RECUBRIMIENTO COMESTIBLE PARA LA CONSERVACIÓN DE TROZOS DE FRUTA, SU PROCESO DE FABRICACIÓN Y DE APLICACIÓN.

Recubrimiento comestible para la conservación de trozos de fruta,

su proceso de fabricación y de aplicación, donde el recubrimiento se aplica sobre la fruta mediante una primera solución acuosa de un alginato de una alta viscosidad superior a 250 mPa.s y que presenta una baja concentración de entre 0,05% a 1% en peso respecto del peso total de la primera solución acuosa, y mediante una segunda solución acuosa que incorpora un agente de entrecruzamiento de ascorbato de calcio, o de lactato de calcio, para provocar la gelificación del alginato, y que incorpora ácido cítrico como agente antioxidante, o una combinación de ácido cítrico y ascorbato de sodio, pudiendo contener adicionalmente la segunda solución acuosa ácido málico como agente antimicrobiano, donde el ácido cítrico y en su caso el ácido málico se comportan como quelantes de iones metálicos.

Recubrimiento comestible para la conservación de trozos de fruta, su proceso de fabricación y de aplicación

Sector de la técnica

La presente invención está relacionada con la conservación de la fruta fresca recién cortada, proponiendo un recubrimiento comestible de aplicación a escala industrial que presenta una base polisacárida para crear una barrera selectiva al intercambio de gases y a la perdida de humedad permitiendo conservar la textura y sabor de las frutas recién cortadas. El recubrimiento es especialmente apropiado para su aplicación sobre frutas con alto contenido de agua interna, tales como piña, melón y fresas, si bien puede ser aplicado sobre cualquier tipo de fruta que en su procesamiento industrial de preparación requiera que la fruta sea cortada, pelada, troceada y finalmente envasada.

Estado de la técnica

La fruta fresca se deteriora de forma rápida y de manera especial cuando la pulpa de la fruta queda expuesta a condiciones ambientales, tal como sucede cuando la fruta es pelada y troceada, produciéndose pardeamiento, ablandamiento, aparición de sabores desagradables y crecimiento de microorganismos que reducen la vida útil de la fruta recién cortada.

Para ralentizar dichas reacciones de deterioro en el procesamiento industrial de la fruta, las operaciones de lavado, pelado, troceado y envasado se realizan en una cadena de frío con temperaturas inferiores a 8°C, de esta manera se disminuye la tasa respiratoria de los tejidos cortados, manteniéndose latentes las enzimas relacionadas con cambios de color y con procesos de degradación de textura, además de minimizar el crecimiento de microorganismos alterantes.

De manera habitual se viene recurriendo al empleo de conservantes que en combinación con el uso de bajas temperaturas ayudan a conservar la fruta. Así, se conoce el empleo de conservantes para frutas basados en soluciones cálcicas y antioxidantes que comprenden ascorbato y calcio, entre sus componentes, tal como es el caso de las Patentes: US3754938A, US4011348, US4818549, WO1997023138, EP746207A1, DE3624035,

ES2011757 y GB2100575.

Por ejemplo, el documento W01994012041 da a conocer un conservante para mantener la fruta fresca pelada y troceada, que comprende iones de calcio, iones de ascorbato y agua, contemplando unos porcentajes de ácido ascórbico y cloruro cálcico de 0.25% a 2% en ambos casos. El conservante presenta complejantes de iones metálicos (identificados como quelantes), en una proporción de 0.5% o mayor en peso seco, es decir excluyendo el agua.

Por otro lado, el documento ES2307473, da a conocer un procedimiento para la conservación de fruta fresca pelada y troceada, en el que el conservante que utiliza, al igual que en el caso de W01994012041, consiste en una solución que comprende iones calcio, iones ascorbato y agua, estando presentes los iones ascorbato y los iones calcio en una relación iónica igual a la del precitado W01994012041, pero que, a diferencia con este, la cantidad de quelantes de iones metálicos en el conservante es menor del 0,5% en peso de los ingredientes, excluyendo el agua. En este documento los iones de calcio se obtienen a partir de hidróxido de calcio, sal cálcica o mezcla de ambos; mientras que los iones de ascorbato se obtienen a partir de ácido ascórbico, sal ascorbato o eritorbato. También se describe la posibilidad de utilizar ascorbato cálcico o eritorbato cálcico como fuente de los iones de calcio y de los iones ascorbato.

Es bien conocido que estos conservantes antioxidantes basados en sales cálcicas permiten evitar el pardeamiento enzimático, alargando el tiempo de conservación de la fruta. Sin embargo, estos compuestos no previenen otros problemas propios de las frutas cortadas, tales como la deshidratación superficial que sufre el tejido una vez cortado.

Por esta razón, en los últimos años está proliferando el empleo de recubrimientos comestibles, especialmente de base polisacárida, los cuales forman una película transparente en la superficie de la fruta, permitiendo por un lado evitar la deshidratación superficial del producto, y por otro lado formar una barrera que limite la perdida de agua interna de las frutas. Estos recubrimientos comestibles de base polisacárida pueden estar formados por cualquier polímero capaz de gelificar y formar un recubrimiento, siendo los más utilizados dentro de este grupo la maltodextrina, metilcelulosa, carboximetilcelulosa, pectina, alginato o gelano. Además, el recubrimiento comestible sirve de vehículo de ingredientes activos tales como antioxidantes y antimicrobianos, permitiendo en un contexto más amplio, alargar la vida útil de las frutas cortadas.

Los principales polisacáridos con los que se elaboran los recubrimientos comestibles se comercializan en forma de polvo, siendo necesaria su disolución en agua para obtener una

solución acuosa con la que recubrir el producto. Para conseguir disolver dichos polisacáridos en el agua y que la solución sea adecuada para actuar como recubrimiento, se hace preciso calentar el agua de la disolución a una temperatura superior a 50 °C. Esto es especialmente relevante para recubrimientos que emplean alginato o pectina como matriz polisacárida, en donde los propios fabricantes de este tipo de polisacáridos recomiendan su dispersión en agua caliente para permitir una correcta disolución.

Precisamente, la necesidad de calentamiento para disolver el polisacárido provoca que este tipo de recubrimientos comestibles no se estén aplicando a escala industrial en el procesamiento de la fruta fresca, a pesar de haberse demostrado científicamente sus cualidades de conservación, ya que su empleo obliga disponer de equipos para calentar la disolución, con el coste en adquisición en maquinaría, montaje y mantenimiento que ello conlleva, además del gasto energético asociado. Por otro lado, al realizarse todo el procesamiento de la fruta a bajas temperaturas, inferiores a 8 °C, se debe esperar a que la solución del polisacárido se enfríe para poder aplicarla sobre los trozos de fruta.

La Patente US2013/0029012 da a conocer un revestimiento comestible para frutas que comprende un polisacárido seleccionado del grupo que consiste en carragenano, gelano, alginato y pectina, calcio como agente de entrecruzamiento para provocar la gelificación del polisacárido, concretamente ascorbato de calcio, un agente antioxidante como el acido cítrico, acido ascórbico o una combinación de ambos, y vainilla como agente antimicrobiano y agente enmascarador del sabor asociado al uso del alginato.

Como se puede observar en los ejemplos de realización de dicho documento, el recubrimiento comestible se aplica sobre los trozos de fruta en dos soluciones. Así se prepara una primera solución en donde es necesario diluir con agua a una temperatura de 50° C, una concentración de entre 1% - 1,5% (p/p) de alginato sódico y 0,1% (p/p) de esencia de vainilla. Posteriormente está solución necesita ser refrigerada a una temperatura de 10 °C para poder ser aplicada sobre los trozos de fruta cortados. Para que se produzca la gelificación del alginato sódico los trozos de fruta recubiertos con la primera solución se introducen en una segunda solución de ascorbato de calcio en una concentración de un 15 % (p/p). Las concentraciones se indican en % de peso en relación al peso total de la solución, incluyendo el agua.

El proceso de disolución de polisacáridos en agua caliente es conocido, de hecho, a continuación se indican diferentes publicaciones científicas de la misma inventora que la

presente invención en donde se hace mención a recubrimientos comestibles basados en alginato que requieren igualmente de su calentamiento para lograr una adecuada disolución.

Rojas-Graü, M.A., Tapia, M.S., Martin-Belloso, O. 2008. "Using polysaccharide-based edible coatings to maintain quality of fresh-cut Fuji apples". Lebensm-Wiss Technol. 41, 139-147; Rojas-Graü, M.A., Raybaudi-Massilia, R.M, Soliva-Fortuny, R., Avena-Bustillos, R.J., McHugh, T.H., and Martin-Belloso, O. 2007. "Apple puree-alginate coating as carrier of antimicrobial agents to prolong shelf Ufe of fresh-cut apples". Postharvest Biol. Technol. 45:254-264; Montero-Calderón, M., Rojas-Graü, M.A., and Martin-Belloso, O. 2008. "Effect of packaging conditions on quality and shelf-life of fresh-cut pineapple (Ananas comosus)". Postharvest Biology and Technology, 50, 182-189; Robles-Sánchez, R.M., Rojas-Graü, M.A., Odriozola-Serrano, I., González-Aguilar, G.,Martin-Belloso, O. "Influence of Alginate- Based Edible Coating as Carrier of Antibrowning Agents on Bioactive Compounds and Antioxidant Activity in Fresh-cut Kent Mangoes". 2013. LWT - Food Science and Technology; Tapia, M.S., Rojas-Graü, M.A., Rodríguez, F.J.,... [Seguir leyendo]

1.- Recubrimiento comestible para la conservación de trozos de fruta, que se aplica sobre los trozos de fruta mediante una primera solución acuosa de base polisacárida y una segunda solución acuosa que incorpora un agente de entrecruzamiento de calcio para provocar la gelificación del polisacárido de la primera solución acuosa, caracterizado porque como base polisacárida se emplea un alginato de una alta viscosidad superior a 250 mPa.s y que presenta una baja concentración de entre 0,05% a 1% en peso respecto del peso total de la primera solución acuosa, y porque como agente de entrecruzamiento se emplea ascorbato de calcio, o lactato de calcio, incorporando la segunda solución acuosa ácido cítrico como agente antioxidante, o una combinación de acido cítrico y ascorbato de sodio, y porque la segunda solución acuosa puede contener adicionalmente acido málico como agente antimicrobiano, y donde el ácido cítrico y en su caso el ácido málico se comportan como quelantes de iones metálicos.

2.- Recubrimiento comestible para la conservación de trozos de fruta, según la primera reivindicación, caracterizado porque el alginato presenta una concentración de entre 0,1% a 0,6% en peso respecto del peso total de la primera solución acuosa.

3.- Recubrimiento comestible para la conservación de trozos de fruta, según la primera reivindicación, caracterizado porque la primera solución acuosa de base polisacárida además del alginato incorpora una pectina de un grado metoxilación (GM) de entre 35 % a 45%, y que presenta una baja concentración de entre 0,05% a 1% en peso respecto del peso total de la primera solución acuosa.

4.- Recubrimiento comestible para la conservación de trozos de fruta, según la reivindicación anterior, caracterizado porque la pectina presenta una concentración de entre 0,1% a 0,5% en peso respecto del peso total de la primera solución acuosa.

5.- Recubrimiento comestible para la conservación de trozos de fruta, según la primera reivindicación, caracterizado porque el ascorbato de calcio presenta una concentración de entre 2% a 15% en peso respecto del peso total de la segunda solución acuosa.

6.- Recubrimiento comestible para la conservación de trozos de fruta, según la reivindicación anterior, caracterizado porque el ascorbato de calcio presenta una concentración de entre 3% a 12% en peso respecto del peso total de la segunda solución acuosa.

7.- Recubrimiento comestible para la conservación de trozos de fruta, según la primera reivindicación, caracterizado porque el lactacto de calcio presenta una concentración de entre 2% a 8% en peso respecto del peso total de la segunda solución acuosa.

8.- Recubrimiento comestible para la conservación de trozos de fruta, según la reivindicación anterior, caracterizado porque el lactato de calcio presenta una concentración de entre 2,5% a 6% en peso respecto del peso total de la segunda solución acuosa.

9.- Recubrimiento comestible para la conservación de trozos de fruta, según la primera reivindicación, caracterizado porque la concentración de ácido cítrico solo, o en combinación con el ácido málico, es superior al 0,5% en peso en relación al peso total de los componentes de la segunda solución acuosa, excluyendo el agua.

10.- Recubrimiento comestible para la conservación de trozos de fruta, según la primera reivindicación, caracterizado porque el acido cítrico presenta una concentración de entre un 7% a 12% en peso en relación al peso total de los componentes de la segunda solución acuosa, excluyendo el agua, y en su caso el ácido málico presenta una concentración de entre un 10% a 30% en peso en relación al peso total de los componentes de la segunda solución acuosa, excluyendo el agua.

11- Proceso de fabricación del recubrimiento comestible para la conservación de trozos de fruta descrito en las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, dicho proceso de fabricación consta de las fases siguientes:

Preparación de la primera solución acuosa de base polisacárida, mezclando el polisacárido, o polisacáridos, con agua fría, entre 4o y 8 °C, mediante agitación constante hasta completar la disolución.

Preparación de la segunda solución acuosa, mezclando el calcio, el agente antioxidante y en su caso el agente antimicrobiano, que se encuentran en polvo, para, una vez íntimamente mezclados estos ingredientes en polvo, disolver después esta mezcla en agua fría, mediante agitación constante, a una temperatura comprendida entre 4o y 8°C.

12- Proceso de aplicación del recubrimiento comestible para la conservación de trozos de fruta descrito en la reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque comprende las fases siguientes:

Lavar, pelar y trocear la fruta, todo ello en el entorno de una temperatura de 4 °C.

Aplicar sobre los trozos de fruta una primera solución acuosa fría de base polisacárida, entre 4° y 8 °C y durante un tiempo comprendido entre 40 segundos y 120 segundos.

Eliminar el exceso de recubrimiento de la primera solución acuosa.

Aplicar sobre los trozos de fruta una segunda solución acuosa, también en frío, entre 4° y 8 °C, que contiene calcio, un agente antioxidante y en su caso un agente antimicrobiano, durante un tiempo comprendido entre 40 segundos y 120 segundos.

Eliminar el exceso de recubrimiento de la segunda solución acuosa.

Envasar la fruta recubierta.

13.- Proceso de aplicación del recubrimiento comestible para la conservación de trozos de fruta, según la reivindicación anterior, caracterizado porque el contacto entre el recubrimiento y los trozos de fruta se realiza por esprayado de la respectiva solución acuosa.

14.- Proceso de aplicación del recubrimiento comestible para la conservación de trozos de fruta, según la decimosegunda reivindicación, caracterizado porque el contacto entre el recubrimiento y los trozos de fruta se realiza por inmersión en la respectiva solución acuosa.