Resumen

La granada y el capulín son frutas de temporada que crecen en cantidades mayores a las que son aprovechadas. Diversos estudios demuestran que estás frutas tienen propiedades benéficas para la salud debido a los compuestos antioxidantes con los que cuentan. Dentro de estos compuestos se encuentran principalmente, los compuestos fenólicos y los flavonoides, los cuales le atribuyen a las frutas una alta capacidad antioxidante. La granada y el capulín se consumen en su mayoría en forma fresca y de menor forma como productos procesados. Para incrementar su valor estás frutas pueden aprovecharse como materia prima de un producto alimenticio. Actualmente las personas demandan productos más naturales, siendo esto un incentivo para el diseño de alimentos que se generan y conservan utilizando otras técnicas de conservación como la fermentación y las tecnologías emergentes. Por lo cual, el objetivo de esta investigación fue desarrollar bebidas fermentadas de granada y capulín, utilizando nuevas tecnologías como las altas presiones hidrostáticas (HHP) y los pulsos eléctricos (PEF), para su estabilidad microbiológica, antioxidante, fisicoquímica y sensorial. Para el procesamiento por HHP, se usó un equipo de planta piloto MINI FOODLAB FPG5620 de alta presión (HHP) para tratar las bebidas fermentadas de granada a 200, 400, 550, 500 MPa (10 min) y 600 MPa (5 min). En la metodología de PEF, se usó un sistema de flujo continuo, utilizando el quipo ELCRACK-HVP 5 (Quakenbrück, Alemania), se aplicaron dos tratamientos de PEF a las bebidas fermentadas. La intensidad de campo eléctrico aplicada fue: 11.7 (50%, 15 μs) y 18.8 (80%, 20 μs) kV/cm (frecuencia de 200 Hz). Las bebidas también fueron pasteurizadas mediante las tecnologías VAT y HTST. Después de los tratamientos las bebidas fermentadas fueron almacenadas a 4°C y se analizaron a lo largo de 42, 49 y 56 d. La actividad antioxidante, fenoles totales, flavonoides y antocianinas se analizaron de acuerdo con los métodos de DPPH, fenol Folin-Ciocalteu, Dewanto et al., y pH diferencial, respectivamente. Los parámetros fisicoquímicos (sólidos solubles totales, pH y acidez total, fija y volátil y concentración de etanol) mostraron ligeros cambios, en las muestras procesadas por HHP y PEF de granada y capulín. El color de las muestras mostró cambios significativos (p ≤ 0.05) en todas las muestras procesadas y pasteurizadas con HHP al final del almacenamiento, aumentando los parámetros de L*. La actividad antioxidante, compuestos fenólicos, flavonoides y antocianinas aumentaron ligeramente, después de la aplicación de HHP y PEF. Además, los compuestos antioxidantes disminuyeron durante el almacenamiento en todos los tratamientos y muestras usadas. La evaluación sensorial mostró que las muestras de tratamiento con HHP y PEF no fueron afectadas sensorialmente. Tanto las bebidas procesadas por HHP y PEF como las pasteurizadas fueron bien aceptadas por los jueces. La aplicación de HHP y PEF podría ser una buena alternativa para el procesamiento de bebidas de granada y capulín fermentadas para garantizar las características de seguridad antioxidante, sensorial y microbiana. GENERAL ABSTRACT. Pomegranate and black cherry are fruits seasonal that grow in larger quantities than those that are consumed. Some researches show that these fruits have beneficial properties for health due to their antioxidant compounds. These compounds are mainly phenolic and flavonoids, which attribute to fruits a high antioxidant capacity. Pomegranate and black cherry fruits are consumed mostly in fresh and in a lesser way as processed products. To increase their value, these fruits can be used as raw material for a food product. Currently people demand more natural products, which is an incentive to design foodstuffs that are produced and preserved using other conservation techniques such as fermentation and emerging technologies. Therefore, the aim of this research was to develop pomegranate and black cherry fermented beverage, using novel technologies such as high hydrostatic pressures (HHP) and pulsed electric field (PEF), for their microbiological, antioxidant, physicochemical and sensory stability. A MINI FOODLAB FPG5620 high pressure (HP) pilot plant equipment was used to treat pomegranate fermented beverages at 200, 400, 500, 550 MPa (10 min) and 600 MPa (5 min). To PEF methodology a continuous-flow, bench-scale system ELCRACK-HVP 5 (Quakenbrück, Germany). The applied electric field strength was: 11.7 (50 %, 15 μs) and 18.8 (80%, 20 μs) kV/cm (frequency of 200 Hz). The pomegranate and black cherry beverages were also pasteurized using the VAT and HTST technologies. After the treatments the fermented beverages were stored at 4°C and analyzed throughout 42, 49 and 56 d of storage. The antioxidant activity, total phenols, flavonoids and anthocyanins were analyzed according to the methods of DPPH, phenol Folin-Ciocalteu, Dewanto et al., and differential pH, respectively. The physicochemical parameters (total soluble solids, pH and total acidity, fixed and volatile and ethanol concentration) showed slight changes in the samples processed by HHP and PEF. The color of the samples showed significant changes (p ≤ 0.05) in all the samples processed and pasteurized with HHP and PEF at the end of storage, increasing the parameters of L*. The antioxidant activity, phenolic compounds, flavonoids and anthocyanins increased slightly, after the application of HHP and PEF. In addition, antioxidant compounds decreased during storage in all treatments and samples used. The sensory evaluation showed that the samples of treatment with HHP and PEF were not affected sensory. Both beverages processed by HHP and PEF and the pasteurized ones were well accepted by the judges. The application of HHP and PEF could be a good alternative for the processing of fermented black cherry and pomegranate to guarantee the antioxidant, sensory and microbial safety characteristics.

Palabras clave: antioxidantes, tecnologías emergentes, granada, capulín.

Documento completo (archivo pdf, 2 mb)

Índice de contenido

Portada

Índices

Capítulo 1. Introduction

Capítulo 2. Justification

Capítulo 3. Research aims

Capítulo 4. Hypothesis

Capítulo 5. Theoretical framework

Capítulo 6. Methodology

Capítulo 7. Results and discussion

Capítulo 8. Conclusions

Capítulo 9. General suggestions

Capítulo 10. Research products

Referencias

Anexo 1. Sensory evaluation

Anexo 2. Feature meetings

Documento completo (archivo pdf, 2 mb)

Ríos Corripio, G. 2019. Desarrollo de bebidas fermentadas a partir de frutas no convencionales ricas en antioxidantes (granada y capulín). Tesis Doctorado. Ciencia de Alimentos. Departamento en Ingeniería Química, Alimentos y Ambiental, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Junio. Derechos Reservados © 2019.