El uso de ultrasonidos para la mejora de zumos & batidos y zumos

Investigadores de la Universidad Técnica de Berlín descubrieron que la ultrasonicación es un método de procesado muy eficaz para mejorar los zumos de frutas y verduras, así como los batidos. Al ser una técnica de procesado de alimentos no térmica, los ultrasonidos proporcionan un tratamiento suave pero eficaz que intensifica los sabores y estabiliza y conserva los zumos y purés. Los resultados de los tratamientos ultrasónicos de zumos incluyen la mejora de los sabores, la estabilización y la conservación.

La aplicación de ultrasonidos en los procesos de producción alimentaria es un campo de creciente interés para los fabricantes de alimentos. A diferencia de los ultrasonidos de baja intensidad (intensidades < 1 W/cm²), que puede utilizarse para ensayos no destructivos y obtención de imágenes, ultrasonidos de potencia (intensidades > 5 W/cm²) provoca la alteración del material y puede utilizarse para la mejora de procesos versátiles en la industria alimentaria. Las ondas ultrasónicas son ondas de compresión que interactúan mecánicamente con el producto sometido a sonicación. Las compresiones cíclicas y las rarefacciones pueden influir en la estructura celular. A amplitudes de presión elevadas, los ultrasonidos de potencia provocan cavitación, el crecimiento e implosión de burbujas de gas, que se acompaña de picos de presión y temperatura y homogeneiza y estabiliza los sistemas dispersos. Hielscher Ultrasonics e investigadores del Departamento de Biotecnología Alimentaria e Ingeniería de Procesos Alimentarios de la Universidad Técnica de Berlín investigaron los efectos positivos de los ultrasonidos para mejorar la calidad, la estabilidad y el sabor de los batidos; bebidas mezcladas y refrigeradas a base de zumos y purés de frutas y verduras.

Aunque no existe ningún derecho legal que limite los ingredientes de los batidos a productos puramente hortofrutícolas, los productores pretenden comercializarlos como productos sanos y valiosos. En consecuencia, se pretende producirlos sin añadir estabilizantes, potenciadores del sabor ni colorantes. Sin embargo, los zumos y purés suelen tener un alto contenido de pulpa. Por lo tanto, tienden a la separación de fases, lo que da lugar a un aspecto menos atractivo del producto. Por este motivo, la mayoría de los batidos disponibles actualmente contienen plátano como ingrediente principal, lo que reduce la separación de fases debido a un aumento de la viscosidad.

 
Se pueden aplicar ultrasonidos para alterar las partículas de pulpa y afectar a la distribución del tamaño de las partículas. Un menor tamaño de las partículas se traduce en una menor velocidad de sedimentación, lo que conlleva una reducción de la sedimentación y una mayor estabilidad de almacenamiento. Además, esta desintegración de las partículas puede conducir a una mayor liberación en el zumo de componentes del sabor, pigmentos de color y constituyentes celulares como azúcar o compuestos aromáticos volátiles. El resultado es una mejora de la intensidad del color, el dulzor y la impresión aromática. Además, la reducción del tamaño de las partículas influye en la sensación en boca, dando lugar a una impresión general más suave.
Para garantizar una cierta vida útil de los batidos, las mezclas deben pasteurizarse. Sin embargo, los tratamientos térmicos siempre repercuten en la calidad del producto, el color y la impresión de frescura. En consecuencia, la reducción de las temperaturas de procesado es uno de los principales focos de atención de la industria alimentaria. Los ultrasonidos tienen un efecto sinérgico en la inactivación de microorganismos y enzimas cuando se aplican en combinación con temperatura, lo que se denomina termosonicación, o presión elevada, lo que se denomina manosonicación. Además, se conocen resultados positivos de la combinación de los tres parámetros bajo el término de manothermosonication. Se supone que las células tratadas con ultrasonidos se vuelven más susceptibles a otros factores de estrés como la presión y el calor. Además, las ondas ultrasónicas pueden alterar las capas límite e inducir la mezcla, lo que mejora la transferencia de calor. Por lo tanto, otro objetivo del proyecto de investigación es la reducción de las temperaturas de pasteurización mediante el desarrollo de un proceso de conservación asistido por ultrasonidos. Se prevé la mejora de la calidad del producto y la reducción de los costes energéticos, manteniendo o ampliando al mismo tiempo la seguridad y la vida útil del producto.
Los efectos integrales de los ultrasonidos, que podrían permitir la mejora simultánea de las características de sedimentación, sabor, aspecto, sensación en boca y estabilidad microbiológica y enzimática de los batidos como productos de alto valor, podrían representar una ventaja importante para la industria alimentaria y la comercialización de bebidas de frutas y verduras frescas en el futuro. Además, podría reducirse el porcentaje de plátano u otros ingredientes de alta viscosidad, al mejorar la estabilidad del producto mediante tratamientos ultrasónicos y permitir la creación de nuevas variedades de smoothies.
 
Contacto en la Universidad Técnica de Berlín:
K. Schoessler
katharina.schoessler (arroba) tu-berlin.de
Teléfono: +49 (0) 30 3147 1847
 

Izquierda: zumo de naranja sin tratar; Derecha: zumo de naranja sonicado
La homogeneización ultrasónica de alto cizallamiento produce un zumo estable sin sedimentación