TRADUCCIÓN

Reacción cinética de hidroximetilfurfural y furosina en productos de tomates

La reacción cinética de dos índices de daño térmico, HMF y furosina, se examinaron en cuatro productos de tomate con diferentes contenidos de materia seca (10,2, 25,5, 28,6 y 34,5%) en un rango de temperatura-tiempo de 80 a 120 ° C y 0 a 255 min. Las reacciones fueron seguidas por cinética de pseudo-orden cero. Ea y el valor z fueron, respectivamente, 139,9 kJ / mol y 19,2 ° C para HMF, y 93.9 kJ / mol y 28,4 ° C para furosina. Los análisis de ambos índices en varias muestras comerciales e industriales de productos de tomate mostraron niveles muy bajos de HMF (1 a 42 ppm) y una falta de correlación entre HMF y furosina principalmente debido a la distinta evolución de los dos índices durante el almacenamiento. El nivel de HMF en una muestra de pasta de tomate que se almacena a 25°C disminuyó desde 609 hasta 17 ppm después de 98 días, mientras que la furosina aumentó desde 458 hasta 550 mg / 100 g de proteína.

Introducción.

Durante el procesamiento y almacenamiento, productos de tomate sufren cambios nutricionales y sensoriales de calidad. El parámetro normalmente utilizado por la industria para evaluar el daño por calor en estos productos alimenticios es 5- (hidroximetil) -2-furfural (HMF), un compuesto intermedio de la reacción de Maillard. En un trabajo anterior (Hidalgo et al., 1998), la eficiencia de este índice fue cuestionada debido a su capacidad de evaluación por daños a fuego lento. Los autores estudiaron un nuevo descriptor, furosina [? -N- (2-furilo metil-L-lisina)], producido por la hidrólisis ácida de los compuestos de Amadori y que fue utilizada con éxito como un índice de daño por calor en la leche (Erberts Dobler, 1987), la pasta (Resmini et al., 1990a), y los productos de carne (Pompeya y Spagnolello, 1997). Hidalgo et al. (1998) concluyeron que la furosina era un buen índice de daño por calor de los productos de tomate, lo que permitió la evaluación de la calidad del producto y la tecnología de procesamiento, pero no lo compararon experimentalmente con HMF.

El propósito del presente trabajo fue estudiar la variación de contenido de HMF y furosina durante el calentamiento de productos de tomate con el fin de comparar la bondad de estos dos descriptores como los índices de daño por calor, así como para describir los parámetros cinéticos de ambos índices.

MATERIALES Y METODOS.

Reacciones cinéticas de HMF y furosina. Para este estudio, cuatro productos de tomate con diferentes contenidos de materia seca (10,2, 25,5, 28,6, 34,5%) fueron preparados en el laboratorio y tratados en 60 o 90, 80, 100, y 120 ° C. Niveles de HMF y furosina fueron determinados en cada muestra en seis tiempos de tratamiento térmico diferentes. El rango de temperatura y de tiempo estudiado cubre las condiciones típicas utilizadas para el procesamiento industrial de los productos de tomate.

Para la preparación de productos de tomate, los tomates de la variedad Roma, que se cultiva en Sicilia, se lavaron manualmente, pelados con un cuchillo, y cortados. El suero recuperado y las semillas se filtraron a través de un tamiz de malla 20, la pulpa se molió con precisión y se homogeneizó con el suero; esta mezcla fue finalmente se filtra de nuevo. Pulpa de tomate se liofilizó utilizando un liofilizador de Edwards modelo Lyoflex 04 (West Sussex, Inglaterra) a una temperatura de 10 ° C con una fase de congelación anterior a -45 ° C. El producto liofilizado se almacenó a -20 ° C bajo vacío en bolsas de plástico, hasta que se realizaron los experimentos. Para obtener productos de tomate con diferentes contenidos de materia seca, la pulpa liofilizado se rehidrata en agua destilada, mezclada con precisión con Ultra Turrax T25 (Janke y Kunkel, IKA Labortechnik, Postfach, Alemania).

A cada temperatura, se llevó a cabo el tratamiento térmico de cada producto de tomate usando seis tubos de ensayo 30 ml Pyrex con tapones de rosca (Schott GL 18) que contiene ca. 20 ml de producto de tomate y un baño termostático con sistema de agitación (Haake L-Fisons, modelo D8, Alemania) lleno con aceite diatérmico, específico para medianas y altas temperaturas. Para llenar los 24 tubos de ensayo requeridos para los tratamientos térmicos de cada producto (seis tiempos de tratamiento en cada una de las cuatro temperaturas), se preparó aproximadamente 1 L de producto de tomate rehidratado y se desgasifica inmediatamente antes del tratamiento. Para evitar la formación de grietas en las muestras de pasta de tomate (contenido de materia seca g 24%) durante el calentamiento, el material se prensó en el tubo de ensayo con un disco de silicona y un resorte de acero inoxidable de 15 cm. Durante todo el tratamiento térmico, la temperatura en el centro del producto se registró en distintos momentos utilizando un termopar (Ellab AS, Copenhague, Dinamarca) posicionada dentro de uno de los seis tubos de ensayo. Como ejemplo, los perfiles del producto contenido en materia seca 10,2% se presentan en la Figura 1. La velocidad de calentamiento de los seis tubos de ensayo que contienen agua se controló mediante el cálculo de la zona curva de calefacción subtendido de cada tubo de ensayo. Un calentamiento homogéneo fue asegurado al posicionar adecuadamente los tubos de ensayo en el interior del baño termostático.

HMF y furosina en artículos de tomate comerciales e industriales. Para estudiar la correlación entre HMF y furosina, se analizaron los siguientes productos de tomate de muestra en el mercado italiano y en las plantas de procesamiento industrial: cuatro muestras de pulpa de tomate con un contenido de materia seca promedio de 9.0%; tres, nueve y seis muestras de pasta de tomate con un contenido de materia seca promedio de 20.5, 28.8 y 35.2%, respectivamente. Desde un planta de procesamiento de productos industriales de alimentos de tomate, se recogieron varias muestras de 2 kg del mismo lote de pasta de tomate (contenido de materia seca de 28,1%) en polietileno de aluminio bolsas asépticas. Las muestras se trataron térmicamente en autoclave a 103 ° C durante 120 min, se enfrió a temperatura ambiente, y se almacenaron a 25 ° C. El HMF y la furosina se determinaron después de diferentes tiempos.

Análisis Quimicos. Los siguientes análisis se realizaron dos veces en las muestras: contenido de materia seca (g por 100 g de producto), siguiendo el método gravimétrico AOAC oficial n. 964.22 (AOAC International, 1995a); contenido de furosina (mg por 100 g de proteínas), siguiendo el método de HPLC como se propone para la leche por Resmini et al. (1990b), ligeramente modificado para productos de tomate como se describe por Hidalgo et al. (1998); contenido de proteínas (g por 100 g de producto), utilizando el método de Kjeldahl (n 920.152, AOAC International, 1995b.); el contenido de HMF, determinado por HPLC de la siguiente manera: 2,5 g de pulpa de tomate (materia seca contenido ca. 10%) más 2,5 g de agua redestilada, o 0,5 a 1,0 g de pasta de tomate (materia seca contenido g 24%) más de 5 g de agua redestilada , se ponderaron con precisión en 10 tubos de ensayo de plástico mL, se agita vigorosamente durante aproximadamente 1 min utilizando un agitador Vortex y se centrifuga a 12.000 rpm durante 11 min a 6 ° C utilizando una centrífuga Centrikon T-42K (Kontron Instruments). Después, el sobrenadante se filtró a través de un Millipore GSWP membrana de 0,45 micras (Millipore, Bedford, MA) e inmediatamente se inyecta en un aparato de cromatografía de líquidos que consiste en una bomba de Millipore Waters modelo 510 HPLC (Milford, MA), con un inyector con un bucle de 20 l y un detector de matriz de fotodiodos Millipore Waters Series 990 (Milford, MA). Las condiciones operativas fueron los siguientes: Aguas Spherisorb S5 ODS2 (4.6 mm por 25,0 cm) columna a temperatura ambiente; detección de múltiples longitudes de onda de 282 nm; fase móvil 10% de metanol en agua; velocidad de flujo 1,2 mL / min; duración 16 min.

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