UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE VALÈNCIA ESCOLA TÈCNICA SUPERIOR D ENGINYERIA AGRONÒMICA I DEL MEDI NATURAL INFLUENCIA DE DISTINTOS POLIOLES EN LAS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS Y SENSORIALES DE MERMELADA DE FRESA TRABAJO FIN DE GRADO EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS ALUMNA: Elen Bixuli Mrin TUTOR ACADÉMICO: Pu Tlens Olig TUTOR EXPERIMENTAL: Susn Ries Llop Curso Acdémico: 2014-2015 VALENCIA, JULIO 2015
INFLUENCIA DE DISTINTOS POLIOLES EN LAS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS Y SENSORIALES DE MERMELADA DE FRESA Resumen En el presente trjo se evludo el efecto de diferentes polioles (mltitol, isomlt y eritritol) y edulcorntes intensivos (cesulfmo de potsio, sprtmo, stevi y sucrlos) sore ls propieddes fisicoquímics y sensoriles de mermeld de fres. Pr ello se elorron 5 formulciones distints y se evluron sus propieddes composicionles (grdos Brix, humedd, ph y ctividd de gu) y fisicoquímics (óptics y reológics) durnte 6 meses de lmcenmiento 25 C. Prlelmente, se relizó un estudio de vid útil celerd y un estimción del vlor de Q 10, considerndo que el prámetro que limit l vid útil del producto er l vrición del color, por lo que se estudió dich vrición 25, 35 y 60 C. Además, se relizó un nálisis sensoril dí 1 y 90 después de su fricción pr conocer que formulción tení myor grdo de ceptción por prte del consumidor. Los resultdos precen indicr que el proceso de elorción de ls mermelds es el fctor que condicion, principlmente, ls propieddes composicionles y fisicoquímics de ls formulciones. L myorí de propieddes, excepción del color, no vriron durnte su lmcenmiento 25 C. El estudio de vid útil celerd mostró que l evolución de l diferenci de color está linelmente relciond con el tiempo. A prtir de los vlores de energí de ctivción y Q 10 se estimó que formulciones sufrín myor degrdción con l tempertur. El nálisis sensoril reveló que ls vriles más vlords por el consumidor ern prienci, consistenci y ceptción generl. Con todos los resultdos otenidos se concluye que, l formulción compuest por isomlt, cesulfmo de potsio y sucrlos, present un myor grdo de ceptción y uns propieddes decuds, que destcn respecto l resto de formulciones. Plrs clves: mermeld, polioles, edulcorntes intensivos, lmcenmiento, vid útil, Q 10, nálisis sensoril. Autor: Elen Bixuli Mrin Tutor: Pu Tlens Olig Tutor experimentl: Susn Ries Llop Vlenci, Julio 2015.
Astrct The purpose of this disserttion ws to ssess the effect of different polyols (mltitol, isomlt, nd erythritol) nd intensive sweeteners (cesulfme potssium, sprtme, stevi, nd sucrlose) on physico-chemicl nd sensoril properties of strwerry jm. Five different formultions were developed nd their compositionl properties (Brix degrees, humidity, ph nd wter ctivity) nd physico-chemicl (opticl nd rheologicl) were evluted during 6 months of storge t 25 C. At the sme time, it ws done study of ccelerted shelf-life nd n estimte of the vlue of Q 10, considering tht the prmeter limiting the product shelf-life ws the colour vrition, so this vrition ws studied t 25, 35 nd 60 C. In ddition, sensory nlysis ws done dy 1 nd 90 to know which formultion hd greter degree of consumer cceptnce. The results seem to indicte tht jms preprtion is the fctor which conditions, minly, the compositionl nd physico-chemicl properties of the formultions. The mjority of properties, with the exception of colour, did not vry during storge t 25 C. The study of ccelerted shelf-life showed tht the evolution of colour difference is linerly relted to time. From ctivtion energy nd Q 10 vlues ws studied which formultions hd more degrdtion with temperture. Sensory nlysis reveled tht most vlued y the consumer vriles were ppernce, consistency nd generl cceptnce. With ll the results otined, it is concluded tht the compound formultion of isomlt, cesulfme potssium nd sucrlose presents greter degree of cceptnce nd pproprite properties, which stnd out compred to the rest of formultions. Key words: jm, polyols, intensive sweeteners, storge, shelf-life, Q 10, sensory nlysis.
ÍNDICE
ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN 1 1.1. POLIOLES... 1 1.1.1. Eritritol. 2 1.1.2. Isomlt.. 2 1.1.3. Mltitol. 2 1.2. EDULCORANTES INTENSIVOS. 2 1.2.1. Acesulfmo de potsio. 3 1.2.2. Asprtmo 3 1.2.3. Sucrlos.. 3 1.2.4. Stevi 4 1.3. CONSUMO DE FRUTAS TRANSFORMADAS.. 4 2. OBJETIVOS Y PLAN DE TRABAJO.... 6 2.1. OBJETIVO GENERAL. 6 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS. 6 2.3. PLAN DE TRABAJO 6 3. MATERIALES Y MÉTODOS... 7 3.1. MATERIA PRIMA.. 7 3.2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL... 7 3.3. ANÁLISIS REALIZADOS.. 8 3.3.1. Determinción de sólidos solules... 8 3.3.2. Determinción de humedd. 8 3.3.3. Determinción de ctividd de gu ( w ). 8 3.3.4. Determinción del ph.. 8 3.3.5. Determinción de ls propieddes óptics... 9 3.3.6. Determinción de ls propieddes reológics.. 9 3.3.7. Estudio de vid útil celerd 10 3.3.8. Análisis sensoril... 11 3.3.9. Análisis estdístico. 12 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN... 13 4.1. RESULTADOS A DÍA 1 13 4.1.1. Propieddes composicionles 13 I
4.1.2. Propieddes fisicoquímics 14 4.1.2.1. Propieddes reológics 14 4.1.2.2. Propieddes óptics. 15 4.2. RESULTADOS OBTENIDOS DURANTE EL ALMACENAMIENTO DE LAS MUESTRAS... 17 4.2.1. Propieddes composicionles 18 4.2.1.1. Evolución de l humedd y de los Brix.. 18 4.2.1.2. Evolución del ph. 20 4.2.1.3. Evolución de l ctividd de gu... 21 4.2.2. Propieddes reológics... 22 4.2.3. Propieddes óptics 24 4.3. ESTUDIO DE VIDA ÚTIL ACELERADA. 27 4.4. ANÁLISIS SENSORIAL... 32 5. CONCLUSIONES...... 34 6. REFERENCIAS.. 35 II
ÍNDICE DE FIGURAS Figur 1. Curvs de flujo de ls distints mermelds dí 1.. 15 Figur 2. Diferenci de color de cd un de ls mermelds con respecto l mermeld 1 dí 1.Vlores medios (n=3) y desvición estándr 17 Figur 3. Evolución de los Brix de ls mermelds durnte el lmcenmiento. Vlores medios (n=3) y desvición estándr.. 18 Figur 4. Evolución de l humedd de ls mermelds durnte el lmcenmiento. Vlores medios (n=3) y desvición estándr.. 19 Figur 5. Evolución de los vlores de ctividd de gu de ls distints mermelds. Vlores medios (n=3) y desvición estándr..... 21 Figur 6. Evolución del índice de consistenci (P s) de ls distints mermelds. Vlores medios (n=3) y desvición estándr. 23 Figur 7. Representción del ángulo de fse frente l módulo complejo. 24 Figur 8. Diferencis de color de ls mermelds respecto l vlor inicil. Vlores medios (n=3) y desvición estándr...... 27 Figur 9. Ajustes de Arrhenius pr los cmios de color expresdos con el prámetro E...... 29 Figur 10. Logritmo de vid útil en función de ls temperturs de lmcenmiento pr ls distints mermelds estudids.. 31 Figur 11. Gráficos de perfil dí 1 y 90 después de su elorción. Vlores medios (n=30) 32 Figur 12. Análisis de componentes principles de ls diferentes mermelds dí 1 y dí 90 trs su elorción. Mp de muestrs (Figur 12) y mp de vriles (Figur 12).... 33 III
ÍNDICE DE TABLAS Tl 1. Propieddes composicionles de ls diferentes mermelds formulds dí 1.Vlores medios (n=3) y desvición estándr.. 14 Tl 2. Propieddes reológics de ls mermelds formulds dí 1. Vlores medios (n=3) y desvición estándr. 16 Tl 3. Propieddes óptics de ls distints mermelds formulds dí 1. Vlores medios (n=3) y desvición estándr.. 17 Tl 4. Evolución de los vlores de ph de ls distints mermelds. Vlores medios (n=3) y desvición estándr... 20 Tl 5. Evolución de los vlores de umrl de fluenci (P) de ls distints mermelds. Vlores medios (n=3) y desvición estándr 22 Tl 6. Evolución de l luminosidd de ls distints mermelds. Vlores medios (n=3) y desvición estándr... 25 Tl 7. Evolución del crom de ls distints mermelds. Vlores medios (n=3) y desvición estándr 25 Tl 8. Evolución del tono de ls distints mermelds. Vlores medios (n=3) y desvición estándr 26 Tl 9. Cmios de color expresdos como E durnte en lmcenmiento de ls mermelds y vlores puntules de vid útil de ls mermelds pr un E de 5 uniddes. 28 Tl 10. Vlores de energí de ctivción en J/mol, Estimción de vid útil en dís en función de l Tempertur en ºC y vlores de Q 10 estimdos pr un intervlo de temperturs entre 20-30ºC... 31 IV
INTRODUCCIÓN
1. INTRODUCCIÓN L demnd de productos con un reducido contenido energético h ido umentndo en los últimos ños deido l creciente preocupción del consumidor por el sorepeso, ls enfermeddes crdiovsculres y l dietes. Como consecuenci de ello, se h producido un incremento de estos productos en el mercdo, puesto que ls empress uscn un lterntiv sus productos trdicionles, vrindo lo mínimo posile sus crcterístics orgnoléptics. Uno de los ingredientes cusntes de ests enfermeddes es el zúcr. Por ello, se hn uscdo compuestos que sustituyn, prcil o totlmente, l zúcr con el ojetivo de otener limentos con un menor contenido energético, pero con ls misms crcterístics reológics y sensoriles que los productos trdicionles (Bsu y col., 2011). Dentro de este tipo de compuestos se pueden encontrr los edulcorntes de crg o polioles y los edulcorntes intensivos. En muchs ocsiones, se usn mezcls de diferentes edulcorntes intensivos y que se produce un efecto de sinergismo portndo más sor dulce. Ests cominciones no solo portn un sor más similr l zúcr, sino que disminuyen l cntidd totl de edulcornte empledo (Interntionl Food Informtion Council Foundtion, 2014). Por todo ello, l cominción de los edulcorntes de crg y los intensivos portn crcterístics similres ls del zúcr. 1.1. POLIOLES Los polioles o lcoholes del zúcr son edulcorntes de volumen mplimente empledos en l industri limentri como sustitutos del zúcr (Mitchell, 2006). Son considerdos edulcorntes de crg y que portn cuerpo, textur y sor dulce los productos. Tienen crácter nticriogénico (Kto y Moskowitz, 2001; Olinger y Pepper, 1994; Wijers y Sträter, 2001) y presentn jo vlor clórico, deido su j sorción intestinl (Shnkr y col., 2013). Además, estos compuestos pueden ser utilizdos por pcientes diéticos puesto que no umentn el nivel de glucos en sngre (Vsso y Vssiliki, 2012). En este estudio se h trjdo con 3 polioles: eritritol, isomlt y mltitol. 1
1.1.1. Eritritol El eritritol es el 1,2,3,4-utnetetrol, un zúcr de lcohol nturl que se present en vris fruts y limentos fermentdos, l igul que en los fluidos humnos y de nimles (Lopes y col., 2010). Industrilmente se prepr medinte l fermentción de l glucos. Present grn estilidd térmic, muy j higroscopicidd (Cohen y col., 1993), sor dulce y j toxicidd (Munro y col., 1998). Además, tiene un jo contenido energético (0.2 kcl/g) y propieddes nticriogénics y por ello, es mplimente utilizdo como sustituto del zúcr en el mercdo de productos light y jos en clorís (Hji, 2008). 1.1.2. Isomlt El isomlt es un mezcl de dos discáridos lcohólicos α-d-glucopirnosil-α-(1-6)- soritol y α-d-glucopirnosil-α-(1-6)-mnitol, derivdos de l hidrogención de l isomltulos (Bolhuis y col., 2009). Es el único poliol producido prtir de l scros y posee el 50% de su poder edulcornte (Ndindyino y col., 1999). 1.1.3. Mltitol El mltitol es un discárido cuy fórmul químic corresponde 4-α-glucopirnosil-Dsoritol. Grcis su estructur moleculr el mltitol tiene un grn estilidd térmic y químic (Schouten y col., 1999). Aunque muchs de sus propieddes son comprles con ls de l scros, j higroscopicidd y poder edulcornte, el mltitol tiene menor vlor energético (2,1kcl/g). Este hecho, permite su utilizción en plicciones específics en el cmpo de l limentción o en productos frmcéuticos con jo contenido energético. Además, se trt de un ditivo nticriogénico (Mguire y col., 2000). 1.2. EDULCORANTES INTENSIVOS Otros sustitutos del zúcr son los llmdos edulcorntes intensivos, que pueden ser nturles o rtificiles. Su principl crcterístic rdic en que su poder edulcornte es muy superior l de l scros, siendo necesrio incorporr un menor cntidd en el limento pr conseguir el mismo dulzor, portndo un vlor clórico menor l del 2
zúcr. Además tienen crácter nticriogénico y son ptos pr diéticos (Shnkr y col., 2013). En este estudio se h trjdo con 4 edulcorntes intensivos: el cesulfmo de potsio, el sprtmo, l stevi y l sucrlos. 1.2.1. Acesulfmo de potsio Acesulfmo de potsio es un edulcornte intensivo no clórico, que no es metolizdo en el cuerpo. Su poder edulcornte es 200 veces superior l de l scros. Tiene un grn estilidd térmic (Clorie Control Council, 2010) y, puede proporcionr un regusto mrgo l producto finl, si es utilizdo solo pr endulzr un limento (Kuhn y col., 2004). Actulmente es un edulcornte muy empledo en limentos, eids y productos frmcéuticos de higiene orl. 1.2.2. Asprtmo El sprtmo, cuy fórmul químic es N-L-sprtil-L-fenillnin-1-metil, proviene de l síntesis de dos minoácidos, ácido spártico y fenillnin. Aunque su vlor clórico es de 4 kcl/g, l igul que l scros, su poder edulcornte es 180 veces superior este. Por ello, pequeñs cntiddes son necesris pr endulzr los limentos, hciendo de est form insignificnte el porte clórico (Rshidin y Ftthi, 2009). Aunque se consider reltivmente estle en su form sec, fctores como el ph, tempertur y tiempo son muy importntes y que fectn su estilidd en disolución. Deido su hidrólisis en fenillnin, es oligd su mención en el etiquetdo de los productos que contengn este edulcornte según el Reglmento (UE) nº 1169/2011 del Prlmento Europeo, y que puede producir efectos negtivos en los pcientes que sufrn l enfermedd genétic fenilcetonuri (Ashok y col., 2014). 1.2.3. Sucrlos Sucrlos es el nomre común del edulcornte rtificil cuyo nomre químico es 4,10,60 tricloroglctosucros. Este compuesto no nutritivo se sintetiz medinte l clorción selectiv de l scros (Luo y col., 2008). Medinte diversos estudios se h demostrdo que se trt de un sustnci no criogénic ni genotóxic, prod pr tod l polción (Brusick y col., 2010). Tiene un sor muy similr l zúcr y no 3
tiene un regusto finl desgrdle. Es un edulcornte intensivo 600 veces más dulce que el zúcr de mes. Es un compuesto muy estle y mntiene su dulzor incluso con lts temperturs y cidez (Knight, 1994). 1.2.4. Stevi L stevi es un edulcornte nturl extrído de l plnt Stevi reudin (Boileu y col., 2012). El poder edulcornte es proximdmente 300 veces el de l scros (Goyl y Goyl, 2010). Supone un lterntiv nturl, pr prte de l polción que tiene un percepción negtiv sore los edulcorntes rtificiles jos en clorís (Gison-Moore, 2013). El número de píses que permiten l stevi está en umento. Este compuesto presente en productos de jo contenido energético, tiene un ceptción limitd deido sus indeseles efectos sensoriles como el regusto metálico/mrgo (Schiffmn y col., 1995). 1.3. CONSUMO DE FRUTAS TRANSFORMADAS Prlelmente, se oserv un incremento del consumo de fruts trnsformds (Ministerio de gricultur, limentción y medio miente, 2014) cuy vid útil es superior y conserv l myorí de ls propieddes nutricionles de ls fruts de ls que provienen. Dentro de este grupo se pueden encontrr ls confiturs y mermelds, cuys definiciones quedn recogids en el Rel Decreto 670/1990 (BOE 31/05/90) y en el Rel Decreto 863/2003 (BOE 5/07/03). Mermeld: Es el producto preprdo por cocción de fruts enters, troceds, triturds, tmizds o no, ls que se hn incorpordo zúcres hst conseguir un producto semilíquido o espeso. L cntidd de frut utilizd pr l fricción de 1.000 grmos de producto cdo no será inferior 300 grmos. El contenido en mteri sec solule, determindo por refrctometrí, será igul o superior l 40 por 100 e inferior l 60 por 100. Confitur: Es l mezcl, con l consistenci gelificd propid, de zúcres, de pulp o de puré de un o vris especies de fruts y de gu. L cntidd de pulp o de puré utilizd pr l elorción de 1.000 grmos de producto cdo no será inferior 350 grmos en generl. Los productos deerán tener un contenido de mteri sec 4
solule, determind por refrctómetro, igul o superior l 60 por 100, excepto pr los productos en los que los zúcres hyn sido sustituidos totl o prcilmente por sustncis edulcorntes. Por ello, según ls definiciones de confitur y mermeld, si están fricds con edulcorntes y l cntidd mínim de frut es de 350 grmos en cd 1.000 grmos, l producto finl se le podrá considerr tnto confitur como mermeld, y que no plic el contenido de mteri sec solule l no contener zúcres. 5
OBJETIVOS Y PLAN DE TRABAJO
2. OBJETIVOS Y PLAN DE TRABAJO 2.1. OBJETIVO GENERAL El ojetivo generl del trjo es evlur el efecto de l incorporción de distintos polioles (isomlt, mltitol y eritritol) y edulcorntes intensivos (sucrlos, stevi, cesulfmo de potsio y sprtmo) en ls propieddes composicionles, fisicoquímics y sensoriles en mermeld de fres. 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Pr conseguir este ojetivo generl, se plnteron diferentes ojetivos específicos: Elorr y evlur ls propieddes composicionles ( Brix, humedd, w y ph) y fisicoquímics (propieddes óptics y reológics) de ls distints mermelds formulds con los distintos polioles y edulcorntes intensivos y nlizr los posiles cmios ocsiondos en ests propieddes durnte el lmcenmiento de ls misms un tempertur controld de 25 C. Relizr un estudio de vid útil celerd de ls distints mermelds, considerndo como fctor limitnte l vrición de color. Evlur l ceptilidd de ls distints formulciones diferentes tiempos de lmcenmiento medinte un nálisis sensoril. 2.3. PLAN DE TRABAJO El pln de trjo y ls tres específics pr el logro de los ojetivos propuestos son: Revisión iliográfic cerc de los edulcorntes intensivos y de volumen empler en el estudio. Optimizción del proceso y otención de ls diferentes mermelds. Determinción de ls propieddes composicionles de ls diferentes mermelds. Determinción de ls propieddes óptics y reológics de ls diferentes mermelds. Diseño y puest punto de un estudio de vid útil celerd trvés de l evlución de los cmios de color en ls mermelds lmcends distints temperturs. Evlución sensoril de ls mermelds dí 1 y 90 trs su elorción y lmcends 4 C. 6
MATERIALES Y MÉTODOS
3. MATERIALES Y MÉTODOS 3.1. MATERIA PRIMA Pr l elorción de ls mermelds se empleron como mteri prim: frut, fir dietétic, gu, pectin, edulcorntes de volumen o polioles (isomlt, mltitol y eritritol), edulcorntes de intensidd (sucrlos, stevi, cesulfmo de potsio y sprtmo), ácidos, gom xntn, pectin, sorto potásico y enzoto sódico. 3.2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL El proceso de elorción se hizo en un Thermomix TM31 (Vorwek Espñ M.S.L., S.C., Mdrid). Pr l otención de ls distints mermelds se estndrizó el mismo procedimiento (tiempos, temperturs de cocción y cntidd de ingredientes), vrindo únicmente los edulcorntes presentes en l formulción. Inicilmente, se trituró l frut y se le ñdió l pectin y l fir dietétic. Seguidmente, se incorporó prte del gu pr hidrtr l pectin y se dejó homogenizndo durnte ocho minutos, segurndo que no quedn grumos en l mezcl. A continución, se elevó l tempertur hst 100 C y se incorporron los distintos edulcorntes de intensidd y el poliol de volumen. Un vez comenzó hervir l mezcl, se ñdió l gom xntn y se homogeneizó durnte 4 minutos. Prlelmente se prepró un mezcl con los ácidos y se ñdieron l mermeld. Finlmente, se incorporron los ditivos. L mezcl se dejó enfrir y se envsó en otells PET individules de 240 grmos lmcends 25 C hst su posterior nálisis. Tods ls mermelds se elorron de l mism mner trtndo de mntener ls misms condiciones de proceso. Se otuvieron cinco mermelds diferentes cuy composición vri únicmente en los edulcorntes utilizdos: Mermeld 1: isomlt, cesulfmo de potsio y sprtmo. Mermeld 2: isomlt, cesulfmo de potsio y sucrlos. Mermeld 3: isomlt, stevi y sucrlos. Mermeld 4: eritritol, stevi y sucrlos. 7
Mermeld 5: mltitol, stevi y sucrlos. Pr poder evlur ls diferentes propieddes durnte los siguientes 6 meses su preprción se estlecieron que dís, posteriores su elorción, deín ser nlizds, mrcándose como necesrios en el pln de trjo los dís 1, 7, 15, 30, 60, 90, 120, 150 y 180. 3.3. ANÁLISIS REALIZADOS 3.3.1. Determinción de sólidos solules L determinción de sólidos solules se relizó por refrctometrí ( Brix). Se utilizó un refrctómetro RFM330+ (Bellinghm nd Stnley Ltd, UK) termosttdo 20 C. Ls medids se relizron por triplicdo. 3.3.2. Determinción de humedd Pr l determinción de l humedd se mntuvo l muestr en estuf hst peso constnte, pr conseguir un eliminción complet del gu. Ls muestrs se secron en un estuf de convección 60 C durnte 24 hors y se mntuvieron en un estuf vcío 60 C hst oservr que no hí vrición de peso. L diferenci de peso ntes y después del secdo en l estuf referido l peso inicil de l muestr proporcion l humedd de l mism (g gu / g muestr). 3.3.3. Determinción de ctividd de gu ( w ) Ls determinciones de w se relizron 25 C, emplendo pr ello un higrómetro de punto de rocío mrc Decgón modelo CX-1, con un sensiilidd de 0,001, el cul se hí clirdo previmente con soluciones slins sturds. 3.3.4. Determinción del ph El ph se determinó con un ph-metro (SevenEsy, Mettler Toledo) tempertur miente. 8
3.3.5. Determinción de ls propieddes óptics Pr medir el color de ls mermelds se empleó un espectrocolorímetro (MINOLTA, CM 3600D, Tokio, Jpón). Trs l clirción del equipo se colocron ls muestrs en cuets de 20 mm de espesor, relizndo ls medids por triplicdo. Ls condiciones empleds fueron iluminnte D65 y oservdor 10. A prtir del espectro de reflexión se determinron ls coordends de color en el espcio CIE L*** clculndo seguidmente los vlores de tono (h* ) y crom (C* ) medinte l ecuciones (1) y (2). h = (1) = + (2) Así mismo, se estimron ls diferencis de color ( E) provocds por l degrdción sufrid lo lrgo de del tiempo medinte l ecución (3). Δ=(Δ ) +(Δ ) + (Δ ) (3) 3.3.6. Determinción de ls propieddes reológics Ls propieddes reológics de l mermeld se nlizron medinte dos ensyos: un ensyo estcionrio y un ensyo osciltorio. Pr ello, se utilizó un reómetro (HAAKE Rheostress 1, Thermo Electric Corportion, Alemni), donde ls muestrs se mntuvieron temperds 25 C durnte los nálisis. Pr el ensyo estcionrio se empleó un sistem de cilindros concéntricos medinte un grdiente de velocidd de 0-200 s -1 en tres rridos scendentes y descendentes de 5 minutos de durción, pr eliminr de est form l tixotropí del producto. Previmente, cd muestr fue reljd durnte 5 minutos. Pr cd mermeld, se determinó por triplicdo l correspondiente curv de flujo, justndo los dtos otenidos l modelo de Herschel-Bulkley (ecución 4). 9
= + n y& (4) De est form se determinó el vlor de umrl de fluenci (σ y ), índice de comportmiento l flujo (n) e índice de consistenci (K). El ensyo osciltorio se relizó medinte un sistem plc-plc. Inicilmente se estleció el rngo viscoelástico linel medinte un rrido con un esfuerzo entre 0,1-5 P. Un vez selecciondo el vlor de esfuerzo (1 P), se plicó un intervlo de frecuenci entre 0,1-10 Hz. Se determinó el vlor del módulo de lmcenmiento (G'), módulo de pérdids (G''), el módulo complejo (G*) y l tngente de pérdids (tn δ) otenidos 1 Hz de frecuenci. 3.3.8. Estudio de vid útil celerd Un propiedd que limit l vid útil de ls mermelds es el color, y que es el prámetro que sufre myor degrdción con el tiempo. Por ello, se lmcenron ls mermelds diferentes temperturs pr celerr los procesos de lterción del color y de est form relizr un estudio de vid útil celerd. Ls mermelds se lmcenron 25, 35 y 60 C, nlizándose los cmios de color sufridos diferentes dís de lmcenmiento según l tempertur de lmcenmiento. Ls muestrs 25 C se lmcenron hst 180 dís, ls muestrs 35 C hst 135 dís y ls muestrs 60 C hst 35 dís. Conociendo que l rección de degrdción de color en ls mermelds es de orden 0, se utilizó l ecución de Arrhenius, ecución (5), pr estimr l energí de ctivción del proceso. =! " (5) Donde k es l constnte de velocidd de l rección, E es l energí de ctivción, R l constnte de los gses y T l tempertur en grdos Kelvin. 10
Además, se clculó el vlor Q 10 pr un intervlo de lmcenmiento de 20 30 C. Est constnte se define como l relción de ls constntes de rección en temperturs que difieren 10 C, cundo ls muestrs son lmcends temperturs superiores 10 C. Por último, se otuvo un relción pr estimr l vid útil de ls mermelds, cuy ecución se muestr en resultdos y discusión. 3.3.9. Análisis sensoril El nálisis sensoril de ls mermelds se relizó dí 1 y 90 después de su elorción. Ls muestrs fueron lmcends en otells PET 4 C. Pr evlur l ceptilidd de ls cinco mermelds dietétics, se llevó co un test de consumidores. Ls diferentes formulciones se nlizron medinte un escl hedónic de 9 puntos (el 9 expres el nivel más lto de ceptción y el 1 el más jo). Pr cd mermeld, los consumidores punturon el grdo de ceptción. Es decir, cuánto les gust su prienci, su sor, su rom, su consistenci y l ceptción generl. Además, se incluyeron pregunts pr conocer si estrín dispuestos dquirirl. Previo l nálisis sensoril, se relizó un nálisis microiológico de cd muestr pr segurr l inocuidd de ls mermelds. Se sometió todo el mteril utilizdo un trtmiento de esterilizción en utoclve 121 C durnte 15 minutos, pr evitr un posile contminción del producto. A prtir de 10 grmos de producto, se relizron diluciones serids hst otener l dilución 10-3. A continución, se relizron siemrs en superficie de 0,1 ml de cd dilución en plcs Petri estériles con el medio de cultivo decudo. Se utilizó PCA (Plte Count Agr) pr determinr eróios mesófilos, PDA (Potto Dextrose Agr) pr determinr hongos y YPD gr (Yest Peptone Dextrose) pr evlur levdurs. Seguidmente, ls plcs fueron incuds 25 ± 1 C durnte 72 h. El recuento se relizó prtir de ls plcs que contenín entre 30 y 300 uniddes formdors de colonis (UFC). 11
3.3.10 Análisis estdístico Los resultdos de l muestrs dí 1 de nálisis, se hn nlizdo medinte un ANOVA Simple con un nivel de significción del 95% hciendo uso del Sttgrphics Centurion XVI (Mnugistics Corp., Rockville, Md.). Los dtos otenidos durnte el lmcenmiento de l muestrs, hn sido nlizdos medinte el uso de un ANOVA Multifctor con un nivel de significción del 95% hciendo uso del Sttgrphics Centurion XVI (Mnugistics Corp., Rockville, Md.). Pr el nálisis sensoril se relizó un nálisis de componentes principles usndo el softwre The Unscrmler v9.7 (CAMO Softwre AS, OSLO, Norwy). 12
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN En este trjo se hn estudido ls propieddes composicionles, fisicoquímics y sensoriles de 5 mermelds de fres formulds con distintos edulcorntes diferentes tiempos de lmcenmiento. De ls distints formulciones estudids es importnte resltr l mermeld 1, elord prtir de isomlt, cesulfmo de potsio y sprtmo, y que se trt de un producto que ctulmente está siendo comercilizdo y, por tnto, present un ceptción por prte del consumidor. A pesr de ello, éste producto contiene sprtmo y, deido ls crecientes preocupciones que cus su uso en los consumidores, se quiere sustituir por otro edulcornte no nutritivo. Por otr prte, se dese conocer si un cmio en el poliol de volumen umentrí su ceptción en el mercdo. Pr ello se usc conseguir un mermeld con similres o mejores crcterístics que l mermeld 1, teniendo en cuent en todo momento, l opinión de los consumidores. 4.1. RESULTADOS A DÍA 1 4.1.1. Propieddes composicionles L tl 1 present los resultdos de los vlores composicionles de ls diferentes mermelds formulds y evluds dí 1. Tods ls mermelds presentn un composición similr, unque se oservn pequeñs diferencis entre l mermeld 1, mermeld 5 y el resto de mermelds. En relción los grdos Brix y humedd, l mermeld 1 present el vlor más lto de Brix (37,57 ± 0,31) y el más jo de humedd (60,83% ± 0,02), mientrs que l mermeld 5 present el vlor más jo de Brix (30,47 ± 0,64) y el más lto de humedd (70,480% ± 0,003), teniendo el resto de ls mermelds un vlor en torno 35 Brix y 65% de humedd. El hecho de que l mermeld 5 presente un vlor de Brix más jo y de humedd más lto se dee que utiliz mltitol en su formulción, el cul se ñde en form de jre pr evitr posiles prolems de cristlizción (Sokmen y Gunes, 2006). En cunto los vlores de ctividd de gu otenidos, tods ls mermelds, excepción de l mermeld 4, presentn vlores similres. El vlor de w inferior oservdo en l mermeld 4 puede deerse l grn cpcidd de intercción del eritritol, poliol usdo en l formulción de est mermeld, con el gu. Efecto que 13
puede ser cusdo por el menor tmño moleculr del mismo, frente l resto de polioles empledos en ls otrs formulciones (Peindo, 2011). A pesr de ests pequeñs diferencis oservds, tods ls mermelds cumplen l legislción espñol pr mermelds sin zúcr (BOE 31/05/90), y que l ser un producto elordo con edulcorntes no dee cumplir un contenido mínimo de sólidos solules, como si ocurre pr ls mermelds elords con zúcr. En todos los csos poseen un contenido en frut superior 350g y, por tnto, se les pueden considerr tnto confiturs como mermelds. Tl 1. Propieddes composicionles de ls diferentes mermelds formulds dí 1.Vlores medios (n=3) y desvición estándr. Mermeld 1 Mermeld 2 Mermeld 3 Mermeld 4 Mermeld 5 ᵒ Brix 37,57 ± 0,31 Humedd 0,61 ± 0,02 w 0,9650 ± 0,0011 ph 3,66 ± 0,03 d c 34,17 ± 0,06 0,66 ± 0,01 0,9676 ± 0,0004 3,32 ± 0,01 34,77 ± 0,21 0,61 ± 0.02 0,9656 ± 0,0021 3,24 ± 0,09 c 35,4 ± 0,3 0,67 ± 0,01 0,9297 ± 0,0175 3,42 ± 0,06 c 30,47 ± 0,64 0,7 ± 0,003 0,9732 ± 0,0039 3,27 ± 0,05 c,, c Letrs igules en un mism fil indicn l pertenenci grupos homogéneos (p<0,05). 4.1.2. Propieddes fisicoquímics 4.1.2.1. Propieddes reológics L figur 1 muestr un curv de flujo típic pr cd un de ls mermelds estudids. Se oserv que presentn un comportmiento plástico y que tods ls muestrs presentn uen correlción l modelo de Herschel-Bulkley. Este modelo tiene 3 prámetros: índice de comportmiento l flujo (n), índice de consistenci (K) y umrl de fluenci (σ y ), y permite descriir el comportmiento de mteriles plásticos. L tl 2 present los vlores de los 3 prámetros pr ls distints mermelds estudids dí 1. Tods ls mermelds presentn vlores similres de índice de comportmiento l flujo, presentndo los myores vlores ls mermelds 1 y 2, mientrs que el vlor de consistenci y umrl de fluenci son myores pr l mermeld 1 y menores pr l mermeld 5, efecto que puede triuirse los cmios composiciones oservdos entre ms mermelds (Tl 1). Los vlores otenidos de n son ligermente myores y los de K y σ y ligermente menores los presentdos por otros utores que trjn con mermeld y polioles (Bsu y col., 2011; Peindo y col., 2012). Este efecto er 14
esperle y que ls mermelds otenids en este estudio son pr envsr en otells PET y, por tnto, su formulción dee ser más fluid pr fcilitr su posterior slid trvés del envse. 150 Mermeld 1 150 Mermeld 2 100 100 σ (P) 50 σ (P) 50 0 0 50 100 150 200 ẏ (s-1) 0 0 50 100 150 200 ẏ (s-1) 150 Mermeld 3 150 Mermeld 4 100 100 σ (P) 50 σ (P) 50 0 0 50 100 150 200 ẏ (s-1) 0 0 50 100 150 200 ẏ (s-1) 150 Mermeld 5 100 σ (P) 50 0 0 50 100 150 200 ẏ (s-1) Figur 1. Curvs de flujo de ls distints mermelds dí 1. L tl 2 muestr tmién los prámetros otenidos durnte el ensyo osciltorio. Pr ls cinco formulciones G' es myor que G'' lo que indic un myor contriución del componente elástico frente l componente viscoso de l mermeld. Este comportmiento es el comportmiento típico de un mteril semisólido viscoelástico. 15
Similres resultdos hn sido oservdos por otros utores trjndo con mermeld (Bsu y col., 2011) y trjndo con otros sistems limentrios como ovolúmin (Nkmur y col, 1997), mermeld y yogur (Griele y col., 2001), lmidón (Roslin y Bhttchry, 2001), y lctogloulin (Gonclves y col., 2004). En todos los csos, ls mermelds mostrron vlores de tn δ<1, lo que indic que tienen un comportmiento más elástico que viscoso, mostrndo el comportmiento típico de geles (Mounsey y Riordn, 2001). Oservndo los vlores del módulo complejo (G*), l mermeld 1 es l mermeld más viscos mientrs que l mermeld 5 es l mermeld más fluid. Estos resultdos concuerdn con los oservdos en el ensyo estcionrio, donde se oserv que l mermeld 1 es l muestr con myor consistenci, mientrs que l mermeld 5 l menos consistente. Tl 2. Propieddes reológics de ls mermelds formulds dí 1. Vlores medios (n=3) y desvición estándr. Mermeld 1 Mermeld 2 Mermeld 3 Mermeld 4 Mermeld 5 n 0,62 ± 0,01 0,69 ± 0,01 c 0,65 ± 0,01 0,66 ± 0,03 0,68 ± 0,00 K (P s) 3,11 ± 0,12 c 1,67 ± 0,06 2,03 ± 0,16 1,49 ± 0,23 1,19 ± 0,04 c σ y (P) 52,35 ± 3,40 16,70 ± 0,36 18,60 ± 0,84 16,15 ± 0,25 9,46 ± 0,46 G' (P) 166,93 ± 72,56 53,95 ± 21,12 81,55 ± 18,16 63,04 ± 30,94 40,48 ± 28,52 G"(P) 51,91 ± 21,69 17,29 ± 6,48 23,14 ± 4,31 15,32 ± 5,93 13,34 ± 9,44 G* (P) 174,80 ± 75,77 56,65 ± 22,09 84,77 ± 18,62 64,89 ± 31,48 42,63 ± 30,04 tn δ 0,31 ± 0,01 c 0,32 ± 0,01 c 0,29 ± 0,02 0,25 ± 0,02 0,33 ± 0,01 c,, c Letrs igules en un mism fil indicn l pertenenci grupos homogéneos (p<0,05). 4.1.2.2 Propieddes óptics L tl 3 present los vlores de ls coordends L*, *, *, sí como de crom y tono de ls diferentes muestrs de mermeld estudids dí 1. Independientemente del tipo de edulcornte usdo pr l elorción de l mermeld, no se oservron diferencis de color evidentes entre ls distints mermelds estudids en ninguno de sus triutos de color. L figur 2 muestr l diferenci de color de cd un de ls mermelds con respecto l mermeld 1. En todos los csos el vlores de E es inferior 5 uniddes lo que indic que no se oservn diferencis de color perceptiles l ojo humno entre uns mermelds u otrs. 16
Tl 3. Propieddes óptics de ls distints mermelds formulds dí 1. Vlores medios (n=3) y desvición estándr. Mermeld 1 Mermeld 2 Mermeld 3 Mermeld 4 Mermeld 5 L* 28,06 ± 0,04 27,88 ± 0,03 27,78 ± 0,04 27,06 ± 0,07 27,43 ± 0,04 * 9,06 ± 0,10 11,19 ± 0,04 10,23 ± 0,14 7,99 ± 0,04 9,03 ± 0,04 * 2,17 ± 0,05 2,88 ± 0,02 2,53 ± 0,06 1,86 ± 0,02 2,15 ± 0,04 C* 9,31 ± 0,10 11,55 ± 0,05 10,54 ± 0,14 8,20 ± 0,05 9,28 ± 0,04 h* 13,33 ± 0,19 14,43 ± 0,09 13,89 ± 0,24 13,05 ± 0,11 13,34 ± 0,25,, c Letrs igules en un mism fil indicn l pertenenci grupos homogéneos (p<0,05). 6,0 E 5,0 4,0 E 3,0 2,0 1,0 0,0 Mermeld 2 Mermeld 3 Mermeld 4 Mermeld 5 Figur 2. Diferenci de color de cd un de ls mermelds con respecto l mermeld 1 dí 1.Vlores medios (n=3) y desvición estándr. 4.2 RESULTADOS OBTENIDOS DURANTE EL ALMACENAMIENTO DE LAS MUESTRAS Pr determinr l evolución de ls propieddes composicionles y fisicoquímics de ls mermelds durnte el lmcenmiento un tempertur controld de 25 C se nlizron ls mermelds dí 1, 7, 15, 30, 60, 90, 120, 150 y 180. 17
4.2.1 Propieddes composicionles 4.2.1.1 Evolución de l humedd y de los Brix Ls figurs 3 y 4 muestrn los vlores de grdos Brix y de humedd de ls distints mermelds diferentes tiempos de lmcenmiento. Como se puede oservr, ls muestrs no sufren cmios significtivos durnte el lmcenmiento (p>0,05). Los resultdos otenidos ern esperles y que ls mermelds permnecín envsds en otes herméticos cerrdos hst el dí de su nálisis, que no permitín l trnsferenci de mteri. Mermeld 1 Mermeld 2 39 39 37 37 ᵒ Brix 35 33 31 ᵒBrix 35 33 31 29 0 30 60 90 120 150 180 Dís 29 0 30 60 90 120 150 180 Dís Mermeld 3 Mermeld 4 39 39 37 37 ᵒBrix 35 33 ᵒ Brix 35 33 31 31 29 0 30 60 90 120 150 180 Dís 29 0 30 60 90 120 150 180 Dís Mermeld 5 39 37 ᵒ Brix 35 33 31 29 0 30 60 90 120 150 180 Dís Figur 3. Evolución de los Brix de ls mermelds durnte el lmcenmiento. Vlores medios (n=3) y desvición estándr. 18
Mermeld 1 Mermeld 2 g gu / g muestr 0,72 0,67 0,62 g gu / g muestr 0,72 0,67 0,62 0,57 0 30 60 90 120 150 180 Dís 0,57 0 30 60 90 120 150 180 Dís Mermeld 3 Mermeld 4 0,72 0,72 g gu / g muestr 0,67 0,62 0,57 0 30 60 90 120 150 180 Dís g gu / gmuestr 0,67 0,62 0,57 0 30 60 90 120 150 180 Dís Mermeld 5 0,72 g gu / g muestr 0,67 0,62 0,57 0 30 60 90 120 150 180 Dís Figur 4. Evolución de l humedd de ls mermelds durnte el lmcenmiento. Vlores medios (n=3) y desvición estándr. 19
4.2.1.2 Evolución del ph En relción l ph de ls mermelds, se oservó un descenso significtivo (p<0,05) de los vlores durnte el período de lmcenmiento de ls muestrs, oscilndo entre 2,97-3,69 (Touti y col. 2015; Peindo y col., 2015). Estos vlores impiden el crecimiento de cteris ptógens, y que no son cpces de crecer ph inferiores 4,5. Sin emrgo, unque estos vlores limiten el desrrollo de l myorí de cteris, no pueden segurr l inhiición del crecimiento de hongos y levdurs, por lo que l dición de conservntes es necesri pr grntizr un usenci totl de microorgnismos contminntes. Tl 3. Evolución de los vlores de ph de ls distints mermelds. Vlores medios (n=3) y desvición estándr. Dís Mermeld 1 Mermeld 2 Mermeld 3 Mermeld 4 Mermeld 5 1 3,66 ± 0,03 3,32 ± 0,01 3,24 ± 0,09 3,42 ± 0,06 3,27 ± 0,05 7 3,67 ± 0,02 3,27 ± 0,01 3,28 ± 0,01 3,36 ± 0,01 3,40 ± 0,01 15 3,69 ± 0,02 3,18 ± 0,04 3,15 ± 0,01 3,43 ± 0,01 3,45 ± 0,03 30 3,47 ± 0,02 3,01 ± 0,01 3,04 ± 0,01 3,19 ± 0,02 3,22 ± 0,01 60 3,37 ± 0,01 3,07 ± 0,01 3,09 ± 0,02 3,03 ± 0,01 3,11 ± 0,01 90 3,31 ± 0,02 2,97 ± 0,01 2,98 ± 0,02 3,01 ± 0,02 3,11 ± 0,01 120 3,19 ± 0,05 3,08 ± 0,02 3,05 ± 0,01 3,16 ± 0,03 3,19 ± 0,02 150 3,48 ± 0,01 3,29 ± 0,02 3,28 ± 0,02 3,23 ± 0,01 3,33 ± 0,02 180 3,39 ± 0,00 3,04 ± 0,04 3,10 ± 0,01 3,11 ± 0,01 3,18 ± 0,01 4.2.1.3 Evolución de l ctividd de gu Respecto los vlores de ctividd de gu ( w ), ls muestrs no mostrron cmios significtivos (p>0,05) lo lrgo del período de lmcenmiento (Figur 5). Como y se h comentdo nteriormente, l w de mermeld 5 es inferior l resto de ls muestrs estudids. Este hecho podrí deerse l menor peso moleculr del eritritol (122.12 g/mol) comprdo con el resto de polioles (isomlt: 355 g/mol; mltitol: 344.31 g/mol) (Peindo, 2011). 20
Mermeld 1 Mermeld 2 0,980 0,9800 0,960 0,9600 0,940 0,9400 0,920 0,9200 0,900 0 30 60 90 120 150 180 Dís 0,9000 0 30 60 90 120 150 180 Dís Mermeld 3 Mermeld 4 0,9800 0,9800 0,9600 0,9600 0,9400 0,9400 0,9200 0,9200 0,9000 0 30 60 90 120 150 180 Dís 0,9000 0 30 60 90 120 150 180 Dís Mermeld 5 0,9800 0,9600 0,9400 0,9200 0,9000 0 30 60 90 120 150 180 Dís Figur 5. Evolución de los vlores de ctividd de gu de ls distints mermelds. Vlores medios (n=3) y desvición estándr. 21
4.2.2 Propieddes reológics Como se h comentdo previmente, ls formulciones empleds tenín l cpcidd de fluir trvés del envse, por lo que sus propieddes reológics difieren respecto ls de un mermeld hitul. Durnte el lmcenmiento de ls mermelds, se continú oservndo un comportmiento plástico y uen correlción con el modelo de Herschel- Bulkley. Los vlores de índice de comportmiento l flujo permnecen constntes en tods ls muestrs nlizds, siendo menores de 1 y, por tnto, mostrndo un comportmiento plástico (Mermeld 1: 0,61±0,01, Mermeld 2: 0,66±0,01, Mermeld 3: 0,64±0,01, Mermeld 4: 0,65±0,01 y Mermeld 5: 0,67±0,01). En l tl 5 y en l figur 6 se recogen los vlores otenidos del umrl de fluenci y del índice de consistenci durnte los diferentes dís de ensyo. Se oserv que l mermeld 1, deido sus crcterístics composicionles, present vlores superiores l resto. En línes generles, se oserv un ligero umento entre los dtos de dí 1 y el resto de dtos. Esto podrí deerse un myor tiempo de reposo, permitiendo un myor estructurción de l mermeld. Tl 5. Evolución de los vlores de umrl de fluenci (P) de ls distints mermelds. Vlores medios (n=3) y desvición estándr. Dís Mermeld 1 Mermeld 2 Mermeld 3 Mermeld 4 Mermeld 5 1 52,35 ± 3,40 16,70 ± 0,36 18,60 ± 0,84 13,93 ± 3,85 9,46 ± 0,46 7 54,93 ± 2,11 20,46 ± 0,56 19,16 ± 0,83 12,46 ± 0,71 12,17 ± 0,35 15 55,24 ± 1,35 18,69 ± 0,22 21,17 ± 1,25 12,01 ± 0,22 12,76 ± 0,09 30 58,12 ± 3,12 19,29 ± 0,20 20,12 ± 2,13 12,29 ± 0,28 11,60 ± 0,16 60 56,21 ± 1,87 19,23 ± 0,41 21,20 ± 0,38 12,91 ± 0,27 12,17 ± 0,25 90 59,68 ± 2,76 20,20 ± 0,59 21,70 ± 1,20 13,65 ± 0,31 12,87 ± 0,23 120 60,46 ± 1,26 20,42 ± 0,38 21,91 ± 0,53 13,98 ± 0,35 13,02 ± 0,16 22
5,00 4,00 Mermeld 1 5,00 4,00 Mermeld 2 K (P s) 3,00 2,00 K (P s) 3,00 2,00 1,00 1,00 0,00 0 30 60 90 120 Dís 0,00 0 30 60 90 120 Dís 5,00 Mermeld 3 5,00 Mermeld 4 4,00 4,00 K (P s) 3,00 2,00 K (P s) 3,00 2,00 1,00 1,00 0,00 0 30 60 90 120 Dís 0,00 0 30 60 90 120 Dís 5,00 Mermeld 5 4,00 K (P s) 3,00 2,00 1,00 0,00 0 30 60 90 120 Dís Figur 6. Evolución del índice de consistenci (P s) de ls distints mermelds. Vlores medios (n=3) y desvición estándr. Los resultdos otenidos durnte el lmcenmiento de ls distints formulciones, muestrn un comportmiento viscoelástico típico de un gel, siendo los vlores de G' superiores los de G'' con vlores de tn δ<1 (Mermeld 1: 0,29±0,01, Mermeld 2: 0,26±0,03, Mermeld 3: 0,23±0,03, Mermeld 4: 0,28±0,03 y Mermeld 5: 0,32±0,05) (Igul, 2014). Los dtos otenidos del módulo complejo (Mermeld 1: 351,9±121,59, Mermeld 2: 108,47±30,42, Mermeld 3: 170,68±48,18, Mermeld 4: 63,48±25,34 y Mermeld 5: 49,32±13,33) muestrn que l mermeld 1 continu siendo l más viscos mientrs que l mermeld 5 es l más fluid. Est informción 23
qued reflejd en l figur 7 donde se represent el ángulo de fse frente l módulo complejo. Ls mermelds se sitún l izquierd del eje de coordends indicndo que presentn un comportmiento sólido, cuy durez ument myores vlores de G*. L mermeld 1 es por tnto l muestr de myor durez mientrs que l mermelds 4 y 5 ls de menor durez. G* (P) 400 300 200 100 Mermeld 1 Mermeld 2 Mermeld 3 Mermeld 4 Mermeld 5 0 0 15 30 45 60 75 90 δ ( ) Figur 7. Representción del ángulo de fse frente l módulo complejo. 4.2.3 Propieddes óptics Uno de los prámetros más importntes que condicion l elección de un limento es el color. Un crcterístic de clidd uscd por consumidores l hor de comprr un mermeld de fres es un color rojo trctivo. Por ello, es muy importnte que l mermeld se preprd y lmcend de mner que mximice l estilidd del color. En l figur 8 y ls tls 6 y 7 se muestrn los vlores de los prámetros L*, C* y h* de ls distints formulciones durnte el lmcenmiento. En línes generles, ls mermelds presentron vlores de L* estles en el tiempo. 24
Tl 6. Evolución de l luminosidd de ls distints mermelds. Vlores medios (n=3) y desvición estándr. Dís Mermeld 1 Mermeld 2 Mermeld 3 Mermeld 4 Mermeld 5 1 28,30 ± 0,20 27,88 ± 0,08 27,78 ± 0,09 27,43 ± 0,07 27,06 ± 0,09 7 28,23 ± 0,14 27,93 ± 0,09 27,42 ± 0,16 27,68 ± 0,13 26,55 ± 0,17 15 28,15 ± 0,09 28,13 ± 0,13 27,84 ± 0,16 27,73 ± 0,31 26,88 ± 0,14 30 28,21 ± 0,13 27,92 ± 0,14 27,02 ± 0,25 28,17 ± 0,14 26,57 ± 0,19 60 27,95 ± 0,17 27,96 ± 0,42 28,05 ± 0,41 27,64 ± 0,06 26,60 ± 0,14 90 27,78 ± 0,24 28,15 ± 0,15 27,02 ± 0,28 26,99 ± 0,06 26,08 ± 0,03 120 28,06 ± 0,13 28,30 ± 0,20 27,92 ± 0,53 27,25 ± 0,15 26,90 ± 0,10 150 28,21 ± 0,26 27,75 ± 0,06 27,49 ± 0,05 27,51 ± 0,05 26,98 ± 0,04 180 28,33 ± 0,05 27,77 ± 0,05 27,53 ± 0,01 27,87 ± 0,11 26,68 ± 0,08 Sin emrgo, los vlores de C* de ls mermelds (Tl 7) disminuyen de form significtiv (p<0,05) con el tiempo de lmcenmiento, repercutiendo en l purez de color de ls misms (Ptrs y col., 2011). L lterción del color está triuid l degrdción de ntocinins y los compuestos prdedos, resultdo de ls recciones de Millrd (Ptrs y col., 2011). Resultdos similres fueron otenidos por Grcí- Viguer y col. (1999). Tl 7. Evolución del crom de ls distints mermelds. Vlores medios (n=3) y desvición estándr. Dís Mermeld 1 Mermeld 2 Mermeld 3 Mermeld 4 Mermeld 5 1 10,74 ± 0,23 11,55 ± 0,12 10,54 ± 0,09 9,28 ± 0,18 8,20 ± 0,24 7 10,28 ± 0,38 11,66 ± 0,17 10,06 ± 0,44 9,44 ± 0,13 7,02 ± 0,09 15 9,75 ± 0,16 11,21 ± 0,22 10,65 ± 0,38 9,37 ± 0,78 6,84 ± 0,04 30 9,90 ± 0,44 10,53 ± 0,33 9,31 ± 0,46 9,91 ± 0,52 6,30 ± 0,16 60 9,06 ± 0,19 9,14 ± 0,59 8,89 ± 0,98 7,52 ± 0,09 5,82 ± 0,09 90 8,89 ± 0,18 8,81 ± 0,20 6,68 ± 0,15 6,60 ± 0,01 4,88 ± 0,03 120 8,04 ± 0,20 7,87 ± 0,24 7,29 ± 0,41 6,14 ± 0,62 5,33 ± 0,27 150 8,18 ± 0,43 7,35 ± 0,05 7,22 ± 0,20 6,39 ± 0,05 5,06 ± 0,12 180 7,63 ± 0,23 6,70 ± 0,04 6,28 ± 0,02 6,20 ± 0,07 4,49 ± 0,06 Respecto los vlores de h* de ls distints formulciones (Tl 8), se oserv un umento significtivos (p<0,05) de los mismos durnte el lmcenmiento. 25
Tl 8. Evolución del tono de ls distints mermelds. Vlores medios (n=3) y desvición estándr. Dís Mermeld 1 Mermeld 2 Mermeld 3 Mermeld 4 Mermeld 5 1 14,02 ± 0,35 14,43 ± 0,13 13,89 ± 0,24 13,34 ± 0,16 13,05 ± 0,15 7 14,17 ± 0,28 14,70 ± 0,14 13,91 ± 0,25 14,02 ± 0,11 12,46 ± 0,17 15 14,08 ± 0,30 14,52 ± 0,30 14,13 ± 0,31 14,20 ± 0,53 12,61 ± 0,16 30 14,22 ± 0,48 14,64 ± 0,23 13,20 ± 0,42 13,52 ± 0,26 12,71 ± 0,35 60 14,56 ± 0,65 15,58 ± 1,30 15,31 ± 1,27 15,54 ± 0,71 13,08 ± 0,46 90 14,76 ± 0,85 18,85 ± 0,40 13,71 ± 0,31 15,73 ± 0,35 13,89 ± 0,20 120 14,98 ± 0,04 18,66 ± 1,24 16,46 ± 2,10 16,13 ± 0,63 17,16 ± 0,48 150 16,32 ± 0,47 17,33 ± 0,21 16,44 ± 0,16 16,98 ± 0,45 21,26 ± 0,11 180 17,46 ± 0,04 18,09 ± 0,19 16,92 ± 0,23 19,80 ± 0,11 15,31 ± 0,18 L figur 8 present l evolución de los cmios de color de ls distints mermelds durnte su lmcenmiento. Se oserv que medid que ument el tiempo ls diferencis de color en l mermeld cd vez vn siendo más evidentes. Generlmente los consumidores precin diferencis de color vlores superiores 5 uniddes. Del estudio relizdo prece ser que solo se oservn diferencis de color pr l mermeld 2 que lcnz vlores de E superiores 5 uniddes los 180 dís de lmcenmiento. 26
E 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 Mermeld 1 7 15 30 60 90 120 150 180 Dís E 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 Mermeld 2 7 15 30 60 90 120 150 180 Dís E 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 Mermeld 3 7 15 30 60 90 120 150 180 Dís E 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 Mermeld 4 7 15 30 60 90 120 150 180 Dís E 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 Mermeld 5 7 15 30 60 90 120 150 180 Dís Figur 8. Diferencis de color de ls mermelds respecto l vlor inicil. Vlores medios (n=3) y desvición estándr. 4.3 ESTUDIO DE VIDA ÚTIL ACELERADA Como y se h comentdo nteriormente, un de ls crcterístics que más influye en l elección de un limento es el color. Diversos estudios muestrn que el color de ls mermelds es el prámetro que más modificciones sufre con el tiempo y que limit su vid útil (Ptrs y col., 2011; Touti y col., 2014). Por ello l vid útil de ls mermelds se estimó medinte prues celerds, emplendo el color como indicdor de deterioro. Se oservó el cmio producido en l diferenci de color con respecto l muestr inicil ( E). Pr el estudio se estlecieron ls temperturs de 25, 35 y 60 C. Ls muestrs 25 C se lmcenron hst 180 dís, ls muestrs 35 C hst 135 dís 27
y ls muestrs 60 C hst 35 dís. L periodicidd de nálisis pr cd tempertur fue de 1, 7, 15, 30, 60, 90, 120, 150 y 180 dís pr ls muestrs lmcends 25 C, de 1, 7, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 115, 120, 135 dís pr ls muestrs lmcends 35 C y de 1, 7, 14, 28, 35 dís pr ls muestrs lmcends 60 C. El correspondiente orden de rección pr l evolución de E, fue scdo de l litertur (Brreiro y col., 1997; Rodrigo y col., 2007) y verificdo con el juste de este prámetro, recciones de orden cero, primero y segundo. Trs l verificción se oservó que l diferenci de color vrí siguiendo el modelo de un rección cinétic de orden 0 (#=# + ). L tl 9 present ls ecuciones que relcionn los cmios de color oservdos en ls mermelds ls diferentes temperturs de trjo. Tl 9. Cmios de color expresdos como E durnte en lmcenmiento de ls mermelds y vlores puntules de vid útil de ls mermelds pr un E de 5 uniddes. 2 Vid Útil (dís) pr E Tempertur ( C) Ecución linel R 5 uniddes 25 E = 0,0146t + 0,6 0,9403 301.4 Mermeld 1 35 E = 0,027t + 2,5274 0,9331 91.6 60 E = 0,0694t + 4,6656 0,9772 4.8 25 E = 0,0234t + 1,3054 0,8606 157.9 Mermeld 2 35 E = 0,0338t + 2,2077 0,8889 82.6 60 E = 0,0668t + 4,8806 0,9923 1.8 25 E = 0,0217t +0,629 0,8349 201.4 Mermeld 3 Mermeld 4 Mermeld 5 35 E = 0,0352t +1,0454 0,8691 112.3 60 E = 0,0686t + 3,9107 0,9879 15.9 25 E = 0,0132t + 1,3645 0.9646 275.4 35 E = 0,0274t + 0,731 0.9132 155.8 60 E = 0,0913t + 2,5325 0.9369 27.0 25 E = 0,0173t + 0,5716 0.8871 256.0 35 E = 0,0299t + 1,7932 0.8686 107.3 60 E = 0,0691t + 5,4852 0.9741 7.0 L diferenci de color ument medid que ument l tempertur de lmcenmiento siguiendo un comportmiento linel. Con ls pendientes otenids (vlor de k) pr cd mermeld y cd un de ls temperturs estudids, se plicó el modelo de Arrhenius. L figur 9 present los justes de Arrhenius pr los cmios de color expresdos con el prámetro E. A prtir de los justes se determinó l energí de ctivción del proceso, oteniéndose los vlores que se muestrn en l tl 9. Como 28
se oserv ls mermelds 2 y 3 son ls mermelds que presentn los vlores más jos de energí de ctivción y por tnto son ls mermelds que más fácilmente se degrdn durnte el lmcenmiento. Por el contrrio ls mermelds 1, 4 y 5 son ls mermelds que menores cmios de color sufren durnte el mismo. ln (k) 0-1 -2-3 -4 Mermeld 1 y = -4328x + 10,355 R² = 0,9908-5 0,0029 0,003 0,0031 0,0032 0,0033 0,0034 1/T (K -1 ) ln (k) 0-1 -2-3 Mermeld 2 y = -2944x + 6,1433 R² = 0,9979-4 0,0029 0,003 0,0031 0,0032 0,0033 0,0034 1/T (K -1 ) ln (k) 0-1 -2-3 -4 Mermeld 3 y = -3175x + 6,8803 R² = 0,9844-5 0,0029 0,003 0,0031 0,0032 0,0033 0,0034 1/T (K -1 ) ln (k) 0-1 -2-3 -4 Mermeld 4 y = -5396,8x + 13,832 R² = 0,9941-5 0,0029 0,003 0,0031 0,0032 0,0033 0,0034 1/T (K -1 ) ln (k) 0-1 -2-3 -4 Mermeld 5 y = -3844,2x + 8,8953 R² = 0,9907-5 0,0029 0,0030 0,0031 0,0032 0,0033 0,0034 1/T (K -1 ) Figur 9. Ajustes de Arrhenius pr los cmios de color expresdos con el prámetro E. Generlmente lo consumidores percien el cmio de color de un producto cundo el vlor de E es de 5 uniddes. Con este vlor, y teniendo en cuent ls ecuciones otenids en l tl 9, se estimron los vlores puntules de vid útil de ls mermelds, pr ls temperturs de lmcenmiento de 25, 35 y 60 C. Dichos vlores 29
se presentn en l tl 9. El logritmo de estos vlores se grficó en función de l tempertur en C pr cd un de ls mermelds y se otuvo un juste linel de los dtos (Figur 10). A trvés de los justes se otuvo un ecución pr cd mermeld, que permite estimr l vid útil de l mism distints temperturs de lmcenmiento (Tl 10). Aplicndo un tempertur de lmcenmiento de 21 C los vlores de vid útil otenidos serin de 16 meses pr l mermeld 1, 12 meses pr l mermeld 2, 9 meses pr l mermeld 3, 13 meses pr l mermeld 4 y 14 meses pr l mermeld 5. Si l mermeld es lmcend temperturs inferiores ument su vid útil, mientrs que si es lmcend temperturs superiores su vid útil disminuye. Teniendo en cuent esto se estimó el vlor de Q 10 pr el intervlo de temperturs de 20 30 C por ser el intervlo de tempertur en el cul se lmcenn ls mermelds ntes de ser ierts. L tl 10 present los vlores estimdos pr ls distints mermelds. Por ejemplo pr l mermeld 1 el vlor de Q 10 otenido es de 1,63, lo que quiere decir que por cd mes de vid útil del producto 30 C, se tendrí 1,63 meses 20 C. Los resultdos nuevmente indicn que ls mermelds 1, 4 y 5 precen que tienen un myor vid útil que ls mermelds 2 y 3. De estos resultdos se deduce que lmcenr l mermeld temperturs por encim de 22-23 C fect mucho l vid útil del producto en términos de color. Se dee tener en cuent que estos cálculos se hn relizdo pr un diferenci de color de 5 uniddes. Se recomiend relizr un nálisis sensoril pr evlur prtir de qué vlor de diferenci de color el consumidor rechzrí relmente l compr de l mermeld, y que es posile que incluso oservndo pequeñs diferencis de color en el producto, ddo que es un producto formuldo y el color cmi mucho en función de l formulción del producto, es posile que tolerr diferencis de color myores y por tnto l vid útil del producto serí myor. 30