Las microondas, ¿afectan a la funcionalidad de la fruta?

Las alternativas a los procesos de producción convencionales de los productos con fruta, que reduzcan la temperatura y/o el tiempo del mismo, pueden repercutir en una mejora de la calidad  de éstos. En este sentido, las microondas se perfilan como una tecnología de elevada potencialidad.
Este artículo resume el impacto de la aplicación de esta energía como opción al tratamiento térmico convencional de pasteurización de zumo y cocción de mermeladas

 

Las frutas están relacionadas con el bienestar y la salud de los consumidores principalmente por su aporte de fibra, minerales, vitaminas y otras sustancias bioactivas llamadas fitoquímicos. A todas ellas se les atribuye un efecto beneficioso debido a que poseen actividad antioxidante y desempeñan una función fundamental en la prevención de algunas enfermedades cardio o cerebrovasculares, degenerativas, depresivas del sistema inmunológico, etc. (Del Caro et al., 2004; Zamora, 2007).

La intensa actividad biológica de los fitoquímicos, junto con la que muestran algunos micronutrientes, hace que ambos tipos de compuestos contribuyan a la denominación de determinados alimentos como funcionales. El boom de los alimentos funcionales surge en el momento en que el consumidor muestra su interés por contribuir a mantener una buena salud a través de la alimentación. Sin embargo, hay estudios que plantean dudas respecto a si la adición de alguno de estos compuestos purificados a un alimento tiene el mismo efecto en la salud que un alimento completo o mezcla de alimentos en los que el componente en cuestión esté presente (Liu, 2003). En relación con esto, parece muy oportuno optimizar los procesos de transformación y conservación de los alimentos para conservar al máximo estos compuestos presentes de forma natural en algunos alimentos.
Los cítricos son especialmente apreciados por su capacidad antioxidante, que se ha relacionado con la presencia en ellos de vitamina C y de fitoquímicos del grupo de los fenoles (flavonoides y ácidos fenólicos) y terpenos (limoneno y carotenoides). También son particularmente ricos en pectina, implicada en la prevención del cáncer de colon y en la regulación del nivel glucémico y del colesterol (Wang et al., 2007), y en minerales.
El pomelo es el tercer cítrico en producción a nivel mundial y, a pesar de su elevado valor funcional, su consumo no está muy extendido, probablemente debido a su marcado sabor amargo. En este sentido, productos transformados que enmascaren de alguna manera este sabor, tales como el zumo o las mermeladas, pueden tener incluso mayor aceptación que la fruta fresca. Además, los cambios actuales en los hábitos de alimentación, condicionados por los nuevos estilos de vida, conllevan al desplazamiento del consumo de productos frescos en favor de productos procesados.
Los procesos clásicos a los que son sometidas las frutas para su transformación incluyen tratamientos térmicos que, en la mayoría de los casos, implican alta temperatura y largos tiempos. Esto provoca pérdidas importantes en la calidad sensorial, nutritiva y funcional de los mismos (Mousa y Farid, 2002).
Actualmente, el tratamiento térmico elegido por la mayoría de las industrias para llevar a cabo la inactivación de microorganismos patógenos y de enzimas responsables de la pérdida de calidad de los zumos y mermeladas de cítricos es el tratamiento tradicional de pasteurización y cocción, respectivamente.
No obstante, la propuesta de alternativas al procesado convencional, que reduzcan la temperatura y/o el tiempo del mismo, pueden repercutir en una mejora de la calidad de estos productos. En este sentido, las microondas se perfilan como una tecnología de elevada potencialidad.
Hoy en día se acepta que el efecto de las microondas sobre el alimento en cuanto a su capacidad de inactivación de microorganismos es el mismo que el que sufre sometido a tratamientos térmicos convencionales. Este efecto depende únicamente del binomio tiempo-temperatura elegido para cada tratamiento térmico y es, por tanto, independiente de la forma de energía utilizada para el calentamiento.
Sin embargo, el elevado poder de penetración de las microondas se traduce en un calentamiento volumétrico de los productos, lo que asegura un aumento en la velocidad del proceso. Es por ello que su aplicación podría redundar en un beneficio desde el punto de vista de una menor pérdida de compuestos termolábiles, como los bioactivos. Cabe señalar que la información disponible en este sentido es bastante escasa.
Estudios que relacionen la disminución del tiempo de proceso con la mejora de la calidad sensorial, nutritiva y, especialmente, funcional de los productos podrían contribuir a fomentar el uso de las microondas a nivel industrial.
La utilización de microondas a gran escala está aumentando rápidamente gracias a las recientes mejoras en el diseño de sistemas microondas de elevada potencia y a la reducción del coste de los equipos y a la tendencia a emplear la energía eléctrica como alternativa a otros procesos convencionales (Vadivambal y Jayas, 2007). Actualmente existen equipos industriales de gran capacidad que facilitan las múltiples aplicaciones de esta técnica en la industria alimentaria.
Sin embargo, no se puede comparar la difusión de este método de calentamiento en la industria con el éxito del microondas doméstico. A esto puede haber contribuido la existencia de cierta controversia acerca de algún posible efecto nocivo de la radiación microondas sobre los componentes de los alimentos.
No obstante, es importante saber que el alimento cocinado en un horno microondas no supone un peligro para la salud. Los equipos disponen de elementos de seguridad que previenen de la exposición a las ondas mientras que el horno está encendido y ninguna energía microondas permanece en el ambiente o en el alimento después de que el horno es apagado. Además, la exposición disminuye rápidamente con la distancia y los límites de emisión están definidos muy por debajo del nivel que previene cualquier efecto adverso conocido sobre la salud (OMS, 2005).
 Desde este punto de vista, toda contribución encaminada a aclarar estas cuestiones y a poner de manifiesto posibles beneficios de esta tecnología ha de considerarse especialmente interesante para el consumidor.
Este trabajo resume el impacto de la aplicación de energía microondas, como alternativa al tratamiento térmico convencional de pasteurización de zumo y cocción de mermeladas, sobre la calidad y estabilidad nutritiva y funcional de estos productos de pomelo. Con ello se pretende contribuir al conocimiento de las ventajas/inconvenientes de la aplicación de energía microondas a los alimentos.

Valor funcional del zumo pasteurizado por microondas
A los tres zumos, el fresco y los dos pasteurizados, se les analizó el contenido en vitamina C y en los flavonoides mayoritarios después del tratamiento y durante 2 meses en refrigeración (4º C) y congelación (-18ºC).
Los compuestos bioactivos se analizaron por HPLC, la vitamina C según Sánchez- Moreno et al., 2003 y Xu et al., 2008 y los flavonoides mayoritarios (narirutina, NAT; naringina, NAR; quercetin, QUER y naringenina, NAG) según la metodología descrita por Peiró, 2007. Además se analizó la actividad antioxidante con el método espectrofotométrico del DPPH (Xu et al., 2008).
La actividad antioxidante puede considerarse como una medida de la funcionalidad de los alimentos. La respiración, esencial en la vida celular de nuestro organismo, genera radicales libres, que pueden producir desde alteraciones genéticas de determinadas células –con lo que así podría aumentar el riesgo de padecer cáncer-, hasta reducir la funcionalidad de otras, hecho característico en el envejecimiento. En este sentido, la presencia de sustancias que bloqueen los denominados radicales libres (antioxidantes) contribuirá a reducir su efecto perjudicial (Martínez-Navarrete et al., 2008).
Las muestras pasteurizadas por cualquiera de los dos métodos mantuvieron el mismo nivel de vitamina C que el zumo de pomelo recién exprimido. Esto parece confirmar la elevada estabilidad térmica de la vitamina C a bajos pH, como el de las frutas cítricas, (Sánchez-Moreno et al., 2003).  Sin embargo, la pasteurización provocó un descenso significativo en el contenido de todos los flavonoides estudiados y también de un 40 % de la actividad antioxidante, aunque no hubo diferencias significativas entre los zumos pasteurizados de manera tradicional y mediante la aplicación de energía microondas.
Los zumos no sometidos a tratamiento térmico presentaron mayores pérdidas de los flavonoides estudiados que los zumos pasteurizados. La pasteurización por microondas y la conservación en congelación permitió una mayor retención de la vitamina C durante el almacenamiento que el resto de condiciones ensayadas.  
Todos los zumos estudiados perdieron actividad antioxidante durante el almacenamiento, destacando la brusca disminución de esta actividad en el zumo fresco refrigerado y congelado durante las primeras 24 horas, que fue del mismo orden que la que provocaron los tratamientos de pasteurización.
El zumo pasteurizado por microondas almacenado en congelación presentó una actividad antioxidante (14 % DPPH) significativamente superior que el resto de muestras al final del periodo del almacenamiento considerado.

Valor funcional de la mermelada obtenida por microondas
 Las mermeladas obtenidas por los dos procedimientos contenían un 66 % de fruta fresca en relación con el azúcar del 66 y alcanzaron  aproximadamente 48º Brix. Los compuestos bioactivos analizados fueron los mismos que en el caso de los zumos. Los análisis de las mermeladas se realizaron al inicio y durante 3 meses a temperatura ambiente.
Las mermeladas presentaron valores de vitamina C muy parecidos a los del pomelo fresco. Al igual que en el caso de los tratamientos de pasteurización aplicados a los zumos y como otros autores, los resultados confirman la estabilidad térmica de la vitamina C. En general, los flavonoides estudiados disminuyeron significativamente con ambos procesos de elaboración de mermelada, sin presentar diferencias entre ellos, al igual que se redujo la actividad antioxidante aproximadamente un 50 %.
La evolución de las pérdidas de vitamina C durante el almacenamiento fue similar en las dos muestras, descendiendo principalmente durante las dos primeras semanas. Al final del almacenamiento, la mermelada que presentó la menor pérdida fue la obtenida por aplicación de microondas (26 %).
Las pérdidas de todos los flavonoides estudiados, fueron menores en las mermeladas obtenidas por aplicación de microondas.
También se observó la pérdida de actividad antioxidante de la mermelada durante el almacenamiento. La mermelada obtenida por el proceso tradicional perdió al final del estudio un 35 % de esta actividad y la mermelada obtenida por microondas un 46 %.

Continuidad y sostenibilidad
Los resultados obtenidos ponen de manifiesto que la aplicación de microondas para la pasteurización del zumo y la elaboración de mermelada, o bien mantienen o bien mejoran la calidad nutritiva y funcional de estos productos frente a los obtenidos por tecnologías convencionales. Esto permite ofertar al consumidor alimentos naturales más saludables y acordes a los hábitos de consumo actuales. Además, hay que puntualizar un aspecto muy importante desde el punto de vista económico. La aplicación de la energía microondas supuso una reducción de los tiempos de proceso del 62,5 % y del 50 % en el caso de obtención del zumo y de la mermelada, respectivamente. Con todo lo anterior, queda patente el interés de la aplicación de la tecnología microondas a nivel industrial, al menos para el procesado de los productos de fruta considerados en este estudio.


Referencias
Del Caro, A.; Piga A.; Vacca V.; Agabbio M. (2004). Changes of flavonoids, vitamin C and antioxidant capacity in minimally processed citrus segments and juices during storage. Food Chemistry, 84, 99-105.
Liu, R.H. (2003). Protective role of phytochemicals in whole foods: implications for chronic disease prevention. Application Biotechnology Food Science Policy, 1, 39-46.
Martínez-Navarrete, N., Camacho, M.M., Martínez- Lahuerta, J.J. (2008). Los compuestos bioactivos de las frutas y sus efectos en la salud. Actividad Dietética, 12 (2), 64-68.
Mousa, N.; Farid, M. (2002). Microwave vacuum drying of banana slices. Drying Technology, 20, 2055-2066.
O.M.S. Organización Mundial de la Salud (2005)
. Campos Electromagnéticos & Salud Pública: Hornos microondas, 1-4.
Peiró, R. (2007). Cambios en los nutrientes y compuestos fitoquímicos asociados al procesado osmótico de frutas y su estabilidad en un producto gelificado. Tesis Doctoral. Universidad Politécnica de Valencia. Valencia.
Sánchez-Moreno, C.; Plaza, L.; De Ancos, B.; Cano, M. P. (2003). Quantitative bioactive compounds assessment and their relative contribution to the antioxidant capacity of commercial orange juices. Journal of the Science of Food and Agriculture, 83, 430-439.
Snir, R.; Koehler, P.E.; Sims, K.A.; Wicker, L. (1996). Total and Thermostable Pectinesterases in Citrus Juices. Journal of Food Science, 61(2), 379-382.
Vadivambal, R.; Jayas, D.S. (2007). Changes in quality of microwave-treated agricultural products-A review. Biosystems Engineering, 98, 1-16.
Wang, Y; Chuang, Y; Ku, Y 2007. Quantification of bioactive compounds in citrus fruits cultivated in Taiwan. Food Chemistry, 102,1163-71.
Xu, G.; Liu, D.; Chen, J.; Ye, X.; Ma, Y.; Shi, J. (2008). Juice components and antioxidant capacity of citrus varieties cultivated in China. Food Chemistry, 106, 545-551.
Zamora, J.D. (2007). Antioxidantes micronutrientes en lucha por la salud. Revista Chilena de Nutrición, 34, 3-7.

Publicado en la revista Tecnifood núm.81 (mayo/junio de 2011).

Noticias relacionadas

Deja un comentario