables de causar “pérdida de nubosidad” en el jugo de fruta. La inactivación de estas enzimas es crucial para poder prolongar la vida de anaquel del jugo. Seiji y Iwashita [38] han reportado que la polifenol oxidasa, la ATPasa y las moléculas de la ácido fosfatasa pueden ser desnaturalizadas

cuando se irradia con luz UV-C. La pérdida de enzimas es altamente dependiente de la intensidad de radiación de UV-C como lo destacaron Falguera et al. [12], donde PME, PPO y la peroxidasa en el jugo de manzana fue completamente inactivada después de 100 y 15 min, respectivamente. Zhang et al.

[29], en su estudio de jugo de melón, encontró un 75% de reducción de PME, mientras que Tran y Farid [9] tuvieron un 5% de reducción sobre el PME del jugo de naranja.

Contrariamente, Muller et al. [19] y Shah et al. [27] no encontraron efectos significativos sobre la actividad enzimática que fue detectada en el jugo de manzana y toronja (Citrus grandis L. Osbeck) irradiado con UV-C. Ambos estudios habían revisado el vórtice decano de la tecnología UV-C y no está claro si este reactor había limitado la emisión de UV-C. Como lo establecieron Falguera et al.

[12], un espectro de emisión UV-C más amplio debería ser aplicado para poder inactivar efectivamente estas enzimas.

Los carbohidratos en específico, no se afectaron por la radiación UV-C. Sin embargo, el oxígeno singlete y los radicales hidroxilo pueden producir algunas foto-reacciones sensibilizadas, que pueden resultar en la despolimerización fotoquímica de los polisacáridos en los alimentos, produciendo un ablandamiento en la pulpa de la fruta, que puede ser la razón principal para el decremento de la turbidez en algunos jugos de fruta. Muller et al. [19], Kaya y Unluturk [20], Unluturk y Atilgan [21], y Shamsudin et al.

[22], han observado que la turbidez del jugo de fruta tratado (jugo de manzana y uva, jugo de uva blanca y jugo de piña, respectivamente) tuvieron una disminución significativa, alterando el coeficiente de absorción para cada jugo.

Los tipos de reactor UV-C también fueron teorizados para tener una consecuencia ha-

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cia cambios físico-químicos del jugo de fruta tratado. Koutchma et al. [2] han establecido que para poder alcanzar una reducción microbiana de 5 log10 de los factores críticos que incluyen la transmisividad del producto, configuraciones geométricas del reactor, poder, longitud de onda, y arreglos físicos de las fuentes de UV-C, el perfil del producto y la longitud de la trayectoria de la radiación son imperativos y no deben ser pasados por alto. Para que la pasteurización de UV-C sea efectiva (con la longitud de trayectoria mínima), la optimización específica del sistema modelo tiene que ser hecho de un jugo selecto. Orlowska et al. [15] afirmaron que la unidad Taylor-Couette de UV-C que producía 4.45 a 13.34 mL/cm2 tuvo un efecto significativo hacia la viscosidad, turbidez y polifenol oxidasa (PPO) del jugo de manzana. Se asumió que estos cambios significativos se atribuían a la sensibilidad mecánica del líquido en los tejidos vegetales [39]. La superposición del flujo laminar axial (1500 mL/min) y del flujo circular (200 rpm) en un anillo resultó en la formación de un flujo turbulento de los vórtices. Bajo esta condición, las partículas de manzana encontraron las fuerzas de corte asociadas con los gradientes de flujo de las capas laminares paralelas y fuer-

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zas centrífugas generadas por los vórtices helicoidales contrarrotatorios. Debido a los efectos disruptivos del estrés hidrodinámico, los tejidos biológicos se fragmentan y el contenido de pequeñas partículas aumenta.

Mientras que, en un estudio realizado por Muller et al. [19], la inactivación del jugo de manzana y uva por UV-C utilizando un reactor UV-C de tubo en espiral, con una dosis de UV-C de 4.02 kJ/L, las reducciones de PPO, el valor L*de color y la viscosidad fueron nuevamente significativas. Estos efectos también se asumieron que se causaban debido al bombeo y las condiciones de flujo en el reactor con un coeficiente de absorción de cada jugo teniendo un rol como factor suplementario. El efecto más alto de UV-C sobre la actividad PPO fue en el jugo de manzana (α = 52.4 cm-1), seguido por el jugo de uva (α = 43.4 cm-1), y puede ser explicado por la atenuación de la energía UV-C debido a la absorción de los compuestos solubles en los jugos de manzana y uva al igual que por una menor eficiencia de mezclado en el jugo (ReAJ = 1002, REGJ =1015). Sin embargo, estudios realizados por Caminiti et al. [13] y Falguera et al. [12] en donde utilizaron tubos concéntricos verticales y aparatos de haz en

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paralelo, respectivamente, mostraron que no tuvieron efectos significativos en el contenido fenólico total, pH, contenido de sólidos solubles y acidez titulable. Por lo tanto, se recomienda optimizar la especificación del reactor (índice de flujo, velocidad o incluso el ancho de la rendija) para ser óptimos en determinar que el jugo está siendo efectivamente pasteurizado con cambios mínimos en la calidad del mismo.

La vida de anaquel del jugo de fruta irradiado con UV-C es altamente dependiente de la cantidad de polifenoles, ácido ascórbico y azúcar restantes dentro del jugo, acoplado con la cantidad de microorganismos pertinentes encontrados en el jugo de fruta durante un estándar de 12 semanas de almacenamiento. Estas son propiedades del jugo que naturalmente decaen al mantenerse a 4 °C (temperatura estándar de enfriamiento).

Aunque se han reportado estudios mínimos sobre la vida de anaquel del jugo irradiado con UV-C, se encontró que Tandon et al. [16] en su estudio sobre el equipo CiderSure habían observado que la calidad de la sidra de manzana no se mantenía después de una semana de almacenamiento, mientras que el jugo de naranja tratado con una dosis mínima de 73.8 mJ/cm2 se encontró que se

extendía a sólo cinco días [9]. Contrariamente, en un estudio hecho por Kaya et al. [31] sobre el jugo con mezcla de limón-melón irradiado con UV-C con una dosis UV-C de 0.44 a 2.86 J/mL, prolongaba la vida de anaquel del jugo de 2 a 320 días, con cambios significativos muy pequeños sobre las características físico-químicas del jugo, con la excepción de la turbidez. La disminución de la turbidez durante el almacenamiento de la mezcla de jugo de limón-melón fue teorizada por la falta de crecimiento microbiano y la inactivación de proteínas y polifenoles complejos [40]. Shah et al. [27] en su estudio sobre el jugo de toronja (Citrus grandis L. Osbeck) tratado con UV-C, encontraron que el jugo era capaz de soportar hasta seis semanas en comparación con menos de una semana para el jugo de toronja (Citrus grandis L. Osbeck) no pasteurizado, recién exprimido. Esta suposición se basó en el requerimiento mínimo de ácido ascórbico de 0.25 mg/mL [41].

En general, los diferentes tipos de jugos con contenidos nutricionales y físico-químicos variados pueden resultar en diferentes rangos de coeficiente de absorción, los cuales subsecuentemente absorben cantidades variadas de dosis de UV-C para cambiar signifi-

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cativamente sus características físico-químicas. Así, la limitación hacia la exposición de UV-C son cruciales con la intención de evitar la sobre-exposición a la luz UV-C que pueda llevar a efectos adversos sobre la calidad y valores nutricionales de los jugos de fruta.

Propiedades sensoriales de jugos irradiados con UV-C

Tabla 1. Propiedades sensoriales de los jugos de fruta irradiados con UV-C.

La calidad sensorial de los jugos de fruta juega un rol importante en la satisfacción del consumidor. La mayoría de los estudios reportaron que los jugos tratados con UV-C no fueron significativamente diferentes a los jugos de fruta frescos pero eran significantemente diferentes de los jugos tratados con

TIPO DE JUGO

CONDICIÓN DE RADIACIÓN

Jugo de manzana

calor (Tabla 1). Las muestras pasteurizadas fueron significantemente menos preferidas por el olor, color, turbidez, acidez, sabor y gusto general que el control y las muestras tratadas con UV-C [17]. Después de los tratamientos no térmicos, las muestras de jugo exhibieron la variación más baja en las calificaciones hedónicas, cuando se comparaban con el control [42, 43]. Los panelistas calificaron los jugos que no eran tratados con calor como “me gusta ligeramente” para color, olor y sabor. Correspondientemente, Hazila et al. [44] reportaron un ligero aroma a rancio del jugo de pitaya tratado con UV-C mientras que las calificaciones hedónicas disminuyeron significativamente para sabor

OBSERVACIÓN

REFERENCIAS

Dosis UV-C = 2.66-53.10 J/cm

La evaluación sensorial mostró que las muestras tratadas con dosis de energía de hasta 10.62 J/cm2 eran comparables con el control en términos de aceptabilidad, aunque dosis mayores produjeron efectos adversos en términos de sabor y color.

[13]

Dosis UV-C = 14 mJ/cm2

La sidra de manzana tratada con UV-C se encontró que está a la par con la sidra de manzana pasteurizada instantáneamente y llenada en caliente. Sin embargo, la preferencia en la clasificación disminuyó al aumentar las semanas de almacenamiento.

[16]

Dosis UV-C = N/A

El estudio de aceptabilidad del consumidor no mostró diferencias significativas entre las muestras de sidra sin tratar y las muestras pasteurizadas con UV-C.

[17]

Dosis UV- = 17.55 mJ/cm2

La prueba triangulada indicó que no hubo diferencias significativas entre la sidra sin tratar y la tratada con UV-C.

[18]

Jugo de naranja

Dosis UV-C = 12-48 kJ/L

La prueba triangulada indicó una diferencia significativa entre el jugo tratado con UV-C y el tratado térmicamente en términos de características generales de sabor y aroma. El jugo de naranja tratado con UV-C se encontró que tenía una calificación general de 4.1 y 3.8 para atributos de sabor y aroma, calificándolo como “ni agradable, ni desagradable”.

[10]

Jugo de mango

Tratamiento con UV-C (por 15, 30 y 60 min a 25 °C)

La evaluación sensorial verificó que los jugos no tratados térmicamente eran más preferidos que los jugos tratados térmicamente.

[42]

Jugo de piña

Dosis UV-C = NA

Los jugos tratados con UV-C eran más preferidos que los jugos pasteurizados térmicamente.

[43]

Sidra de manzana

2

Dosis UV-C = 10.6 J/cm2 o pulsos de luz de alta intensidad (HILP) Mezcla de naranja El jugo procesado por UV-C + MTS fueron las muestras más preferidas en términos de sabor (4.8) y no 3.3 J/cm2 combinado con tecnología y zanahoria fue significativamente diferente de las muestras pasteurizadas. de manotermosonicación (400 kPa, 35 °C, 1000 W, 20 kHz)

[46]

Néctar de guayaba y maracuyá

[47]

Dosis UV-C = 6.2-23.6 J/mL

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Se encontraron diferencias significativas para ambos néctares, ya que los panelistas describieron cambios de color y aroma con sabor metálico, lo que indica oxidación lipídica.

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y aroma en el jugo de naranja procesado con UV-C como lo reportaron Pala y Toklucu [32]. Adicionalmente, el desarrollo de los compuestos de obscurecimiento debido a la foto-degradación de UV puede causar una disminución en las calificaciones hedónicas [13, 28, 29, 45].

Seguridad en los jugos de fruta irradiados con UV-C Seguridad microbiológica

La luz UV-C tiene acción antimicrobiana amplia, proporcionando una inactivación efectiva de virus, bacterias vegetativas, esporas bacterianas, levaduras, conidios y parásitos.

El potencial de la luz UV-C en bacterias obliterantes, virus y hongos ha sido documentado por muchos investigadores. Sin embargo, el efecto de la radiación UV-C sobre los microorganismos varía de inter-especies, intra-especies, medios, densidad e incluso su tamaño. Además, la capacidad de UV-C para inhibir la replicación bacteriana se debe a la dimerización de sus bases timina en las cadenas de ADN [48] que limitan la capacidad de la radiación UV-C para penetrar el alimento líquido. En los jugos de fruta, 90% de la radiación UV-C es absorbida en el primer 1-mm desde la superficie [49]. Además, los investigadores han reportado niveles de poder variados, tiempos de procesos, distancias de los productos a la fuente de luz UV-C, y grosor del producto para poder alcanzar los niveles de inactivación variados en muchos patógenos, y han resultado en varios efectos sobre la calidad del jugo.

secuencia de cuatro bases constituyentes conocidas como purinas (adenina y guanina) y pirimidinas (timina y citosina). Están ligadas juntas en una hélice de doble hebra. Cuando la radiación UV-C es absorbida por las bases pirimidinas, esta permite una reacción fotoquímica única, que lleva a la dimerización de las pirimidinas adyacentes (formación de una unión química entre las pirimidinas). La mayor parte del tiempo, la dimerización sucede con las timinas pero los dímeros de citosina y los heterodímeros de timina-citosina también se pueden formar. Esta disrupción en la estructura del ADN lo hace incapaz de replicarse

La luz UV-C actúa como agente oxidante induciendo la formación de radicales hidroxilos altamente reactivos [69]. Esta formación de radicales y subsecuente reacción sobre los componentes celulares está posiblemente influenciada por la temperatura y la temperatura óptima es de 50 °C [70]. El ADN (ácido desoxirribonucleico) consiste de una

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cuando la célula sufre mitosis [71]. En dosis más altas (>1000 mJ/cm2) la luz UV-C también puede afectar las proteínas de la cápside. El efecto combinado del tamaño/tipo de virión y ácidos nucleicos se piensa que son factores que determinan la resistencia/sensibilidad de los virus hacia UV-C [72].

La fluidez de UV-C es dictada por el coeficiente de absorción y la longitud de trayectoria de un jugo de fruta específico. Estos parámetros pueden ser influidos por dos factores principales; (1) las características del alimento líquido, como la turbidez, tamaño de partícula, viscosidad, sólidos solubles totales, sólidos suspendidos, y –algunas veces– pH. Estas características juegan un rol importante en dictar la cantidad de luz UV-C que debe ser absorbida. Comparados con el agua, los alimentos líquidos tienen un rango de propiedades ópticas y físicas al igual que composiciones químicas diversas [12]; mientras que el factor (2) involucra el tipo de reactor de UV-C usado para fotosensibilizar el jugo, que subsecuentemente influirá en la transmitancia de la luz UV-C, dosis entregada, momento de transferencia y –consecuentemente– inactivación microbiana [33]. Estos factores subsecuentemente influirán en la cantidad de incidentes de foto-oxidación dentro del jugo tratado.

Primero, un claro entendimiento del índice de influencia de UV-C sobre la relación entre el coeficiente de absorción del alimento líquido, interferencia de las partículas y los sólidos solubles y suspendidos, es crítico para producir una pasteurización efectiva con UV-C. Esta teoría también fue reportada por Guerrero-Beltran y Barbosa-Canovas [4] y Koutchman et al. [2], donde la composición de producto, contenido de sólidos, color y química general del producto alimentario se encontraron que tenían un mayor impacto sobre el coeficiente de absorción y la efectividad de inactivación

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por UV-C. Los jugos de fruta con diferente turbidez, sólidos solubles totales, y niveles de pH al igual que viscosidades variadas distingue significativamente los enfoques para tratarlos exitosamente usando luz UV-C. Los sólidos suspendidos no sólo pueden atenuar la dosis de UV-C vía dispersión de la luz, sino que también pueden proporcionar un sitio para la agregación de la bacteria a la superficie de la partícula [2]. Así, las variaciones y combinaciones de las propiedades físicas del jugo como la turbidez y el tamaño de partícula no pueden pasarse por alto.

Los coeficientes de absorción de los jugos son altamente dictados por los componentes dentro del jugo. Shah et al. [27] en su estudio observaron que el coeficiente de absorción del jugo está correlacionado con la turbidez y los sólidos solubles totales, que posteriormente afectarán la distribución del tamaño de partícula en el jugo. El tamaño de partícula del jugo compuesto de sólidos solubles y suspendidos tiene una alta absorbancia de luz y una característica opaca a la luz a menos que tenga una alta porosidad. Sin embargo, la porosidad puede albergar microorganismos, permitiéndoles sobrevivir o ser parcialmente lesionados durante el procesamiento de UV-C. Considerando que la turbidez del jugo se determina por el contenido de sólidos suspendidos (o materia y pulpa del jugo), esto influirá en gran medida en los atributos de viscosidad del jugo. El incremento de la viscosidad o fluidez del jugo subsecuentemente aumentará el índice de flujo del jugo dentro del reactor UVC. Mayores índices de flujo resultan en un aumento en la mezcla y más radiación suficiente del jugo. La disminución de la turbidez del jugo aumentará positivamente la influencia de la efectividad de la inactivación UV-C, resultando en un mayor índice de inactivación.

Por el contrario, Muller et al. [14] han reportado que el jugo de naranja sanguina que tiene

la turbidez más alta (9986 NTU), con una viscosidad (2.74 mPa.s) y correlacionada linealmente a un coeficiente de absorción de 194.3 cm-1, tuvo un mayor nivel de inactivación de L. platarum en el jugo de naranja sanguina que en el jugo de manzana naturalmente turbio con un coeficiente de absorción de 48.4 cm-1. En otro estudio hecho por Koutchma [73], usando un módulo UV-C enrollado, el coeficiente de absorción de los jugos pareció tener efectos significativos hacia la inactivación de E. coli K12. Sin embargo, con el valor del coeficiente de absorción de más de 48 cm-1, se reportó que la inactivación tenía menos de 1 log10 de reducción con un paso a través del reactor UV-C. La reducción log10 puede ser aumentada si los pasos son aumentados, exponiendo el jugo a una mayor energía de luz UV-C para inactivar los patógenos. La inactivación de E. coli K12 en la sidra de manzana (α=57 cm-1, turbidez =1383 NTU) confirmó esta observación cuando sólo se

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obtuvo 1 log10 de reducción después de seis pasos a través del reactor a un índice de flujo de 75 L/min.

La longitud de trayecto y la cantidad de UV-C absorbida por el jugo de fruta puede maximizar la letalidad de UV-C hacia los organismos.

El último desarrollo en el vórtice decano ha probado que la inactivación de los microbios pertinentes puede hacerse incluso con los alimentos líquidos más opacos. Choudhary et al. [74] en su trabajo han probado inactivar exitosamente 5 log10 de conteo de E. coli y B. cereus en leche de vaca descremada y cruda.

La efectividad del reactor se debió a una alta y rápida turbulencia (alto número de Reynolds) formada dentro del reactor de tubo en espiral mientras se minimiza la longitud del trayecto (o la anchura de la rendija) de la muestra del alimento líquido y la emisión de UV-C. La misma tecnología fue replicada por Muller et al. [14] y Shah et al. [27] donde también se probó que el reactor en espiral se manejó para inactivar hasta 5 log10 de conteo bacteriano de A. acidoterretris, E. coli, L. plantarum, y S. cerevisiae y S. typhimurium.

Tabla 2. Efecto de la radiación UV sobre el contenido de furano en el jugo de fruta.

Seguridad química

Recientemente, el furano se destacó como uno de los principales problemas al utilizar

radiación UV-C en jugo de fruta [75]. El furano es un compuesto heterocíclico aromático que contiene un átomo de oxígeno y es sospechoso de ser carcinogénico por IARC con la clasificación del Grupo 2B, el cual está establecido como “posiblemente carcinogénico a humanos” [76]. El furano no tiene una aplicación práctica como producto final. Sin embargo, juega un rol en la producción de (co)polímeros y ha sido identificado en un número de alimentos que han sido tratados con calor [77]

MEDIO

VARIABLES

EFECTOS

REFERENCIAS

Jugo de manzana

Dosis UV-C = 10 mW/cm2

Mínimo de furano a una dosis menor a 3.5 J/cm2. A 8.8 J/cm2, se formó ~14 ppb de furano. La formación de furano aumentó a una tasa de 11 ppb por J/cm2

[11]

Jugo de toronja (Citrus grandis L. Osbeck)

Dosis UV-C = 15.45, 18.18 y 27.63 mJ/cm2

El desarrollo del furano dependió de la dosis de UV-C (0.66-2.4 ppb/mL) y es inversamente proporcional al contenido de azúcar del jugo. También se vio que el furano disminuía con el aumento en las semanas de almacenamiento.

[27]

Jugo de manzana

Dosis UV-C = 39-245 mJ/cm2

El furano aumentó de 2.3 a 3.7 µg/kg proporcionalmente al aumento de la dosis de UV-C. No se encontró aumento significativo cuando se comparó con el jugo de manzana recién exprimido y el comercial.

[14]

Jugo y sidra de manzana

Dosis UV-C = 3.1-6.3 mJ/cm2

Se mostró que el contenido de fructosa y de ácido málico en el jugo había inducido la formación de furano.

Se encontró que el jugo de manzana tenía un alto contenido de furano en comparación con la sidra de manzana.

[78]

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fluencia de UV-C [27]. La misma observación se encontró en un estudio de la formación de furanos sobre la irradiación gamma durante el almacenamiento de 14 días a 5 °C [80]. La rápida destrucción por una alta dosis de UV-C también puede contribuir al impulso inicial en la acumulación de furano que ocurrió en las muestras evaluadas, la mayor parte debido a la alta cantidad de azúcar. Por ello, se deben tomar precauciones cuando el jugo de fruta con un alto contenido de fructosa está siendo tratado con radiación UV-C para evitar una formación excesiva de furano.

y recientemente, en jugo de fruta tratado con UV-C [11]. La literatura que contiene furano como parte del análisis de seguridad que involucra radiación UV-C, es muy limitada como aquellos reportados en la Tabla 2.

Adicional a esto, se encontró que el furano se formaba de carbohidratos, ácido ascórbico, ácidos grasos y una mezcla de los tres [79, 80]. Ambas literaturas han reclamado que la formación de furano está altamente asociada con las propiedades físico-químicas del jugo de fruta, donde se encontró que la fructosa era la causa principal. Los azúcares simples pueden ser agrupados en dos tipos de acuerdo con las estructuras de anillo: furanosas de cinco miembros (como el furano) y las piranosas de seis miembros (como la glucosa). Los furanosas son menos estables al calentamiento que las piranosas.

Por ejemplo, la glucosa puede ser calentada hasta a 100 °C, pero la sacarosa y la fructosa se descomponen a una temperatura tan baja como 60 °C [81]. También se encontró que el índice de reducción del furano durante el almacenamiento es más lento al disminuir la

En el descubrimiento de Shah et al. [27], sin embargo, se encontró que puede ser inesperadamente mayor que los resultados reportados por Fan y Geveke [11], donde se mostró que 8.8 J/cm2 (equivalente a 8800 mJ/cm2) produciría 14 ppb/mL de furano en una sidra de manzana fresca comercial, a una tasa de 11 ppb por J/cm2. Los autores también afirmaron que una cantidad significativa de furano podía estar acumulada si el jugo de fruta era sobre-tratado [11]. Comparando con los resultados de Bule et al. [81], la cantidad de furano encontrada en el jugo de manzana tratado con UV-C a un índice de fluencia de 5.94 mJ/cm2 fue de 1648 ppb/ mL. Ambas literaturas han afirmado que la formación de furano está altamente asociada con las propiedades físico-químicas del jugo de fruta, donde la fructosa se encontró que era la causa principal.

También se encontró que la temperatura del reactor UV-C era una de las causas principales de la formación de furano. Ya que los resultados de Shah et al. [27] se consideraron más altos en comparación a otros investigadores (Tabla 2), donde el índice de formación de furano se encontró que era de 1 ppb para cada incremento de 20 °C, mientras que, Fan y Geveke [11] reportaron un índice de formación de furano de 1 ppb a cada 20 °C de

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incremento. Sin embargo, la encuesta de la FDA [82] reportó que los niveles de furano en algunos jugos procesados térmicamente estaban en un rango de 2.5-8.4 ppb/mL y la formación de furano en jugos radiados con UV-C estaba muy por debajo del jugo procesado térmicamente.

Las propiedades físico-químicas y funcionales del jugo tratado con la combinación de UV-C y otros métodos de reducción microbiana no fueron significativamente afectados [13, 22, 88, 93]. La vida de anaquel del jugo también se extendió y en los tratamientos donde se involucró un calor suave, la actividad enzimática se detuvo en su mayoría [84]. En un caso, la combinación de UV-C y calor suave inactivaron efectivamente la pectin metilsesterasa en jugo de piña, pero preservó una cantidad relativamente alta de bromelina y de contenido fenólico total [84].

El enfoque en los obstáculos tecnológicos debe ser un enfoque inteligente para que no afecte la calidad del producto. La intensidad del tratamiento y orden en los tratamientos combinados afectarían los resultados finales. Ya sea aplicando UV-C como un proceso de pre-tratamiento o aplicando otras técnicas antes de la exposición a UV-C, es una pregunta que tiene respuestas variadas dependiendo de las combinaciones aplicadas. Por ejemplo, el orden de la adición del dicarbonato de dimetilo (antes o después de la exposición de UV-C) a la muestra ha mostrado tener un efecto significativo hacia el conteo total de placa y el conteo de levaduras y hongos [22]. Una combinación de UV-C y sonicación del jugo de mango se encontró que disminuía la aceptabilidad general, que podría ser atribuida a la formación de radicales libres inducida por la sonicación, causando un sabor desagradable de los jugos [42].

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Potencial de mercado e Implicaciones de costo

El costo estimado de un equipo de radiación ultravioleta es sólo de $10,000 USD a $15,000 USD comparado con los $20,000 a $30,000 USD para el equipo de pasteurización térmica [100, 101]. El requerimiento energético para la pasteurización UV-C es más barato que el requerimiento energético para la pasteurización térmica y esto ha sido puntualizado por varios investigadores [9, 98, 99]. El costo variable para el jugo de piña tratado con UV-C es RM 0.895 por lata (320 mL) mientras que el jugo de piña tratado térmicamente es de RM 0.900 por lata (320 mL). Estos resultados indican que la pasteurización por UV-C podría producir jugo a un menor costo de producción que la pasteurización térmica [98]. Observaciones similares se reportaron para la sidra de manzana, donde los costos de pasteurización por UV-C eran aproximadamente de RM 1.60 por 100 litros [102] y los costos de pasteurización térmica de aproximadamente RM 4.00 por 100 litros [101].

de rentabilidad es sólo de 17.10 y el periodo de amortización es de 30 días más [98]. Sin embargo, a pesar del potencial de mercado para el jugo tratado con UV-C, se debe reiterar que el UV-C imparte un efecto negativo hacia el jugo de fruta, como se mencionó anteriormente, sobre el desarrollo de furano en el jugo de fruta, especialmente en los jugos cítricos. Por lo tanto se recomienda que los fabricantes de fruta establezcan la dosis correcta de UV y la controlen durante la exposición del jugo a UV-C, y que prueben regularmente que la cantidad de furano desarrollado esté dentro de los límites permitidos por USFDA [8, 75].

REFERENCIAS 1.

2.

El hecho de que los consumidores están dispuestos a pagar más por jugos tratados con UV-C son buenas noticias para todos los pequeños fabricantes. El hecho de que la implementación de la tecnología UV-C puede ser más rentable que el tratamiento térmico cuando se aplica a una planta procesadora de jugo de piña a pequeña y mediana escala, es una buena noticia para los pequeños fabricantes. El índice de rentabilidad para ambas inversiones predice una alta rentabilidad, pero la tecnología UV-C ofrece un excelente potencial de inversión y un periodo más corto de amortización. Un índice de rentabilidad de 21.56 y un periodo de amortización de cuatro meses para el jugo de piña tratado con UV-C puede ser considerado atractivo en comparación con el jugo de piña tratado térmicamente, donde el índice

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Tomado de MDPI – Beverages.

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Formulación de bebidas de fruta con suero de leche y endulzadas con stevia

Tecnología

[ Maya 1, Dubey y Ritu P. 2 ]

RESUMEN

Palabras clave: Bebidas herbales frutales con suero de leche.

El ambiente en el cual vivimos, el trabajo y la relajación son determinantes para nuestra salud y bienestar. Los factores físicos, químicos y micro (biológicos) en el ambiente pueden tener repercusiones en nuestra salud, tanto física como mental. El suero de leche es un subproducto nutritivo derivado de la industria del queso “chhana” y “paneer” que contiene nutrientes valiosos como lactosa, proteína, minerales, vitaminas, etc., que son de valor indispensable como alimento humano. La proteína del suero es una mezcla de proteínas globulares aisladas del suero de leche, el material líquido creado como subproducto de la elaboración del queso. Las frutas son importantes fuentes de vitaminas y carbohidratos como la fibra y el azúcar. Son bajas en calorías y endulzadas naturalmente.

Las frutas y sus jugos son buena fuente de agua, y también uno de los mejores limpiadores corporales, limpiando la materia mórbida del estómago, hígado, riñones, bazo, vejiga y son consideradas las mejores limpiadoras de colon. Las hierbas son pequeñas plantas que tienen un tallo carnoso o jugoso cuando son jóvenes. Las hojas, tallo o semillas de estas hierbas pueden ser usados frescos, o pueden ser secados para su uso posterior. Las bebidas herbales con base en suero proporcionan bebidas nutritivas y saludables para mantener el estatus de salud y bienestar. El almacenamiento de las bebidas con base de suero mejorará la calidad, valor nutritivo, rentabilidad, digestibilidad, aceptabilidad, seguridad y aumento en general de la vida de anaquel de los productos. Se hicieron cinco réplicas para

[ 1 Investigador Académico del Departamento de Alimentos y Nutrición, Escuela Ethelind de Ciencias del 2

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Hogar, Instituto de Agricultura, Ciencias y Tecnología Sam Higginbottom, Allahabad – 211007 (U.P.); Profesor asistente del Departamento de Alimentos y Nutrición, Escuela Ethelind de Ciencias del Hogar, Instituto de Agricultura, Ciencias y Tecnología Sam Higginbottom, Allahabad – 211007 (U.P.).]

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Tecnología

todos los tratamientos y los datos obtenidos de la investigación se analizaron estadísticamente usando un análisis de varianza (ANOVA) y técnicas de diferencia crítica (CD). La evaluación sensorial se llevó a cabo usando una escala hedónica de nueve puntos.

En las bebidas herbales preparadas, el tratamiento T3 (74% de suero, 20 mL de jugo de fruta Amla, 6 mL de albahaca, 6 mL de menta, 6 mL de jengibre, 6 mL de aloe vera, 6 mL de hierba de limón) calificó como el más alto en todos los aspectos en la escala hedónica.

La composición nutritiva, pH, TSS, acidez, azúcares totales y azúcares reductores aumentaron significativamente con el incremento en el porcentaje de las bebidas preparadas. Los azúcares no reductores, ácido ascórbico y contenido de proteína en las bebidas preparadas disminuyeron.

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38 [ TECNOLOGÍA ] INTRODUCCIÓN El ambiente en el que vivimos, el trabajo y la relajación son determinantes para nuestra salud y bienestar. Los factores físicos así como los químicos y los microbiológicos en el ambiente pueden tener repercusiones para nuestra salud, tanto física como mental.

La salud de una persona es un aspecto muy importante de su vida, “salud es riqueza”. Para la mayoría de los seres humanos, mantenerse en forma y saludable es paralelo a ser rico, la vida cotidiana de una persona es influenciada principalmente por el estado de su mente y cuerpo, especialmente por la presencia y ausencia de ciertas enfermedades.

Las bebidas que contienen azúcares y otros carbohidratos, proteínas y/o grasas también proporcionan calorías que, como las calorías que se encuentran en los alimentos, contribuyen a la ingesta energética diaria total de un individuo. Como resultado, es importante que las calorías de las bebidas, como las calorías de los alimentos, sean manejadas como parte de la estrategia de balance energético general de un individuo para mantener un peso saludable. Se ha probado científicamente que los jugos de frutas dan ciertos beneficios a la salud, proporcionados si son tomados con moderación. Los nutriólogos también sugieren que los jugos de frutas deben ser tomados en su estado puro y la gente sólo debe tomar jugos de fruta 100% naturales.

Los jugos de fruta recién exprimidos de las frutas y verduras son excelentes fuentes de minerales y vitaminas que catalizan las reacciones químicas que ocurren en el cuerpo.

Estas enzimas también producen la energía necesaria para la digestión, absorción y conversión del alimento en los tejidos humanos.

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[ TECNOLOGÍA ] 39

Un aumento en la ingesta de jugos de frutas y verduras asegurará que el cuerpo absorberá eficientemente más minerales y vitaminas.

El suero es un subproducto nutritivo de la industria del queso “chhana” y “paneer” y contiene nutrientes valiosos como lactosa, proteína, minerales, vitaminas, etc., que tienen un valor indispensable como producto humano. Esto dio lugar a desentrañar los secretos del porqué de las proteínas y otros componentes, y establecer una base sólida para su valor nutricional y funcional.

Las frutas son importantes fuentes de vitaminas y carbohidratos como la fibra y el azúcar. Estas son bajas en calorías y endulzadas naturalmente. Las frutas y sus jugos son buenas fuentes de agua también. Diferentes frutas contienen diferentes vitaminas, así que es importante comer una

variedad de frutas. Los mangos, papayas, melones y frutas cítricas, como la naranja y la uva, son altos en vitamina C. El melón, chabacanos, duraznos y nectarinas son fuentes de vitamina A. Las hierbas son pequeñas plantas que tienen un tallo carnoso o jugoso cuando son jóvenes. Los tallos de algunas hierbas se desarrollan en tejidos duros y leñosos cuando envejecen. Las hojas, tallos o semillas de las hierbas pueden ser usadas frescas o pueden ser secadas para usos posteriores. Las hierbas secas pueden ser machacadas hasta convertirlas en un polvo fino, puestas en contenedores herméticos y después almacenarlas.

Las bebidas herbales con suero proporcionan bebidas nutritivas y saludables para mantener un estatus de salud y bienestar.

El almacenamiento de las bebidas con suero mejorará la calidad, valor nutritivo, rentabilidad, digestibilidad, aceptabilidad y seguridad y un aumento general de la vida de anaquel de los productos.

MATERIALES Y MÉTODOS La presente investigación se llevó a cabo en el Laboratorio de Investigación Nutricional del Departamento de Alimentos y Nutrición de la Escuela Ethelind de Ciencias del Hogar, Instituto Sam Higginbottom de Agricultura, Tecnología y Ciencias (considerada como Universidad), (formalmente Instituto de Agricultura Allahabad) Allahabad U.P. • Cinco tipos de hierbas saborizantes naturales (albahaca, menta, jengibre, hierba de limón y aloe vera) se usaron en la formulación de las bebidas herbales frutales con suero.

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40 [ TECNOLOGÍA ]

Desarrollo de las bebidas herbales frutales con suero

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Preparación del suero

Los datos del presente estudio sobre los diferentes aspectos por metodología fueron tabulados y analizados estadísticamente. El resultado obtenido del análisis se presentó y discutió en este capítulo.

La leche fue calentada en un recipiente de acero inoxidable a 84 °C. La leche caliente fue acidificada añadiendo ácido cítrico (2%) seguido por una agitación continua resultando en una coagulación completa de la proteína de la leche (caseína). El líquido (suero) fue filtrado usando una tela de muselina.

1. El análisis físico-químico de las bebidas preparadas durante el periodo de almacenamiento.

Preparación de los jugos de fruta

• Preparación del jugo de naranja Se tomó un poco de naranja, se quitó la cubierta externa (piel) y se separó en segmentos. Se removieron las semillas y la cubierta blanca de cada segmento de la naranja, y se pusieron estos segmentos en el exprimidor y se extrajo el jugo.

•

Preparación del extracto herbal

Las hierbas –albahaca, menta, jengibre, hierba de limón y aloe vera– se prepararon de las hojas frescas. Las hojas fueron lavadas, mezcladas en un triturador y se hizo la filtración con una tela de muselina.

DIAGRAMA DE FLUJO. Preparación de la bebida herbal frutal con suero.

Suero de leche Jugos de fruta (naranja) Mezcla de hierbas (albahaca, menta, jengibre, hierba de limón y aloe vera) Filtración por medio de una tela de muselina Bebida herbal Empacado Almacenado a temperatura ambiente Fuente: Yadav et al., (2010) Estudios de desarrollo y almacenamiento de bebida herbal y con plátano con base de suero de leche. American Journal of Food Technology, 5 (2) pp 121-129.

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2. Las características organolépticas de las bebidas preparadas durante el periodo de almacenamiento.

3. Las características microbiológicas de las bebidas preparadas durante el periodo de almacenamiento.

CONCLUSIÓN De los resultados resumidos se concluye que “la formulación de bebidas herbales frutales (jugo de naranja) con suero usando un endulzante natural “Stevia” fue bien aceptada con respecto a las características físico-químicas, sensoriales y microbiológicas. En bebidas herbales preparadas con albahaca, menta, jengibre, aloe vera, hierba de limón en base a jugo de naranja y suero. El tratamiento T3 (74% de suero, 20 mL de naranja y 6 mL de albahaca, 6 mL de menta, 6 mL de jengibre, 6 mL de aloe vera, 6 mL de hierba de limón) registró la mayor calificación en todos los aspectos de la escala hedónica. La composición nutrimental de pH, TSS, acidez, azúcares totales y azúcares reductores fue significativamente aumentada con el incremento en el porcentaje de las bebidas preparadas.

Disminuyeron los azúcares no reductores, el ácido ascórbico y contenido de proteína en las bebidas preparadas.

[ TECNOLOGÍA ] 41

Tabla 1. Análisis físico-químico de las bebidas preparadas con jugo de naranja y suero y saborizadas con diferentes hierbas.

Tratamientos

Componente

T0

T1 (albahaca)

T2 (mentat)

T3 (jengibre)

T4(aloe vera)

T5 (hierba de limón)

F 5%

Resultado

CD = SD =±

pH

5.3

5.3

5.4

5.4

5.3

5.5

6.37

S

0.039

TSS

26.0

20.5

20.5

20.4

20.6

20.5

69294.80

S

0.012

Acidez

0.38

0.37

0.38

0.38

0.38

0.39

0.409446

NS

0.030

Azúcares totales

10.32

10.47

11.20

11.38

11.09

11.19

17642.29

S

0.046

Reducción de azúcar

8.06

7.58

8.06

7.77

7.60

7.67

30.733

S

0.055

No reductor

2.25

2.88

3.13

3.60

3.48

3.51

99.90

S

0.073

Ácido ascórbico

23.22

24.30

25.13

23.52

23.35

23.37

16180.55

S

0.008

Proteína

0.62

0.81

0.85

0.73

1.06

0.64

3663.22

S

0.003

Tabla 2. Características organolépticas de las bebidas preparadas con jugo de naranja y suero, saborizadas con diferentes hierbas.

Tratamientos Calidad organoléptica T0

T1 (albahaca)

T2 (mentat)

T3 (jengibre)

T4(aloe vera)

T5 (hierba de limón)

F 5%

Resultado

CD = SD =±

Color

6.2

8.6

8.4

8.8

8.4

8.6

11.78

S

0.179

Consistencia

6.6

8.0

8.2

8.4

7.8

8.0

5.00

S

0.04

Sabor

7.0

8.2

8.4

8.6

8.0

8.2

14.77

S

0.030

Gusto

6.0

8.2

8.4

8.6

8.0

8.2

42.54

S

0.012

Aceptabilidad general

6.4

8.4

8.6

8.8

8.2

8.4

39.52

S

0.027

Tabla 3. Carga microbiológica en bebidas preparadas con jugo de naranja y suero, saborizadas con diferentes hierbas sobre los diferente periodos de almacenamiento.

DÍAS

0 días

TRATAMIENTO

15 días

30 días

45 días

60 días

75 días

B

Y&M

B

Y&M

B

Y&M

B

Y&M

B

Y&M

B

Y&M

T0

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

5

2

T1 (albahaca)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

3

1

T2 (menta)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

3

2

T3 (jengibre)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

3

2

T4 (aloe vera)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

3

2

T5 (hierba de limón)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

3

2

Marzo - Abril 2017 | Bebidas Mexicanas

42 [ TECNOLOGÍA ] RECOMENDACIÓN La ingesta de las bebidas con “formulación de bebidas herbales frutales con suero de leche usando un endulzante natural “stevia” se recomienda en una dieta normal ya que ayudará a liberar el estrés y contribuirá como un agente anti-diarreico. Posee propiedades terapéuticas significativas como anti-microbiano y anti-inflamatorio. Debido a la incorporación de frutas y extractos herbales en el suero de leche, el valor medicinal de la bebida aumenta. Su alto contenido nutritivo en la bebida actuará como captador de radicales libres, lo cual purificará y desintoxicará el cuerpo y mantendrá las enfermedades a raya.

BIBLIOGRAFÍA 1.

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Bebidas Mexicanas | Marzo - Abril 2017

nas Comosus) and bottle gourd (lagenaria Siceraria) mixed herbal beverages. International Food Research Journal 20(2): 607-612(2013).

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Tomado de International Journal of Scientific Research and Education

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CALENDARIO DE EVENTOS

EXPOLÁCTEA 2017 29 al 31 de Marzo Sede: Centro de Convenciones "Tres Centurias"; Aguascalientes, Aguascalientes Organiza: Incalec, Canilec, CNG y SAGARPA Teléfono: +52 (33) 1617 4073 E-mail: informes@expolactea.org Web: www.expolactea.org Expoláctea es un evento diseñado para reunir a toda la cadena productiva de la industria láctea del país y Latinoamérica. En su octava edición, continúa con la renovación en el sector para ofrecer a sus visitantes una mejor experiencia. Incluye cursos y talleres especializados impartidos por expertos en temas relacionados con esta actividad, así como una zona de exposición industrial y una comercial. Dentro de la zona industrial se exhiben desde pasteurizadores, equipos de elaboración de queso y equipos sanitarios, hasta laboratorios especializados, medicamentos veterinarios y genética.

CONGRESO INTERNACIONAL DE LA CARNE 2017 5 y 6 de Abril Sede: World Trade Center; Ciudad de México Organiza: Asociación Mexicana de Engordadores de Ganado

TECNOSABOR SEMINARIO TEÓRICO PRÁCTICO DEL SABOR Y EVALUACIÓN SENSORIAL 2017 Para SABER bien, hay que SABER mucho 24 y 25 de Mayo Sede: Hotel Royal Pedregal; Ciudad de México Organiza: Alfa Promoeventos Teléfono: +52 (55) 5582 3342 E-mail: ventas@alfapromoeventos.com Web: www.alfapromoeventos.com Alfa Promoeventos presenta “TECNOSABOR Seminario Teórico Práctico del Sabor y Evaluación Sensorial 2017”, la séptima edición de una actividad que ha resultado de sumo provecho para los fabricantes y procesadores de alimentos y bebidas de la región. A través de conferencias y prácticas, los líderes de la industria suelen aprovechar esta jornada para ponerse al tanto de las novedades en la creación de sabores, tendencias, formulación, desarrollo, análisis, técnicas y demás conocimientos de utilidad en torno al sabor para aplicar dentro de sus empresas, con el propósito de reforzar los proyectos y hacer crecer los negocios.

EXPO PACK GUADALAJARA 2017

Bovino (AMEG) Teléfono: +52 (55) 5687 0543 E-mail: congreso@ameg.org.mx Web: www.congresointernacionaldelacarne.com

13 al 15 de Junio Sede: Expo Guadalajara; Guadalajara, Jalisco Organiza: PMMI Teléfono: +52 (55) 5545 4254 E-mail: info@expopack.com.mx Web: www.expopackguadalajara.com.mx

Como cada año, la Asociación Mexicana de Engordadores de Ganado Bovino y el Comité Nacional de Sistemas Productos Bovinos Carne, con el apoyo de la SAGARPA, organizan el Congreso Internacional de la Carne, en donde los industriales podrán encontrar un programa de conferencias magistrales para beneficio y capacitación de este segmento.

El objetivo es reunir a los actores nacionales y extranjeros comprometidos con el desarrollo y crecimiento del sector cárnico para que a través del intercambio de experiencias, la observación de casos de éxito y encuentros de negocios se incrementen las ventas.

Más de 15,000 compradores profesionales asistirán a EXPO PACK Guadalajara 2017. Acuden expertos del envase, embalaje y procesamiento de todo México, incluyendo Aguascalientes, Colima, Guanajuato, Jalisco, Michoacán, Nayarit, Querétaro, San Luis Potosí, Sinaloa y Zacatecas. Se espera también la asistencia de compradores de Centroamérica. Los profesionales del envase, embalaje y procesamiento que asisten colaboran en una gran variedad de industrias, las cuales comprenden alimentos, bebidas, farmacéutica, cosmética y cuidado personal, artes gráficas, química, limpieza del hogar, textiles, calzado, ferretería y electrónicos.

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{45} IFT 17

DRINKTEC 2017

Cambiemos el juego

11 al 15 de Septiembre Sede: Messe München; München, Alemania Organiza: Messe München GmbH Teléfono: +49 (89) 949 20720 E-mail: info@messe-muenchen.de Web: www.drinktec.com

25 al 28 de Junio Sede: Sands Expo Center; Las Vegas, Nevada, Estados Unidos Organiza: Institute of Food Technologists (IFT) Teléfono: +1 (312) 782 8424 E-mail: info@ift.org Web: www.iftevent.org Conozca los productos más recientes, las últimas tendencias y las innovaciones de vanguardia en IFT17. Sumérjase en la mayor colección de ingredientes, equipos, procesamiento, tecnología y proveedores de envases de la industria, todos reunidos bajo un mismo techo para ayudarle a ser el primero en conocer lo que viene en la ciencia de los alimentos. Es el único lugar donde se puede encontrar cara a cara con más de 1,000 empresas expositoras a la vanguardia de las últimas tendencias mundiales de alimentos, y ver de primera mano los productos diseñados.

COMPAÑÍA

La Feria Mundial de la Industria de Bebidas y Alimentos Líquidos, drinktec, se realizará en Messe München (Alemania) del 11 al 15 de septiembre de 2017. Los productores de todo el mundo acudirán para reunirse con proveedores y clientes. Una vez más drinktec será la plataforma para una serie de estrenos mundiales, considerado como el "hot spot" para el sector de bebidas y alimentos líquidos. Todos los principales fabricantes presentan en la feria sus últimos productos y tecnologías.

Drinktec abarca todo el espectro: desde las últimas ideas y tecnologías en la fabricación, hasta envasado y comercialización de bebidas.

Índice de Anunciantes CONTACTO

PÁGINA

CP KELCO SugarReduction@cpkelco.com 1

DRINKTEC 2017 miriam.espinosa@deinternational.com.mx 5 DVA MEXICANA, S.A. DE C.V. ventas@dva.mx 7 NUTRYPLUS, S.A.P.I. DE C.V. ventas@nutryplus.com 15 PROMARSA DEL CENTRO, S.A. DE C.V. www.promarsa.info 3 SARTORIUS DE MÉXICO, S.A. DE C.V. leadsmex@sartorius.com 9 TECNOSABOR SEMINARIO TEÓRICO PRÁCTICO DEL SABOR Y EVALUACIÓN SENSORIAL 2017 ventas@alfapromoeventos.com 2da forros SPRAYING SYSTEMS MÉXICO, S.A. DE C.V. Angela.Mier@spray.com 11

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