Evaluación de los cambios en compuestos fenólicos durante la obtención de un snack extruido adicionado con harina de fresa

Abstract

La fresa es uno de los cultivos de frutas más populares en todo el mundo, es caracterizada por su sabor, su valor energético y su atractivo color. También es una fruta versátil, ya que se puede utilizar en productos frescos, congelados o procesados. Contiene muchos componentes importantes, incluidos minerales, fibras y una rica fuente de fitoquímicos y vitaminas, por lo que han sido altamente clasificados entre las fuentes dietéticas más importantes de polifenoles y antioxidantes (Berutto Ahouagi et al., 2021). En Colombia, dentro de la comercialización de fresa, se distinguen varias categorías conocidas como tipo extra, de primera, segunda, tercera, cuarta y quinta categoría, las cuales difieren entre ellas por su tamaño. Las dos primeras categorías, son las que mejor se comercializan en el mercado en fresco, mientras que las otras, también llamadas tipo industrial, son dirigidas por lo regular a otro tipo de mercados como el de pulpas, mermeladas y procesados debido a su menor tamaño. Para la evaluación inicial de la fresa, se realizó una caracterización físico-química obteniendo los siguientes resultados: °Brix (7,69), acidez titulable (0,89), pH (3,47) e índice de madurez (8,64). El análisis proximal de la fresa fresca arrojó resultados de humedad: 92,2051%, cenizas: 1,6573%, extracto etéreo: 0,5241%, proteína total: 0,7157%, fibra cruda: 2,1721% y extracto libre de nitrógeno: 2,7257%. El contenido de polifenoles totales de la fresa fresca fue de 21,6201 mg AG/g muestra b.s, los valores de capacidad antioxidante fueron de 133,4181 μmol TROLOX/g muestra b.s por el método ABTS y 22,2912 μmol TROLOX/g muestra b.s por el método DPPH, en cuanto a antocianinas y azúcares reductores los valores fueron de 0,5063 mg pelargonidina 3-O-glùcosido/g de muestra b.s y 52,1840 mg glucosa/g de muestra b.s respectivamente. En el secado de la fresa, se utilizó un diseño unifactorial, en donde el factor fue la temperatura y los niveles fueron 40, 55 y 70°C. A partir de la cinética de secado, se realizaron gráficas de humedad libre respecto al tiempo y velocidad de secado respecto a humedad libre. Al final, se realizó una caracterización química de la harina de fresa secada a las diferentes temperaturas, en donde se observó que hubo una reducción del contenido de polifenoles extractables entre un 12 a 32%, mientras que un aumento en los polifenoles hidrolizables de más del 100%. En cuanto a las antocianinas, estas incrementaron de forma significativa de un 20 a 100% frente al valor obtenido en fresa fresca. Por el contrario, la capacidad antioxidante tanto por el método ABTS como DPPH disminuyó, observándose pérdidas de hasta 89,51% por el método ABTS y de un 66,91% para el método DPPH. Posteriormente, se llevaron las muestras a un proceso de extrusión, en donde se realizó una caracterización química a los snacks. Los polifenoles y antocianinas, mostraron una disminución después del proceso de 50 a 80% para compuestos fenólicos y de un 30 a 60% para el contenido de antocianinas. En cuanto a la capacidad antioxidante, se observó que esta aumento, tanto por el método ABTS como por DPPH en más del 100% en cada muestra. El análisis colorimétrico arrojó que la luminosidad (L*) y la coordina a* disminuyeron, mientras que la coordenada b*aumento. Los resultados arrojaron que en cuanto a índice de expansión los valores oscilaron entre 1,3996 y 1,4942, mientras que los valores de dureza se encontraron dentro del rango de 12,5172 y 25,6990N. Finalmente, los resultados de azúcares reductores de todos los snacks presentaron un aumento de más del 100% en comparación a los de la fresa fresca. La caracterización inicial, permitió clasificar las fresas según la NTC 4103 en un rango de calibre C y un estado de madurez entre 5 y 6. El análisis fisicoquímico, determinó que estas categorías de fresa presentan valores importantes de compuestos fenólicos, por lo que su aprovechamiento ayudaría tanto a la producción de fresa como a los pequeños productores. La cinética de secado, permitió determinar parámetros como humedad y velocidad de secado, con el fin de conocer el comportamiento de la muestra y así poder observar las diferentes etapas que se producen durante la deshidratación. El secado provocó una disminución de la capacidad antioxidante y el contenido de polifenoles extractables ya que estos están más expuestos a la degradación y oxidación por causa de algunas enzimas como la polifenol oxidasa después del colapso que sufre la pared celular. Sin embargo, los polifenoles hidrolizables presentaron un aumento al igual que las antocianinas, debido a la liberación de estos de la matriz celular. La extrusión, a diferencia del secado de la fresa, disminuyó los compuestos fenólicos y antocianinas, posiblemente a parámetros propios del proceso, como lo son las altas temperaturas (125°C), velocidad del tornillo, cizallamiento, humedad y altas presiones, los cuales son muy agresivos y permiten la formación de algunos compuestos productos de la reacción de Maillard como los furanos. En cuanto a los resultados del análisis colorimétrico en los snacks, posiblemente fueron ocasionados por el procesamiento térmico, en donde se redujo el color rojo característico de la fresa por la degradación de las antocianinas, tornándose un color más amarillo evidenciado en el aumento de la coordenada b*. Las pruebas físicas están relacionadas con otros factores como por ejemplo la actividad de agua, la cual juega un papel importante dentro del extrusor, ya que, si se utilizan las harinas muy húmedas, estas aumentaran la humedad dentro del extrusor, provocando a su vez un aumento de la dureza. Finalmente, en los azúcares reductores se pudò evidenciar un incremento notable de estos compuestos, ocasionado posiblemente a algunas enzimas generada en los diferentes procesos, las cuales, con ayuda de la temperatura, reducen los azúcares complejos a sus monómeros más simples, generando así, el aumento de los mismos.