Caracterización de pectinas industriales de cítricos y su aplicación como recubrimientos de fresas

Abstract

[ES]: Una mayor demanda por parte de los consumidores de productos más saludables y la necesidad de minimizar la contaminación del medio ambiente ha incentivado, a los investigadores y a la industria, a explorar nuevas maneras de utilizar los subproductos que se generan en la industria agroalimentaria para la obtención de ingredientes funcionales, de hecho, en los últimos años, esto se ha considerado uno de los retos más importantes. En el sector hortofrutícola español uno de los subproductos más importantes son los obtenidos de las extracción de zumo de cítricos (piel, pulpa y semillas), muy ricos en pectinas. Estos polisacáridos son una de las familias más complejas y abundantes, presentes en las paredes celulares de las plantas y están formadas por unidades de ácido D-galacturónico unidas por enlaces α-(1-4) y cadenas laterales de ramnogalacturonano. Estos biopolímeros presentan propiedades biológicas que los hacen adecuados para su uso en la industria farmacéutica así como en la industria alimentaria, destacando, para este sector, sus propiedades prebióticas y tecno-funcionales por su poder gelificante y estabilizante. Por todo ello, en el presente trabajo se ha realizado una caracterización proximal y estructural de pectinas industriales procedentes de cítricos, así como su evaluación reológica, con el fin de ser empleadas como recubrimientos durante la conservación de fresas frescas. Los resultados indicaron que estas pectinas mostraban un grado de esterificación (DE), determinado por espectroscopía de infrarrojos por transformada de Fourier (FT-IR), superior al 50% y un contenido de ácido galacturónico >65 % en la pectina pura (analizado por GC-FID tras hidrólisis ácida con TFA 2M) pudiendo ser, por tanto, consideradas como aditivo E-440. Según el estudio reológico (análisis de la viscosidad en función de la fuerza de cizalla) estas pectinas presentan distintas viscosidades, lo que las hace idóneas para diferentes usos y, por otra parte, los métodos de preparación posibilitan obtener geles con una más amplia gama de valores de viscosidad, ampliando aún más sus posibilidades de uso. Por último se estudió su utilización como recubrimiento observándose, en la mayoría de los casos, una menor pérdida de humedad, especialmente en las fresas recubiertas con la pectina 4710 preparada con agitador de varilla y de la 4400 preparada en placa, ambas tratadas posteriormente con ultrasonidos (30 min 30% de amplitud), presentando estas fresas mejores características de color (L*, a*, b*, C, h, ΔE), que el control tras 5 días de almacenamiento.

[EN]: A growing consumer demand for healthier products and the necessity to minimize the environmental impact, have recently spurred researchers and the industry to develop ways to use the by-products from the food industry to obtain functional ingredients. Indeed, in the last years it has been considered one of the most important issues. In the Spanish fruit and vegetable processing sector, one of the most important by-product is obtained from the citrus extraction (skin, pulp, seeds) rich in pectin. These are one of the most abundant and complex polysaccharides, found in the cell walls, and are chemically constituted by poly α-1-4-D-galacturonic acids and lateral chains of rhamnogalacturonan. These biopolymers present biological properties which make them appropriate to be used in the pharmaceutical and food industry, highlighting the prebiotic and techno functional properties and the gelation and emulsion stabilizing capacity. In this work, a proximal and structural characterization of industrial citrus pectin has been done, together with a rheological evaluation to be used as edible coating in fresh strawberries during storage. The results indicate that the pectin showed a esterification degree (DE), determined through Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), greater than 50% and galacturonic content >65 % in the pure pectin (analyzed by GC-FID after acid hydrolysis with TFA 2M) which may be considered as additive E-440. Furthermore, in the rheological study (viscosity analysis by the shear stress) these pectin present different viscosity ranges, suitable for many different uses and the preparation methods offering the possibility to obtain gels with different viscosity ranges, further increasing the possibility of uses. Finally we studied its utilization as edible coating which showed in the majority of cases a lesser humidity loss, especially in strawberries coated with the pectin 4710 prepared by overhead stirrer, and pectin 4400 prepared by heating magnetic stirrer, both treated afterwards with ultrasound (over a period 30 min 30% amplitude), presenting these strawberries improved color characteristics (L*, a*, b**, C, h, ΔE) than the control samples after storage over a period of 5 days.