Obtención de una bebida funcional instantánea a base de yerba mate y cassis, con alto contenido de antioxidantes y buena palatabilidad

• Autores: Orjuela Palacio, Juliana Marcela
• Año de publicación: 2017
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Lanari Vila, María Cecilia; Zamora, María Clara
• Materia: Ciencias Exactas; Química; yerba mate; Alimentos y Bebidas; antioxidantes; Ilex paraguariensis; análisis sensorial; cassis; bebidas en polvo
• Institución: Universidad Nacional de La Plata

Un análisis general acerca de las tendencias del mercado de bebidas en los últimos años, marca un cambio en las preferencias del consumidor hacia productos no alcohólicos, naturales y saludables, con aromas y sabores innovadores. La yerba mate (YM) y el cassis (Cs) son considerados fuentes de compuestos bioactivos como los polifenoles, antocianinas, ácido ascórbico, entre otros; los potenciales beneficios para la salud de tales compuestos han impulsado nuevos desarrollos en la industria alimentaria, aumentando la demanda de productos con alta palatabilidad, requisito crítico para cualquier alimento con alto contenido de polifenoles. La obtención de productos en polvo por liofilización permite aumentar la vida útil de los alimentos y conservar mejor las propiedades como el color, sabor, aroma, textura, actividad biológica, y una mayor capacidad de rehidratación. El uso de esta técnica para obtener bebidas en polvo a partir de Cassis e infusiones de yerba mate, permitiría llevar sus ventajas nutricionales a un mayor número de consumidores. El alto contenido de azúcar presenta dificultades técnicas debido a la baja temperatura de transición vítrea de algunos componentes (azúcares de bajo peso molecular y ácidos orgánicos); y la alta higroscopicidad genera pegajosidad, colapso y problemas de fluidez durante el procesamiento y almacenamiento. La adición de agentes coadyuvantes como la maltodextrina antes del secado puede ayudar a reducir esos problemas. Para obtener productos en polvo de óptima calidad y estables durante el almacenamiento, se deben considerar sus propiedades de sorción. Se desarrollaron diferentes formulaciones a partir de polvos liofilizados de YM/Cs/maltodextrina/ con adición de azúcar/edulcorante y aromas; evaluadas en diferentes etapas, la primera de estas incluyó la evaluación de la aceptabilidad, atributos de diagnóstico e intensión de compra de diferentes formulaciones de una nueva bebida en polvo. Se analizó el efecto de la exposición repetida, basado en la hipótesis de que el consumo repetido puede contribuir a una calificación más positiva de la bebida y a un aumento en la intención de compra. En una etapa posterior, se aplicaron diferentes metodologías sensoriales para lograr los ajustes en la formulación para satisfacer los requerimientos del consumidor, mejorando la aceptabilidad y optimizando los atributos sensoriales. Finalizando con la caracterización sensorial de la bebida en polvo, por medio de técnicas de cuantificación estáticas, perfiles dinámicos y el análisis del efecto de la ingesta múltiple sobre su aceptabilidad simulando condiciones de un consumo habitual. Se realizaron estudios de almacenamiento a diferentes temperaturas y humedades relativas, determinando las propiedades de sorción por medio del modelado de diferentes ecuaciones(GAB, Oswin, Halsey y Caurie); evaluando los cambios debidos a la humedad relativa de almacenamiento sobre las propiedades físicas y químicas de las formulaciones en polvo; se determinó el diagrama de estado para la fase amorfa y los valores críticos de almacenamiento (awC y WcC) y se estudió el efecto de la digestión gastrointestinal sobre los compuestos bioactivos y la actividad antioxidante mediante una simulación (in vitro) de 2 etapas, una etapa gástrica y una etapa intestinal. Fue posible obtener una bebida instantánea saludable de alta palatabilidad a partir de infusiones de Yerba mate y Cassis, permitiendo que las ventajas nutricionales de estos ingredientes lleguen a un mayor número de consumidores. Se logró determinar la concentración óptima de la infusión YMI, ajustando el atributo astringencia; además de establecer el contenido de azúcar, edulcorante y aroma “Fruto rojos” comercial necesarios para potenciar los atributos de dulzor y aroma, de gran importancia para la aceptabilidad del producto final. Se caracterizó el perfil sensorial del producto final, el cual se destacó por una apariencia atractiva, de color y brillo intensos, pronunciado aroma a frutos rojos y buen balance entre el dulzor y la acidez. El uso de las metodologías dinámicas permitió conocer el perfil sensorial dinámico de la bebida final, caracterizada por dos atributos dominantes en el tiempo “Frutos rojos y Dulzor” y una alta aceptabilidad global sostenida durante las diferentes ingestas. Estos resultados indican una adopción exitosa por parte de los consumidores. Las propiedades de sorción por medio del modelado de diferentes ecuaciones, indicaron que en los casos estudiados GAB fue el modelo que mejor representa el comportamiento de sorción de agua de las diferentes bebidas en polvo. El producto de estudio presentó una alta estabilidad en sus características físicas (color, solubilidad; morfología) y químicas (contenido de polifenoles, antocianinas, ácido ascórbico y actividad antioxidante) cuando se expuso a humedades relativas entre 11 y 33%; superando el 43.2% HR fueron apreciados cambios de la microestructura y la disminución en la concentración de los compuestos bioactivos y la actividad antioxidante, provocando una pérdida de la calidad nutricional. Un almacenamiento a 76%HR produjo la completa degradación de la estructura del polvo formando una goma. Las condición de almacenamiento para garantizar el estado vítreo y minimizar el deterioro físico del producto por apelmazamiento y la pérdida de la calidad nutricional debido al deterioro en los compuestos bioactivos y la baja en la actividad antioxidante fueron: T≤20ºC; %HR<43.2% y Wc< 0.051 kg agua/ kg m.s. Se sugiere el uso de un envasado con materiales de baja permeabilidad al vapor de agua para extender la vida útil del polvo. La simulación de digestión in vitro evidenció un fuerte efecto sobre los compuestos bioactivos, los cuales alcanzaron niveles muy bajos durante las fases gástrica e intestinal; sin embargo la actividad antioxidante permaneció alta, sugiriendo que durante el proceso de digestión pueden tener lugar transformaciones de los bioactivos a otras formas con alta actividad antioxidante. En el análisis realizado durante este estudio solo se expone las posibles concentraciones bioaccesibles para ser absorbidas.
Doctor en Ciencias Exactas, área Química
Universidad Nacional de La Plata
Facultad de Ciencias Exactas