Aumento de la vida útil pos cosecha de tomate usando una película de proteína de suero de leche

Universidad Autónoma de Nuevo león[pic 1][pic 2]

Facultad de Agronomía

Ingeniero en Industrias Alimentarias

Bioquímica de alimentos

Producto Integrador de Aprendizaje

Proyecto de Investigación

Aumento de la vida útil pos cosecha de tomate usando una película de proteína de suero de leche

Por:

 Aarón Alejandro Maldonado López 1730875

Mauricio Enrique Lumbreras Jiménez 1734803

Escobedo, Nuevo León, México

1730875

Introducción

En los últimos años ha incrementado el interés por el uso de polímeros biodegradables en la formación de empaques para alimentos, lo cual se debe a los problemas de contaminación ambiental provocados por empaques elaborados a base de polietileno. Por esta razón se han desarrollado investigaciones sobre el uso de biopolímeros como proteínas, almidón, gomas, metilcelulosa, hidroximetil celulosa y combinaciones entre cada uno de ellos en el desarrollo de películas y recubrimientos comestibles con diferentes propiedades para mejorar las propiedades organolépticas de alimentos, incrementar la vida de anaquel, y reducir el uso de materiales de embalaje descartables y no degradables. Las películas y recubrimientos comestibles son naturales y productos biodegradables que contribuyen a la protección del medio ambiente al tiempo que reduce los residuos de agroindustria.

Uno de los polímeros más estudiados han sido las proteínas, las cuales son termoplásticas y formadas por diferentes tipos de aminoácidos que permiten el desarrollo de interacciones intermoleculares, que al ser combinadas con otros compuestos y desarrolladas a diferentes temperaturas permiten obtener recubrimientos con propiedades químicas y físicas diferentes. Los recubrimientos elaborados a base de proteína de suero de leche tienen ventajas sobre recubrimientos elaborados a partir otros biopolímeros debido al excelente valor nutricional, sabor suave y capacidad de servir como medio para agregar color, sabor e ingredientes funcionales a los alimentos.

El suero de leche es definido como la sustancia líquida obtenida por separación del coágulo de leche. Este por ser altamente contaminante, se ha categorizado como un desperdicio, aunque, en la actualidad se realizan estudios con el fin de transformarlo en producto útil de alto valor agregado, es por eso que existe una amplia variedad de productos que pueden obtenerse a partir del lactosuero, como ricotta, queso tipo mysost, concentrados proteicos, suero en polvo y bebidas o en este caso un recubrimiento comestible para el aumento de la vida útil pos cosecha de tomate.

El suero de leche es una fuente significativa de proteínas funcionales β-Lactoglobulina (β-Lg) y α- Lactoalbúmina (α-La) principalmente. Por su alto contenido proteico, tanto los concentrados (WPC; aprox. 80% en proteína) como los aislados (WPI; >90% proteínas) de proteínas de suero de leche, son ideales para la formación de películas comestibles. Sin embargo, es necesaria la previa desnaturalización de la β-Lg y la α-La, para exponer los grupos sulfhidrilo (-SH) y disulfuro (S-S) encubiertos en el centro hidrofóbico de la estructura globular terciaria nativa de estas proteínas. La posterior formación de enlaces disulfuro intermoleculares principalmente entre unidades monoméricas de la β-Lg, promueve la generación de una red tridimensional estable. Además, se debe agregar un plastificante (glicerol o sorbitol) para disminuir la densidad y reversibilidad de las interacciones intermoleculares e incrementar la movilidad de las cadenas y en consecuencia la flexibilidad de la película.

Las películas en base a suero de leche plastificadas con glicerol son excelentes barreras al O2, CO2 y C2H4 (etileno), aunque por ser altamente hidrofílicos, no son buenas barreras al vapor de agua. El uso de este tipo de película en conjunción con membranas hidrofóbicas, formando bicapas, hace a este tipo de coberturas ideales para el estudio poscosecha de frutas y hortalizas, principalmente en aquellos frutos altamente perecederos.

Propósito

El presente trabajo tiene como objetivo el estudio de la vida útil, pos cosecha de tomate recubierto con una bicapa comestible formada por una capa hidrofílica de aislado de proteína de suero de leche (WPI) y una capa hidrofóbica de monoesterato de glicerilo acetilado.

Materiales y métodos

Se adquirieron tomates con el mismo estado de madurez (verde-pintón) de un productor local. Los tomates se lavaron por inmersión en una solución de NaClO (200 ppm) durante 30 segundos y luego se dividieron en dos grupos:

(1) Control, tomates sin recubrimiento, y (2) Tomates recubiertos.

El proceso de recubrimiento consistió en sumergir los tomates primero en una solución acuosa al 10% (m/m) de aislados de proteínas de suero de leche (WPI) y luego en una solución al 10% (m/m) de monoesterato de glicerilo acetilado, en etanol (95º, grado alimentario). Entre cada aplicación los tomates se secaron usando aire forzado a 40ºC durante 10 segundos.

En otro método para recubrimiento de quesos se utilizó principal componente utilizado para la elaboración del recubrimiento comestible fue la proteína concentrada de suero de leche (PC 80%,) elaborada por Grupo ASEAL®, sorbitol como plastificante (70%) y agua potable.

Preparación de la solución de proteína de suero de leche aislada.

La elección de la solución de WPI se basó en investigaciones previas donde se optimizaron las propiedades termo mecánicas de las películas de suero, aisladas de cualquier sustrato. Brevemente, se preparó una solución acuosa de WPI al 10% (m/m), se ajustó a pH 7 usando HCl (0.1 N) o NaOH (0.1 N) y se desgaseó durante 1 min con bomba rotatoria (0.1 mbar). Posteriormente, la solución se mantuvo a 85ºC por 10 min, en placa calefactora con agitación magnética constante (250 rpm), para promover la desnaturalización completa de las proteínas de suero. Después de enfriar a temperatura ambiente, se agregó glicerol (33% m/m base seca) como plastificante.

Información complementaria del tomate de lo que se analizó en las condiciones de almacenamiento

Para conservar la calidad del tomate desde que se recolecta hasta que llega al consumidor es esencial cosecharlo en el momento adecuado. Los tomates son sensibles al frío, así que se conservan a temperaturas entre 10 y 15ºC y una humedad del 85-90%. De este modo se pueden almacenar entre unos pocos días y seis semanas.

Condiciones de transporte y distribución

Los tomates se transportan a una temperatura entre 8 y 14ºC, con una humedad alta. La humedad relativa debe mantenerse alta, entre el 90 y el 95%. Aunque es un método muy poco utilizado, hay autores que citan el uso de atmósferas controladas durante el transporte. Las condiciones adecuadas serían del 3 al 5% de oxígeno y del 0% de CO2.

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