La producció i consum de fruites i verdures mínimament processades s'ha incrementat en el últims anys degut a la demanada, per part dels consumidors, d'aliments naturals, d'aparença i valor nutricional semblants als productes frescos, i que estiguin llestos per ser consumits. Dins d'aquest context, la utilització de polsos elèctrics d'alta intensitat de camp (PEAIC) permet contrarrestar els efectes negatius produïts pel processat tèrmic. Per una altra banda, les atmosferes modificades sorgeixen amb la finalitat d'allargar significativament la vida útil dels productes frescos tallats. Per tant, l'objectiu principal d'aquesta investigació fou establir les condicions de processat no tèrmic (polsos elèctrics d'alta intensitat de camp o tallat/envasat en atmosfera modificada) per obtenir sucs i fruits tallats (tomàquet i maduixa) amb alt potencial antioxidant.En el cas de sucs tractats mitjançant PEAIC, en primer lloc, es van determinar les condicions òptimes de tractament per PEAIC en funció de la freqüència, amplada de pols i polaritat per obtenir suc amb alt potencial antioxidant. Seguidament, es va portar a terme un estudi cinètic dels canvis en les propietats antioxidants dels sucs tractats per PEAIC a diferents intensitats de camp elèctric. Paral·lelament, es va realitzar un estudi comparatiu de l'evolució del contingut en compostos bioactius dels sucs pasteuritzats per PEAIC o per calor durant la vida útil. Tractaments portats a terme amb polsos bipolars de 1 µs a 250 Hz (tomàquet) i 232 Hz (maduixa) van donar lloc a màximes retencions de vitamina C (90%-98% retenció) i capacitat antioxidant (89%-100% retenció) en ambdós sucs, així com de licopé (132% retenció) en el suc de tomàquet i antocianines (102% retenció) en el suc de maduixa. Es van obtenir models matemàtics secundaris que van relacionar la variació del potencial antioxidant en sucs de tomàquet i maduixa amb la intensitat de camp i temps de tractament (R2 = 0,874-0,976). La pasteurització per PEAIC de suc de tomàquet (35 kV/cm 1500 s; amb polsos bipolars de 4 s a 100 Hz) no només va augmentar el contingut en licopé, β-caroté y fitoflué dels sucs en relació al suc fresc, sinó que també va comportar menors pèrdues de vitamina C que el tractament per calor. Els sucs de tomàquet pasteuritzats per PEAIC van mantenir majors quantitats de carotens (licopé, neurosporé i γ-caroté), quercitina, vitamina A y C durant l'emmagatzematge que els tractats tèrmicament. Per un altra banda, la pasteurització mitjançant PEAIC (35 kV/cm 1700 s; amb polsos bipolars de 4 s a 100 Hz) va afectar en menor proporció que el tractament tèrmic als compostos bioactius (vitamina C, àcid elàgic i antocianines) presents al suc de maduixa. De la mateixa manera, els sucs de maduixa pasteuritzats per PEAIC van mostrar majors nivells d'antocianines, àcid elàgic i àcid p-cumàric que els processats tèrmicament durant l'emmagatzematge.Pel que respecta als fruits tallats, en primer lloc, es va determinar la influencia de la varietat en les propietats antioxidants de tomàquets frescos tallats durant l'emmagatzematge. Seguidament, es va portar a terme l'estudi de l'efecte de diferents temperatures de conservació, així com d'atmosferes d'envasat en el potencial antioxidant de tomàquet i maduixa frescos tallats. La varietat va determinar significativament el contingut en compostos bioactius dels tomàquets. L'emmagatzematge a 5 ºC de tomàquet i maduixa frescos tallats va contribuir al manteniment del potencial antioxidant d'aquests productes. En maduixa fresca tallada, els canvis en el contingut en vitamina C i antocianines, així com la variació de la capacitat antioxidant durant el temps de conservació a diferents temperatures es va predir adequadament mitjançant el model de Weibull (R2 = 0,80-0,99). Les constants cinètiques obtingudes mitjançant aquest model es van relacionar adequadament amb la temperatura de conservació mitjançant la equació de Arrhenius (Ea = 33,3-119,7 kJ/mol). L'aplicació d'atmosferes pobres d'oxigen va ser més adient per prevenir la pèrdua dels principals compostos bioactius presents als tomàquets i maduixes frecs tallats que les atmosferes amb alta concentració d'oxigen. Per tant, es pot concloure que els polsos elèctrics d'alta intensitat de camp i el tallat/envasat en atmosfera modificada poden ser bones alternatives als tractaments tradicionals; ja que amb aquestes tècniques es poden obtenir sucs i fruits tallats amb alt potencial antioxidant durant més temps. / La producción y consumo de frutas y verduras mínimamente procesadas se ha incrementado en los últimos años debido a la demanda, por parte del consumidor, de alimentos naturales, de apariencia y valor nutricional semejante a los productos frescos, y listos para su consumo. Dentro de este contexto, el empleo de pulsos eléctricos de alta intensidad de campo (PEAIC) permite contrarrestar los efectos negativos producidos por el procesado térmico. Por otra parte, las atmósferas modificadas surgen con la finalidad de alargar significativamente la vida útil de los productos frescos cortados. Por tanto, el objetivo principal de esta investigación fue establecer las condiciones de procesado no térmico (pulsos eléctricos de alta intensidad de campo o cortado/envasado en atmósfera modificada) para obtener zumos y frutos cortados (tomate y fresa) con alto potencial antioxidante.En el caso de zumos tratados mediante PEAIC, en primer lugar, se determinaron las condiciones óptimas de tratamiento por PEAIC en función de la frecuencia, anchura de pulso y polaridad para obtener zumos con alto potencial antioxidante. Seguidamente, se llevó a cabo un estudio cinético de los cambios en las propiedades antioxidantes de los zumos tratados por PEAIC a distintas intensidades de campo eléctrico. Paralelamente, se realizó un estudio comparativo de la evolución del contenido en compuestos bioactivos de los zumos pasteurización por PEAIC o por calor a lo largo de la vida útil. Tratamientos llevados a cabo con pulsos bipolares de 1 µs a 250 Hz (tomate) y 232 Hz (fresa) dieron lugar a máximas retenciones de vitamina C (90%-98% retención) y capacidad antioxidante (89%-100% retención) en ambos zumos, así como licopeno (132% retención) en zumo de tomate y antocianinas (102% retención) en zumo de fresa. Se obtuvieron modelos matemáticos secundarios que relacionaron la variación del potencial antioxidante en zumos de tomate y fresa con la intensidad de campo y tiempo de tratamiento (R2 = 0,874-0,976). La pasteurización por PEAIC de zumo de tomate (35 kV/cm 1500 s; con pulsos bipolares de 4 s a 100 Hz) no solo aumentó el contenido en licopeno, β-caroteno y fitoflueno de los zumos comparado con el zumo fresco, sino que también conllevó menores perdidas de vitamina C que el tratamiento por calor. Los zumos de tomate pasteurizados por PEAIC mantuvieron mayores cantidades de carotenos (licopeno, neurosporeno y γ-carotenos), quercitina, vitamina A y C durante el almacenamiento que los tratados térmicamente. Por otra parte, la pasteurización mediante PEAIC (35 kV/cm 1700 s; con pulsos bipolares de 4 s a 100 Hz) afectó en menor proporción a los compuestos bioactivos (vitamina C, ácido elágico y antocianinas) presentes en el zumo de fresa que el tratamiento térmico. Del mismo modo, los zumos de fresa pasteurizados por PEAIC mostraron mayores niveles de antocianinas, ácido elágico y ácido p-cumárico que los procesados térmicamente durante el almacenamiento. Por lo que respecta a frutos cortados, en primer lugar, se determinó la influencia de la variedad en las propiedades antioxidantes de tomates frescos cortados durante el almacenamiento. Seguidamente, se llevo a cabo el estudio del efecto de distintas temperaturas de conservación, así como de atmósferas de envasado en el potencial antioxidante de tomate y fresa frescos cortados. La variedad determinó significativamente el contenido en compuestos bioactivos de los tomates. El almacenamiento a 5 ºC de tomate y fresa frescos cortados contribuyó al mantenimiento del potencial antioxidante de estos productos. En fresa fresca cortada, los cambios en el contenido en vitamina C y antocianinas, así como la variación de la capacidad antioxidante a lo largo del tiempo de almacenamiento a distintas temperaturas se predijo bien mediante el modelo de Weibull (R2 = 0,80-0,99). Las constantes cinéticas obtenidas mediante este modelo se relacionaron adecuadamente con la temperatura de conservación a través de la ecuación de Arrhenius (Ea = 33,3-119,7 kJ/mol). La aplicación de atmósferas pobres en oxígeno fue más adecuada para prevenir la pérdida de los principales compuestos bioactivos presentes en tomate y fresa frescos cortados que las atmósferas con alta concentración de oxígeno. Por tanto, se puede concluir que los pulsos eléctricos de alta intensidad de campo y el cortado/envasado en atmósfera modificada pueden ser buenas alternativas a los tratamientos tradicionales; ya que con estas técnicas se pueden obtener zumos y frutos cortados con alto potencial antioxidante durante un mayor tiempo. / The increase in popularity of minimally processed fruits and vegetables meets consumer's demands for healthy, nutritious and ready-to-eat food products, with a fresh-like appearance. In this way, the application of high intensity pulsed electric fields (HIPEF) is being investigated to avoid the negative effects of heat pasteurization. On the other hand, modified atmosphere packaging appears to extend the shelf-life of fresh-cut products. Therefore, the main objective of this work was to establish the non-thermal conditions (high intensity pulsed electric fields or cutting/packaging under modified atmosphere) in order to obtain juices and fresh-cut fruits (tomato and strawberry) with high antioxidant potential.In the case of juices treated by HIPEF, firstly, the HIPEF optimal conditions in terms of pulse frequency, pulse width and polarity mode were determined in order to obtain juices with high antioxidant potential. Then, a kinetic study was carried out to relate the changes in the juices antioxidant properties to electric field strength. Parallely, a comparative study on the content of bioactive compounds in juices pasteurized by HIPEF or heat treatment through the shelf-life was conducted. Maximal vitamin C (90-98% retention) and antioxidant capacity (89%-100% retention) in both juices, as well as, lycopene (132% retention) in tomato juice and anthocyanins (102% retention) in strawberry juice were attained with HIPEF treatments carried out with bipolar pulses of 1-µs at 250 Hz (tomato) and 232 Hz (strawberry). Secondary mathematical models were obtained to relate the variation of the antioxidant potential in tomato and strawberry juices with the electric field strength and treatment time applied (R2 = 0.874-0.976). HIPEF pasteurization (35 kV/cm 1500 s; with bipolar pulses of 4 s at 100 Hz) led to tomato juices not only with higher content of lycopene, β-carotene and phytofluene than fresh juices, but also with lower losses in vitamin C concentration than those thermally treated. HIPEF-treated tomato juices maintained greater carotene concentrations (lycopene, neurosporene and γ-carotene), quercetin, vitamin A and C throughout cold storage than heat-treated juices. On the other hand, HIPEF processing (35 kV/cm 1700 s; with bipolar pulses of 4 s at 100 Hz) had lower influence on the content of health-related compounds (vitamin C, ellagic acid and anthocyanins) of strawberry juice than thermal pasteurization. In this way, strawberry juices pasteurized by HIPEF exhibited greater levels of anthocyanins, ellagic acid and p-coumaric acid compared to those treated by heat. Regarding fresh-cut products, firstly, the influence of tomato cultivar in the evolution of its health-related compounds through the storage time was evaluated. Then, the effect of different storage temperatures and initial packaging atmospheres on the antioxidant potential of fresh-cut tomato and strawberry was determined. Health-related compounds varied greatly among tomato cultivar. A storage temperature of 5 ºC was adequate for maintaining health-related compounds of tomato and strawberry juice through the storage. The model based on Weibull distribution function was adequate (R2 = 0.800-0.99) for describing changes over time in the content of vitamin C, anthocynins as well as antioxidant capacity of fresh-cut strawberries stored at different temperatures. Dependence of the rate constant of the Weibull model were adequately related to storage temperature throughout the Arrhenius relationship (Ea = 33.3-119.7 kJ/mol). Low oxygen atmospheres are more effective than superatmospheric oxygen atmospheres or air in maintaining the main health-related compounds of fresh-cut tomato and strawberry.Therefore, it can be concluded that high intensity pulsed electric fields and cutting/packaging can be an alternative to traditional treatments to obtain juices and fresh-cut fruits with high antioxidant potential for longer periods.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_UDL/oai:www.tdx.cat:10803/8385 |
| Date | 13 February 2009 |
| Creators | Odriozola Serrano, Isabel |
| Contributors | Gimeno Añó, Vicente, Martín Belloso, Olga, Universitat de Lleida. Departament de Tecnologia d'Aliments |
| Publisher | Universitat de Lleida |
| Source Sets | Universitat de Lleida |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs., info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0042 seconds