Snacks de mango y piña: procesos de deshidratación que buscan aprovechar subproductos frutales

Juan José Villada y Elisabet Lugo Salazar, estudiantes del Programa de Ingeniería en Alimentos, sede Tuluá. Crédito: cortesía estudiantes.

En la industria alimentaria, existen productos que, por sus características, no son aprovechados al 100%. Conocidos con el nombre de subproductos, dichos derivados terminan por ser desechados, lo que trae consigo consecuencias para el medio ambiente. Una investigación propone un método para el aprovechamiento de dichos productos, usando como base al mango y a la piña, con el propósito de convertirlos en materia prima para la fabricación de un snack. Su apuesta podría contribuir a nuevos procesos de emprendimientos en la región, a la vez que ayuda al aprovechamiento total de lo que se siembra en la región.

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Toda la fruta cuenta: la apuesta por un aprovechamiento total de los productos 

El uso que se les da a los productos provenientes de zonas agrícolas por parte de industrias alimentarias con frecuencia supone el aprovechamiento específico de algunos de sus componentes, lo que deja de lado otros de sus componentes, conocidos como subproductos. Estudios han demostrado, en el caso de las frutas, el alto valor nutricional de dichos subproductos, dado el grado de nutrientes que se encuentran en ellos.  

Buscando ofrecer al mercado un producto que aprovechara estos nutrientes, tanto a nivel alimenticio como sensorial, los estudiantes Juan José Villada Alvarado y Elisabet Lugo Salazar, del Programa de Ingeniería en Alimentos de la Universidad del Valle, Sede Tuluá, con la dirección de la investigadora y profesora Anna María Polanía Rivera, de la misma unidad académica, se dieron a la tarea de evaluar el comportamiento de los componentes en dos frutas, la piña y el mango Tommy, de cara a la creación de un snack, con base en un proceso de deshidratación que permitiera conservar sus propiedades y aprovechar los residuos de la industria en un producto que pudiera servir como un primer paso de cara a la creación de emprendimientos que dinamicen la economía de pequeños productores en la región. 

La investigación: proceso de deshidratación por ventana de refractancia 

La investigación realizada por los estudiantes Villada y Lugo empezó por determinar las matrices frutales que servirían para el análisis. Para la fruta principal se escogió la piña, en su variedad “oro miel”, acompañada de la fruta secundaria, el mango, que en este caso inició siendo una variante originaria de la Costa Atlántica; sin embargo, por cuestiones de tiempos de cosecha, fue necesario reemplazarla por la Tommy Aktins, que, pese a no tener la misma concentración en su dulzor, es asequible durante cualquier temporada del año.  

Una vez escogidos los productos, se procedió a realizar la transformación y preparación de las muestras que permitieran analizar los nutrientes contenidos en la cáscara de los mangos y las piñas, para a partir de ese punto verificar que la fruta cumpliera con ciertos requisitos. Algunos de estos requisitos fueron el grado de madurez, los grados brix (medida usada para determinar el contenido de azúcar en las frutas), acidez titulable, existencia de hongos o daño en el interior de las frutas. Esto fue acompañado de un procedimiento de desinfección que garantizara el cumplimiento de estándares de calidad, para lo cual los estudiantes del programa de Ingeniería en Alimentos utilizaron hipoclorito de sodio (100 ppm) durante 8 minutos. Posteriormente se procedió a un proceso de despulpado de la fruta, en el que se separaron tanto la cáscara, la pulpa y la semilla de las frutas.  

El método de secado de los productos se realizó por medio de un proceso denominado secado por ventana de refractancia. Este proceso busca la eliminación del agua contenida en las frutas, mediante la utilización de agua caliente que, como en cualquier cuerpo a temperatura elevada, emite radiación infrarroja. Dicha radiación, al atravesar la lámina de plástico dispuesta en el sistema contribuye, junto con la transferencia de calor, a acelerar el proceso de deshidratación de los alimentos: la radiación infrarroja penetra en el alimento, haciendo que las moléculas del agua vibren y, al aumentar su energía, pasen de estado líquido a gaseoso, promoviendo el secado del producto. Dado que el mango y la piña tienen concentraciones de agua cercanas al 85%, se optó por este proceso para acelerar el proceso de deshidratación. “Este proceso de refracción permite que las moléculas, tanto de la fruta como del agua, vibren de igual manera, y el proceso de vibración genera que se evapore más rápidamente, lo que hace que el proceso de secado sea un poco más corto”, explica Juan José Villada. 

Tratamiento de los productos a través del proceso de deshidratación por ventana de refractancia. Crédito: cortesía estudiantes.

Teniendo en cuenta que el objetivo de su investigación era la producción de un snack, los estudiantes evaluaron también las características sensoriales que producía esta mezcla, para llegar a un resultado óptimo: “Cuando decidimos las frutas, también decidimos hacer una mezcla para saber qué sabor quedaba. A la gente le gustó. Sin embargo, notamos que el sabor de la piña se perdía mucho, porque el sabor del mango era muy fuerte. Entonces, a partir de eso, también determinamos el diseño de mezclas y dejamos la piña a una cantidad específica para que se siguiera sintiendo”, comenta Elisabet Lugo Salazar. 

En este sentido, las cualidades del snack a producir debían asegurar altos niveles de calidad a nivel nutricional, lo que hizo necesario evaluar características adicionales para las futas escogidas. Se trató de determinar el valor agregado que estos alimentos podían proveer al consumidor final. Algunos de los valores fueron el ácido ascórbico, compuestos antioxidantes, compuestos fenólicos, y la vida útil del producto a desarrollar. También fue necesario tener en cuenta la textura del snack.  

“Con base en eso, se hicieron múltiples análisis. El primero fue de vitamina C, que se hizo a través de una titulación con el Método de Indofenol, donde se buscó mirar el viraje (el cambio de color que se genera en una solución líquida). Como nuestro producto no era una solución sino un sólido, lo que hicimos fue un proceso de molienda, en donde las muestras se convierten en polvo, con el objetivo de que se disuelvan mejor en agua”, explica Juan José Villada Alvarado. 

Un proceso similar se utilizó para la medición con el método de compuestos fenólicos, realizado a través de un espectrofotómetro, que por medio de una medición con luces establece la cantidad de compuestos fenólicos al interior de las muestras. Este también fue el caso de la medición de capacidad antioxidante y para el porcentaje real de agua que contienen las muestras, cuyos resultados fueron favorables: “generalmente se recomienda que sea menor a 0.6%. Nosotros obtuvimos uno igual al 0,4%”, dice el estudiante Villada.  

Entre menor sea dicho porcentaje, menos posibilidades existen de que microorganismos crezcan en el interior de las muestras, lo que alarga su vida útil.    

Resultado tras el proceso de deshidratación por ventana de refractancia. Crédito: cortesía estudiantes.

Resultados de la experimentación 

El objetivo de la investigación de los estudiantes Juan José Villada y Elisabet Lugo Salazar era determinar si, al variar los componentes de las frutas utilizadas en aspectos como el porcentaje y volumen, se obtenían diferencias significativas a nivel nutricional para los parámetros antes mencionados. A partir de esto, con ayuda de un método de optimización de resultados llamado Minitab (cuyo propósito era ayudarles a establecer una mezcla óptima a seguir para la creación del snack), se buscaba saber si el producto cumplía con los estándares de calidad requeridos, y si era del gusto de los potenciales consumidores.   

El resultado fue positivo. “Al variar los componentes se aumentó o disminuyó la capacidad nutricional del producto, y también se logró demostrar que las cáscaras de piña y de mango incrementaban este valor nutricional. Incluso el valor optimizado mostró mayores porcentajes tanto en cáscara de piña y de mango como en pulpa de mango, porque a pesar de que no sean muy atractivos sensorialmente, sí poseen componentes bioactivos y nutricionales de muy alto valor, y que se están perdiendo normalmente”, explica el estudiante Villada. 

El producto final fue presentado a un grupo representativo, y más del 80% dieron su visto bueno. “Tuvimos en cuenta un rango de edad que iba hasta los 67 años, y que fueran personas habituales de la Universidad del Valle, porque era más fácil que lo probaran en el mismo sitio”, dice la estudiante Elisabet Lugo. 

Lo que viene en adelante 

Habiendo elaborado el snack, como resultado de su investigación, los estudiantes esperan que esta apuesta pueda ser escalado, por medio de empresas interesadas en el desarrollo del prototipo a nivel comercial.  

De igual manera, este desarrollo también le apunta a abrir un mercado para los derivados de productos, de manera que se puedan aprovechar para usos similares. “Por ejemplo, empresas que fabrican jugos. Ellos generalmente utilizan la pulpa y las cáscaras son desechas y tratadas como residuos. Estos van a ciertos lugares donde, al degradarse mediante bacterias, se van a producir gases de efecto invernadero, que afectan a nivel ambiental”, cuenta el estudiante Juan José Villada. 

Para ambos estudiantes esta investigación busca tener impacto en la forma en la que se concibe el aprovechamiento de los recursos naturales. “Nosotros esperamos que, de alguna u otra manera, esta idea siente una base, en las que pueda empezar a haber ciertos componentes de las frutas y los vegetales, como las cáscaras, el corazón e incluso el tallo, que habitualmente no son consumidos, para empezar a maximizar lo que nos está ofreciendo la naturaleza. Nosotros ponemos aportamos un pequeño granito de arena. Nuestro objetivo es ampliar lo que ya se tiene para alimentar y evitar malnutrición en las distintas personas”, concluye el estudiante Villada Alvarado. 

Si le interesa contactar a los estudiantes o conocer más sobre la investigación, escriba a la Oficina de Comunicaciones Facultad de Ingeniería: comunicaingenieria@correounivalle.edu.co.