Tecnología de frutas, hortalizas y confitería

Unidad 3Transformación de Hortalizas

3.1 Tendencias en la transformación de hortalizas

La magnitud de la pérdida poscosecha en frutas y vegetales es estimada en 5-25% en los países desarrollados y del 20 al 50% en países en desarrollo, dependiendo del producto.

Para reducir esta pérdidas es necesario tener en cuenta todos los factores involucrados en su transformación o conservación.

:1)Entender los factores biológicos y ambientales que están involucrados en el deterioro.

2)Usar técnicas poscosecha para retrasar la senescencia y mantener la mejor calidad posible de los productos.

Naturaleza de los productos cosechadosLas hortalizas son todos los órganos vegetales que se consumen crudos o cocidos y que han formado parte de la alimentación humana desde siglos atrás, sin embargo, solo en la actualidad se ha reconocido su importancia nutritiva en términos reales. La hortaliza presenta su calidad máxima cuando presenta color, textura y flavor máximo, sin embargo esta calidad dura sólo un breve periodo de tiempo, puesto que al ser sistemas biológicos vivos, se deterioran tras la recolección.

Extender la vida pos cosecha de los productos hortícolas exige conocer las causas del deterioro de la calidad que acaba inutilizándolos para la venta y explotar este conocimiento para desarrollar tecnologías que permitan minimizar el ritmo de deterioro a un costo asumible.

Las hortalizas pueden dividirse en tres grupos principales: sem i l las y v ai n as; flores, y e m as y ho j a s ; bu l bos, raíces y tubércu l os.

HORTALIZAS: VAINAS

Chicharos HABAS Ejote

HORTALIZAS: TALLOS Y PECIOLOS

ESPÁRRAGOS APIO CARDO BORRAJA

HORTALIZAS: DE HOJA

GRELO Y NABIZA ESPINACAS Col ACELGAS

LOMBARDA COLES DE BRUSELAS ESCAROLA LECHUGA

ACHICORIA ENDIVIAS

HORTALIZAS: FLORES

COLIFLOR Brócoli ROMANESCU ALCACHOFA

HORTALIZAS: RAÍCES

ZANAHORIA. NABO REMOLACHA

HORTALIZAS: FRUTOS

TOMATE PIMIENTO BERENJENA

FRESA AGUACATE CALABAZA

HORTALIZAS: BULBOS

CEBOLLA CEBOLLETA CHALOTA

HORTALIZAS: TUBÉRCULOS

PATATA

BATATA

3.2 Macromoléculas y propiedades funcionalesaplicadas en la transformación de Hortalizas

Las hortalizas tienen un aroma y un color característicos diferentes según la variedad y su composición química. Todas ellas tienen en común su elevado aporte de agua, que se sitúa en torno al 75-95% del peso total. Por este motivo, contribuyen a hidratar al organismo y a eliminar con más facilidad sustancias tóxicas, por lo que poseen una acción depurativa.

Debido a su bajo aporte de hidratos de carbono (del 1% al 8%) y aún menor de proteínas (1-5%) y de grasas (0,1-0,3%), su aporte calórico es de entre 20 y 40 calorías por cada 100 gramos. Lo más destacable de estos alimentos es su riqueza en micronutrientes (vitaminas, minerales), así como en fibra y sustancias antioxidantes que se sabe ayudan en la reducción del riesgo de múltiples enfermedades.

Composición química de los vegetalesPara llevar a cabo todos los procesos el organismo humano necesita un suministro continuode materiales que debemos ingerir: los nutrientes.. Sólo existen unas pocas sustancias, quenos sirven como combustible o para incorporar a nuestras propias estructuras. Se clasificanen base a las cantidades en que están presentes

MacronutrientesGlúcidos o hidratos de carbono :almidones, azúcares y fibraLípidos o Grasas : triglicéridos, ácidos grasos y fosfolípidosProteínas :Están formadas por largascadenas lineales de aminoácidos

MicronutrientesVitaminas: Son sustancias orgánicas imprescindibles en los procesos metabólicos que tienen lugar en la nutrición de los seres vivos. Existen dos tipos de vitaminas:- liposolubles (A, D, E, K)- hidrosolubles (C y complejo B).

Minerales: Son los componentes inorgánicos necesarios para la elaboración de tejidos, síntesis de hormonas y en la mayor parte de las reacciones químicas en las que intervienen los enzimas . Se dividen en tres grupos:-macroelementos que son los que el organismo necesita en mayor cantidad (gramos): Na, K, Ca, P, Mg, Cl y S-microelementos (mg) : Fe, F, I, Mn, Co, Cu y Zn-oligoelementos o elementos traza (μg) : Si, Ni, Cr, Li, Mo y Se

3.3 Lípidos

Algunas de las propiedades funcionales más importantes que confieren las grasasa los alimentos en cuya composición entran son las siguientes:

Aceites vegetales: de oliva y semillas de girasol, maíz, soja, cacahuate y almendra. Tienen del 95-99% de grasas, con 900 cal/100gr.

Nota: Las grasas, cualquiera que sea su origen, poseen un alto valor energético, por lo que una ingesta excesiva y habitual puede dar lugar a la aparición de OBESIDAD.

Figura 1.- Proporción de ácidos grasos poliinsaturados en los aceites vegetales de consumo

La naturaleza de los ácidos grasos combinados presentes en los aceites vegetales se aprecian en la tabla 1, en cual se indica la proporción de ácidos grasos mono y polinsaturados que contienen los aceites vegetales en comparación con las grasas de origen animal.

Tabla 1. Contenido porcentual de ácidos grasos combinados de aceites y grasas

Aceite Miristico Palmítico Esteárico Oleico Linoleico Otros

Mantequilla 11 26 11 30 2 1Manteca de cerdo 1 24 18 42 9 0Margarina 5 23 9 33 12 1Aceite de pescado 5 15 3 27 7 43Aceite de olivo 0 12 2 73 11 1Aceite de palma 1 40 4 45 9 0Aceite de colza 0 3 1 24 15 10Aceite de maíz 0 12 2 31 53 2Aceite de soya 0 10 4 24 53 7Aceite de girasol 0 6 6 33 58 0Aceite de cártamo 0 7 2 13 74 0

Los aceites vegetales se diferencias entre sí por:• Su contenido de ácidos grasos esenciales• Su contenido en vitaminas liposolubles• Sus posibilidades de uso:

El aceite de oliva virgen, cuyo componente principal es el ácido oleico, que tiene la propiedad de rebajar el LDL-colesterol, elevando el HDL- colesterol, soporta muy bien la temperatura de fritura.

Los aceites ricos en ácidos grasos insaturados como los de maíz, soja y girasol no deben utilizarse en la cocción de alimentos, puesto que a temperaturas altas se produce una saturación parcial.

El aceite de cacahuate soporta mejor las altas temperaturas y es apto para todos los usos, pero al poseer ácidos grasos de cadena larga es menos digestivo.

Margarinas: Están formadas por una mezcla de aceites de cacahuate, palma y coco, emulsionados con agua o leche. Tienen un 84% de grasas y no contienen vitamina A ni D, pero si tienen carotenos (pro-vitamina A) y vitamina E

Frutos secos oleaginosos: aceitunas, nueces, avellanas, almendras y cacahuetes. En su composición el 50-60% son grasas, con unas 600 cal/100gr. Contienen ácidos grasos esenciales, vitamina B1 y vitamina K.

Olestra: Es una grasa artificial fruto de la moderna tecnología, que no contiene ni aumenta los niveles de colesterol y ha sido recientemente autorizada en EEUU para freír aperitivos envasados (snacks)

3.4 CarbohidratosLos carbohidratos, también llamados glúcidos o hidratos de carbono, se pueden encontrar casi de manera exclusiva en alimentos de origen vegetal. Constituyen uno de los tres principales grupos químicos que forman la materia orgánica junto con las grasas y las proteínas, encontrándose en mayor proporción en frijoles maíz, chicharos y papas almacenan almidón y poseen altos niveles de carbohidratos. Cuando no han madurado contienen azúcar; pero a medida que maduran el azúcar es remplazado por el almidón y se facilita la síntesis de elementos fibrosos que endurecen el tejido.

Tabla 1. Contenido en monosacáridos y oligosacáridos de algunas hortalizas (g/100g de parte comestible)

Producto Fructosa Glucosa Sacarosa Maltosa/Galactosa Azúcares totales

Pepino

Lechuga Zanahoria Maíz Cebolla Tomate

0.87 0.76 0.03 0.01/0.0 1.70.43 0.36 0.0 0.0/0.0 0.80.55 0.59 3 . 59 0.0/0.0 4 . 5 0.48 0.5 2.06 0 . 18 / 0 . 0 3.21.16 1 . 95 1.16 0.0 4.31 . 37 1.25 0.0 0.0/0.0 2.6

Funciones de los carbohidratos

Las funciones que los glúcidos cumplen en el organismo son, energéticas, de ahorro de proteínas, regulan el metabolismo de las grasas y estructural.

• Energéticamente: Los carbohidratos aportan 4 KCal (kilocalorías) por gramo de peso seco.

• Ahorro de proteínas: Si el aporte de carbohidratos es insuficiente, se utilizarán las proteínas para fines energéticos, relegando su función plástica.

• Regulación del metabolismo de las grasas: En caso de ingestión deficiente de carbohidratos, las grasas se metabolizan anormalmente acumulándose en el organismo.

• Estructuralmente: Los carbohidratos constituyen una porción pequeña del peso y estructura del organismo, pero de cualquier manera, no debe excluirse por mínimo que sea su indispensable aporte.

El organismo utiliza la energíaproveniente de los carbohidratos

Clasificación de los hidratos de carbono

Carbohidratos simples:Los hidratos de carbono simples son los monosacáridos, entre los cuales podemos mencionar a la glucosa y la fructosa que son los responsables del sabor dulce de muchos frutos.

Su absorción induce a que nuestro organismo secrete la hormona insulina que estimula el apetito y favorece los depósitos de grasa.

Carbohidratos complejos:Los hidratos de carbono complejos son los polisacáridos; formas complejas de múltiples moléculas. Entre ellos se encuentran la celulosa que forma la pared y el sostén de los vegetales; el almidón presente en tubérculos.

complejos de a poco, por eso son de lenta absorción. Se los encuentra en los panes, pastas, cereales, arroz, legumbres, maíz, cebada, centeno, avena, etc.

3.5 Aditivos alimentariosUn aditivo alimentario es toda sustancia que, sin constituir por sí misma un alimento ni poseer valor nutritivo, se agrega intencionadamente a los alimentos y bebidas con objetivo de modificar y mejorar su proceso de elaboración o conservación.

Los principales aditivos que se usan en la transformación de hortalizas son:

Especias Colorantes Cloruro de sodio

Emulsificantes Mejorador de sabor Estabilizadores Ác. Acetico

3.6 Procesos

Los procesos de conservación de los alimentos inhiben el crecimiento de los microorganismos, aunque se debe mencionar que no todos son perjudiciales y de hecho, algunos son generalmente usados en conservación, tal es el caso de la fermentación que se encarga de estabilizar los tejidos tratados.

3.6.1 Salmuera

Muchas hortalizas se conservan en salmuera (inmersión en solución de cloruro de sodio) entre los que se incluyen pepinillos, tomates verdes, coliflor, cebollas, coles. Uno de los cambios importantes en el encurtido es, por ejemplo; la reserva de carbohidratos fermentables del pepino es cambiada a ácido. El nivel de ácido desarrollado va de0.8% a 1.5%, expresado como ácido láctico. El calor de los pepinos cambia de verde brillante a verde olivo o amarillento. El tejido cambia de blanco opaco a traslúcido, debido a que el pepino absorbe la sal.

3.6.2 Encurtido

Se llama encurtidos a las hortalizas que se conservan por acidificación. Ello puede lograrse mediante la adición de sal común, que origina una fermentación láctica espontánea del azúcar del vegetal (encurtidos fermentados), o añadiendo directamente ácido acético o vinagre al vegetal (encurtidos no fermentados).

Las hortalizas más utilizadas para este fin son los pepinos, cebollas, zanahorias, pimientos, ramilletes de coliflor y la característica que permite la conservación en el medio ácido del vinagre es el pH con una lectura menor de 4.6.

Tipos de encurtidos

Encurtidos en vinagre caliente y envasados en aceite

Encurtidos no fermentados Encurtidos fermentados Chutneys y relishes

La siguiente tabla muestra la relación entre grados salométricos, el porcentaje de sal y la cantidad de sal necesaria para obtener 100 Litros de salmuera correspondiente.

Tabla 3. Relación entre grados salométricos y el porcentaje de sal

Grados salometricos Kg sal x 100 % de sal Grados salometricos Kg sal x 100 % de sal

10 2.7 2.6 60 17.7 25.920 5.5 5.3 65 19.3 17.230 8.2 8.0 70 21.0 18.635 9.8 9.3 75 22.8 19.940 11.3 10.6 80 24.5 21.245 12.9 11.9 85 26.3 22.550 14.5 13.2 90 28.1 23.855 16.1 14.6 100 31.9 26.4

Para obtener la salmuera, se disuelve la cantidad de sal adecuada en una parte de agua. Luego, se agrega la parte restante del agua para completar el volumen a 100 litros. La sal debe ser refinada, con una pureza mínima del 99.5% de cloruro de sodio.

3.6.3 CongeladosEl producto congelado se utiliza como materia prima intermedia, para posteriormente, relaborarlo en otros productos. Además, se producen productos congelados para consumo directo.

La siguiente tabla proporciona los tiempos de escaldado a 100°C.

Tabla 4. Tiempo de inmersión de algunas hortalizas en agua a 100°CHortaliza Tiempo

Esparrago

EspinacaHaba

Maíz de granoZanahoria

2 a 5 min

1 a 3 min1 a 3 min

2 a 10 min3 a 7 min

Antes de someter el producto al frio, es necesario inactivar las enzimas por medio del escaldado, además de prevenir la pérdida de sabor y el cambio de color durante el almacenamiento. Las temperaturas de congelación óptimas son -15 a -18 °C

3.6.4 Mezclados (salsas)

La salsa es el producto elaborado a partir de varias hortalizas, especias y vinagre. Este producto se utiliza como saborizante complementario en la alimentación diaria. Para impedir la sedimentación de la parte sólida, se homogeneiza el producto moliendo las partículas, lo más finas posible. Además, se estabiliza el producto aumentando la viscosidad por medio de goma, fécula o harina. Las salsas se concentran hasta 25 y 35°Brix. Al alcanzar la concentración deseada, se debe efectuar la desaireación.

3.7 Legislación e inocuidad

En todos los países se establecen normas sanitarias reglamentadas sobre los alimentos con el propósito de garantizar su seguridad y salubridad, así como evitar la aparición de fraudes. En la actualidad, los consumidores además de exigir que los alimentos sean seguros, inocuos y salubres, valoran la información nutricional. Asimismo, desean disponer de múltiples opciones de elección y que el precio de los alimentos sea razonable.

México puede aprovechar las ventanas de comercialización de las llamadas hortalizas de invierno hacia los mercados de Estados Unidos, pero con un enfoque de productos sanos obtenidos orgánicamente, donde la superficie pasó de 25 mil a más de 300 mil hectáreas en los últimos 10 años.

Los principales estados con producción orgánica son Chiapas, Oaxaca, Chihuahua, Sinaloa, Colima, Baja California Sur, Michoacán, Guerrero, Jalisco, Veracruz y

Sonora. Se estima que alrededor de 85 por ciento de la producción de orgánicos de México se orienta a la exportación. La producción de hortalizas (tomates, chiles, calabaza, pepino, cebolla) registra una superficie de 3,831 ha, distribuida principalmente en los estados de Sinaloa, Sonora, Baja California, Chiapas, Colima, Baja California Sur, Estado de México, Distrito Federal, Veracruz y Nuevo León.

La producción de hortalizas orgánicas representa una oportunidad de desarrollo tecnológico y comercial derivado de la situación de las preferencias de consumo hacia productos agrícolas más sanos, así como de las ventajas económicas y ambientales mencionadas anteriormente.

Es conveniente desarrollar convenios tecnológicos y comerciales con los centros de investigación nacionales y extranjeros en países líderes mundiales en la producción de hortalizas orgánicas. Asimismo, desarrollar políticas de gobierno para la promoción, difusión, ejecución y comercialización de proyectos con tecnologías alternativas en la producción de hortalizas.