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Optimización del pelado enzimático de diferentes frutos cítricos tradicionales del sureste español J.C. Palazón, M.A. Botella, M. Serrano, A. Amorós, y M.T. Pretel EPSO, Universidad Miguel Hernández, Carretera de Beniel Km 3.2, 03312 Orihuela, Alicante, Spain, email: [email protected] Palabras clave: Cítrico, fruto tradicional, pelado enzimático Resumen Se han optimizado las condiciones de óptimas de vacío y concentración de preparado enzimático Peelzym II© para la obtención de gajos o frutos enteros pelados de cuatro variedades tradicionales de cítricos del Sureste Español. Las condiciones óptimas de vacío para naranja ‘Grano de oro’ fueron cuatro minutos en dos pulsos a -67 kPa, para naranja ‘Sanguinelli’ cuatro minutos en dos pulsos a -53 kPa, para ‘Lima dulce del país’ seis minutos en tres pulsos a -40 kPa y para ‘Pomelo’ seis minutos en tres pulsos a -53 kPa. Para obtener gajos de naranja ‘Grano de oro’ fueron necesarios 30 minutos de incubación. Con 20 minutos de incubación se obtuvieron frutos enteros pelados de ‘Pomelo’ de excelente calidad aunque no se pudieron obtener gajos. Con 50 minutos de incubación se obtuvieron naranjas ‘Sanguinelli’ enteras peladas, aunque con un elevado porcentaje de albedo no degradado. No se obtuvieron frutos pelados de calidad de ‘Lima dulce del país’ ya que incluso con 50 min de incubación el porcentaje de albedo no degradado fue muy alto (41.7 ± 5.1) y fue muy difícil la separación de la piel. INTRODUCCIÓN Los frutos cítricos presentan las condiciones idóneas para el pelado enzimático. Sin embargo, aunque España se caracteriza por una gran diversidad de cítricos, el único que se comercializa procesado actualmente es la mandarina Satsuma y la obtención de gajos se consigue por métodos químicos causando graves problemas ambientales (Coll, 1996). El pelado enzimático es menos contaminante que los procesos tradicionales y está basado en la digestión de las sustancias pépticas presentes en las paredes celulares de los vegetales con mezclas heterogéneas de pectinasas, hemicelulasas y celulasas. Son muchos los parámetros implicados en el pelado enzimático de los cítricos tales como las condiciones de vacío para la infusión de la disolución enzimática, la naturaleza y concentración de la mezcla enzimática, la temperatura y el pH (Berry et al., 1988; Pretel et al., 1998). Algunos de estos parámetros, como la búsqueda de procesos que permitan el seguimiento del enzima infundido dentro del tejido han sido poco estudiados en la bibliografía. Por tanto, el objetivo de este trabajo ha sido optimizar las condiciones de vacío (rango de tiempo y presión de vacío) y tiempo de incubación óptimo para diferentes variedades tradicionales de cítricos del Sureste Español. MATERIAL Y METODOS Se utilizaron los siguientes frutos cítricos: Citrus sinensis (L.) Osbeck subsp. lusitanicum (Risso) Rivera y cols. etnovar. ‘Grano de oro’, Citrus sinensis (L.) Osbeck subsp. hierochunticum (Risso) Rivera y cols. etnovar. ‘Sanguinelli’, Citrus limetta Risso

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subsp. Limetta etnovar. ‘Lima dulce del país’ y Citrus x paradisi Macfad. in Hook. etnovar. ‘Pomelo’. Determinación de las aptitudes para el pelado enzimático Se recolectaron 10 frutos maduros y homogéneos de cada variedad. A cada fruto se le separó de forma manual la corteza. Se evaluó la unión entre el albedo y los gajos, la unión entre gajos y su homogeneidad. Se otorgaron valores entre 0 y 5, considerando el mínimo valor (0) como el menos adecuado para el pelado enzimático y el máximo valor (5) como el más adecuado para el pelado enzimático (Pretel et al., 1997). Determinación de la saturación enzimática Se introdujeron los frutos con el flavedo perforado (perforaciones de 1mm de profundidad y una distancia de 1 cm entre cada una) en una disolución de tinta china y se sometieron a diferentes presiones negativas entre 27 y 93 kPa. Cada presión se aplicó durante 2, 4 ó 6 minutos en pulsaciones de dos minutos. Se calculó el incremento en peso de los frutos después de la aplicación de vacío. Posteriormente se separó la corteza (albedo + flavedo) de los frutos realizando un corte ecuatorial y dos cortes longitudinales, obteniendo ocho fracciones sobre las que se calculó el porcentaje de superficie teñida con la tinta. Para cada test se utilizaron 5 frutos homogéneos. Determinación del tiempo de incubación y la calidad del pelado con Peelzym II® Después de la perforación del flavedo para permitir la penetración de la disolución enzimática en el albedo, se introdujeron los frutos en un recipiente estanco con Peelzym II ® (1mL/L, pH 4.5 y Tª 40ºC, condiciones óptimas según Pretel et al., 2006) y se aplicó el vacío previamente optimizado para cada variedad. Los frutos se dejaron en incubación con la enzima a 40º C, evaluando la eficacia de pelado de cinco frutos cada 10 minutos (Pretel et al., 1998). Los criterios para valorar la calidad de pelado fueron: porcentaje de albedo no atacado, facilidad de separación de la piel (0-5), firmeza de los segmentos (05), facilidad de separación de gajos (0-5) y porcentaje de segmentos viables. RESULTADOS Y DISCUSIÓN En la figura 1 se representan las aptitudes que presentan las diferentes variedades de cítricos para el pelado enzimático. La unión entre albedo y gajos no dificultaría la obtención de frutos enteros pelados ya que todas las variedades presentan valores altos, entre 4 y 5. Excepto la naranja ‘Grano de oro’, todas las variedades presentan una intensa unión entre gajos lo que dificultaría la penetración de disolución enzimática entre ellos (Pretel et al., 1997), por tanto solamente la naranja ‘Grano de oro’ sería apta para la obtenención de gajos. La falta de homogeneidad de la superficie de los gajos hace muy difícil la obtención de gajos de ‘Pomelo’ ya que las roturas en la piel provocarían la entrada de disolución enzimática dentro del gajo cuando se aplique vacío (Pretel et al., 1997). Por tanto, la naranja ‘Sanguinelli’, la ‘Lima dulce del país’ y el ‘Pomelo’ presentan buenas características para obtener frutos enteros pelados pero no gajos. La Naranja ‘Grano de oro’ presenta las características idóneas para obtener gajos. La saturación enzimática se muestra en la figura 2. Las condiciones de vacío idóneas para el pelado enzimático implican la saturación completa del albedo con disolución enzimática (Pretel et al., 1997). Las condiciones óptimas de vacío para naranja ‘Grano de oro’ cuatro minutos en dos pulsos a -67 kPa, para naranja ‘Sanguinelli’ cuatro minutos en dos pulsos a -53 kPa, para ‘Lima dulce del país’ seis minutos en tres pulsos a -40 kPa y para ‘Pomelo’ seis minutos en tres pulsos a -53 kPa. Con estas condiciones se consigue la saturación completa del albedo con disolución enzimática sin que ésta penetre en el interior de los gajos.

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En cuanto al tiempo óptimo de incubación para obtener una buena eficacia de pelado (Tabla 1), para obtener gajos de naranja ‘Grano de oro’ fueron necesarios 30 minutos de incubación, obteniéndose un bajo porcentaje de albedo no atacado por la disolución enzimática (9.2 ± 1.2 %), una fácil separación de corteza y gajos y el 100% de gajos viables. Con 20 minutos de incubación se obtuvieron frutos enteros pelados de ‘Pomelo’ de excelente calidad aunque no se pudieron obtener gajos. Con 50 minutos de incubación se pueden obtener naranjas ‘Sanguinelli’ enteras peladas, aunque presentan un alto porcentaje de albedo no atacado por la disolución enzimática (22.5 ± 2.5 %). No se obtuvo una buena calidad de pelado de ‘Lima dulce del país’, ya que incluso con el mejor tiempo de incubación (50 min) se obtuvo un elevado porcentaje de albedo no atacado por la disolución enzimática (41.7 ± 5.1) y fue muy difícil la separación de la piel. Agradecimientos Este trabajo ha sido financiado por la Generalitat Valenciana. Proyecto GV-136-13. Referencias

Berry, R.E., Baker, R.A., Bruemmer, J.H. 1988. Enzyme separated sections: A new lighly proccessed citrus product. En: Proceedings of the Sixth International Citrus Congress. Tel-Aviv. Israel. Marzo 6-11. p. 1711-1716. Goren, R. y Hendel, K. (eds.). Balaban Publishers, Philadelphia. Coll, L. 1996. Polisacáridos estructurales y degradación enzimática de la membrana carpelar de mandarina Satsuma (Citrus unshiu Marc.). Pelado enzimático de los segmentos. Universidad de Murcia. Pretel, M.T., Lozano, P., Riquelme, F. y Romojaro, F. 1997. Pectic enzymes in fresh fruit processing: optimization of enzymic peeling of oranges. Process. Biochemistry, 32 (1): 43-49. Pretel, M.T., Fernández, P.S., Martínez, A., Romojaro, F. 1998. Modellig design of cuts for enzymatic peeling of mandarin and optimization of different parameters of the process. Z Lebensm Unters Forsch A. 207: 322-327. Pretel, M.T., Botella, M.A., Amorós, A., Zapata, P.J. y Serrano, M. 2006. Optimization of vacuum infusion and incubation time for enzymatic peeling of ‘Thomson’ and ‘Mollar’ oranges. LWT-Food Science and Technology. In press. Tabla 1: Efecto del tiempo de incubación sobre la calidad del pelado de cuatro variedades tradicionales de cítricos de Sureste Español. Los datos corresponden a la media ± SE de la evaluación de cinco frutos. Cítrico y tiempo incubación óptimo Naranja ‘Grano de oro’ (30 min) Naranja ‘Sanguinelli’ (50 min) ‘Lima dulce del país’ (50 min) ‘Pomelo’ (20 min)

Eficacia de pelado Albedo no Facilidad de Facilidad de Firmeza de atacado separación separación de los gajos (%) de la piel los gajos

Gajos viables (%)

9.2 ± 1.2

3.7 ± 0.4

3.8 ± 0.6

3.7 ± 1.3

100 ± 0.0

22.5 ± 2.5

4.5 ± 0.0

4.3 ± 0.5

-

-

41.7 ± 5.0

2.8 ± 0.2

4.8 ± 0.4

-

-

0 ± 0.0

5±0

5.0 ± 0.2

-

-

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Naranja "Grano de oro" 4

Naranja "Sanguinelli"

3 2

Unión albedo-gajos Unión gajo-gajo Superficie piel

1 0 4

3

2

1

0

1

2

3

4

1 2 3

"Lima dulce del país"

4

"Pomelo"

Fig. 1: Características de los frutos que afectan al proceso de pelado enzimático: unión albedo-gajos, unión gajo-gajo y homogeneidad de la superficie de la piel de los gajos de diferentes variedades tradicionales de cítricos del Sureste Español. Los datos son la media ± SE de las determinaciones en 10 frutos.

LSD0,05

25

25

Incremento en Peso (g/100g)

"Lima dulce del país"

Naranja "Sanguinelli"

Naranja "Grano de oro"

75

LSD0,05

25

LSD0,05

65

LSD0,05

60

20

55

20

20

"Pomelo"

70

50 45

15

40 15

15

35

10

30 25

10

10

20

5

15 10

Superficie de albedo teñida con tinta (%)

5

100

5

0

5

100

100

100

LSD0,05 80

80

80

LSD0,05

LSD0,05 60

60

27 kPa 40 kPa 53 kPa 67 kPa 80 kPa 93 kPa

40

20

40

20

kPa kPa kPa kPa kPa kPa

20

0 2 min

2 min

2+2 min

27 kPa 40 kPa 53 kPa 67 kPa 80 kPa 93 kPa

40

0

0

2+2 min

2+2 min

2+2+2 min

Pulsos de vacío

Pulsos de vacío

27 kPa 40 kPa 53 kPa 67 kPa 80 kPa 93 kPa

40

20

0

2 min

2+2+2 min

2+2+2 min

LSD0,05

60

60

27 40 53 67 80 93

80

2 min

2+2 min

2+2+2 min

Pulsos de vacío

Pulsos de vacío

Fig.2: Saturación enzimática, medida como incremento en peso (fig superiores) superficie de albedo teñida (fig infereiores), de diferentes variedades tradicionales de cítricos del Sureste Español sumergidos en una disolución de tinta, aplicando distintas presiones negativas (-27 a -93 kPa) durante diferentes tiempos (dos minutos (2), cuatro minutos en dos pulsaciones (2+2) y seis minutos en tres pulsaciones (2+2+2).

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