Snack saludable de manzana secado parcialmente con microondas

Los consumidores conocen bien los beneficios sobre la salud del consumo de fruta. Sin embargo, destacan entre las principales barreras a su consumo, la necesidad de su preparación (Briz et al., 2008) es decir, la falta de comodidad (convenience) para su consumo. Otro aspecto importante por destacar es que la fruta dulce que no cumple con los estándares de mercado para su venta en fresco se destina a la industria de transformación a bajo precio.

Para reducir las barreras al consumo de fruta y ofrecer al sector otras posibilidades de comercialización que pasen por la innovación y la diversificación, se planteó el proyecto GO Fresnack, liderado por Frit Ravich, con la participación de Actel, Giropoma Costa Brava y Girona Fruits, actuando como coordinador y socio tecnológico el IRTA.

El objetivo principal del proyecto fue desarrollar snacks crujientes de fruta dulce (manzana, pera y melocotón) cortada a láminas y secada (snack saludable), de elevada calidad sensorial y mínimamente procesada que fueran fáciles de consumir y con una vida útil suficiente para su comercialización.

Aunque en el proyecto se desarrollaron snacks de manzana, pera y melocotón, en este artículo solo se presentan algunos resultados obtenidos con la manzana.

El secado de manzana se ha estudiado (Timoumi et al., 2007; Schulze et al., 2014) en procesos que combinan un tratamiento osmótico y un secado convectivo convencional. Los resultados obtenidos se pueden considerar aceptables y la vida útil alcanzada supera los seis meses. Sin embargo, requieren de un tiempo largo de procesado (4,5h). El secado por microondas (MW) combinado con otros métodos convencionales de secado puede ayudar a disminuir este tiempo  (Chandrasekaran et al., 2013) y así contribuir a disminuir el periodo y la energía necesarios de procesado y, por tanto, a aumentar la calidad del snack. Para conseguir un producto crujiente es necesario un cierto grado de porosidad. Según Zhang et al. (2006), la aplicación de MW en las primeras etapas del secado da lugar a un producto poroso, mientras que Askari et al. (2006) y Argyropoulos et al. (2011) indican que la porosidad aumenta cuando el calentamiento por MW se aplica en las etapas finales del secado. Así pues, no está claro el momento más adecuado para aplicar las MW para obtener un snack con estas características.

En el trabajo que se presenta se compara la aplicación de las MW en la etapa inicial frente a la aplicación al final del secado y su efecto sobre el color, la textura, parámetros fisicoquímicos y propiedades sensoriales del snack de manzana.

Preparación de la muestra proceso tecnológico

El snack se preparó con manzanas de la variedad Golden Delicious, que se lavaron con agua y se cortaron a 4±0,3 mm de espesor. El contenido de humedad inicial se situó en un 86±1%.

El proceso de preparación del snack consistió en tres etapas. En primer lugar, un baño osmótico (O) seguido por un tratamiento combinado de microondas (MW)/secado convectivo (C) o C/MW. En la Tabla 1 se muestran los diferentes tratamientos aplicados.

 

El baño osmótico se realizó a 4 ºC durante 50 minutos con zumo de manzana (con un contenido de azúcares de 12.2±0.2 ºBrix) con el objetivo de mejorar la estabilidad del color y con una relación manzana/zumo de 1:2 en peso, seguido de un escurrido por gravedad para eliminar el exceso de líquido.

El calentamiento por MW se realizó en un túnel continuo (F00003801 A, MES Technologies, France). Las muestras se colocaron en una cinta transportadora que se movía a una velocidad de 0,45 m/min a una temperatura ambiente de 25 ºC. En la Tabla 1 puede observarse la relación W/g aplicada.

El secado convectivo (C) se realizó en un horno convencional colocando las láminas de manzana en una capa simple sobre una rejilla. Las muestras se secaron a 107±3 ºC, a una humedad relativa < 3% y a 1,5 m/s de velocidad del aire durante 60 minutos. Entre las etapas de secado 1 y 2, las muestras se enfriaron durante 5 minutos a 15±3 ºC.

Parámetros evaluados

Temperatura. Se evaluó mediante sondas de fibra óptica (FOT-L-NS-484B, FISO Technologies, Canadá) conectadas a un data logger (TMI, FISO Technologies, Canadá).

Actividad de agua (aw). Se midió a 25 ºC con un equipo AquaLab Series (Lab-Ferrer) y se realizaron 3 réplicas por tratamiento.

Contenido de humedad. Se determinó por secado hasta alcanzar un peso constante (AOAC, 1990) y se realizaron 3 réplicas por tratamiento.

La porosidad (ε) se calculó mediante la determinación de la densidad aparente (ρ_b) y la densidad real (ρ_s) de las láminas de manzana secas. La densidad aparente se determinó mediante un picnómetro utilizando un método de desplazamiento sólido con perlas de cristal y la densidad real se determinó mediante desplazamiento volumétrico en vía líquida con agua destilada.  La porosidad se calculó con la siguiente ecuación:

Color instrumental. La medida se realizó con un colorímetro Konica Minolta Chroma Meter Cr-400 (Aquateknica, S.A.) con el iluminante D65 en el espacio CIE-lab.

Textura instrumental. Se evaluó con un analizador de textura TA.XT plus (STable Micro System Ltd.). Se registró la curva fuerza-tiempo y se obtuvo la fuerza máxima (dureza) aplicada mediante una sonda esférica (Figura 1).

Análisis sensorial. Un panel entrenado de seis catadores analizó sensorialmente las muestras de snack mediante un perfil cuantitativo descriptivo. Se evaluó aspecto, olor, gusto/flavor y textura.

Resultados obtenidos

La aplicación del tratamiento de MW en la primera etapa de procesado (tratamientos 1 y 2) reduce la humedad promedio de la muestra un 5% mientras que el tratamiento convectivo (segundaetapa) lo reduce un 70% (Tabla 2). No se observaron diferencias en el contenido de humedad y aw entre los tratamientos 1 y 2. Sin embargo, la porosidad de las muestras del tratamiento 2 fue inferior a las del 1 probablemente debido a que en este último las muestras alcanzaron una temperatura de 68 ºC, mientras que en el tratamiento 1 fue de 55 ºC. Algunos estudios afirman que la temperatura afecta negativamente a la estructura porosa y, por tanto, el parámetro disminuye (Rahman et al., 2005). Cuando el proceso convectivo se aplica en la primera etapa del secado (tratamientos 3 y 4), la humedad promedio se reduce un 76% y con la aplicación de MW en la segunda etapa de secado no se consigue una reducción adicional, sino un ligero aumento de la humedad final en la muestra y,por lo tanto, afecta a sus propiedades instrumentales y sensoriales.

Por tanto, la aplicación de MW redujo la humedad y la aw cuando se aplicó en la primera etapa de secado, pero no cuando se aplicó después del secado convectivo.

En cuanto al color y a la textura instrumental (Tabla 3), las muestras de los tratamientos 1 y 2 (más secas) presentaron valores de luminosidad (L*) más bajos, pero más altos de color

 rojo (a*). Estos resultados pueden asociarse al bajo contenido de humedad de estas muestras y también algunos autores (Velickova et al., 2014) afirman que el color rojo puede asociarse a reacciones de Maillard y de degradación del pigmento. Las muestras del tratamiento 2 presentan los valores más bajos de fuerza máxima que corresponden a las muestras menos porosas. Anton et al., (2008) afirman que a mayor porosidad se requiere mayor fuerza de compresión para fracturar las muestras.

Análisis sensorial

No se observaron diferencias en cuanto a atributos de aspecto y de gusto/flavor, de manera que no se presentan estos resultados. En la Figura 2 se presenta una imagen del snack. Sin embargo, los tratamientos MW/C o C/MW afectaron de manera significativa a los atributos de olor de hierba seca, crujiente y facilidad de masticar

(Tabla 4). Las muestras del tratamiento 1 fueron puntuadas como las más crujientes y con más facilidad de masticación. En cuanto al olor a hierba seca, las muestras de los tratamientos con más potencia de MW (2 y 4) son las que presentaron mayor intensidad.

Conclusión

El mejor momento de aplicación del tratamiento de MW en el proceso de obtención del snack de manzana fue al inicio del secado y se obtuvieron snacks con mejores características aplicando 2,98 W/g durante 7,5 minutos que aplicando 5,56 W/g durante 3,75 minutos. Con el tratamiento de MW de 7,5 min a 2,98 W/g aplicado en la primera etapa de secado seguido por un tratamiento convectivo, se obtuvieron muestras más porosas y con mejores propiedades sensoriales (menor intensidad de olor a hierba seca y mayor intensidad de crujiente y facilidad de masticar).

Bibliografía:

Askari, GR., Emam-Djomeh, Z., Mousavi, S.M. (2006). Effects of combined coating and microwave assisted hot-air drying on the texture, microstructure and rehydration characteristics of apple slices. Food Science and Technology International,23(1),39-46.

Argyropoulos, D., Heindl, A., Müller, J. (2011). Assessment of convection, hot-air combined with microwave-vacuum and freeze-drying methods for mushrooms with regard to product quality. International Journal of Science and Technology,46(2), 333-342.

Anton, A.A., Luciano, F.B. (2007). Instrumental texture evaluation of extruded snack foods: A review. Journal of food, 5:4, 245-251.

Briz, T., Sijtsema, S.J., Jasiulewicz, A., Kyriakidi, A., Guàrdia, M.D., Van Der Berg, I. y Van Der Lans, I.A.  (2009). Barriers to fruit consumption: driving forces behind consumer behaviour, Scripta Horticulturae, 8, 7-18.

Chandrasekaran, S., Ramanathan, S., Basak, T. (2013). Microwave food processing-A review. Food Research International, 52, 243-261.

Rahman, M.S., Al-Zakwani, I., Guizani, N. (2005). Pore formation in Apple during air-drying as a function of temperature: Porosity and pore-size distribution. Journal of the Science and Agriculture, 6(85), 979-989.

Schulze, B., Hubbermann, E.M., Schwarz, K. (2014). Stability of quercetin derivatives in vacuum impregnated apple after drying (microwave vacuum drying, air drying, freeze drying) and storage. LWT-Food Science and Technology, 57(1), 426-433.

Timoumi, S., Mihoubi, D., Zagrouba, F. (2007). Shrinkage, vitamin C degradation and aroma losses during infra-red drying of apple slices. LWT-Food Science and Technology, 40(9), 1648-1654.

Velickova, E., Winkelhausen, E., Kuzmanova, S. (2014). Physical and sensory properties of ready to eat apple chips produced by osmo-convective drying. Journal of Food Science and Technology (12), 3691-3701.

 

Proyecto cofinanciado por el fondo Europeo Agrícola de Desarrollo Rural (Feadre) mediante la Operación 16.01.01 (cooperación para la innovación) del PDR de Catalunya 2014-2020.