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TRATAMIENTO TERMICO DE LOS ALIMENTOS

El color de los alimentos está adquiriendo día a día la importancia que le corresponde al ser éste uno de los principales atributos de calidad que utiliza el consumidor a la hora de seleccionar sus alimentos, tanto en frescos como en procesados. Desde este punto de vista, los estudios sobre el color y su relación con los consumidores han avanzado notablemente en los últimos años.

Tradicionalmente, los estudios efectuados sobre el color de los alimentos se han centrado fundamentalmente en cómo se produce o genera el color en los alimentos durante los procesos de elaboración de los mismos.

Desde el punto de vista del color, los alimentos son sistemas sumamente complejos en los cuales intervienen factores estructurales, de composición y relación de los distintos componentes, así como las propiedades térmicas y ópticas de los ingredientes.


La leche y el huevo, además de constituir alimentos por si mismos, son ingredientes ampliamente utilizados en la elaboración de numerosos productos alimentarios. Son empleados no solo por sus propiedades nutricionales, sino también por poseer propiedades tecnológicas muy útiles.

El efecto que tienen estos ingredientes sobre el color de muchos alimentos se desconoce, bien porque no se ha estudiado, o bien porque el efecto individual queda enmascarado por la estructura que se forma durante los procesos de elaboración.

La leche utilizada habitualmente, en la industria agroalimentaria, está tratada térmicamente bien por pasteurización o UHT, ya que se suele utilizar directamente en los procesos de elaboración sin tratamientos previos.

El uso del huevo en la industria alimentaria pasa por un procesado previo, que tiene como objetivo estabilizar un producto que es un sustrato de una grave intoxicación alimentaria, la salmonelosis. La esterilización térmica es inviable, por la tendencia de las proteínas del huevo a coagular, por lo que se realiza una pasteurización. Han sido empleados con éxito procedimientos que operan a 60-64oC durante 2-3 minutos. Estos procesos producen cierto grado de coagulación que se considera inevitable, aunque se puede reducir con la adición de sal, azúcar y/o polifosfatos. La ausencia de actividad a-amilasa es un buen signo de calidad de la pasteurización por ser más sensibles que la salmonella.

Algunos procesos de la pasteurización del huevo han propuesto el uso de dosis bajas de radiaciones ionizantes. Como ovoproductos de uso industrial encontramos huevo entero, clara o yema separada en forma liquida, concentrada, deshidratada o congelada.

La clara o albumen está constituida por un 88% de agua, el resto lo forman básicamente proteínas (albúminas y globulinas). Las proteínas de la clara de huevo entran dentro de la definición de glicoproteínas, que son proteínas que llevan enlazados contenidos diversos de glúcidos a la cadena de aminoácidos. Entre éstas, la más abundante es la ovoalbúmina, que es una fosfoglicoproteína. La ovoalbúmina, por acción del calor adquiere una estructura gelatinosa, cuyas propiedades son tan importantes que no se han encontrado un sustituto ideal.

Las principales propiedades funcionales de la clara son: Capacidad espumante, anticristalizante, coagulante y aglutinante. Por otro lado, el albumen contiene cerca de 0.5% de glucosa libre.

La yema contiene aproximadamente un 50% de sólidos, de los cuales un tercio son proteínas y dos tercios lípidos. El resto se lo reparten vitaminas y minerales, los cuales provienen de los alimentos ingeridos por el animal, por lo que es variable. El color de la yema depende del contenido de carotenoides (carotenos y xantofilas) de los alimentos, así como de aquellos otros (sintéticos y naturales) que se adicionan a los piensos. La principal función tecnológica de la yema es como agente emulsionante, pero también es empleada en la industria como aromatizante y colorante, entre otras funciones.

Ya que en la industria agroalimentaria es de gran importancia la apariencia física de los alimentos, y el color es uno de los parámetros de calidad que más influyen en la selección del consumidor, se estudió como influye el tratamiento térmico en la coordenadas colorimétricas de estos ingredientes (huevo y leche), solo o en mezclas, con la finalidad de predecir de influencia de ellos sobre el color del producto final.



Efecto del Tratamiento Térmico sobre las coordenadas colorimétricas de huevo, leche y sus mezclas.


La leche y el huevo son ingredientes ampliamente utilizados en la elaboración de numerosos productos alimenticios. El color de los mismos es uno de los parámetros de calidad que más influyen en la selección del consumidor, por lo que en este trabajo se estudió la influencia del tratamiento térmico sobre las coordenadas colorimétricas CIELAB (L*, a* y b*) de estos ingredientes, solo o en mezclas.


La leche es el único ingrediente que no se vio afectada en sus componentes de color por el tratamiento térmico. La clara de huevo presentó una mayor sensibilidad a la temperatura, los principales cambios ocurren a temperaturas superiores a 50oC, mientras que en la yema, huevo entero y la mezcla de leche y huevo los cambios en el color, ocurren a los 60oC.


El tratamiento térmico provocó en la clara que ésta sea más luminosa, con una mayor componente verde (-a*) y componente amarilla (+b*). El tratamiento térmico provocó en las muestras de yema, huevo entero y mezclas, que fuesen más claras y que las coordenadas a- y b* disminuyeran, debido a la degradación de los carotenos presentes.






Materiales y métodos

Materias primas:

Se utilizaron huevos frescos y leche entera homogeneizada UHT, estos productos fueron adquiridos en un supermercado local.

Preparación de las muestras:

Huevo entero: Se rompieron los huevos y el contenido fue puesto en un vaso para proceder a su homogeneización, mediante batido manual durante un minuto.
Clara y Yema de huevo: Una vez rotos los huevos se separó cuidadosamente la clara y la yema que se colocaron en vaso diferente.
Leche: No se realizó ningún tratamiento previo, puesto que se partió de leche entera homogeneizada (UHT), con un contenido del 3,5% de grasa.
Mezcla: Como base de estudio para este tipo de productos, se elaboró un producto gelificado semisólido tipo pudding o flan a partir de leche, clara y yema a partes iguales (1:1:1). Una vez mezclado los tres ingredientes, se homogeneizó el producto mediante el batido manual durante un minuto. Y se observó el comportamiento de las coordenadas colorimétricas de todas las muestras con el tratamiento térmico.


Tratamiento Térmico:

Se llenaron 3 tubos de ensayo de cristal de baja reflectancia con 30 ml de cada una de las muestras preparada. Posteriormente, fueron tratadas térmicamente, mediante baño termostático hasta que se alcanzaron las temperaturas de 30, 40, 50, 60, 70, y 80oC. Una vez alcanzadas estas temperaturas se sacaron del baño y se realizaron las determinaciones de color. Las muestras se atemperaron previamente a 20oC, una vez alcanzada esta temperatura se procedió a determinar el color de todas las muestras. También se realizaron las determinaciones de color, en la muestra control (sin tratamiento térmico, a 20oC).

Determinaciones de colores:

El análisis de color se realizó determinando las coordenadas de color del espacio CIELAB (L*: luminosidad; a*: coordenada rojo-verde y b*: coordenada amarillo-azul). Las determinaciones de color se realizaron mediante el colorímetro Minolta® Chroma Meter CR300, utilizando el iluminante estándar D65 y el observador estándar 2o, al que se le adaptó el accesorio para la medición de líquidos. CR-A70. De cada muestra se realizaron un total de 9 determinaciones.

Análisis estadístico:

Los resultados fueron analizados estadísticamente mediante el análisis de la varianza (ANOVA), de un factor (temperatura). Este factor presentó 7 niveles: 20, 30, 40, 50, 60, 70, y 80oC. Para determinar entre que niveles de cada factor fueron significativas las diferencias se aplicó el Test de Tukey con un nivel de significación de P<0,05. El análisis estadístico fue realizado mediante el software SPSS 12.0 para Windows. Las diferencias fueron consideradas significativas con (P<0,01 a P<0,05).


Resultados y Discusión

El análisis de la varianza (ANOVA) realizado, determino que existieron diferencias significativas (P<0,01)>0,05) para ninguna de las coordenadas de color.

Clara de Huevo:

Los valores de luminosidad, obtenidos a partir del Test de Tukey, para la coordenada L*, indicaron que se presentaron diferencias significativas (P<0,05)>0,05).

La luminosidad de la clara aumenta sensiblemente al aumentar la temperatura hasta los 40oC, a partir de 50oC se observa un momento más acusado de L*.

Este comportamiento coincide con la coagulación de las proteínas (ovoalbúmina) que ocurre como consecuencia de un cambio conformacional originado por la temperatura. Este cambio conformacional de las proteínas hace que se refleje una mayor cantidad de luz, aumentando con ello la luminosidad del producto. Se ha determinado que la coagulación de la clara de huevo ocurre a los 60-65oC y que se produce en dos etapas diferentes:

La primera es la desnaturalización de las proteínas.

La segunda es la interacción proteína-proteína, que provoca el incremento de la viscosidad como consecuencia de la formación del gel.

Para la coordenada a*, a pesar de que los valores del Test de Tukey señalaron que existieron diferencias significativas (P<0,05) entre los niveles estudiados, podrían no tener un sentido eminentemente práctico. A temperaturas inferiores a 60oC las diferencias carecerían de sentido práctico o tecnológico al ser éstas inferiores a la unidad. Los valores de la coordenada a* disminuye al aumentar la temperatura, a partir de los 50oC. La ausencia de pigmentos en la clara de huevo, hace que esta coordenada presente valores negativos. La componente verde del color aumentó al coagular las proteínas de la clara.

Los valores del Test de Tukey de la coordenada b* también señalaron que existieron diferencias estadísticamente significativas (P<0,05) entre las temperaturas de 20,30, 40 y 50oC, pero como ocurría con la coordenada a*, no se consideraría que tengan un sentido eminentemente práctico hasta que se alcanzaron 50oC. Esta coordenada presentó valores prácticamente constantes hasta los 40oC, a partir de aquí se observo un aumento de la componente azul, sin embargo, a partir de los 50oC aumentó la componerte amarilla, como consecuencia de coagulación de la ovoalbúmina.
Yema de huevo:

Los valores del Test de Tukey de la coordenada L* indicaron que existieron diferencias significativas (P<0,05) entre algunos de los niveles del factor temperatura; sin embargo, en la practica no se consideraría que tengan un sentido práctico hasta que no se alcanzaron 70oC.

La luminosidad de la yema de huevo se mantiene prácticamente invariable hasta los 70oC, a partir de esa temperatura se observa un aumento de la luminosidad.

La yema coagula a 65-70oC, por lo que es a partir de esa temperatura cuando se observa un aumento de la luminosidad como consecuencia de una mayor reflexión de la luz.

Como ocurre con la luminosidad, y a pesar de que ocurrieron diferencia estadísticamente significativas (P<0,05), según los valores del Test de Tukey de la coordenada a*, no se consideró que existieran diferencias prácticas para los valores de esta coordenadas hasta los 70oC. La coordenada a* de la yema de huevo presenta los valores más altos de todas las muestras estudiadas. En general, la componente rojo-verde del color está relacionada con la presencia de pigmentos en el alimento.

El mismo comportamiento fue observado para la coordenada b*. Los valores de mantuvieron prácticamente constantes hasta que se llegó a 70oC, a partir de esta temperatura se observo un descenso de la componente amarilla.


Huevo entero:

Los valores de luminosidad de la muestra de huevo entero obtenidos a partir del Test de Tukey se mantuvieron prácticamente constante hasta los 60oC a pesar de que estadísticamente existieron diferencias significativas (P<0,05) entre algunos de los niveles. A partir de 60oC se observó un aumento de la luminosidad, como consecuencia de la coagulación de la totalidad de las proteínas, presente tanto en la yema como en la clara; lo que hace que aumente la reflexión de la luz.

Los valotes del Test De Tukey de la coordenada a* indicaron que existieron diferencias significativas (P<0,05) entre todos los niveles del factor temperatura, excepto para 50-60oC. Esta coordenada presenta un comportamiento similar al de la yema de huevo solo, a partir de los 60oC. Sin embargo, a temperaturas menores se observa un ligero aumento de la componente roja, que podría deberse a que al aumentar la temperatura, se evaporaría parte del agua, concentrando los pigmentos presentes.

Los valores del Test de Tukey también indicaron que existieron diferencias significativas (P<0,05) entre todos los niveles del factor temperatura para la coordenada b*. Esta coordenada, inicialmente, a 20oC, presenta valores similares a la yema, sin embargo, el aumento de la temperatura conlleva un descenso de los valores, aumentando considerablemente la componente verde.

Hay que indicar la concentración total de carotenos es menor en el huevo entero que en la yema sola, debido al mayor porcentaje de clara de huevo, por lo que el descenso de la componente amarilla es más acusado en este caso.
Leche:

El análisis de la varianza (ANOVA) realizado, determinó que no existieron diferencias significativas (P>0,05) para ninguna de las coordenadas de color estudiadas, respecto al factor temperatura. Los valores de la coordenada de color (L*,a* y b*) de la leche no variaron a lo largo de todo el experimento, es decir, la temperatura no influyó en el comportamiento de este producto. Es decir, la coordenadas colorimétricas de la leche no se ven influenciadas por efecto del tratamiento térmico. Por tanto, cuando la leche forma parte de la formulación de un producto alimentario tratado térmicamente, es fácil predecir cual será la influencia de ésta en el color final del producto.

Hay que tener en cuenta que la leche empleada para este estudio fue leche entera homogeneizada y UHT, por lo que ya sido tratada tanto mecánicamente como térmicamente.

Mezcla de Clara, Yema y Leche:

El comportamiento de la coordenada L* de la mezcla de estos ingredientes fue similar al del huevo y de la yema, aunque mostró valores superiores, debido al incorporar leche y al ser ésta un producto más luminoso, hace que el producto refleje mayor cantidad de luz que el huevo o la yema sola. Los valores de luminosidad permanecen entre 70-72, y prácticamente no existieron diferencias significativas hasta 60oC (P>0,05). A partir de que se alcanzó esta temperatura, se observaron diferencias estadísticamente significativas (P<0,05).

Según los valores del Test de Tukey existen diferencias estadísticamente significativas (P<0,05)>0,05). La coordenada rojo-verde aumenta hasta los 60oC, a partir de ahí se observó un descenso de los valores. La coordenada a* también presenta un comportamiento similar al huevo y a la yema; pero con valores de a* mucho más bajos, debido al menor contenido de carotenos del producto y a la fuerte componente verde de la leche, lo que se conoce como efecto dilución.

Respecto a la coordenada b* no existieron diferencias estadísticamente significativas (P>0,05) entre los niveles más bajos del factor estudiado, es decir, los valores de esta coordenadas se mantienen constante hasta 60oC. Para los niveles de 70 y 80oC, se observó un descenso de los valores de la coordenada amarillo-azul como consecuencia del aumento de la temperatura.

También a partir de los 60oC se observó un descenso de esta coordenada, que coincide con la desnaturalización térmica de las proteínas, que origina la gelificación del producto y, por tanto, un cambio en el entramano de la matriz del alimento.



Conclusiones


Al llegar a la parte final de esta investigación tenemos a bien destacar las siguientes conclusiones:

La leche ha sido el único de los ingredientes estudiados que no se ha visto afectado en sus componentes de color por el tratamiento térmico. La clara de huevo presenta una mayor sensibilidad a la temperatura, ya que los principales cambios ocurren a temperaturas superiores a 50oC, mientras que en la yema, huevo entero y la mezcla de huevo entero y leche los cambios en el color, ocurren a los 60oC.

El tratamiento térmico provoca en la clara que ésta sea más luminosa, con una mayor componente verde (-a*) y componente amarilla (+b*).

El tratamiento térmico provocó que las muestras de yema, huevo entero y mezclas, fuese más claras y que la componente roja (+a*) y amarilla (+b*) disminuyeran.

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