Desarrollo de un recubrimiento comestible a base de un polímero natural que permita reducir los efectos causados por los daños mecánicos en fresa tipo Albión durante la postcosecha
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2023
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Resumen
Las fresas son una fruta altamente consumida debido a sus características sensoriales especialmente por su sabor, color y valor nutricional, sin embargo, tiene una vida útil muy corta ya que presenta una alta tasa de respiración y baja resistencia al daño mecánico, además de carecer de una barrera externa que evite su pérdida de agua, ocasionando grandes pérdidas de producto durante su comercialización. Es por esto que se están aplicando estrategias tecnológicas para incrementar la vida útil de la fresa, a través de la implementación de recubrimientos comestibles que permiten proteger a la fresa de cualquier daño mecánico externo. Por tanto, el objetivo de este trabajo de grado fue desarrollar un recubrimiento comestible a base de un polímero natural que ayude a reducir los efectos causados por los daños mecánicos en la fresa tipo ventana en el proceso de postcosecha.
Para lo cual se trabajó 4 fases teniendo en cuenta la metodología CDIO: a) Diseño conceptual para definir los componentes a emplear en el desarrollo del recubrimiento comestible, b) Diseño detallado del recubrimiento con el fin de establecer las concentraciones de cada uno de los componentes, c) Implementación del recubrimiento para determinar sus condiciones de aplicación como tiempo y temperatura de aplicación, temperatura de secado y refrigeración de la fruta en condiciones de almacenamiento, y d) Operacionalización, que consistió en evaluar el efecto de la aplicación del recubrimiento en la estabilidad de la fresa durante 15 días de almacenamiento bajo condiciones de refrigeración.
Como resultado de las 4 fases se obtuvo lo siguiente: En la fase 1 se definió como polímero el almidón de yuca ya que la cantidad de amilosa y amilopectina que presenta en su estructura ayuda a que el recubrimiento sea más fuerte y mejore sus propiedades mecánicas, además este tiene una fácil accesibilidad en el mercado. Para el plastificante se seleccionaron: el sorbitol y el glicerol, debido a que ambos tienen propiedades similares y presentan bajo peso molecular que son incorporadas dentro de la matriz polimérica para incrementar la flexibilidad, la dureza y funcionamiento, disminuyendo la formación de escamas y grietas en la superficie de las películas comestibles y por lo tanto se consideró importante evaluar su efecto al ser combinado con el almidón de yuca. En relación con el método de aplicación se seleccionó, el proceso de inmersión ya que presenta una mayor facilidad en su aplicación, además de ser un método económico y funcional. En la fase 2 se obtuvo como resultado un diseño experimental de 10 tratamientos en donde se escogieron los mejores 3, en los cuales variaba el tipo de plastificante, estos tenían una concentración general de 3% de polímero, 1% de plastificante, 0.5 % de polisorbato y 0,5 % de aceite todo en 120 ml de agua total. La elección de los tratamientos fue hecha teniendo en cuenta la formación del recubrimiento, el secado, el color y el fácil desprendimiento del recubrimiento del molde usado sin presentar grietas. En la fase 3 se definió las condiciones apropiadas para la implementación del método de aplicación del recubrimiento comestible en la fresa las cuales se asocian con el espesor y temperatura del recubrimiento, se escogió el método de inmersión ya que este es el más empleado para el recubrimiento de alimentos demostrando una cobertura completa, homogénea y de bajo grosor en el fruto, además este método se usa generalmente en alimentos de superficie irregular como lo es la fresa en este caso.
Por último, para la fase 4 se realizó la evaluación del recubrimiento comestible, se caracterizaron fresas con recubrimiento y sin recubrimiento en condiciones de almacenamiento por 15 días. Como resultado, el recubrimiento comestible creó una barrera contra la pérdida de vapor de agua, que se manifiesta como una disminución de la pérdida de peso durante el almacenamiento, reduciéndola en un 5%. Finalmente, el recubrimiento logró la protección del color de las fresas durante el almacenamiento. Sensorialmente presentaron mayor aceptación las frutas recubiertas, principalmente en el parámetro de apariencia y brillo.
Descripción
Abstract
Strawberries are a highly consumed fruit due to their sensory characteristics, especially their flavor, color and nutritional value. However, they have a very short shelf life since they have a high respiration rate and low resistance to mechanical damage, in addition to lacking an external barrier that prevents water loss, causing large product losses during marketing. This is why technological strategies are being applied to increase the useful life of the strawberry, through the implementation of edible coatings that protect the strawberry from any external mechanical damage. Therefore, the objective of this degree work was to develop an edible coating based on a natural polymer that helps reduce the effects caused by mechanical damage to the window-type strawberry in the post-harvest process.
For which 4 phases were worked taking into account the CDIO methodology: a) Conceptual design to define the components to be used in the development of the edible coating, b) Detailed design of the coating in order to establish the concentrations of each of the components. , c) Implementation of the coating to determine its application conditions such as time and temperature of application, drying temperature and refrigeration of the fruit in storage conditions, and d) Operationalization, which consisted of evaluating the effect of the application of the coating on the stability of the strawberry for 15 days of storage under refrigerated conditions.
As a result of the 4 phases, the following was obtained: In phase 1, cassava starch was defined as a polymer since the amount of amylose and amylopectin it presents in its structure helps make the coating stronger and improve its mechanical properties. In addition, it has easy accessibility in the market. For the plasticizer, sorbitol and glycerol were selected, because both have similar properties and have low molecular weight that are incorporated into the polymer matrix to increase flexibility, hardness and performance, reducing the formation of scales and cracks in the surface of the edible films and therefore it was considered important to evaluate its effect when combined with cassava starch. In relation to the application method, the immersion process was selected since it is easier to apply, in addition to being an economical and functional method. In phase 2, an experimental design of 10 treatments was obtained where the best 3 were chosen, in which the type of plasticizer varied, these had a general concentration of 3% polymer, 1% plasticizer, 0.5% polysorbate and 0.5% oil all in 120 ml of total water. The choice of treatments was made taking into account the formation of the coating, the drying, the color and the easy release of the coating from the used mold without cracks. In phase 3, the appropriate conditions were defined for the implementation of the method of application of the edible coating on the strawberry, which are associated with the thickness and temperature of the coating. The immersion method was chosen since this is the most used for the coating. of foods demonstrating a complete, homogeneous and low thickness coverage on the fruit. In addition, this method is generally used on foods with an irregular surface such as strawberries in this case.
Finally, for phase 4 the evaluation of the edible coating was carried out, strawberries with and without coating were characterized under storage conditions for 15 days. As a result, the edible coating created a barrier against water vapor loss, which manifests itself as a decrease in weight loss during storage, reducing it by 5%. Finally, the coating achieved color protection of the strawberries during storage. Sensory-wise, the coated fruits had greater acceptance, mainly in the parameters of appearance and brightness.
Palabras clave
Polimero, Fresas, Postcosecha, Recubrimiento, Almidon, Yuca
Keywords
Strawberry, Polymer, Postharvest, Edible, Coating, Cassava