Evaluación de la efectividad del uso de luz ultravioleta de onda corta (UV-C) asistida por otros factores en la preservación de jugos claros y turbios a escala piloto

Institución otorgante:

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Fecha:

2023-05-12

Tipo de documento: 

info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
 

Formato:

application/pdf

Idioma:

spa

Temas:

LUZ UV-C - TECNOLOGIAS ASISTEDAS - JUGOS FRUTALES - MICROBIOLOGIA PREDICTIVA - ESTUDIOS SENSORIALES - CALIDAD FISICOQUIMICA - UV-C LIGHT - ASSISTED TECHNOLOGIES - FRUIT LUICES - PREDICTIVE MICROBIOLOGY - SENSORY STUDIES - PHYSICOCHEMICAL QUALITY

Descripción:

El objetivo general de esta tesis es desarrollar un procesamiento a escala piloto de jugos frutales claros y de alta turbidez mediante la aplicación de luz ultravioleta de onda corta (UV-C) asistida por temperatura moderada, con el objeto de, obtener productos novedosos, seguros microbiológicamente y de elevada calidad organoléptica y funcional. La innovación reside en tres aspectos fundamentales: i) la utilización de luz UV-C asistida por calor moderado como método de preservación ii) el desafío de la aplicación de luz UV-C a un amplio espectro de jugos simples (claros) y complejos (blends turbios) y iii) la optimización de un equipo de procesamiento por luz UV-C a escala piloto, especialmente diseñado y construido para tal fin. Se determinaron los distintos tipos de dosis UV-C en el reactor a escalas laboratorio y piloto. Por un lado, se midió la dosis emitida por las lámparas mediante el uso de un radiómetro, por otro la dosis entregada a la muestra mediante la técnica de actinometría y finalmente la fluencia germicida determinada mediante una biodosimetría utilizando Escherichia coli ATCC 35218 y esporas de Alicyclobacillus acidoterrestris ATCC 49025 como microorganismo trazador. Se estudió la inactivación de inóculos simples y compuestos en diversos jugos (claros y turbios) utilizando ambas escalas y equipos de diferente diseño y se analizó la influencia de la asistencia de la luz UV-C por calor moderado (50 °C) y de las características físicas y ópticas de las matrices en la eficiencia del procesamiento propuesto. Se estudió la cinética de inactivación microbiana en los distintos sistemas mediante la aplicación de modelos matemáticos predictivos conceptualmente diferentes (modelo de Weibull, Coroller y Bifásico con hombro). Se estudió la influencia del procesamiento UV-C sobre diversos parámetros de calidad (contenido de polifenoles, flavonoides, actividad antioxidante, vitamina C y HMF) y sobre la actividad de tres enzimas (polifenol oxidasa, PPO; peroxidasa, POD; y pectin-metil-esterasa, PME). Por último, se realizaron estudios sensoriales, tanto estáticos como dinámicos. La efectividad del tratamiento UV-C a escala laboratorio (Hdact= 1271 mJ/cm² ) en la inactivación microbiana final alcanzada mostró no ser altamente dependiente de la microbiota acompañante, pero el modelado matemático permitió determinar la existencia de diferencias en las curvas de inactivación a tiempos intermedios de tratamiento, siendo menos eficiente el tratamiento al inocular cócteles de varias cepas de un mismo microorganismo. A escala piloto, se evidenció que la efectividad del tratamiento por luz UV-C asistida por calor moderado (Hd act=892 mJ/cm² - 50°C) dependió de las características ópticas de las matrices, siendo más efectivo en las bebidas menos complejas (jugos claros), tal como se esperaba. Los estudios de calidad sobre un jugo natural de naranja-mandarina tratado por luz UV-C asistida, a escala piloto, mostró que existió una disminución en el contenido de compuestos bioactivos de interés en el jugo, respecto de un jugo sin tratamiento. Asimismo, también se observó que la formación de HMF fue menor en el caso del tratamiento propuesto que en un jugo procesado térmicamente empleando alta temperatura. El tratamiento por luz UV-C asistida por calor moderado logró inactivar en gran medida a las enzimas PPO y POD, y en menor porcentaje la actividad de la PME. Los estudios sensoriales realizados para el jugo de naranja-mandarina tratado por el tratamiento optimizado (menor número de pasadas y de dosis recibida, Hd act optimizado= 650 mJ/cm² -50°C) de acuerdo a los resultados microbiológicos y de calidad observados, demostraron una alta aceptación del producto por parte de un panel de consumidores. Un estudio de dominancia temporal de sensaciones reveló una predominancia del sabor cítrico en el producto por sobre otras sensaciones.

Identificador:

https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7306_Fenoglio