Formación de Furano en el proceso de estabilización de colado de zanahoria mediante liofilización y esterilización comercial

Abstract

Las zanahorias han sido un alimento que ha acompañado a la humanidad desde hace más de 2 milenios hasta la actualidad, formando parte del plato tanto de adultos, como ancianos, niños y bebés. Con propiedades beneficiosas como la protección a la pérdida de visión relacionada a la edad, o la prevención del sarampión en niños, entre otros tantos. La zanahoria como alimento para bebés comercial por lo general se presenta como una mezcla de distintos alimentos colados. Cuando a estos alimentos se les aplican procesos térmicos, como lo es la esterilización, e incluso la liofilización, se produce un compuesto orgánico llamado Furano. Este compuesto es un posible cancerígeno, que afecta en mayor medida a los infantes, debido a su sistema inmune en vías de desarrollo. El proceso de secado utilizado para esta investigación corresponde al de liofilización, un tipo de secado a bajas temperaturas a comparación de los demás tipos de secado; y a bajas presiones. Este proceso cuenta con 3 etapas: congelación, secado primario (por sublimación), y secado secundario (desorción). Los experimentos fueron realizados para la etapa de congelación y secado primario. Habiendo entendido el tipo de secado a utilizar, se propone realizar un estudio de la cantidad de furano generado en un puré de zanahoria liofilizado, teniendo en cuenta la existencia de datos de cantidad de furano generado en el proceso de esterilización, se pretende comparar estos datos en ambos procesos. Para esto primero se realizó una estandarización de la preparación de puré de zanahoria, donde los resultados de la prueba de textura de las rodajas de zanahoria arrojan un tiempo óptimo de cocción de 20 minutos; los resultados de la prueba de viscosidad al puré recién preparado proponen el agregado de 40 – 45 mL de agua para una viscosidad estándar. Habiendo obtenido un puré de zanahoria estándar se realizaron experimentos para la liofilización a 30 °C y 0,1 mbar por 72 horas de proceso. Los resultados de la etapa de congelación fueron de 62 minutos aproximadamente, con este tiempo el puré alcanza una temperatura de -26°C, menor a la temperatura de transición vítrea del alimento. Acto seguido se buscó una manera de conocer el tiempo de fin del secado primario, es decir, el punto donde termina de sublimar el agua congelada en el alimento. Este tiempo es complejo de determinar por lo que se aplicó la realización de 2 modelos que comparten un comportamiento similar al perfil de temperaturas experimental: el modelo de Gompertz, y el modelo Logístico. Al analizar ambos modelos se determina que el tiempo de fin del secado primario corresponde a las 50 horas de secado, y las temperaturas se estabilizan a las 53 horas en 25 °C aprox. Los resultados de las pruebas de humedad realizadas al puré de zanahorias previo y posterior a la liofilización muestran que hubo un 83% de agua retirada, desde un 91% a un 8% de humedad. Los resultados en la prueba de rehidratación muestran que se recupera un 78% de agua, de lo que se concluye que el alimento liofilizado es de buena calidad. Finalmente, los resultados de la medición de furano en el proceso de liofilización fueron en promedio de un 4,42 ±3,14, un valor menor al observado por los datos entregados por esterilización en estudios anteriores, esto posiblemente debido a que parte del furano es retirado junto al vapor de agua de la cámara de liofilización. Finalmente se concluye que el proceso de liofilización genera menor cantidad de furanos que la esterilización, en el caso del puré de zanahorias. Vale decir además que al ser estas cantidades mínimas en relación con la cantidad aceptable de ingesta diaria de 2 μg/kg de peso corporal/ día, para los bebés mayores de 6 meses, estos están libres de padecer los efectos adversos que este compuesto representa.