Alcance técnico del procesamiento de frutas con uso de celulasa
El uso de celulasa en el procesamiento de frutas es el debilitamiento controlado de las redes de paredes celulares que contienen celulosa para mejorar la liberación de jugo, el manejo del puré, la clarificación o la recuperación de subproductos.El tejido del fruto no se construye únicamente a partir de celulosa.La pectina controla gran parte de la viscosidad y la adhesión intercelular en muchas frutas, mientras que la hemicelulosa y la celulosa contribuyen a la resistencia estructural.Esta es la razón por la que los procesadores de frutas suelen utilizar cócteles de enzimas en lugar de celulasa pura.
La primera decisión es el producto deseado: zumo claro, zumo turbio, puré, néctar, mosto de vino, extracto de orujo o sustrato fermentado.El jugo claro puede beneficiarse de una clarificación fuerte;el jugo turbio necesita un tratamiento controlado que preserve el cuerpo deseable;Es posible que el puré necesite mejorar el rendimiento sin perder la textura que se puede tomar con cuchara.El programa de enzimas debe coincidir con la promesa del producto.
La celulasa es más útil cuando el tejido fibroso, la torta prensada o los fragmentos insolubles de la pared celular limitan el rendimiento o la filtración.Es menos útil cuando la pectina sola es la principal causa de la viscosidad.El ensayo debe incluir un control de pectinasa para que no se sobreestime la contribución de celulasa.
Uso de celulasa Mecanismo de procesamiento de frutas y variables del producto
Durante la maceración del puré, la celulasa puede abrir el tejido vegetal y aumentar la liberación de jugo.La dosis, la temperatura, el pH, el tiempo y el tamaño de las partículas del macerado deciden si el efecto es suave o destructivo.Demasiado tratamiento puede liberar un exceso de partículas finas, fenólicos o notas amargas, dependiendo de la fruta.La prensa puede mostrar un mayor rendimiento, pero el jugo puede ser más difícil de clarificar si el programa de enzimas está desequilibrado.
Para aclarar, la celulasa trabaja con pectinasa y hemicelulasa para reducir el material coloidal.Las revisiones sobre el tratamiento con enzimas de jugos de frutas describen mejoras en la extracción y filtración cuando se optimizan las mezclas de enzimas.Sin embargo, el punto final correcto depende de si el jugo final debe ser claro y brillante o naturalmente turbio.Un producto turbio estilo manzana o naranja no debe ser despojado de toda la estructura suspendida.
Algunas frutas contienen pigmentos bioactivos y compuestos aromáticos que son sensibles al calor, el oxígeno o la conservación prolongada.El tratamiento enzimático debe integrarse con la estabilización.Las revisiones de estabilización de jugos no convencionales muestran que la reducción microbiana, la inactivación de enzimas y la retención de nutrientes son objetivos del proceso vinculados.La celulasa no debería mejorar el rendimiento a costa de un color o sabor inestable.
Evidencia de medición del uso de celulasa en el procesamiento de frutas
El orujo de fruta es rico en polisacáridos de la pared celular y sólidos solubles atrapados.Los tratamientos que contienen celulasa pueden liberar azúcares, fibra soluble, fenólicos o material fermentable para productos secundarios.Esto puede reducir el desperdicio y crear ingredientes, pero el uso de alimentos requiere seguridad y revisión sensorial.El orujo también puede concentrar pesticidas, metales, semillas, pieles o compuestos amargos, por lo que la valorización no es sólo la eficiencia enzimática.
Las mezclas de enzimas producidas a partir de residuos de frutas y verduras son un área de investigación activa.Para una planta industrial, el punto importante es la coherencia: se debe controlar la actividad enzimática, las actividades secundarias y la calidad microbiana.Una preparación de enzimas variables puede cambiar el rendimiento del jugo, la turbidez, el sabor y la filtración posterior.
La hidrólisis del subproducto debe tener un punto de parada.Si la hidrólisis continúa demasiado, la fracción recuperada puede volverse viscosa, amarga o difícil de filtrar.Defina los sólidos solubles objetivo, la viscosidad, el tamaño de partícula o el rendimiento de extracción antes de que comience la ejecución.
Interpretación de fallas en el procesamiento de frutas con uso de celulasa
Los sistemas de manzanas y peras a menudo se centran en el prensado, la clarificación y la estabilidad de la turbidez.Es posible que las bayas necesiten un control cuidadoso para evitar la pérdida de color y el amargor de las semillas.Los purés de mango, guayaba y plátano pueden estar más interesados en la reducción de la viscosidad y la textura.El procesamiento de la uva puede equilibrar la liberación de jugo con la extracción fenólica.Un programa de enzimas específico para frutas es más fuerte que una recomendación de dosis genérica.
Los jugos turbios necesitan una lógica de hidrólisis parcial.El objetivo puede ser la capacidad de bombeo y una nube natural estable, no una clarificación completa.En ese caso, detenga la enzima antes, proteja el cuerpo derivado de pectina y mida la estabilidad de la nube después del almacenamiento.Los jugos claros necesitan métricas de filtración más fuertes y objetivos de turbidez más bajos.
La evaluación sensorial debe incluir la liberación de aroma, notas cocinadas, amargor y sensación en boca.Las enzimas pueden cambiar la liberación de compuestos unidos o exponer las notas de la piel y las semillas.Un mayor rendimiento con un sabor menos fresco no es una buena mejora del proceso.
El aumento de escala debe verificar la uniformidad del calentamiento y la mezcla.Un vaso de laboratorio alcanza rápidamente la temperatura de las enzimas, mientras que un tanque de puré de frutas puede tener zonas frías y bolsas de alta viscosidad.El tratamiento desigual puede crear una fracción demasiado hidrolizada y otra que aún es difícil de prensar.Es posible que sea necesario mapear el tanque o agregar por etapas para purés viscosos.
La eliminación o reutilización del orujo debe formar parte del cálculo económico.Si la celulasa aumenta el rendimiento líquido pero hace que el orujo sea más húmedo, pegajoso o más difícil de manipular, la planta puede desplazar los costos hacia abajo.Una prueba completa pesa el jugo extraído, la humedad del orujo, los residuos de filtración y la carga de limpieza.
La autorización de calidad debe indicar la condición de parada.Puede ser la viscosidad objetivo, el rendimiento de prensa objetivo, la turbidez máxima, el tiempo máximo de tratamiento o la inactivación enzimática confirmada.Sin una condición de parada, los operadores pueden seguir extendiendo el tratamiento siempre que el rendimiento parezca atractivo.
Límites de control de cambios y liberación de procesamiento de frutas con uso de celulasa
Valide el uso de celulasa de frutas con controles paralelos: sin enzima, solo pectinasa y mezcla que contiene celulasa.Mida el rendimiento en prensa, la humedad del orujo, la viscosidad, la turbidez, la filtrabilidad, el color, el aroma, el amargor, los sólidos solubles y las necesidades microbianas/de estabilización.Para purés, mida la textura y la capacidad de cuchara.Para jugos, mida la turbidez y los sedimentos después del almacenamiento.
Se debe verificar la inactivación de la enzima.La celulasa residual y las actividades complementarias pueden seguir cambiando la turbidez, la textura de la pulpa o la viscosidad en tanques y paquetes.El tratamiento térmico, el pH, el tiempo de retención y el método de estabilización deben estar vinculados al programa enzimático.El uso de celulasa en el procesamiento de frutas tiene éxito cuando mejora el rendimiento o la manipulación y al mismo tiempo preserva el carácter de la fruta que espera el consumidor.
Preguntas frecuentes
¿Cuándo es útil la celulasa en el procesamiento de frutas?
Es útil cuando el material fibroso de la pared celular limita la liberación de jugo, el flujo del mosto, la filtración o la recuperación del orujo.
¿Puede la celulasa dañar la calidad de la fruta?
Sí.El tratamiento excesivo puede crear una textura blanda, exceso de finos, cuerpo acuoso, amargor o una nube inestable.
Fuentes
- Perspectiva actual sobre la producción y aplicaciones de celulasas microbianas: una revisiónRevisión de acceso abierto utilizada para el mecanismo de la celulasa, aplicaciones alimentarias, clarificación y procesamiento de jugos de frutas.
- Extracción y clarificación enzimática añadida de jugos de frutas: una revisiónRegistro de revisión revisado por pares utilizado para la extracción, clarificación y procesamiento asistido por enzimas de jugos de frutas.
- Enzimas microbianas y principales aplicaciones en la industria alimentaria: una revisión concisaRevisión de acceso abierto utilizada para aplicaciones de enzimas, beneficios de procesos y limitaciones de la industria alimentaria.
- Producción de multienzimas microbianas, pectinasas, celulasas y amilasas utilizando residuos de frutas y verduras como sustrato: una revisiónRevisión de acceso abierto utilizada para mezclas de pectinasa-celulasa-amilasa y producción de enzimas de residuos de frutas y verduras.
- Estabilización no convencional de jugos de frutas y verduras: descripción general, limitaciones tecnológicas y comparación de costos energéticosRevisión de acceso abierto utilizada para la estabilización del jugo, la inactivación de enzimas y las restricciones del proceso después de la extracción.
- Revisión crítica de la carne cultivada desde una perspectiva nórdicaRevisión de acceso abierto utilizada para la producción de carne cultivada, el escalado, las células, los medios y el contexto de seguridad.
- Trazabilidad metrológica en tecnologías analíticas de procesos y tecnologías de punto de necesidad para la seguridad alimentaria y el control de calidad: no es una cuestión sencillaSe agregó para el uso de celulasa en el procesamiento de frutas porque esta fuente respalda la evidencia de alimentos, procesos y calidad y diversifica el conjunto de fuentes de artículos.
- Tecnología de imágenes hiperespectrales no destructivas para evaluar la calidad y seguridad de los alimentos: una revisiónSe agregó para el uso de celulasa en el procesamiento de frutas porque esta fuente respalda la evidencia de alimentos, procesos y calidad y diversifica el conjunto de fuentes de artículos.
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