Alternativas de envasado de pera y melón frescos cortados en atmósfera modificada

Abstract

La producció i consum de productes frescos tallats ha experimentat un creixement notable en els<br/>últims anys degut als canvis en l'estil de vida dels consumidors. No obstant, el desenvolupament<br/>de productes frescos tallas a partir de fruites s'ha vist limitat per l'elevada intensitat respiratòria<br/>que presenten la majoria de fruits com a resposta als danys mecànics produïts durant el processat.<br/>La modificació de l'atmosfera dels envasos mitjançant uns sistemes d'envasat adequats limita la<br/>intensitat respiratòria dels productes frescos tallats, allargant significativament la seva vida útil. No<br/>obstant, les reaccions que donen lloc al deteriorament del producte, com la deshidratació,<br/>enfosquiment, pèrdua de textura o processos d'anaerobiosi, s'inicien sovint abans que<br/>s'aconsegueixi una atmosfera d'equilibri en l'interior dels envasos. Això es degut a que els<br/>materials plàstics disponibles comercialment no presenten les característiques adequades de<br/>permeància als gasos i a l'aigua, necessàries per a la conservació de fruita fresca tallada amb<br/>elevada activitat respiratòria.<br/>En base a aquest plantejament, i amb l'objectiu de mantenir les propietats organolèptiques i de<br/>seguretat necessàries, en primer lloc es van establir les condicions més adequades de processat del<br/>meló i pera frescos tallats, avaluant l'efecte de diferents antioxidants pel control de l'enfosquiment<br/>en pera tallada, així com l'estat òptim de maduresa pel processat d'ambdues fruites. Seguidament,<br/>es va procedir a l'estudi de l'efecte de diferents alternatives d'envasat en l'activitat fisiològica,<br/>estabilitat microbiològica, paràmetres fisico-químics i propietats antioxidants del meló i pera<br/>frescos tallats. Es va estudiar la utilització de concentracions altes d'O2 com a alternativa a<br/>l'envasat en concentracions baixes d'O2 i altes de CO2, a més de l'aplicació de recobriments<br/>comestibles.<br/>Pel processat de meló 'Piel de Sapo', es va seleccionar un estat de maduresa intermedi (13,5 ºBrix)<br/>junt amb la immersió de la fruita tallada en una solució de clorur de calci al 0,5% p/v. De la<br/>mateixa manera, les pèrdues de qualitat en pera fresca tallada es van minimitzar processant els<br/>fruits en un estat de maduresa intermedi, amb una fermesa d'aproximadament 43 N, i utilitzant una<br/>solució de N-acetilcisteïna i glutatió al 0,75% p/v.<br/>L'efecte inhibidor sobre els microorganismes de les concentracions baixes d'O2 i altes de CO2 va<br/>ser similar a l'observat sota concentracions altes d'O2. No obstant, la utilització de concentracions<br/>altes d'O2 va limitar el creixement de la microflora predominant en la fruita tallada. Les<br/>concentracions altes d'O2 provocaren un augment de l'activitat respiratòria de la fruita tallada, en<br/>comparació amb concentracions baixes d'O2 i altes de CO2, encara que es va aconseguir retardar la<br/>iniciació del metabolisme anaeròbic dels fruits. A més, l'aplicació de N-acetilcisteïna i glutatió al<br/>0,75% p/v en pera va inhibir de manera important la elevada producció d'etilè en concentracions<br/>altes d'O2.<br/>Les concentracions altes d'O2 disminuïren el potencial antioxidant de meló i pera frescos tallats<br/>encara que aquestes pèrdues es van veure compensades per la reducció dels fenòmens d'estrès<br/>oxidatiu, que s'acceleraren en condicions d'anoxia. A més, l'addició de N-acetilcisteïna i glutatió<br/>al 0,75% p/v va afavorir la síntesi de compostos fenòlics en pera fresca tallada en absència d'O2 i<br/>concentracions altes de CO2, mitjançant l'activació del metabolisme fenilpropanoide. L'activitat<br/>antioxidant de meló i pera frescos tallats es va atribuir principalment al seu contingut fenòlic més<br/>que al de vitamina C.<br/>El recobriments comestibles a base de pectina o alginat van millorar la resistència al vapor d'aigua<br/>dels trossos de fruita, a més de disminuir l'acumulació de compostos fenòlics en meló i mantenir<br/>els seus atributs de qualitat. En pera fresca tallada, la incorporació de N-acetilcisteïna i glutatió al<br/>0,75% p/v en els recobriments va ser efectiva en el control de l'enfosquiment i manteniment del<br/>potencial antioxidant, observant-se una disminució de la producció d'etilè i del creixement<br/>microbià.

La producción y consumo de productos frescos cortados ha experimentado un notable incremento<br/>en los últimos años debido a los cambios en los hábitos de los consumidores. Sin embargo, el<br/>desarrollo de productos frescos cortados a partir de frutas se ha visto limitado por la elevada<br/>intensidad respiratoria que presentan la mayoría de frutos como respuesta a los daños mecánicos<br/>infligidos durante el procesado. La modificación de la atmósfera de los envases mediante sistemas<br/>de envasado adecuados limita la intensidad respiratoria de los productos frescos cortados,<br/>alargando significativamente su vida útil. No obstante, las reacciones que llevan al deterioro del<br/>producto, tales como deshidratación, pardeamiento, pérdida de textura o procesos de anaerobiosis,<br/>se inician a menudo antes de que se alcance la atmósfera de equilibrio en el interior de los envases.<br/>Esto es debido a que las películas plásticas disponibles comercialmente no presentan las<br/>características adecuadas de permeancia a los gases y al agua requeridas para productos frescos<br/>cortados con elevada actividad respiratoria.<br/>En base a este planteamiento, y con el fin de mantener las propiedades organolépticas y de<br/>seguridad requeridas, en primer lugar se establecieron las condiciones más adecuadas de procesado<br/>de melón y pera frescos cortados, evaluando el efecto de distintos antioxidantes en el control del<br/>pardeamiento enzimático de pera cortada, así como el estado óptimo de madurez de ambas frutas<br/>para su procesado. Seguidamente, se procedió al estudio del efecto de distintas alternativas de<br/>envasado en la actividad fisiológica, estabilidad microbiológica, parámetros físico-químicos y<br/>propiedades antioxidantes del melón y pera frescos cortados. Se estudió el uso de concentraciones<br/>altas de O2 como alternativa al envasado bajo concentraciones bajas de O2, además de la<br/>aplicación de recubrimientos comestibles.<br/>Para el procesado de melón 'Piel de Sapo', se seleccionó un estado de madurez intermedio (13,5<br/>ºBrix) junto con la inmersión en una disolución de cloruro cálcico al 0,5% p/v. De la misma forma,<br/>las pérdidas de calidad en pera fresca cortada se minimizaron procesando los frutos en un estado<br/>de madurez intermedio, con una firmeza de aproximadamente 43 N, y empleando una disolución<br/>de N-acetilcisteína y glutatión al 0,75% p/v.<br/>El efecto inhibidor sobre los microorganismos de concentraciones bajas de O2 y altas de CO2 fue<br/>similar al observado bajo concentraciones altas de O2. Sin embargo, el uso de concentraciones<br/>altas de O2 limitó el crecimiento de la flora predominante en la fruta cortada. El uso de<br/>concentraciones altas de O2 indujo un aumento de la actividad respiratoria de la fruta cortada, en<br/>comparación con concentraciones bajas de O2 y altas de CO2, aunque retrasó la iniciación del<br/>metabolismo anaeróbico del fruto. Además, la aplicación de N-acetilcisteína (0,75% p/v) y<br/>glutatión (0,75% p/v) en pera inhibió de manera importante la elevada producción de etileno bajo<br/>concentraciones altas de O2.<br/>Las concentraciones altas de O2 disminuyen el potencial antioxidante de melón y pera frescos<br/>cortados aunque estas pérdidas pueden verse compensadas gracias a la reducción de los fenómenos<br/>de estrés oxidativo, que se aceleran bajo condiciones de anoxia. Además, la adición de Nacetilcisteína<br/>(0,75% p/v) y glutatión (0,75% p/v) favorecieron la síntesis de compuestos fenólicos<br/>en pera fresca cortada en condiciones de anoxia de los tejidos, a través de la activación del<br/>metabolismo fenilpropanoide. La actividad antioxidante de melón y pera frescos cortados se<br/>atribuyó más a su contenido fenólico que al de vitamina C.<br/>Los recubrimientos comestibles a base de pectina o alginato mejoraron la resistencia al vapor de<br/>agua de los trozos de fruta, además de disminuir la acumulación de compuestos fenólicos en melón<br/>y mantener sus atributos de calidad. En pera fresca cortada, la incorporación de N-acetilcisteína<br/>(0,75% p/v) y glutatión (0,75% p/v) en los recubrimientos fue eficaz para el control del<br/>pardeamiento y mantenimiento del potencial antioxidante, observándose una disminución de la<br/>producción de etileno y del crecimiento microbiano.

The increase in popularity of fresh-cut fruits and vegetables is due to a response of a consumer's<br/>trend towards fresh-like high-quality products. However, the commercial development of fresh-cut<br/>fruits is getting difficult as a result of the reduced shelf-life of these commodities. Modified<br/>atmosphere packaging can reduce tissue respiration as well as provide a moisture barrier to the<br/>product. However, degradation processes such as dehydration, browning, softening or fermentative<br/>reactions often occur before the desired equilibrium of gas concentrations in the packages is<br/>reached. Plastic materials with O2 transmission rates that are high enough to prevent excessive<br/>modification of the package headspace atmosphere are still under development.<br/>Firstly, the objective of this research was to determine the optimal conditions for processing of<br/>fresh-cut melon and pears, evaluating the effect of different antibrowning agents on enzymatic<br/>browning inhibition of fresh-cut pears, as well as the optimal ripeness state of fruits prior to<br/>processing. Secondly, the effects of different packaging systems on physiological activity,<br/>microbiological stability, physicochemical attributes and antioxidant properties of fresh-cut melon<br/>and pears were investigated. The use of high O2 concentrations was studied as a packaging<br/>alternative to low O2 and high CO2 concentrations. The investigation concluded with the<br/>application of polysaccharide-based edible coatings as a new preservation method for fresh-cut<br/>fruits.<br/>The selected processing conditions for fresh-cut melon included a dip of calcium chloride at 0.5%<br/>w/v of fruit pieces at an intermediate ripeness state (13.5 ºBrix). For fresh-cut pears, fruit<br/>processing in an intermediate ripeness state, with firmness values of 43 N, and the use of a dipping<br/>treatment consisting of N-acetylcysteine and glutathione at 0.75% w/v resulted in the best<br/>maintenance of fruit quality.<br/>The inhibitory effect on microbial growth of low O2 and high CO2 concentrations was similar to<br/>that observed with high O2 concentrations. However, the use of high O2 atmospheres reduced the<br/>growth of the predominant microflora on fresh-cut fruits. High O2 concentrations increased the<br/>physiological activity of fresh-cut fruits compared with low O2 and high CO2 concentrations,<br/>although it delayed the initiation of anaerobic metabolism in the fruit tissues. In addition, the<br/>application of N-acetylcysteine and glutathione at 0.75% w/v on fresh-cut pears substantially<br/>inhibited the high ethylene production under high O2 atmospheres.<br/>High O2 concentrations decreased the antioxidant potential of fresh-cut melon and pears, although<br/>these losses may be compensated through the reduction of oxidative stress processes, which are<br/>specially induced under anoxia conditions. Moreover, the addition of N-acetylcysteine and<br/>glutathione at 0.75% w/v accelerated the formation of phenolic compounds on fresh-cut pears<br/>under anoxia conditions through the activation of the phenylpropanoid metabolism. Antioxidant<br/>activity of fresh-cut melon and pears was related to their phenolic content rather than to vitamin C.<br/>Polysaccharide-based edible coatings based on pectin or alginate increased the water vapour<br/>resistance of fruit pieces. Moreover, the use of coatings decreased phenolic compounds<br/>accumulation and maintained quality attributes of fresh-cut melon. The incorporation of Nacetylcysteine<br/>and glutathione at 0.75% w/v on edible coatings for fresh-cut pears was effective in<br/>controlling enzymatic browning and in maintaining antioxidant potential. A decrease in ethylene<br/>production and microbial growth was also observed.