Aguilera, Chiralt & Fito (2003)

Aguilera, J. M., Chiralt, A., & Fito, P. (2003). Food dehydration and product structure. Trends in Food Science & Technology, 14(10), 432-437.

Como se ha mencionado en entradas anteriores el secado de  frutas y vegetales sufren cambios estructurales significativos durante el secado convectivo y presenta propiedades de reconstitución pobre cuando se compara a su estado fresco. Sin embargo, la tecnología de secado imparte propiedades que son incomparables por otras tecnologías de conservación (enlatado y congelación por mencionar algunos que presentan más altos costos y requerimientos de energía), es decir, excelente estabilidad a temperatura ambiente, versatilidad del producto, costos reducidos y mínimo impacto ambiental. Por esta razón, la industria farmacéutica y de biotecnología ha mostrado interés en preservar  biomoleculas activas dentro de matrices secas para una mejor estabilidad. Estos pocos ejemplos demuestran que  el secado de biomateriales, y deshidratación de alimentos en particular, necesitan ser abordados bajo un enfoque diferente y que hay un amplio espacio para mejorar en las propiedades de productos secos.

En este contexto, la deshidratación de alimentos  es revisada desde la perspectiva de avances científicos recientes, conocimiento de deshidratación en la naturaleza, pruebas de microestructura, nuevas tecnologías de proceso y visión más profunda de los mecanismos de secado, entre otros.

Desde el punto de vista de ingeniería se busca una operación unitaria de secado más rápido para disminuir el consumo de energía pero no se debe ver solo de esta manera, sino también como un método que produce estructuras únicas incluso desde la misma materia prima si es un tejido. En este último caso, una eliminación de agua a niveles bajos tiene varios efectos perjudiciales en plantas: desnaturalización de las proteínas, pérdida de turgencia y fluidez de la membrana, así como el daño oxidativo por especies reactivas del oxígeno. Relacionando el proceso de secado a las propiedades del producto y la estructura dependen en última instancia del tipo de secado, el efecto de las variables del proceso y los elementos estructurales originales en la materia prima.  Por tanto, la deshidratación de alimentos es un funcionamiento de la unidad compleja porque implica mantener o crear estructuras en varios niveles, además de la eliminación de agua.  La mayoría de las frutas son particularmente difíciles de deshidratar usando aire caliente debido a que experimentan severos cambios estructurales (encogimiento) y la decoloración por no hablar de la pérdida de nutrientes valiosos.  Es por esta razón, que en el trabajo de investigación se propone combinar la deshidratación osmótica (DO) con el secado convectivo, para que el primero cumpla la función de un pre tratamiento y de esta manera se pueda disminuir los daños estructurales por someter a los alimentos a temperaturas altas de forma directa, y una vez culminada esta primera operación, disminuir el contenido de humedad del alimento hasta un estado final seco por medio del secado convectivo, y de esta manera los cambios micro estructurales puedan conservarse mejor por la DO y lo mismo para los que están en el nivel macro estructural, como la porosidad, la densidad, comportamiento mecánico, entre otros.

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Zhang, Du & Bi (2012)

Zhang, M., Du, W., & Bi, H. (2012). Physicochemical Characterization of a Low-Molecular-Weight Fructooligosaccharide from Chinese Cangshan Garlic (Allium sativum L.). Journal of agricultural and food chemistry, 60(37), 9462-9467.

Desde tiempos remotos hasta la actualidad, la medicina tradicional ha sido usada a partir del consumo de frutas y vegetales en estado fresco,  y esto debido a su contenido de componentes bioactivos lo que le da la cabida de ser denominados productos nutracéuticos. El ajo (Allium sativum, L.) es una especie de estas plantas que contienen compuestos bioactivos y uno de los principales es el fructano, que es considerado un carbohidrato, la mayoría de los estudios sobre carbohidratos se han enfocado en su estructura y caracterización. Por lo que la presente investigación se enfocó a aislar un cultivo de ajo chino (Cangshan) para caracterizar los fructooligosacáridos de bajo peso molecular (LMWF por sus siglas en ingles) y sus propiedades fisicoquímicas.

La estructura y propiedades fisicoquímicas de los LMWF  obtenidas de 6 g/100 g de ajo crudo, fueron determinadas por métodos químicos y espectroscópicos, tamaño-exclusión de cromatografía, microscopia de fuerza atómica, reometría dinámica y calorimetría diferencial de barrido.

Los resultados de la presente investigación mostraron que la LMWF fue neo-cetosa con un peso molecular de 1770 Da, aunque se hallaron pequeñas señales de protón anomérico δ 5.39 lo que  sugiere que había restos de glucosa. La presencia de glicerina y ausencia de eritritol en los  LMWF sugiere enlaces  (2,1) - β-D-Fruf en la columna y (2,6) - β-D-Fruf  en las cadenas laterales, que estaba principalmente compuesto de fructosa. El porcentaje de ramificación fue 18.1%, y la viscosidad intrínseca que es una propiedad distintiva de los polisacáridos fue 3.06 mL/g,  siendo más bajo que otros polisacáridos, lo cual puede ser explicado por su bajo peso molecular. Las partículas esféricas de los LMWF fueron observados por microscopia de fuerza atómica, y su tamaño fue relativamente uniforme. Con un incremento en el contenido de agua, la temperatura de pico (Tp), la temperatura de inicio (To) y la temperatura final (Te) incrementaron, mientras que la entalpía de gelatinización  (∆Hgel) disminuyo. Los LMWF fueron más estables en un contenido de agua del 10%, lo que sugiere que los LMFW fueron más estables a un bajo contenido de agua, estos resultados concuerdan con lo reportado por Appelqvist y Col.

Por consiguiente, los resultados de este estudio son útiles para el trabajo de investigación “Alternativas para los productores de agro alimentos: Deshidratación osmótica y secado convectivo”,  ya que en el proceso de productos, ya sea en la industria de alimentos o a manera de protocolo como en este caso, es de suma importancia considerar la relación entre estructura y principios bioactivos de los alimentos como se mencionó anteriormente para los Fructooligosacaridos del ajo Cangshan que en este caso el componente de interés se mantiene estable a contenidos de humedad bajos, y es lo que se busca con la tecnología de secado. Sin embargo, no todos los componentes de los alimentos como carbohidratos, lípidos, proteínas, vitaminas, por mencionar algunos, tienen el mismo comportamiento, por lo que se pretende identificar por medio de la investigación y de esta manera dar a conocer las condiciones de proceso adecuadas para evitar dañar o dañar mínimamente la estructura interna de algunos agro alimentos estudiados y por ende preservar los compuestos bioactivos.

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Appelqvist, A. M.; Cooke, D.; Gidley, M. J.; Lane, S. J. Thermal properties of polysaccharides at low moisture: 1-An endothermic melting process and water−carbohydrate interactions. Carbohydr. Polym. 1993, 20, 291−299.