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2014/03/02

Ramos, Brandao & Silva (2003)

Ramos, I. N., Brandao, T. R. S., & Silva, C. L. M. (2003). Structural changes during air drying of fruits and vegetables. Food Science and Technology International, 9(3), 201-206.

Actualmente, el secado es reconocido no solo como un proceso de conservación, sino también como un método para incrementar el valor agregado de los alimentos. Dicho método es probablemente la técnica más vieja de conservación de los alimentos, ya que, el secado al sol ha sido utilizado por antiguas civilizaciones para preservar carne, pescado, frutas y vegetales. Estos últimos presentan particular atención dentro del secado de productos alimenticios. Sin embargo, dentro de esta categoría de los alimentos se presentan la perdida de agua y volátiles durante el secado que resultan en cambios estructurales  del material.
Para conocer los cambios estructurales que ocurren durante el secado convectivo de frutas y vegetales, Ramos y Col. (2003) realizaron una amplia revisión de estudios existentes relacionados a dicho tema. De manera general, estos incluyen cambios micro y macro estructurales y cambios en propiedades físicas, los cuales afectan directamente atributos de textura de los alimentos.
El proceso de secado dirige el cambio de los alimentos a nivel micro estructural, consecuentemente afecta sus características macroscópicas. Como lo menciona Mattea y Col. (1989) la pérdida de agua y segregación de componentes  ocurren durante el secado y resulta en la rigidez de paredes celulares. Por lo que daños y ruptura de las paredes celulares e incluso el colapso del tejido celular pueden suceder. Estos cambios son asociados con la reducción de volumen del producto. Dentro de las propiedades físicas que caracterizan la calidad de alimentos secos y de contenido de humedad intermedia son porosidad, densidad aparente y densidad real (Zogsaz y Col., 1994). La porosidad es definida como la fracción entre el volumen de poros y el volumen total del producto (Lewis, 1987). Esta propiedad es directamente dependiente del contenido de agua inicial, composición y volumen (Krokida y Col., 1997). Así, se puede obtener una baja porosidad con el método de secado convectivo, por el contrario al elegir la liofilización, microondas y el vacío como métodos de secado generan una porosidad más alta, por lo que cada uno de estos métodos se puede elegir dependiendo de la porosidad que se desee obtener. La densidad real y la densidad aparente son definidos como la masa de la partícula dividida entre el volumen de la partícula, en donde la primera no considera el volumen de todos los poros mientras que la segunda si (Lewis 1987). Ambas propiedades son afectadas por el contenido de agua ya que conforme disminuye el contenido de humedad aumenta la densidad aparente hasta un valor crítico de bajo contenido de agua en el que empieza a disminuir drásticamente. La textura puede ser considerada como un reflejo externo de características micro y macro estructurales del alimento (Aguilera y Stanley, 1999). La textura de frutos y vegetales es afectado por el proceso de secado y es fuertemente asociado con la composición y estructura de la pared celular (Reeve, 1970).
De esta manera, estudios de la microestructura pueden mejorar el entendimiento de mecanismos de secado y el conocimiento de propiedades de los alimentos, que ayuden a comprender características importantes como lo son técnicas y condiciones de proceso controladas para producir productos con el menor daño micro estructural y por ende macro estructural.
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Aguilera J.M. and StanleyD.W. (1999). Microstructural Principles of Food Processing and Engineering, 2nd edn., Gaithersburg: Aspen Publishers.
Krokida M.K., Zogzas N.P. and Maroulis Z.B. (1997). Modelling shrinkage and porosityduring vacuum dehydration. International Journal of Food Science and Technology 32: 445–458.
Lewis M.J. (1987). Physical Properties of Foods and Food Processing Systems. Chichester: Ellis Horwood Ltd. pp. 51–68.
Mattea M., Urbicain M.J. and Rotstein E. (1989). Computer model of shrinkage and deformation of cellular tissue during dehydration. Chemical Engineering Science 44: 2853–2859.
Reeve R.M. (1970). Relationships of histological structure to texture of fresh and processed fruits and vegetables. Journal of Texture Studies 1: 247–284.
Zogzas N.P., Maroulis Z.B. and Marinos-Kouris D. (1994). Densities, shrinkage and porosityof some vegetables during air drying. Drying Technology 12: 1653–1666.

2014/02/26

Rahman (2006)


Rahman, M. S. (2006). State diagram of foods: Its potential use in food processing and product stability. Trends in Food Science & Technology, 17, 129-141.

En los alimentos el agua es un componente mayoritario muy importante, ya sea como agua libre, agua ligada o de estructura, algunos tienen un contenido de agua de hasta 90 a 95 %, también se encuentra en ellos una gran cantidad de solidos totales como azucares, vitaminas y minerales.
Conocer y estudiar los diagramas de estado de los alimentos es muy importante, ya que mediante un mapa se muestran los diferentes estados de un alimento en función del agua, contenido de sólidos y la temperatura (Rahman, 2006). Cuando en un alimento se modifica su contenido de agua y la temperatura, los cambios de estado como la transición vítrea y el punto de congelación son esenciales para entender los fenómenos que ocurren durante este proceso. La estabilidad de los alimentos depende en gran medida del valor de actividad de agua (aw) que contengan, es decir, los valores van de 0-1; mientras más cercano sea un valor a cero proporciona mayor vida útil del alimento. La aw ayuda a determinar sus características físicas y propiedades sensoriales, con esto se ha concluido que la aw es de mayor importancia que el contenido de agua total del alimento.
El diagrama de estado permite determinar que sucede en el alimento durante la eliminación del agua libre al aumentar la temperatura durante el secado hasta llegar a la temperatura de transición vítrea, es decir cuando el alimento comienza a aumentar su rigidez, brillantez y a tener características vidriosas. Esto quiere decir que existe una relación muy importante entre el contenido de agua, la aw y la temperatura de transición vítrea que se trata de mostrar utilizando un mapa específico para cada alimento. Los métodos para medir y observar el efecto de la temperatura de transición vítrea son basados en el cambio de la capacidad calorífica del alimento cuando se someten a un proceso, aunque algunos presentan dificultades con la composición química, forma y tamaño del alimento.
 Utilizar diagramas de estado en los procesos de conservación es una opción viable y adecuada ya que permite conocer los cambios en textura y estructura del alimento, proceso de cristalización, la pegajosidad, formación de fisuras o rupturas, esto en base a algunas propiedades físicas del mismo. También permite estudiar la estabilidad microbiana del producto final en base a su aw, prevenir reacciones enzimáticas que puedan causar un efecto dañino, la inactivación de enzimas, procesos de hidrolisis y los organismos tolerantes a la desecación mediante la formación de un supuesto estado de transición vítreo como lo son las semilla y el polen.
Sin duda alguna, estos estudios han permitido avances significativos dentro de la ciencia y tecnología de la conservación de alimentos, aunque no se debe de frenar esta investigación solo en base a la temperatura y el contenido de humedad, Rahman (2006) sugiere que se deben de explorar otros cambios estructurales como la curva de congelación y la solubilidad en los diagramas de estado. También se deben de utilizar como un potencial en el procesamiento de los alimentos y la estabilidad del producto.

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