Bases tecnológicas, bioquímicas y sensoriales para la obtención de un producto mínimamente procesado con vida útil extendida a base de duraznos tratados por irradiación gamma

Tesis para obtener el grado académico de “Máster Internacional en Tecnología de Alimentos” otorgado por Università di Parma, Italia, y la Universidad de Buenos Aires, en septiembre de 2020

Las frutas y hortalizas representan una rica fuente de nutrientes, que incluyen vitaminas, minerales, fibras y otras sustancias bioactivas que son cada vez más apreciadas por parte de los consumidores, en virtud de la asociación entre su ingesta y el bajo riesgo de sufrir enfermedades crónicas. En este sentido, la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) recomienda, como objetivo poblacional, la ingesta de un mínimo de 400 g diarios de frutas y hortalizas para contribuir a la prevención de enfermedades crónicas como las cardiopatías, el cáncer, la diabetes o la obesidad, así como para prevenir y mitigar varias carencias de micronutrientes, sobre todo en los países menos desarrollados. Por otra parte, el ritmo de vida actual, hace que se reduzca cada vez más el tiempo disponible para las preparaciones culinarias que permitan la incorporación de las mismas a la dieta diaria. Dado que en Argentina, el consumo alcanza sólo a la mitad de las recomendaciones de FAO, surge la oportunidad de inserción en el mercado, de las frutas y hortalizas mínimamente procesadas (FyHMP), ya que representan una forma de conveniencia, por estar listas para su consumo, facilitando además su transporte y su comercialización, en envases prácticos para llevar y generalmente en porciones individuales. El principal problema con estos productos es que, al estar pelados y/o cortados, se genera un cierto nivel de daño en los tejidos, que desencadena procesos como el ablandamiento, la pérdida de agua, el incremento del metabolismo y de la susceptibilidad al pardeamiento enzimático y a la contaminación microbiana, limitando de manera importante su vida útil. Para la conservación de estos productos se utilizan diferentes estrategias combinadas, de forma sinérgica o al menos aditiva, de manera que su aplicación en condiciones suaves, permita preservar las características originales del producto fresco. La elaboración de las FyHMP representa un verdadero desafío tecnológico. En este sentido, se han comenzado a ensayar distintas tecnologías emergentes no térmicas, las cuales están alcanzando un desarrollo importante en la conservación de productos frutícolas. La tecnología de Irradiación Gamma se presenta como una alternativa promisoria para la preservación de FyHMP, ya que a diferencia de los procesos térmicos convencionales, no altera los pigmentos y componentes nutricionales y del flavor. Además, los procesos de irradiación a dosis adecuadas pueden modificar las características texturales de las frutas, aumentando adicionalmente su capacidad antioxidante y disminuyendo las actividades enzimáticas relevantes para los procesos alterantes. La Irradiación de alimentos, aplicada en la forma de ionización gamma (fuente empleada Cobato-60), consiste en la exposición de los productos a la energía emitida por la fuente de radiación, de forma tal que el producto absorba una cantidad controlada de energía por unidad de masa. En una planta industrial de Irradiación, el control de la dosis absorbida se realiza a través de un único parámetro, el tiempo de exposición. Los productos pueden procesarse en sus envases originales definitivos, y luego del tratamiento pueden ser utilizados o consumidos sin necesidad de cuarentena. Por su naturaleza, la radiación gamma no produce radiactividad inducida ni radiación residual, y no hay transferencia de calor al producto durante el proceso. Esto constituye una gran ventaja, respecto de los métodos tradicionales de esterilización o pasteurización por calor. En cuanto a su aplicación en alimentos, la irradiación ha sido utilizada con el fin de obtener diversos efectos, tales como: inhibición de brotes, desinsectación y descontaminación fúngica y microbiana, desparasitación, retraso de la maduración y senescencia, tendiente a una mayor vida comercial, y eventualmente, la esterilización de alimentos, siendo muy efectiva para prevenir enfermedades transmitidas por alimentos (ETAs). Se ha comprobado que este método, no produce cambios nutricionales significativos ni efectos nocivos sobre la salud (teratogénicos, mutagénicos o cancerigénicos). Es importante mencionar que, además, la Irradiación de Alimentos presenta una gran actualidad, habida cuenta de la reciente modificación del Código Alimentario Argentino (Resolución Conjunta N° 13 - E/2017, Secretaría de Agregado de Valor del Ministerio de Agroindustria y Secretaría de Políticas Regulación e Institutos del Ministerio de Salud de la Nación, publicada en el Boletín Oficial el 06/10/2017), la cual promueve su aplicación, extendiendo la misma a distintos tipos de productos, incluidas las frutas y hortalizas frescas. Además, esta tecnología se encuentra aprobada y legislada en la Directiva 1999/2/CE del Parlamento Europeo. El objetivo general de la presente tesis fue realizar aportes significativos desde el punto de vista científico-tecnológico, que permitan entender mejor el efecto de la irradiación gamma en combinación con otras estrategias de barrera, como el envasado en atmósferas modificadas, sobre distintos parámetros bioquímicos, nutricionales y sensoriales en duraznos mínimamente procesados, en relación a distintos factores, como la aptitud varietal, la madurez de cosecha y los tratamientos tecnológicos durante suprocesamiento, que en definitiva constituyen las bases para la obtención de un producto final con alta aceptabilidad, calidad nutricional y vida útil extendida. Dentro de la estrategia del trabajo, se determinó primeramente la necesidad de combinar la tecnología de irradiación gamma y el envasado con distintas permeabilidades a los gases, para evitar el pardeamiento enzimático del producto. Además, se definió el proceso de producción de este último. Así, rodajas de durazno fueron sumergidas en solución de 20 ppm HClO, para descontaminación superficial y luego en 1% (p/v) ácido ascórbico y 0,5% (p/v) ácido cítrico, para control del pardeamiento enzimático. Posteriormente, los duraznos fueron envasados en bandejas cubiertas de film de PVC y luego con bolsas Cryovac-BB2620, tratados a distintas dosis de irradiación con fuente de rayos gamma (radioisótopo empleado: Cobalto-60) en la Planta de Irradiación Semi-Industrial (PISI) del Centro Atómico Ezeiza, que pertenece a la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA). En un primer ensayo se utilizaron tres variedades de durazno [Prunus persica (L.) Batsch] cosechadas en EEA-INTA San Pedro, siendo procesadas y tratadas a dosis de 0,5 y 1,0 kGy, según lo recomendado en bibliografía. Los resultados no mostraron diferencias apreciables entre las muestras controles y tratadas, evidenciando que el tratamiento de irradiación no influye sobre los parámetros cromáticos e induce una mayor estabilización de la firmeza durante el período de conservación. Una vez comprobada la eficacia de la irradiación gamma como factor de preservación de duraznos mínimamente procesados, se optimizaron las condiciones del tratamiento para evaluar no sólo los parámetros cromáticos y texturales, sino también los aspectos sensoriales, bioquímicos y morfológicos, para comprender mejor el efecto de los tratamientos sobre la calidad del producto irradiado. Además, se comprobó que la irradiación no tuvo asociado un componente térmico significativo, ya que no existió un aumento considerable de la temperatura del producto durante el proceso. La aplicación de una dosis de 1,0 kGy produjo una mínima alteración del color, aunque generó el ablandamiento de los tejidos, lo cual puede considerarse, desde un punto de vista tecnológico, un aspecto positivo, ya que permitiría cosechar a los frutos en un estadío más temprano de maduración. Esto ayudaría a prevenir el debilitamiento de la estructura del fruto y a disminuir la susceptibilidad al daño mecánico y al ataque de patógenos, reduciendo en consecuencia las pérdidas poscosecha. Seguidamente se estudió la aptitud para este tipo de procesamiento de dos cultivares de durazno (en distintos estadíos de maduración), determinándose la importancia de seleccionar aquellos con menor actividad de enzimas relacionadas con el desarrollo de pardeamiento y fermentaciones, con mayor capacidad antioxidante y con mejores características sensoriales, para obtener un producto de calidad óptima y vida útil extendida. Se destaca la importancia de estudiar más variedades, para identificar las más aptas para irradiar y expandir la oferta de productos. Se encontró además en este estudio, que el tratamiento de irradiación previene el desarrollo fúngico con respecto a las muestras controles, las cuales fueron consideradas en el último período de evaluación como “no aptas por su consumo”, por tornarse visibles estructuras reproductivas y micelios de hongos, siendo esto detectado por el panel sensorial y por los estudios micrográficos. Finalmente, mediante un ensayo complementario, se evaluó el efecto de distintas dosis de irradiación (0,1; 0,3; 1,0 y 2,5 kGy), utilizando muestras de duraznos de variedad para uso industrial. Los resultados mostraron el efecto positivo de las dosis bajas, en el rango entre 0,1 y 1,0 kGy, mientras que el tratamiento a 2,5 kGy indujo una reducción considerable en la firmeza y desarrollo acelerado del pardeamiento, por lo que el rango mencionado es el más adecuado para mejorar la conservación de las muestras. Como conclusión general, puede afirmarse que los duraznos tratados por irradiación mantienen mejor su calidad por períodos más prolongados, pudiendo aún ser considerados como “frescos”, en función de sus características de apariencia, textura y flavor, y actividad de sus procesos metabólicos. Por lo tanto, la irradiación gamma constituye una tecnología promisoria para preservar duraznos mínimamente procesados, siendo necesario profundizar los conocimientos científico-tecnológicos que contribuyan a la ampliación en el mercado de las opciones de productos ionizados. Se destaca especialmente la importancia de generar información verídica, que contribuya a educar sobre la seguridad de esta tecnología y revertir la actitud del consumidor. Sin dudas, el avance de las investigaciones y desarrollos futuros permitirán una difusión creciente de esta tecnología a nivel industrial, logrando la aceptación y producción de los alimentos irradiados a una mayor escala.

Instituto de Investigación de Tecnología de Alimentos

Fil: Colletti, Analía Cecilia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Investigación Tecnología de Alimentos; Argentina.

Fil: Colletti, Analía Cecilia. Instituto de Ciencia y Tecnología de Sistemas Alimentarios Sustentables (UEDD INTA CONICET); Argentina.