Encapsulación del aceite de oliva virgen extra para la mejora de la calidad, la vida útil y el proceso de elaboración de alimentos empanados

• Autores: Marta Barón Yusty
• Directores de la Tesis: Antonio López Gómez (dir. tes.), María Ros Chumillas (codir. tes.), Ginés Benito Martínez Hernández (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Politécnica de Cartagena ( España ) en 2024
• Idioma: español
• Número de páginas: 245
• Títulos paralelos:
  • Encapsulation of extra virgin olive oil to pimprove the quality, shelf life and the manufacturing process of breaded foods
• Tribunal Calificador de la Tesis: Fulgencio Marín Iniesta (presid.), Asunción Iguaz Gaínza (secret.), Salvador Castillo García (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Técnicas Avanzadas en Investigación y Desarrollo Agrario y Alimentario por la Universidad Politécnica de Cartagena
• Materias:
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología de los alimentos
      • Conservación de alimentos
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Repositorio Digital de la UPCT
• Resumen
  • español

    El actual perfil del consumidor de alimentos se caracteriza por la búsqueda de un equilibrio entre la conveniencia y la nutrición y salud. Así, los consumidores actuales quieren alimentos que se adapten a sus ajetreados estilos de vida. Buscan alimentos que estén fácilmente disponibles y listos para el consumo. No obstante, a medida que aumenta la conciencia sobre cómo la alimentación impacta sobre nuestra salud y calidad de vida, crece la demanda de alimentos más nutritivos, equilibrados y con propiedades beneficiosas para la salud. Como parte de su estilo de vida preocupado por su salud, muchos consumidores evitan los alimentos grasos o sus alternativas que no cumplan las expectativas sensoriales típicas de estos productos al modificarse la tecnología del proceso. En la industria cárnica, una de las razones por las que se subestiman los productos empanados es su alto contenido en grasa. Esta Tesis Doctoral pretende proporcionar al mercado una alternativa saludable y sensorialmente similar a los alimentos cárnicos empanados convencionales, aumentando de esta manera el número de opciones en el mercado y lidiando con estas preferencias conflictivas adaptadas a los estilos de vida del consumidor actual. Este objetivo se trató de alcanzar llevando a cabo la siguiente serie de objetivos específicos que se muestran a continuación. La sustitución de la operación principal causante del incremento de grasa en estos alimentos (prefritura por inmersión de aceite hirviente), por la incorporación de aceite de oliva virgen extra (AOVE) microencapsulado en la matriz alimentaria (en el rebozado o empanado), en combinación con otro tratamiento térmico de precocinado distinto a la fritura por inmersión, lo que se ha denominado nueva tecnología (NT) en este trabajo. Para ello, se desarrolló también el proceso de microencapsulación del AOVE en diferentes matrices de encapsulación (alginato de sodio, alfa-ciclodextrina ( alfa-CD), gamma-ciclodextrina (gamma-CD), y maltodextrina (M)), así como el estudio de sus características y el proceso de liberación del AOVE en boca del consumidor, en contacto con la saliva, en el momento del consumo. Una vez hallada la mejor fórmula y tecnología de microencapsulación del AOVE, se procedió a evaluar la influencia de la adición del AOVE microencapsulado sobre la calidad microbiológica, fisicoquímica y sensorial de distintos productos cárnicos empanados.

    Posteriormente, se evaluaron diferentes tipos de tratamientos térmicos alternativos de precocinado y cocinado final: fritura por aire caliente, horneado por aire caliente de convección forzada y horneado por infrarrojos de longitud de onda media y corta, para lograr organolépticamente la mejor combinación de aplicación del AOVE microencapsulado y de cocinado. Los resultados de esta Tesis Doctoral han demostrado la efectividad de la microencapsulación del AOVE en ambas ciclodextrinas estudiadas, alfa-CD y gamma-CD, en proporciones de 1,0:3,4 y 1,8:4,6 (anfitrión: huésped, p:p), respectivamente, siendo económicamente y nutricionalmente más adecuada la alfa-CD, al ser considerada como fibra alimentaria. El AOVE microencapsulado introducido en el rebozado o encolante no obtuvo resultados satisfactorios a nivel organoléptico. Se puso de manifiesto que el AOVE microencapsulado, al incorporarse en una solución acuosa, no está disponible para conseguir sensaciones adecuadas del AOVE en boca, al liberarse el AOVE de la cavidad interna de la ciclodextrina, perderse durante el proceso y/o desplazarse hacia el interior del producto y no hacia el empanado. Por el contrario, al adicionarse el AOVE microencapsulado en el pan rallado, no solo se lograron unas adecuadas sensaciones en boca de AOVE, sino que también se pudo distinguir a nivel de paladar el pan rallado empleado en comparación con los productos fritos en aceite. Se demostró la liberación gradual del AOVE en boca empleando un modelo de saliva artificial, lo que permite que el sabor y el aroma del aceite se perciban de manera constante durante la degustación del producto. En cuanto a los tratamientos térmicos alternativos, se concluyó que el método de horneado por aire caliente y convección forzada demostró ser inadecuado para conseguir las características sensoriales deseables de los productos cárnicos empanados, al no obtener un aspecto (color) similar al de los productos empanados prefritos actuales del mercado.

    El cocinado por infrarrojos aparece como una alternativa prometedora. Los resultados revelaron que el cocinado por infrarrojos de onda corta fueron más adecuados para productos que requieren una penetración de calor menos profunda, dado que se consiguen temperaturas muy altas en superficie durante periodos breves; mientras que el cocinado por infrarrojos de onda media, en combinación con el uso del AOVE microencapsulado en el pan rallado, demostraron ser más eficientes para conseguir imitar las características de color y textura de un producto prefrito. No obstante, estas similitudes variaron en función de los valores cromáticos y la granulometría de las mezclas de pan rallado empleadas. En cuanto a la vida útil de los productos empanados, se observó que la NT redujo notablemente el crecimiento microbiano en los productos empanados, aumentando de 2 a 5 veces la vida útil del producto empanado al que se le aplica. Se demostró, además, que el solo uso del AOVE microencapsulado en el pan rallado redujo notablemente la proliferación de los microorganismos alterantes. Este efecto se asoció al ácido oleico y a los compuestos fenólicos presentes en el AOVE. La NT supuso una reducción en el contenido graso desde el 50 hasta el 80% respecto del contenido de grasa de los productos empanados fritos, mientras que el contenido de fibra aumentó de un 12 a un 50%. Desafortunadamente, los resultados indicaron que el nivel de acrilamida en el proceso de precocinado no se vio beneficiado ya que no se encontraron diferencias significativas en los niveles de este compuesto. Así mismo, se mostraron diferencias sensoriales significativas entre la elaboración convencional de productos empanados (control) y la NT. De esta forma, esta Tesis Doctoral demuestra que, en general, los productos empanados con la NT constituyen nuevos productos que tendrían en el mercado una alta aceptación por parte de los consumidores, quizá similar o mayor que los productos empanados tradicionales.

    http://repositorio.bib.upct.es/dspace/

  • English

    The current profile of the food consumer is characterized by the search for a balance between convenience and nutrition and health. Thus, today's consumers want foods that fit into their busy lifestyles. They look for foods that are easily available and ready to eat. However, as awareness increases about how food impacts our health and quality of life, the demand for more nutritious, balanced foods with health-beneficial properties grows. As part of their health-conscious lifestyle, many consumers avoid fatty foods or their alternatives that do not meet the typical sensory expectations of these products as the process technology changes. In the meat industry, one of the reasons why breaded products are underrated is their high fat content. This Doctoral Thesis aims to provide the market with a healthy and sensorially similar alternative to conventional breaded meat foods, thus increasing the number of options on the market and dealing with these conflicting preferences adapted to the lifestyles of today's consumer. This objective was sought to be achieved by carrying out the following series of specific objectives shown below. The replacement of the main operation that causes the increase in fat in these foods (pre-frying by immersion in boiling oil), with the incorporation of microencapsulated extra virgin olive oil (EVOO) in the food matrix (in the batter or breading), in combination with another precooking heat treatment other than immersion frying, which has been called new technology (NT) in this work. To this end, the process of microencapsulation of EVOO in different encapsulation matrices (sodium alginate, alpha-cyclodextrin (αCD), gamma- cyclodextrin (γCD), and maltodextrin (M)) was also developed, as well as the study of its characteristics, and the process of releasing EVOO in the consumer's mouth, in contact with saliva, at the time of consumption. Once the best EVOO microencapsulation formula and technology was found, the influence of the addition of microencapsulated EVOO on the microbiological, physicochemical and sensory quality of different breaded meat products was evaluated. Subsequently, different types of alternative thermal treatments for pre-cooking and final cooking were evaluated: hot air frying, forced convection hot air baking and medium and short wavelength infrared baking, to organoleptically achieve the best combination of microencapsulated EVOO application and cooking. The results of this Doctoral Thesis have demonstrated the effectiveness of EVOO microencapsulation in both cyclodextrins studied, αCD and γCD, in proportions of 1.0:3.4 and 1.8:4.6 (host:guest, p:p ), respectively, αCD being economically and nutritionally more adequate, as it is considered dietary fiber. The microencapsulated EVOO introduced in the batter or glue did not obtain satisfactory results on an organoleptic level. It was revealed that the microencapsulated EVOO, when incorporated into an aqueous solution, is not available to achieve adequate sensations of the EVOO in the mouth, as the EVOO is released from the internal cavity of the cyclodextrin, is lost during the process and/or moves towards the interior of the product and not towards the breading. On the contrary, when the microencapsulated EVOO was added to the breadcrumbs, not only were adequate EVOO sensations achieved in the mouth, but the breadcrumbs used could also be distinguished on the palate level in comparison to the products fried in oil. The gradual release of EVOO in the mouth was demonstrated using an artificial saliva model, which allows the flavor and aroma of the oil to be perceived constantly during the tasting of the product. Regarding alternative heat treatments, it was concluded that the hot air and forced convection baking method proved to be inadequate to achieve the desirable sensory characteristics of breaded meat products, as it did not obtain an appearance (color) similar to that of breaded products, current pre-fried foods on the market. Infrared cooking appears as a promising alternative. The results revealed that shortwave infrared cooking was more suitable for products that require less deep heat penetration, given that very high surface temperatures are achieved for short periods; while cooking by medium wave infrared, in combination with the use of EVOO microencapsulated in breadcrumbs, proved to be more efficient in imitating the color and texture characteristics of a pre-fried product. However, these similarities varied depending on the chromatic values and granulometry of the breadcrumb mixtures used. Regarding the shelf life of breaded products, it was observed that NT notably reduced microbial growth in breaded products, increasing the shelf life of the breaded product to which it was applied by 2 to 5 times. It was also demonstrated that the sole use of microencapsulated EVOO in breadcrumbs significantly reduced the proliferation of spoilage microorganisms. This effect was associated with oleic acid and phenolic compounds present in EVOO. NT led to a reduction in fat content from 50 to 80% compared to the fat content of fried breaded products, while fiber content increased from 12 to 50%. Unfortunately, the results indicated that the level of acrylamide in the precooking process was not benefited since no significant differences were found in the levels of this compound. Likewise, significant sensory differences were shown between the conventional production of breaded products (control) and the NT. In this way, this Doctoral Thesis demonstrates that, in general, products breaded with NT constitute new products that would have high market acceptance by consumers, perhaps similar or greater than traditional breaded products.