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Ovalle-La Serena, 8-9 octubre 2014

Depto. Agroindustria y Enología Facultad de Ciencias Agronómicas Universidad de Chile

Prof. Dra. Carmen Sáenz H. Bioquim. Ana M. Fabry

AGREGANDO VALOR A TUNAS DE COLORES

Proyecto Validación técnico-comercial de especies frutales de bajo requerimiento hídrico para aumentar la rentabilidad del agua en la Región de Coquimbo. FIC-Coquimbo. Código BIP 30127538-0

Origen de las Opuntia

América, probablemente México donde existe la mayor diversidad… Según Bravo (1991) la domesticación de estas especies (Opuntia ficus-indica) comenzó hace unos 8000 años...

Códice Mendocino (1541-1542). Escrito en náhuatl y castellano.

Representa la fundación de Tenochtitlán por los aztecas (1325)

Tenochtitlan (del náhuatl:

te: piedra; nochtli: nopal;

tlan: tierra o abundancia de… ) “Tierra o sitio del nopal que crece

sobre la piedra”

Se conocen cerca de 300 especies… Sólo 10 ó 12 son utilizadas por el hombre: para producción de fruta, nopalitos (cladodios tiernos), forraje o cochinilla.

Especies del género Opuntia

Entre las especies cultivadas para producción de fruta: Opuntia ficus-indica,

Opuntia amyclae, Opuntia albicarpa,

Opuntia xoconostle, Opuntia megacantha y Opuntia

streptacantha.

Especies del género Opuntia

Opuntia matude Scheinvar O. albicarpa Scheinvar

O. ficus-indica

Más cultivada en el mundo Opuntia ficus-indica

O. xoconostle

O. amyclae

Principales países productores

Tuna para fruta México Marruecos Túnez Sud-Africa Etiopía Italia….

Otros países: Israel, Turquía, Grecia, Eritrea, Algeria, Egipto, India, España,

Bolivia, Venezuela, E.E.U.U…

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LA TUNA COMO ALIMENTO

FRUTO BASTANTE CONOCIDO POR LOS CONSUMIDORES DE CASI TODOS LOS CONTINENTES…CON MAYOR O MENOR APRECIO…

ELEVADA CONCENTRACIÓN DE AZUCARES Y POLIFENOLES CON DEMOSTRADA ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE

BUENAS CARACTERÍSTICAS NUTRICIONALES (SIMILARES A OTRAS FRUTAS)

EN MUCHOS PAÍSES LIMITADO AL CONSUMO COMO FRUTO FRESCO

NUEVAS ALTERNATIVAS A TRAVES DE LA INDUSTRIALIZACIÓN QUE MEJORA LA CADENA AGROALIMENTARIA. Y LLEVA A UN AUMENTO DE PLANTACIONES, MANO DE OBRA, DESARROLLO AGRICOLA, DESARROLLO DE ZONAS ARIDAS…

VALOR AGREGADO, CONSERVACIÓN

LA TUNA COMO ALIMENTO

POSIBILIDADES DE USO E INDUSTRIALIZACIÓN

Pulpas, jugos y néctares

Mermeladas y jaleas

Dulces (tipo dulce de membrillo)

Helados

Deshidratados (menos explorados)

Frutos confitados

Aceite de las semillas

Además de la industria de nopalitos y polvos de nopal

Resultados de nuestras

investigaciones y de otros grupos, están recogidos en detalle

en el libro “Utilización agroindustrial del

nopal” (FAO Nº162, 2006).

2006

1985-2005

Líneas de proceso para obtener diversos

productos de tunas y nopalitos

Las versiones en español (2006) y en inglés (2013)

están disponibles gratis en: www.fao.org

FAO-ICARDA International Technical Cooperation

Network on Cactus

Italia y México

Marruecos E.E.U.U.

Namibia, Argentina, E.E.U.U.

Productos de tunas en el mercado

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Productos de nopalitos en el mercado

México y E.E.U.U.

Tunas de colores, gran potencial… y un desafío !!

Potencial agrícola, alimentos, compuestos bioactivos, ingredientes funcionales

Compuestos bioactivos

Compuestos bioactivos, fitoquímicos o funcionales: compuestos presentes en plantas con beneficios para la salud

Su efecto depende de la dosis consumida

No todos los alimentos que contienen compuestos funcionales son

alimentos funcionales

COMPUESTOS BIOACTIVOS EN FRUTOS DE COLORES

• Pigmentos en frutos: Betalaínas y Carotenoides con actividad antioxidante • Otros antioxidantes: Polifenoles, ácido ascórbico

ELABORACIÓN DE LAMINAS DESHIDRATADAS DE TUNAS

ANARANJADAS

DESHIDRATACIÓN

PROCESO ANTIGUO DE CONSERVACIÓN, COSTO ASEQUIBLE, USO DE ENERGÍA SOLAR, PRODUCTOS ENERGÉTICOS DE LARGA VIDA ÚTIL…

Tunas anaranjadas: cosecha, desespinado, lavado y selección

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Limpieza de tunas (Orly farm,Israel) Pelado manual (higiene)

Pulpado de tuna anaranjada:

pulpadora eléctrica con tamiz de acero

inoxidable

CARACTERISTICAS TECNOLOGICAS

Parámetro Valor

pH 6,04 ± 0,01

Acidez titulable (% ácido

cítrico)

0,038 ± 0,002

Sólidos soluble (°Brix) 13,5 ± 0,30

Humedad (%) 93,3 ± 0,11

Color

L

a*

b*

C*

h°

55,9± 0,34

48,8± 0,13

92,9± 0,52

104,9± 0,52

62,3± 0,07

Formulaciones (mezclas) para elaborar láminas deshidratados

de tuna Porcentajes F1 F2 F3

Pulpa de tuna 100 75 70

Pulpa de manzana 0 25 30

Azúcar 10 10 10 Todas ajustadas a 0,4% acidez

Base: Sepúlveda et al., 2000; Sepúlveda et al., 2003

Formulación

/Parámetro

F1 F2 F3

pH 6,2 ± 0,01 4,74 ± 0,01 4,20 ± 0,03

Acidez titulable (% ác. cítrico) 0,03± 0,00 0,06± 0,01 0,13± 0,01

Sólidos solubles (°Brix) 22,6± 0,10 20,6± 0,81 20,3± 0,25

Características tecnológicas de formulaciones de láminas de tuna anaranjada

Formulación L a* b* C* hº

F0 37,6±0,37 32,8±0,22 63,6±0,67 71,6±0,69 62,7±0,10

F1 41,5±0,32 38,6±0,06 70,1±0,53 80,0±0,49 61,1±0,15

F2 33,9±0,41 31,1±0,36 57,3±0,67 65,2±0,75 61,5±0,09

F3 36,5±0,04 30,6±0,11 61,5±0,07 68,7±0,10 63,6±0,07

F0= Pulpa de tuna

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Ingredientes

Escaldado de manzanas trozadas

Mezcla de los ingredientes

Elaboración de las mezclas para preparar las láminas deshidratadas

Línea de flujo del proceso

Láminas de frutas (“fruit sheets”) y barras (“fruit bars”)

se elaboran con la misma tecnología

aw =0.568-0.632

Horno Excalibur (USA) de laboratorio

Laminas deshidratadas

T Intensidad de color

Brillo Homegeneidad de la Unidad

Intensidad Aromática

Aroma a Caramelo

Aroma a Tuna

F1 8,74a 10,8b 9,00a 5,93a 5,81a 4,12a

F2 9,24a 6,50a 10,0a 4,43a 5,11a 2,96a

F3 10,0a 7,40a 9,67a 4,98a 5,23a 3,20a

T Dulzor Acidez Adhesividad Dureza

F1 9,66a 7,16a 10,36b 9,96b

F2 8,63a 8,00a 6,23a 3,78a

F3 8,90a 7,51a 5,68a 4,60a

Parámetros de calidad sensorial de las láminas de tuna seleccionadas

Escala de 1 a15

Formulación seleccionada: F3

OTRAS LAMINAS DE TUNA Y MANZANA

CCAARRAACCTTEERRIISSTTIICCAASS TTUUNNAA

PPUURRPPUURRAA

TTUUNNAA

VVEERRDDEE

TTUUNNAA

AANNAARRAANNJJAADDAA

SOLIDOS

SOLUBLES (°Brix)

76.9 ± 0.28

84.0 ± 0.0

76.9 ± 1.13

ACIDEZ (% Ac

citrico)

1.4 ± 0.06

1.4 ± 0.01

1.5 ± 0.01

SS/ACIDEZ

55.0 ± 2.24

58.0 ± 0.56

50.7 ± 0.27

HUMEDAD(%)

10.4 ± 0.04

9.7 ± 0.78

11.5 ± 0.09

Fuente: Sepúlveda et al., 2003

Barras de pulpa de tuna, pulpa de manzana con cáscara y semillas de linaza

T = 75% pulpa tuna /25% manzana T1, T2 = sacarosa (6%) T3= sucralosa (0,01%) + semillas linaza (1%)

Compuestos Ensayo I (tuna anaranjada)

T1 T2 T3

Polifenoles

(mg EAG/Kg)

1445,3 a 1365,0 a 1640,1 b

Ensayo II (tuna púrpura)

T1 T2 T3

Polifenoles

(mg EAG/Kg)

1404,7 a 1438,0 b 1846,0 b

T1 T2 T3

E I

E II

Fuente: Tesis P. Lisham, 2009. Datos no publicados

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Muestra/Parámetros

de color

L a* b* C* hº

Pulpa tuna anaranjada 38,9± 0,97 32,6± 0,09 65,5± 1,67 73,1± 1,53 63,5± 0,53 Mezcla láminas tuna anaranjada

35,8± 0,09 28,4± 0,09 59,9± 0,21 66,3± 0,22 64,6± 0,03

Pulpa tuna púrpura 8,13± 0,54 36,6± 0,91 13,2± 0,93 38,9± 1,17 19,9± 0,84 Mezcla láminas tuna púrpura

6,78± 0,12 34,3± 0,31 10,8± 0,18 36,0± 0,34 17,5± 0,17

Parámetros de color de pulpa de tuna anaranjada, púrpura y de mezclas para

elaborar láminas deshidratadas

Muestra/Parámetro Fenoles Totales (mg EAG/L)

Pulpa tuna anaranjada 589±25 Mezcla laminas tuna anaranjada

495±47

Pulpa tuna púrpura 681±30 Mezcla láminas tuna púrpura

539±27

Fenoles totales en pulpa de tuna púrpura, anaranjada y en mezclas para láminas de tuna púrpura y

anaranjada

Tuna Intensidad color

Brillo Homegeneidad de la unidad

Intensidad Aromática

Aroma a Caramelo

Aroma a Tuna

Anaran. 10,4±3,0a 9,1±2,5a 10,4±2,4a 5,7±3,6a 4,9±3,2a 5,0±3,9a

Púrpura 12,0±2,2a 9,9±2,4a 10,3±2,7a 5,6±3,8a 4,4±3,6a 5,3±3,8a

Tuna Dulzor Acidez Adhesividad Dureza

Anaranjada 8,8±3,6a 7,0±3,0a 7,2±2,9a 8,1±3,7a Púrpura

8,1±1,3a 5,7±3,5a 7,4±3,6a 6,9±3,4a

Calidad sensorial de las formulaciones de láminas de tuna

anaranjada y púrpura

No hay diferencias significativas en ningún parámetro de calidad.

Láminas de tuna púrpura: 67% de preferencias comparada con la tuna anaranjada

Muestra L a* b* C* hº

Púrpura 9,7±1,0 38,3±1,6 15,7±1,7 41,4±2,1 22,2±1,4

Anaranjada 52,9±2,8 23,5±0,62 80,8±2,13 84,1±1,9 73,8±0,7

Color de láminas de tuna anaranjada y púrpura

Lámina Capacidad antioxidante ORAC (µmoles Eq TROLOX/100 g)

Púrpura 3950±208

Anaranjada 3500±229

Capacidad antioxidante de láminas de tuna anaranjada y púrpura

Pigmentos… alternativa como colorantes alimenticios

Actualmente los consumidores

prefieren colorantes

naturales en vez de artificiales

Tunas de colores: fuente de betalaínas

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Betalaínas (rojas) de Opuntia en reemplazo de colorantes

artificiales usados en alimentos: amaranto (E-123); Ponceau 4 R

(E-124); Eritrosina (E-127),Allura red (E-129), etc.

No requiere de una nueva autorización sanitaria. Es el pigmento de la betarraga,

autorizado por E.E.U.U. y la U.E. (E-162).

Sin sabor a tierra ni nitratos

FONDECYT N°1110126

Yogurt

Las plantas del género Opuntia pueden jugar

un rol de mayor importancia en la agricultura, en el combate contra la

desertificación, en la producción de nuevos

alimentos y de compuestos

funcionales, en ayudar a salir de la pobreza a

los habitantes de zonas agrícolas

deprimidas, áridas o semiáridas… Yogurt

Colaboración: Ing. Agr., Dra. Marcela Medel