Estabilización de los zumos turbios

CAPITULO 9

1.-Estabilización de los zumos turbios

1.1. Naturaleza y composición de la turbidez.-

La turbidez de los zumos de manzana o de pera es debida a la opalescencia de los coloides pépticos en seudodisolución (diámetro < 0,1 µm) y a las partículas en suspensión, estabilizadas por las pectinas insolubles que juegan el papel de coloides protectores. El tamaño de estas partículas está comprendido entre 0,5 y 10 µm. La estabilidad de las partículas de turbios fue objeto de numerosos estudios en la década de los años 60. La capa exterior de las partículas, constituida por pectinas, está cargada negativamente; el núcleo está formado por proteínas, cargadas positivamente al pH del zumo. Dichas partículas en medio acuoso dan suspensiones estables debido a su pequeña tamaño. Su sedimentación es también reducida por la viscosidad del medio debido a las pectinas solubles. El blanqueado de la papilla antes de la extracción o el tratamiento térmico inmediato del zumo conduce a partículas más pequeñas que son más estables.

1.2. Mecanismo de la desestabilización

El problema más frecuentemente observado en los zumos de fruta naturalmente turbios es su clarificación espontánea a lo largo de su almacenamiento. Bajo la acción de la PME (pectina metil esterasa)  endógena, las pectinas solubles gelifican en forma de pectinato de calcio aprisionando las partículas en suspensión. Posteriormente, el gel se retrae por sinéresis exudando un suero límpido.

En un sistema modelo, tamponado a pH 3,8, la gelificación se inicia por la PME (pectina metil esterasa) de corteza de naranja cuando el GE (grado de esterificación) de la pectina pasa del 75 al 64%. Tras producirse la saponificación, el pectinato de calcio precipita, arrastrando las partículas. La clarificación finaliza cuando las pectinas alcanzan un GE próximo al 40% para los zumos de manzana y del 38 al 27% para los zumos de naranja, según el GE inicial y la concentración de pectinas, la actividad PME y el contenido en calcio. El contenido en calcio de los zumos (de 30 a 120 ppm) es el suficiente para permitir la precipitación de las de las pectinas parcialmente demetoxiladas.

 Prevención de la desestabilización

La adición de quelantes de iones calcio a los zumos no está autorizada, la única forma de prevenir la desestabilización de los zumos turbios son, o la degradación de las pectinas solubles, o la inhibición de la actividad PME. El empleo de poligalacturonasa previene la formación del gel despolimerizando las pectinas previamente demetoxiladas. Sin embargo, se observa una floculación parcial de las partículas y su rápida sedimentación. Lo que resta es la desnaturalización de la PME por el calor o las altas presiones.

1.3. TRATAMIENTOS TÉRMICOS

Se han publicado numerosos estudios referidos al tratamiento térmico de los zumos de cítricos. El tratamiento óptimo resulta de un compromiso entre la desnaturalización más completa posible de la PME y la preservación de las calidades organolépticas de los zumos. El tratamiento puede ir de 1 min a 700 C para un zumo de limón a pH 2,3, hasta 5 min a 92 0C para un zumo de naranja a pH 3,8. Sin embargo, por lo general se detecta una baja actividad PME residual debido a la presencia de una isoforma termorresistente. Para limitar las consecuencias de esta actividad sobre la estabilidad de la turbidez, los zumos concentrados son congelados y conservados a bajas temperaturas (—18 0 C). Para reducir el efecto de la concentración y del almacenamiento sobre la pérdida de calidad del producto, una fracción de zumo fresco es añadida o en el momento del envasado (técnica add-back), o en el momento de la producción (técnica cut-back). Otra técnica consiste en separar los compuestos sólidos del zumo, de la fase límpida, por centrifugación o microfiltración tangencial (proceso Fresh note). El zumo límpido es preconcentrado por ósmosis inversa y después concentrado de forma clásica hasta 65 0Brix. Tras el lavado con agua, la pulpa es refrigerada (40 C) o congelada (—18 0 C) hasta su reincorporación al zumo en el momento del envasado.

Se puede obtener un zumo de manzana turbio y estable mediante la adición, a un zumo límpido obtenido por dilución de concentrado, de partículas de turbios obtenidas por prensado o triturado y refinado de pulpa de manzana tratada térmicamente.

PRODUCCION DE ZUMOS CITRICOS POR DIFERENTES TECNICAS

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Producción de zumo de manzana turbio a partir concentrado límpido

[pic 2]

1.4 TRATAMIENTO POR ALTAS PRESIONES HIDROSTATICAS

Desde finales de la década de los años 80, se han realizado investigaciones para determinar las condiciones de estabilización de los zumos de frutas mediante tratamientos de altas presiones a temperatura ambiente. El interés de este proceso es el de conservar la calidad organoléptica del zumo.

Se ha visto que la PME es relativamente resistente a la presión. Se produce una pérdida de actividad PME del 80 al 90% en zumos de naranja sometidos a 600 MPa durante 0,5 a 10 min y a temperaturas iniciales que no excedan los 45 0C (las modificaciones organolépticas se vuelven perceptibles a temperaturas elevadas). Las isoformas de la PME no tienen toda la misma sensibilidad a la presión. La PME termorresistente es también resistente a la presión. Aunque la estabilización de la turbidez de un zumo de naranja se haya conseguido a escala de laboratorio, los zumos tratados a escala piloto o a nivel industrial se desestabilizan en algunos días, los equipos disponibles permiten sólo presiones inferiores a 500 MPa.

La estabilización coloidal del zumo de manzana se obtiene en condiciones de tratamientos moderados (por ej., 400 a 500 MPa, de 8 a 12 min, a temperatura ambiente), aunque la PME purificada de manzana sea más estable a la presión que la de naranja. En los zumos de manzana, la activación de la polifenoloxidasa (PPO) entre 200 y 300 MPa favorece la producción de inhibidores de la PME de naturaleza fenólica, mejorando la estabilidad del zumo.

2. CLARIFICACIÓN DEL ZUMO

Una gran cantidad de zumos de fruta (pequeños frutos rojos, manzana, etc.) generalmente son comercializados límpidos. Además, si su concentración es superior a 600Brix es necesaria una degradación de las pectinas para prevenir su gelificación. Así, el zumo bruto salido de la prensa, debe ser despectinizado y clarificado Éste no puede ser directamente filtrado a través de filtros de placas ya que las pectinas solubles los colmantan rápidamente.

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