MXPA98008029A - Procedimiento para la preparacion de un productoalimenticio - Google Patents

Abstract

Se describe un procedimiento para proporcionar un producto a base de jitomate que comprende los siguientes pasos a) aplicar una presión ultra alta a una pieza de jitomate, de manera que la poligalacturonasa es inactivada y la pectinmetilesterasa y preferiblemente la peroxidasa no son inactivadas;b) incubar la pieza de jitomate con pectinmetilesterasa endógena para obtener una consistencia deseada y preferiblemente con peroxidasa para obtener un perfil de aroma y/o sabor fresco;y c) inactivar la pectinmetilesterasa y cualquier peroxidasa.

Description

PROCEDIMIENTO PARA LA PREPARACIÓN DE UN PRODUCTO ALIMENTICIO CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un procedimiento para la preparación de productos a base de jitomate de alta calidad y consistencia y productos obtenidos a través de este procedimiento.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Es deseable poder producir productos a base de jitomate que tengan una alta consistencia y calidad con un bajo contenido de sólido. Con el fin de lograr esto es necesario poder incrementar sustancialmente las pastas de jitomate comúnmente utilizadas para preparar productos . tales como salsas . También es deseable poder producir productos a base de jitomate que tengan un sabor fresco en lugar de procesado y/o perfil de aroma. Las enzimas, tales como poligalacturonasa (PG) y pectinmetilesterasa (PME), están naturalmente presentes en los jitomates. Si los jitomates se rompen, estas enzimas son liberadas y la pectinmetilesterasa cataliza la remoción de los grupos metiléster de las moléculas de pectina de existencia natural en los jitomates, produciendo asi ácidos péctico y pectinico; la poligalacturonasa rápidamente despolimeriza estos ácidos péptico y pectinico, consecuentemente el producto a base de jitomate carece de sustancias pécticas y tiene una consistencia delgada y acuosa. El calentamiento de una pasta de jitomates de ruptura por arriba de 80°C inactiva la PME y PG, evitando asi la ruptura de sustancias pécticas en los productos de jitomate durante el procesamiento, de manera que se mantiene una buena consistencia. Sin embargo, el calentamiento conduce a velocidades incrementadas de reacciones químicas incluyendo la reacción de Maillard, la cual conduce al tostado de lcss productos de jitomate y a la genera-ción de malos sabores . High Pressure and Biotechnology, colloque INSERM/1992, Vol. 24 pp 195-209 discute los efectos de alta presión (1-7 bares) en las enzimas. Establece que la poli feniloxidasa no parece ser inactivada por UHP. También menciona las condiciones necesarias para inactivar PME en frutas cítricas, y concluye que las condiciones de presurización suficientes para la "pasteurización" microbiana de jugos de frutas o purés no los estabilizan completamente contra las modificaciones por PME y algunas otras enzimas. Estos alimentos ácidos "pasteurizados bajo presión", por lo tanto, también requieren de un blanqueo térmico moderado, un almacenamiento refrigerado o la adición de inhibidores de enzima, para inactivar completamente las enzimas de degradación. La inactivación de la enzima es importante para obtener una estabilidad ambiental a largo plazo. La presente invención busca proporcionar un procedimiento para manipular la consistencia y textura de productos a base de jitomate que tengan un bajo contenido de sólidos. Preferiblemente, el producto a base de jitomate tiene un perfil de saibor/aroma y un color que es percibido más fresco que los productos a base de jitomate convencionalmente procesados.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De acuerdo con la presente invención se proporciona un procedimiento para procesar un producto a base de jitomate, que comprende los siguientes pasos: a) aplicar presión ultra alta a una pieza de jitomate, de manera que la poligalacturonasa es inactivada y la pectinmetilesterasa no es inactivada; b) incubar la pieza de jitomate con pectinmetilesterasa endógena para obtener una consistencia deseada; y c) inactivar la pectinmetilesterasa.

Los inventores de la presente invención se sorprendieron al encontrar que bajo condiciones adecuadas, la poligalacturonasa es inactivada aplicando presión ultra alta (UHP), mientras que la pectinmetilesterasa permanece activa. Por ejemplo, al aplicar una presión de 500MPa durante 15 minutos a ^aproximadamente 20°C se obtiene esta? inactivación selectiva de PG . En ausencia de la poligalacturonasa para de spolimer i zar los ácidos pécticos y pectinicos formados por la acción de PME sobre pectina, estos ácidos permanecen en la pared celular para evitar la ruptura estructural. La inactivación selectiva de poligalacturonasa puede, por lo tanto, evitar la degradación de la textura. También, la incubación de la pieza de jitomate con PME endógena en el inciso B da como resultado un efecto de firmeza y una mejora en la textura. Esto se debe a la remoción de los grupos metiléster de las moléculas de pectina, catalizadas por PME, que dan como resultado que las moléculas de pectina puedan asociarse entre si a través de entrelazamientos de cationes para proporcionar un incremento en la consistencia. La incubación puede ser conducida a 42°C durante 30 minutos. Una vez que se ha obtenido el espesor deseado, la PME es inactivada, por ejemplo, calentando, ajustando el pH y/o agregando inhibidores. Si se utiliza el calentamiento, la temperatura típicamente es elevada a 90°C durante Id minutos. Dicho calentamiento cqn calor es suficiente para pasteurizar el producto. Por lo tanto, se puede utilizar un paso individual de calentamiento para inactivar PME como para pasteurizar, dando como resultado un tratamiento que requiere menos entrada de calor en comparación al uso de los pasos de inactivación y pasteurización separados.

Los inventores también han encontrado que, bajo ciertas condiciones de UHP, la peroxidasa de enzima permanece activa junto con PME después de que PG ha sido inactivada. Han encontrado que la peroxidasa es más estable a UHP que PG, pero menos estable que PME. En contraste, los inventores han encontrado que la peroxidasa es menos estable al calor que ambos de PG y PME; por lo tanto, la peroxidasa es inactivada antes que PG y PME en los tratamientos térmicos de los procedimientos convencionalmente utilizados para preparar productos de j i tomate . Sin desear que este ligado por teoría, los inventores creen que la peroxidasa es importante en la generación de productos volátiles para proporcionar un perfil de sabor/aroma de jitomate fresco, y que la presencia de peroxidasa activa en el producto de jitomate durante .el paso de incubación b es ventajosa en la percepción de frescura en el producto de jitomate final. El procedimiento de la presente invención, por lo tanto, puede dar como resultado un producto de jitomate que tenga un perfil de sabor/aroma, el cual sea percibido tan fresco como los productos de jitomate convencionalmente procesados, ya que la peroxidasa es inactivada relativamente en forma rápida durante el calentamiento de los procedimientos convencionales. En la presente invención, cualquier peroxidasa activa es inactiva en el paso c, junto con PME evitando asi los efectos de sabor y/o aroma que se desarrollan a extremos y reducen la calidad. Una pieza de jitomate, es por ejemplo, jitomates enteros ya sea pelados o no pelados, una pieza de jitomate desmenuzado, rebanado, triturado o macerado. La pieza de jitomate puede tener un tamaño de aproximadamente lOµm a aproximadamente 10 cm. y puede formar parte de una pasta de jitomate, puré o jugo. Comúnmente, la presente invención es aplicada a una pluralidad de piezas de jitomate simultáneamente . na ventaja del procedimiento de la presente invención es la manipulación de la viscosidad y la textura de los productos a base de jitomate. Una vez que PG ha quedado inactivada utilizando UHP, la viscosidad y textura son controladas a través de las condiciones del paso de incubación b y el paso de inactivación c; es decir, controlan el grado de firmeza que ocurre. Además, utilizando el procedimiento de la presente invención, los productos a base de jitomate preferiblemente tienen un perfil de sabor/aroma y/o un color que es percibido tan fresco como los productos a base de jitomate convencionalmente procesados. Por lo tanto, seleccionando las condiciones correctas para los pasos a, b y c, se puede obtener una mejora en la viscosidad y/o textura y preferiblemente un color fresco, generación de sabor y/o aroma. De esta m *anera, la presente invención proporciona medios para inactivar selectivamente enzimas peligrosas y para mantener y promover la actividad de otras enzimas para controlar y mejorar la viscosidad y textura y, preferiblemente, también para mejorar el color, sabor y/o aroma. Ejemplos de los productos y procedimientos de la invención serán ahora descritos para ilustrar, pero no limitar, la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Eiemplo 1 Se sometieron 8 muestras de 150 g de rebanadas de jitomate a una escala de presión ultra altas durante diferentes periodos utilizando una unidad de presión hidrostática alta. Los tratamientos de presión y tiempo utilizados se enlistan en la Tabla 1. Se proporcionó la presión, hasta un máximo de 600MPa, a través de agua bombeada a la base de la unidad. El agua se utilizó como el medio de transferencia de presión. Generalmente toma de 2 a 3 minutos para que el sistema UHP alcance la presión seleccionada. También toma de 2 a 3 minutos despresurizar después del tratamiento. La presión y temperatura medidas en cuatro puntos dentro de la unidad, se cargaron continuamente a una computadora. Todos los experimentos se realizaron a temperatura amb ient e . Una porción de cada muestra tratada con presión, se almacenó para análisis ya sea congelándola utilizando rápidamente hielo seco y almacenándola a -20°C, o empacándola en bolsas de hoja de 150 g de jugo de jitomate, .sellando con calor las bolsas y tratando con calor durante 30 minutos en un baño de agua fijado en 97°C. Este tratamiento térmico fue suficiente para inactivar todas las enzimas y para obtener la pasteurización. El resto de cada muestra tratada con presión se colocó en un saco perfumado y se incubó durante 30 minutos en un baño de agua fijado ya sea a 40°C o 60°C . Estas muestras también se almacenaron para análisis, utilizando el método antes descrito. Para cada muestra almacenada, la actividad de enzimas de pectinmetilesterasa (PME) poligalac uronasa (PG), lipoxigenasa y peroxidasa se determinó utilizando los métodos i a iv descritos más adelante. La actividad de estas enzimas también se midió en una muestra de la rebanada de jitomate que no sufrió los tratamientos de incubación a baja presión y térmica descritos anteriormente (esta fue la muestra de control) . i) La actividad de PME se analizó agregando 200µl de la muestra a 20mls de pectina de manzana al 1% y 0.15M de cloruro de sodio (pH 7.5 con hidróxido de sodio) . La actividad se calculó a partir de la inclinación de mililitros de 0.025M de NaOH utilizado para mantener un pH de 7.5 a 30°C contra el tiempo. ii) La actividad de PG se midió a través de la detección de extremos de reducción, los cuales son generados con la enzima que rompe el ácido poligalacturónico , utilizando el análisis PAHBAH colorimétrico (Lever M. (1972) Anal Biochem 47: 273-279) . PAH3AH es una abreviatura de la hidrasida del ácido p-hidroxibenzoico quimica, la cual se utilizó para la detección de color de azúcares de reducción. Se preparó un extracto con un alto contenido de sal agregando un regulador de pH con un bajo contenido de sal (25mM de regulador de acetato de sodio, pH 5.6) a una muestra de jitomate a una relación de 1:2 de volume : pes o , agitando vigorosamente, después centrifugando a 10,000g, durante 20 minutos a 4°C. Después de la centrifugación, el sobrenadante se vacio y la pella se volvió a suspender en un volumen equivalente de un regulador de pH con un alto contenido de sal (25mM de regulador de pH de acetato de sodio, pH 5.6 conteniendo 1. OM de cloruro de sodio) y se dejó reposar a 4°C durante 1 hora. La suspensión después se volvió a girar a 10,000g, a 4°C durante 20 minutos y el sobrenadante (extracto co^n un alto contenido de sal) se almacenó a -70°C a aliquotas de 1 ml . Para ensayos de PG, el extracto con un alto contenido de sal se diluyó 1:100 en 50 mM de regulador de pH de acetato de sodio, pH 4.0 conteniendo 0.2M de NaCl, la actividad se analizó utilizando 0.2% de ácido pol igalac tur ónico en un volumen de ensayo total de 500 µl. Los ensayos se incubaron a 40°C durante 1 hora y se terminar generando color, el cual comprendió agregar 5 ml d reactivo ?AH3AH e hirviendo durante 6 minuto Después de enfriar bajo agua corriente a temperatu ambiente, se leyó la absorbencia a 410nm utilizan cubetas de cuarzo contra una curva estándar de áci galacturónico . Se realizaron los control terminando los ensayos con reactivo PAHBAH t pronto como el extracto de enzimas se agregó, decir, en el tiempo cero y se llevó a ebullici como antes . i i i) La actividad de la lipoxigenasa determinó a 30°C utilizando el método polarográf: de Nicolás et a l (1982 J Sci Food Agrie 33:365-37: utilizando ácido linoleico (28 mM de concentrac; final) dispersado en 0. ÍM de regulador de pH fosfato de sodio, pH 7.0, conteniendo monolaurato c palioxiet ilenosorbitan (0.8% de concentración final en un volumen total de 5 ml . iv) La actividad de peroxidasa se determ a través de la cuantificación espect rofotomét rica la producción de o-quinona en una mezcla contenie 3.0µl de peróxido de hidrógeno al 30% (8.8mM concentración final), regulador de pH de fosfato, 7.0 y extracto de enzima, en un volumen total 2.925ml. La reacción se inició agregando 0.075ml de guaiacol (5 mM de concentración final) y midiendo el cambio en la absorbancia a 400nm utilizando un espectrofotómetro con un soporte de cubeta controlada en temperatura a 30°C. Los resultados de estas mediciones para cada muestra después del tratamiento con presión se muestran en la Tabla 1 a continuación.

Tabla 1 Los resultados de estas mediciones para las muestras después del tratamiento con presión 4 solamente y después, tanto del tratamiento con presión como con la incubación térmica, se muestran en la Tabla 2 a continuación, junto con los resultados para la muestra de control.

Tabla 2 Los resultados de la Tabla 1 muestran que PME es la enzima más baroestable. Su actividad no se ve afectada después de un tratamiento de presión de 600MPa durante 20 minutos. La peroxidasa es la siguiente enzima más estable, seguida por PG y lipoxigenasa, las cuales tienen estabilidades similares. Después de un tratamiento de presión de 500MPa durante 20 minutos, tanto la PME como la peroxidasa. quedan activas, mientras que la PG y lipoxigenasa han quedado inactivadas; la presencia de peroxidasa es favorable al sabor y aroma. A partir de la Tabla 2, es evidente que existen presiones que inactivan a PG, lipoxigenasa y peroxidasa, pero no inactivan a PME. La incubación subsecuente permite que la PME activa promueva la firmeza en ausencia de la degradación de textura promovida por PG, como es evidente en el Ejemplo 2 a c o.nt inuación.

Ejemplo 2 De acuerdo con los métodos del Ejemplo 1, se trataron muestras de jugo de jitomate con UHP (ya sea 400MPa durante 10 minutos, lo cual no es suficie te para la inactivación de PG, o 600MPa durante 20 minutos, lo cual es suficiente para la inactivación de PG) y se incubaron ya sea a 40°C o a 60°C durante 30 minutos. Las muestras después se pa s eur i z a r on colocándolas en bolsas de hoja de aluminio, sellando con calor y colocando en un baño de agua a 95°C durante 30 minutos. Todas las activida es de enzima fueron inactivadas después de este tratamiento térmico de pasteurización. Los efectos de los tratamientos de presión e incubación en la consistencia del jugo de jitomate se midieron determinando la relación de suero a pella y el valor de Bostwick del jugo de jitomate tratado. La relación de suero a pella y el valor de Bostwick también se determinaron para el jugo de jitomate no tratado, para un control. La relación de suero a pella es una medida de la ocupación en volumen del componente de sólidos insolubles del jugo de jitomate y se determinó cent ifugando el jugo (3000g, 10 minutos) y después pesando las fracciones de suero (solubles), y pella (insolubles) resultantes para determinar la relación. Entre más alto es el nivel de insolubles (es decir, entre más baja es la relación de suero a pella), más gruesa es la muestra y más alta su consiste cia .

Bostwick es la medición de industria estándar para la viscosidad del producto de jitomate. Para obtener valores de Bostwick de este jugo, el suero se removió de la pella a través de centrifugación como se hizo anteriormente, y después se agregó a 70% del peso de la muestra original. Las mediciones de hicieron en un viscosimetro de Bostwick estándar. La muestra se colocó en el viscosimetro nivelado, se abrió la lanzadera y se inició el reloj de control de tiempo. Se registró la distancia (en centímetros) a 20°C sobre la cual la- mezcla fluyó en 30 segundos. Entre más bajo es el valor de Bostwick, más gruesa es la mezcla y más alta es su consistencia. Las relaciones de suero a pella y los valores de Bostwick determinados se muestran en la Tabla 3.

Tabla 3 A partir de este ejemplo y el ejemplo 1, se pueden presentar las siguientes conclusiones. El jugo de jitomate dio un tratamiento de UHP de 400MPa durante 10 minutos hasta tener 100% de su actividad de PG restante (Tabla 1) . Aún después de una incubación térmica de 60°C durante 30 minutos, existe una actividad de 45% de PG restante (Tabla 2) . Durante la incubación térmica moderada esta actividad térmica restant-e es capaz de despolimerizar la pectina en el jugo, que se refleja en los valores de Bostwick mas altos y las relaciones de suero a pella (es decir, consistencia más baja) de las muestras tratadas. El jugo de jitomate con el tratamiento de UHP de 600 M P a durante 20 minutos no tuvo actividad de PG restante después del tratamiento (Tabla 1) .

Sin embargo la PME no se vio afectada a través de este tratamiento y durante la incubación térmica moderada, la actividad de PME se estimuló (PME tiene una temperatura óptima a cerca de 60°C para catalizar la remoción de los grupos metiléster y las moléculas de pectina dando como resultado que las moléculas de pectina puedan asociarse entre si a través de entrelazamientos de catión para proporcionar una reducción en los valores de Bostwick y las relaciones de suero a pella, es decir, un incremento en la consistencia.

Ej amplo 3 Se midieron los colores de jugo de las muestras finales del Ejemplo 2 utilizando un Ultrascan XEMR; esto es una máquina para medir el control disponible de Hunterlab, EUA. Las mediciones s *, muestran en la Tabla 4 a continuación; los valores dados son las relaciones de las clasificaciones "a" y "b" de Hunterlab; estas clasificaciones son utilizadas por Hunterlab para describir el color del alimento; "a" es una escala de rojo a verde; "b" es una escala de amarillo a azul.

Tabla 4 T rat amiento relación a/b 1 Sin tratamiento (control) 1.89 1 400Mpa 10 min + 40°C 1.96 30 min 400Mpa 10 min + 60°C 1.85 30 min 600Mpa 20 min + 40°C 2.00 30 min 600MPa 20 min + 60°C 1.93 30 min A partir de estos resultados, se puede concluir que el tratamiento con UHP en combinación con la incubación térmica moderada tiene un pequeño efecto en el color del jitomate. Esto es benéfico cuando es deseable retener el color rojo de jitomate fresco original lo más posible en el producto final. En contraste, los procedimientos térmicos de la técnica anterior conducen a la generación de colores tostados debido a la reacción de Maillard.

Ei amplo 4 Se sometió una muestra de 150g de rebanadas de jitomate a una presión de 500MPa durante 15 minutos, se incubó en un baño de agua durante 30 minutos a 42°C y se pasteurizó, todo de acuerdo con el método del Ejemplo 1. Después, se realizaron análisis volátiles cualitativos en la muestra utilizando un aparato de cabeza dinámica TekmarMR (purga y trampa) (modelo LSC2000 disponible de I nt er science ) . Cuatro gramos de la muestra se purgaron durante 10 minutos con helio a 45°C. Los volátiles se atraparon en el material absorbente TenaxMR y se criofocaron antes de la inyección a la cromatografía en gas. La información cualitativa se obtuvo a través de un sistema de columna doble, utilizando columnas de cromatografía de diferentes polaridades (principalmente los modelos CPSH05 y CPSÍ113 disponibles de Chrompack) , y una base de datos de referencia. La información semi cuant i tat iva se obtuvo comparando las alturas y áreas pico. Este análisis también se llevó a cabo en u-aa muestra de rebanadas de jitomate no tratadas pas teur i zando en jugo de jitomate, como un control. Las alturas pico relativas para los volátiles seleccionados en las muestras se muestran en la Tabla 5. El 3-met ilbut anal , hexanal, cis-3-hexenel y 6-met il-5-hepten-2-ona son importantes para el aroma del jitomate fresco y procesado (Buttery RG 1993, In Flavour Science: Sensible Principies and Techniques, ACS, 259-286) . El cis-3- hexen-1-ol es importante para el aroma de jitomate fresco .

Tabla 5 Esta tabla muestra que el tratamiento con un UHP dio como resultado un incremento en 3- metilbutanal, hexanal, cis-3-hexenal, cis-3-hexen-l- ol, 1-hexanol y 6 -met i 1-5 -hept en- 2 -ona .

Se puede concluir a partir de la Tabla 1 que un tratamiento con UHP de 500MPa durante 15 minutos es suficiente para inactivar PG, pero no suficiente para inactivar peroxidasa o PME. Sin el deseo de estar ligados por teoria, los inventores creen que la presencia de peroxidasa durante el paso de incubación es responsable de la generación de radicales libres, los cuales pueden verse implicados en la oxidación de lipidos y carotenoides, para generar la mayoría de los productos volátiles listados en la Tabla 5. Los resultados de este experimento muestran que el tratamiento de UHP puede ser utilizado para producir rebanadas de jitomate con perfiles volátiles de aroma alterados.

Claims (4)

REIVINDICACIONES

1. Un p ocedimiento para proveer un producto a base de jitomate que comprende los pasos de: a) aplicar una presión ultra alta a una pieza de jitomate, de manera que la poligalacturonasa es inactivada y la pectinmetilesterasa no es inactivada; b) incubar la pieza de jitomate con pectinmetilesterasa endógena para obtener una consistencia deseada; y c) inactivar la pectinmetilesterasa.

2. El procedimiento como se reivindica en la reivindicación 1, en donde, en el paso a, la peroxidasa no es inactivada. <

3. El procedimiento como se reivindica en la reivindicación 2, en donde, en el paso c, la peroxidasa es inactivada.

4. El producto a base de jitomate preparado con el procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.