Optimización del proceso de secado de Physalis peruviana Linnaeus por aire caliente asistido con microondas : caracterización y comparación con secado por liofilización

Abstract

Physalis peruviana Linneus es fruto clasificado como berrie, buena fuente de pro vitamina A, minerales, vitamina C y complejos de vitamina B. Además, presenta diversas propiedades funcionales y medicinales, siendo su consumo principalmente fresco. El secado de alimentos es uno de los procesos más utilizados para preservar alimentos y se fundamenta en la eliminación del agua presente en los alimentos mediante la aplicación de calor. El método más común de secado disminuye el contenido de humedad del alimento a través de la aplicación de aire caliente, sin embargo, tiene un impacto negativo en la calidad global del producto, por lo que se estudió el secado por aire caliente asistido con microondas y por liofilización. El objetivo de esta investigación fue optimizar el proceso de secado de la pulpa de physalis a través de aire caliente asistido con microondas, con el estudio de la potencia del microondas y la temperatura del aire caliente, a fin de lograr maximizar el contenido de carotenoides y polifenoles totales y minimizar el tiempo de tratamiento. Se encontró un efecto significativo de la potencia del microondas, en donde a mayor potencia, menor tiempo de tratamiento y mayor degradación de las sustancias bioactivas estudiadas. La temperatura del aire solo tuvo un efecto significativo en el tiempo de tratamiento. Se comparó la curva de secado del producto optimizado con una curva de secado convencional a 60°C, indicando una reducción de tiempos de tratamiento cercano al 80%. Se comparó el perfil de sustancias bioactivas presentes en el producto optimizado con la pulpa de physalis fresca y liofilizada (carotenoides totales, polifenoles totales, ácido ascórbico, capacidad antioxidante), encontrando diferencias significativas en ambos tratamientos, indicando un mayor mantenimiento de dichas sustancias en la pulpa liofilizada. Por otra parte, la pulpa liofilizada obtuvo una mejor capacidad de retención de agua y mantenimiento de color. Al realizar un análisis de microestructura, se observaron diferencias en la conservación de la piel y semilla del fruto al aplicar el tratamiento con calor y radiación. Se propuso agregar la pulpa de physalis deshidratada a una formulación llamada fruit leather o lámina de fruta, a partir de manzanas Fuji, en una proporción de 30/70. Se encontraron diferencias significativas en el perfil de sustancias bioactivas de las láminas, en donde aquella con physalis liofilizada presentó el mayor aumento de dichas sustancias en comparación a la lámina sin physalis. Ambos formatos de pulpa deshidratada añadida disminuyeron el pardeamiento de la lámina. Al estudiar la textura del alimento, se encontró una disminución de la elasticidad y una mejora de la masticabilidad del producto. La adición de physalis deshidratada tanto por liofilización como por aire caliente asistido con microondas se puede considerar como una alternativa para la fortificación de alimentos

Physalis peruviana Linneus is a fruit classified as berrie, a good source of vitamin A, minerals, vitamin C and vitamin B complexes. In addition, it has several functional and medicinal properties, its consumption being mainly fresh. Food drying is one of the most used processes to preserve food and is based on the elimination of water present in food through the application of heat. The most common method of drying decreases the moisture content of the food through the application of hot air, however, has a negative impact on the overall quality of the product, so hot air assisted with microwave drying and by freeze-drying was studied. The objective of this research was to optimize the drying process of physalis pulp through hot air assisted with microwave drying, with the study of microwave power and hot air temperature, in order to maximize the total carotenoid content and total polyphenols and minimize treatment time. A significant effect of microwave power was found, where the higher the power, the less treatment time and the greater degradation of the bioactive substances studied. Air temperature only had a significant effect on the treatment time. The optimized product drying curve was compared with a conventional drying curve at 60 ° C, indicating a reduction of treatment times close to 80%. The profile of bioactive substances present in the optimized product was compared with the fresh and lyophilized physalis pulp (total carotenoids, total polyphenols, ascorbic acid, antioxidant capacity), finding significant differences in both treatments, indicating greater maintenance of said substances in the lyophilized pulp. On the other hand, the lyophilized pulp obtained a better capacity for water retention and maintenance of color. When performing a microstructure analysis, differences were observed in the conservation of the skin and seed of the fruit when applying the heat and radiation treatment. It was proposed to add dehydrated physalis pulp to a formulation called fruit leather, made from Fuji apples, at a rate of 30/70. Significant differences were found in the profile of bioactive substances in the fruit leathers, where the one with lyophilized physalis showed the greatest increase in these substances compared to the fruit leather without physalis. Both formats of added dehydrated pulp decreased browning of the sheet. When studying the texture of the food, a decrease in elasticity and an improvement in the chewiness of the product were found. The addition of dehydrated physalis both by lyophilization and by microwave-assisted hot air can be considered as an alternative for fortifying foods