Estudio del secado de pulpa de maracuyá (Passiflora edulis) por el método de liofilización

Abstract

La presente tesis “Estudio del secado de pulpa de maracuyá (Passiflora edulis) por el método de liofilización” tuvo como objetivo general, obtener pulpa liofilizada de maracuyá conservando su calidad sensorial y nutracéutica. Así mismo tuvo como objetivos específicos; 1) Evaluar la influencia de la concentración de tres aglomerantes (0,25- 0.5- 0,75 % de pectina 0,5- 1,0- 1,5% de goma arábiga y almidón de arroz) en las propiedades físico-químicas, solubilidad y color del polvo deshidratado, 2) Evaluar la influencia de la concentración de tres aglomerantes en el contenido de vitamina C y polifenoles y 3) evaluar la influencia de la concentración de tres aglomerantes en la cinética de secado por liofilización de jugo de maracuyá. En la caracterización de la fruta maracuyá, se obtuvo un peso medio de 219 g, con diámetros, promedios, transversal y longitudinal de 79.89 y 85.39 mm, respectivamente. Al jugo de maracuyá fresco con humedad, 82.95 % (b.s.), 14.85 °Brix; pH de 2.73, contenido de ácido cítrico, 4.31 % (b.s.), índice de color de 7.85, se adicionó diferentes aglomerantes con diferentes concentraciones (0,5 - 1,5% de goma arábiga y almidón de arroz y 0,25 - 0,75 % de pectina). El jugo fue congelado a -25°C/14 horas en moldes de 1.0 cm de espesor y posteriormente fue secado en un liofilizador a 0.002 mBar durante 24 horas. La Cinética de secado fue determinada mediante pesado las primeras 4 horas cada media hora y después cada hora hasta completar el tiempo establecido de 24 horas. Fueron determinados el contenido de fenoles totales por el método de Folin- Ciocalteu y ácido ascórbico, por el método espectrofotométrico reportado por Hung & Yen, antes y después del liofilizado. Los contenidos de fenoles totales y ácido ascórbico en la pulpa fresca fueron 59.985±0.56 mg AG/100g y 27.821±1.03 mg AA/100g y valores de 23.89±4.24 mg AG/100g y 27.52±0.52 mg AA/100g en pulpa liofilizada con adición de aglomerantes. La solubilidad del polvo deshidratado con adición de goma arábiga, almidón de arroz y pectina fueron, 67,60±0.26%; 36,81±0.14% y 39.24±0.07% respectivamente. El tipo y concentración de aglomerante influyeron significativamente (P<0.05) en el contenido de fenoles totales, vitamina C , color y solubilidad, siendo la goma arábiga, el aglomerante que dio mejores resultados en el contenido de fenoles totales, color, solubilidad y la pectina conservó mejor la vitamina C. Los atributos de sabor y color se determinaron mediante evaluación sensorial con escala hedónica de 7 puntos y panelistas no entrenados. Sin embargo, mediante las gráficas superficie de respuesta, el tratamiento que conservo mejor los atributos de sabor y color fueron la goma arábiga al 1.5% y pectina al 1.0%, donde el sabor es independiente de la cantidad y tipo de aglomerante. Las curvas de cinética de secado indicaron que el aglomerante pectina al 0,75%, tuvo mayor pendiente y mayor velocidad de secado.

The general objective of the thesis entitled "Study of the drying of passion fruit (Passiflora edulis) pulp by the freeze-drying method" was to obtain freeze-dried passion fruit pulp while preserving its sensory and nutraceutical quality. The specific objectives of the study were: 1) To evaluate the influence of the concentration of three binders (0.25- 0. 5- 0.75 % pectin 0.5- 1.0- 1.5 % gum arabic and rice starch) on the physicochemical properties, solubility and color of the dehydrated powder; 2) to evaluate the influence of the concentration of three binders on the vitamin C and polyphenol content and 3) to evaluate the influence of the concentration of three binders on the kinetics of freeze-drying of passion fruit juice. In the characterization of the passion fruit, an average weight of 219 g was obtained, with average transverse and longitudinal diameters of 79.89 and 85.39 mm, respectively. Different binders with different concentrations (0.5 - 1.5% gum arabic and rice starch and 0.25 - 0.75 % pectin) were added to fresh passion fruit juice with moisture, 82.95 % (b.s.), 14.85 °Brix; pH 2.73, citric acid content, 4.31 % (b.s.), color index 7.85. The juice was frozen at -25°C/14 hours in 1.0 cm thick molds and then dried in a freeze dryer at 0.002 mBar for 24 hours. The drying kinetics was determined by weighing the first 4 hours every half hour and then every hour until completing the established time of 24 hours. Total phenol content was determined by the Folin-Ciocalteu method and ascorbic acid by the spectrophotometric method reported by Hung & Yen, before and after freeze-drying. The contents of total phenols and ascorbic acid in fresh pulp were 59.985±0.56 mg AG/100g and 27.821±1.03 mg AA/100g and values of 23.89±4.24 mg AG/100g and 27.52±0.52 mg AA/100g in freeze-dried pulp with addition of binders. The solubility of the dehydrated powder with addition of gum arabic, rice starch and pectin were, 67.60±0.26%; 36.81±0.14% and 39.24±0.07% respectively. The type and concentration of binder significantly influenced (P<0.05) the content of total phenols, vitamin C, color and solubility, being gum arabic, the binder that gave better results in the content of total phenols, color, solubility and pectin better preserved vitamin C. Flavor and color attributes were determined by sensory evaluation with a 7-point hedonic scale and untrained panelists. However, according to the response surface graphs, the treatment that best preserved the flavor and color attributes were 1.5% gum arabic and 1.0% pectin, where the flavor is independent of the amount and type of binder. The drying kinetics curves indicated that the 0.75% pectin binder had a greater slope and higher drying speed.