ES2304074B1 - Procedimiento para la obtencion de zumos citricos pasterizados y refrigerados. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la obtención de zumos
cítricos pasteurizados y refrigerados, cuyas etapas principales son
las siguientes: el zumo se centrifuga y se obtienen dos
fracciones, una fracción suero y otra fracción pulpa que se llevan
cada una a su intercambiador de calor, donde se pasteurizan y
posteriormente se refrigeran. Ambas fracciones se almacenan por
separado en tanques y a continuación se mezclan y se envasan, todo
ello en condiciones asépticas. Ambas fracciones pasteurizadas
pueden mantenerse congeladas, en cuyo caso habría que pasteurizarlas
de nuevo antes de mezclarlas para obtener el producto final. A la
mezcla final se le puede añadir otro producto cítrico
semielaborado, como zumo concentrado, vesículas de zumo, etc. Dicho
procedimiento mantiene las características del zumo fresco.
Description
Procedimiento para la obtención de zumos
cítricos pasterizados y refrigerados.
\global\parskip0.930000\baselineskip
Industria agroalimentaria. Zumos cítricos
pasterizados refrigerados.
Las etapas fundamentales del proceso tradicional
de fabricación de zumos cítricos son (Kimball, 1999):
- la extracción del zumo de los frutos
utilizando equipos adecuados.
- la separación de la pulpa grosera (que incluye
membranas carpelares, haces fibrovasculares, semillas, fragmentos
de albedo y flavedo, etc.) en tamizadoras continuas.
- la reducción (opcional) del contenido en pulpa
fina (procedente fundamentalmente de las membranas de las
vesículas de jugo) mediante una suave centrifugación.
- la aplicación de un tratamiento térmico para
estabilizar el zumo.
- el envasado, generalmente en recipientes de
vidrio o de cartón con laminados múltiples.
La calidad de los zumos resultantes depende
esencialmente de la idoneidad de la materia prima (variedades
adecuadas, buen índice de madurez, correcto estado sanitario), de
las condiciones de extracción del zumo (interesa extraer el zumo
contenido en las vesículas pero controlar el aporte de componentes
procedentes del albedo y flavedo) y del tratamiento térmico. Los
zumos cítricos son particularmente termolábiles y en los
tratamientos térmicos pierden sabor a fresco (esto es, a zumo
recién exprimido) y adquieren sabores a cocido (Berry y Veldhuis,
1977).
En las industrias cítricas se controla la
calidad de las materias primas, se aplican condiciones de
extracción suaves, y se aplican tratamientos térmicos de acuerdo
con el tipo de zumos a fabricar: suficientemente enérgicos en los
zumos estériles, que se conservan a temperatura ambiente durante
muchos meses, y más suaves en los zumos que se mantienen en
refrigeración y su vida útil se limita a tres meses. Este último
tipo de zumos, denominados pasterizados refrigerados, son los que
en este momento alcanzan mayor calidad y gozan de la preferencia de
los consumidores.
Evidentemente, los cambios que sufren los zumos
debidos a los tratamientos térmicos dependen de la intensidad con
la que se aplican estos tratamientos, que son imprescindibles para
destruir los gérmenes e inactivar los enzimas que alteran las
propiedades físicas y sensoriales del zumo original. Entre estos
enzimas destacan las pectinmetilesterasas (PME), responsables de
que el zumo pierda su característica turbidez (frecuentemente se
denomina como "nube") y clarifique al poco tiempo de su
extracción. Las PME son enzimas ligadas a la pared celular que
hidrolizan los grupos metoxilo de las pectinas generando grupos
carboxílicos libres. Los iones divalentes (principalmente calcio)
presentes en el zumo se unen a los radicales carboxilo, forman
puentes entre cadenas de pectina y crean macropolímeros de pectina
insolubles, que tienden a precipitar y que arrastran a otros
constituyentes de la "nube" del zumo, produciendo su
clarificación (Joslyn y Pilnik, 1961).
Las enzimas (PME) responsables de este mecanismo
de desesterificación son más termorresistentes que los gérmenes
presentes en el zumo, por lo que el tratamiento térmico se ajusta
para conseguir un nivel suficiente de inactivación de las PME.
En el caso de los zumos estériles conservables a
temperatura ambiente el tratamiento térmico debe asegurar la
completa destrucción de gérmenes e inactivación de las PME. Por el
contrario, en los zumos pasterizados refrigerados de tres meses de
vida útil se alcanza suficiente estabilidad cuando se reduce la
actividad PME hasta niveles inferiores al 10% de la inicial (Irwe y
Olson, 1994). Este suave tratamiento permite reducir bastante la
pérdida de sabor a fresco y limita la aparición del sabor a
cocido.
La industria citrícola suele aplicar
tratamientos térmicos a 90-91ºC durante
30-60 segundos, aunque tratamientos térmicos mucho
más suaves (80-85ºC durante 10-20
segundos) son suficientes (Sentandreu et al., 2005).
Tratamientos a 60ºC o temperaturas inferiores no restan
"frescura" al zumo, pero son insuficientes para su
conservación, mientras que a partir de los 70ºC se acusa una
pérdida notable de la calidad sensorial del zumo (Sentandreu et
al., 2005).
Los zumos cítricos pasterizados refrigerados son
los de mayor calidad de todos los tipos que se encuentran en el
mercado, pero su "frescura" se diferencia con nitidez de la de
zumos recién exprimidos.
Berry R. E. and Veldhuis M. K.
(1977). Processing of oranges, grapefruit and tangerines.
In: Nagy, S., Shaw, P. E. and Veldhuis, M. K. (Eds), Citrus
Science and Technology-2. Westport
(Connecticut): The Avi Publishing Company, Inc. pp.
177-252.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Irwe S. and Olson I.
(1994). Reduction of pectinesterase activity in orange juice
by high-pressure treatment. In: Sing, R. P. and
Oliveira, F. A. R. (Eds) Minimal Processing of Foods and Process
Optimization. pp 35-42.
Joslyn, M.A. and Pilnik, W.
(1961) In: Sinclair, W.B. (ed) The
Orange-Its Biochemistry and Physiology. Berkeley,
CA: University of California, pp. 373-398
Kimball D.A. (1999). Citrus
Processing. A Complete Guide.2^{nd} Ed. New York: Kluwer
Academic/Plenum Publishers.
Sentandreu, G., Carbonell, L.,
Carbonell, J. V. and Izquierdo, L. (2005).
Effects of heat treatment conditions on fresh taste and on
pectinmethylesterase activity of chilled mandarin and orange
juices. Food Sci Tech Int 11: 217-222.
Los zumos cítricos requieren para su
estabilización tratamientos térmicos, pero estos tratamientos
deterioran su calidad cuando se superan temperaturas del orden de
70ºC, que modifican los atributos sensoriales característicos del
zumo recién exprimido (Sentandreu et al., 2005).
Así, un objeto de la presente invención lo
constituye un procedimiento, en adelante procedimiento de la
invención, para obtener zumos cítricos pasterizados y refrigerados
caracterizado porque comprende las siguientes etapas:
- a)
- el zumo tamizado procedente de la pasadora inicial y que presenta un contenido en pulpa (8-12%) se somete a una centrifugación enérgica que separa dos fracciones: una fracción suero casi exenta de pulpa (entre 0,3-1% de pulpa) y otra fracción pulpa con muy alto contenido en pulpa (por ejemplo con 35-45% de pulpa), y que permite que la fracción pulpa sea bombeable e impulsable a través de intercambiadores de calor de placas o tubulares.
- b)
- cada fracción se recoge en un depósito independiente desde el que se bombea a su respectivo intercambiador de calor de varios cuerpos, donde el producto se calienta, se retiene en caliente a la temperatura programada durante el tiempo establecido, y se enfría hasta temperaturas de refrigeración (por ejemplo 2-5ºC), así
- b.1.-
- la fracción suero sufre un tratamiento térmico a temperaturas muy suaves (60ºC) y se enfría,
- b.2.-
- la fracción pulpa es sometida a un tratamiento térmico ajustado a una suficiente inactivación de la pectin-metilesterasa y se enfría.
- c)
- las dos fracciones se almacenan por separado en refrigeración en tanques asépticos, y posteriormente se mezclan (también en condiciones asépticas), en las proporciones que interese, antes de proceder a su envasado aséptico.
Los zumos cítricos requieren para su
estabilización tratamientos térmicos, pero estos tratamientos
deterioran su calidad cuando se superan temperaturas del orden de
70ºC, que modifican los atributos sensoriales característicos del
zumo recién exprimido (Sentandreu et al., 2005).
El tratamiento térmico tiene dos objetivos,
destruir los gérmenes e inactivar las enzimas, y en los zumos
cítricos (que tienen un pH muy bajo, generalmente por debajo de
3.5) la inactivación enzimática requiere temperaturas de
pasterización más altas que la destrucción de gérmenes. En los
zumos refrigerados pasterizados la inactivación enzimática no es
necesario que sea total, y pueden elegirse condiciones de
pasterización que dejen una actividad pectinmetilesterásica
residual de hasta un 10% de la inicial (Irwe y Olson, 1994). Por
otra parte, está demostrado que las PME están ligadas a la pared
celular del fruto, por lo que la actividad enzimática reside en la
pulpa. La actividad PME del suero exento de pulpa es nula (Rouse,
1953).
El proceso se debe aplicar a frutos sanos de
naranja, mandarina, pomelo o limón, con el grado de madurez
adecuado.
El fundamento de la presente invención es:
- la separación del zumo de naranja, por
centrifugación, en dos fracciones, una fracción mayoritaria (por
ejemplo el 75-90%) prácticamente exenta de pulpa y
la fracción restante (10-25%) muy rica en
pulpa.
- el tratamiento térmico convencional de la
fracción rica en pulpa, para inactivar la PME.
- el tratamiento térmico a 60ºC o temperaturas
similares (por debajo del umbral de daño térmico al sabor del zumo)
durante unos segundos, condiciones suficientes para destruir lo
gérmenes del zumo.
- la mezcla en frío de ambas fracciones en
condiciones asépticas y el envasado aséptico.
Con este procedimiento, un
75-90% del volumen del zumo mantiene su sabor a
fresco, y el sabor "a cocido" de la fracción rica en pulpa
queda diluido (de 4 a 10 veces) en el producto final. Los zumos
obtenidos en estas condiciones tienen una calidad comparable a la
del mismo producto recién exprimido, pues mantienen el aroma y
sabor característicos del zumo fresco.
Así, un objeto de la presente invención lo
constituye un procedimiento, en adelante procedimiento de la
invención, para obtener zumos cítricos pasterizados y refrigerados,
caracterizado porque comprende las siguientes etapas:
- a)
- el zumo tamizado procedente de la pasadora inicial y que presenta un contenido en pulpa (8-12%) se somete a una centrifugación enérgica que separa dos fracciones: una fracción suero casi exenta de pulpa (entre 0,3-1% de pulpa) y otra fracción pulpa con muy alto contenido en pulpa (por ejemplo con 35-45% de pulpa), y que permite que la fracción pulpa sea bombeable e impulsable a través de intercambiadores de calor de placas o tubulares.
- b)
- cada fracción se recoge en un depósito independiente desde el que se bombea a su respectivo intercambiador de calor de varios cuerpos, donde el producto se calienta, se retiene en caliente a la temperatura programada durante el tiempo establecido, y se enfría hasta temperaturas de refrigeración (por ejemplo 2-5ºC), así;
- b.1.-
- la fracción suero sufre un tratamiento térmico a temperaturas muy suaves (60ºC),
- b.2.-
- la fracción pulpa es sometida a un tratamiento térmico ajustado a una suficiente inactivación de la pectin-metilesterasa.
- c)
- las dos fracciones se almacenan por separado en refrigeración, en tanques asépticos, y
- d)
- posteriormente se mezclan en las proporciones adecuadas en frío y en condiciones asépticas antes de proceder a su envasado aséptico.
Tal como se utiliza en la presente invención, el
término "zumos cítricos" se refiere a zumos de naranja,
mandarina, pomelo, lima o limón.
Un objeto particular del procedimiento de la
invención es aquél en el que las fracciones pasteurizadas obtenidas
en b) se mantienen congeladas en grandes bidones o depósitos. Para
la confección del producto final el producto hay que volverlo a
pasterizar, y se haría también descongelando y pasterizando cada
fracción por separado y cada una en las condiciones descritas, para
terminar con la mezcla aséptica de ambas fracciones y el envasado
aséptico.
Al aplicar condiciones de centrifugación
enérgicas se produce también un desigual reparto del contenido en
aceite esencial en cada fracción. Modificando la proporción de
ambas fracciones en la mezcla final se puede reducir el contenido
en aceite esencial del producto final.
Otra posibilidad que ofrece la presente
invención es el uso de la fracción suero estabilizada por
pasterización a temperaturas muy suaves para incorporar aromas "a
fresco" a otros productos, como podrían ser los zumos
pasterizados refrigerados procedentes de concentrados.
Además, el procedimiento de la invención puede
repetirse completa o parcialmente cuando el almacenamiento
intermedio, la mezcla o el envasado definitivo tengan lugar en
otras instalaciones diferentes de las productoras o cuando el
proceso de pasterización de las fracciones se repita después de un
almacenamiento intermedio de cada una de ellas.
Finalmente, el procedimiento de la invención
puede, opcionalmente, ser adicionado con algún otro producto
cítrico semielaborado, tal como, otra fracción de zumo
preconservada, zumo concentrado o vesículas de zumo.
Rouse, A.H.(1953). Distribution of
pectinesterase and total pectin in component parts of citrus
fruits. Food Technol. 7: 360-362.
Figura 1.- Esquema del procedimiento. En
esta figura se denomina "fracción suero" a la fracción de muy
bajo contenido en pulpa, y "fracción pulpa" a la fracción que
contiene la mayoría de la pulpa del zumo original.
- A
- Lavado de la fruta
- B
- Extracción
- C
- Tamizado
- D
- Centrifugación
- D_{1}
- Pasterización muy suave (ej. 60ºC-20 s)
- D_{2}
- Pasterización convencional
- E
- Mezcla aséptica
- F
- Envasado aséptico
\vskip1.000000\baselineskip
La fruta se selecciona para descartar los frutos
defectuosos, aplastados o enmohecidos, y se lava enérgicamente
para evitar la presencia de tierra o sustancias extrañas en el
zumo.
Los frutos se calibran para adaptar el tamaño de
los frutos al de las copas del sistema de extracción. Esta
operación es fundamental para conseguir zumos de calidad con buen
rendimiento. Los equipos de extracción se ajustan para intentar
conseguir una extracción eficaz del zumo contenido en las vesículas
de los frutos, incorporando un mínimo de componentes del albedo y
flavedo. El zumo puede salir tamizado o no del extractor (depende
del tipo de extractor), pero lo habitual es completar el tamizado
del zumo en una pasadora continua de paletas o de tornillo
sinfín.
Hasta aquí, el proceso es el tradicionalmente
aplicado en las industrias de zumos cítricos. Algunas industrias
someten el zumo a continuación a una centrifugación suave, para
eliminar parte de la pulpa fina y obtener un producto con las
especificaciones que fija el cliente. En las industrias que
fabrican zumo pasterizado directo (no procedente de concentrado),
el zumo, centrifugado o no, se somete a un tratamiento de
pasterización y enfriamiento en intercambiadores de calor y a
continuación se envasa en condiciones higiénicas o asépticas.
La innovación objeto de la presente patente
introduce aquí un cambio sustancial. El zumo tamizado procedente de
la pasadora presenta todavía un buen contenido en pulpa (ej.
8-12%) y se somete a una centrifugación enérgica que
separa dos fracciones: una fracción (a la que denominamos
fracción suero) casi exenta de pulpa (por ejemplo
0,3-1% de pulpa) y otra fracción con muy alto
contenido en pulpa (fracción pulpa, por ejemplo con
35-45% de pulpa). Las condiciones de centrifugación
(caudal, velocidad de giro) se eligen de forma que la fracción
pulpa sea todavía bombeable e impulsable a través de
intercambiadores de calor de placas o tubulares. Cada fracción se
recoge en un depósito independiente desde el que se bombea a su
respectivo intercambiador de calor de varios cuerpos, donde el
producto se calienta, se retiene en caliente a la temperatura
programada durante el tiempo establecido, y se enfría hasta
temperaturas de refrigeración (por ejemplo 2-5ºC).
Cada intercambiador se ajusta a una temperatura máxima y un tiempo
de residencia, siendo la temperatura de tratamiento de la
fracción suero más baja que la correspondiente a la de la
fracción pulpa (por ejemplo, 60ºC para la fracción
suero y 85ºC para la fracción pulpa). Las dos fracciones
se pueden almacenar por separado en refrigeración, en tanques
asépticos. Finalmente se reúnen en las proporciones adecuadas en un
depósito cerrado, previamente esterilizado y se mezclan; la mezcla
se envasa en frío en condiciones asépticas (por ejemplo en envases
de cartón con laminados múltiples, tipo Tetrapack o
Combibloc).
Combibloc).
Otra posibilidad es la congelación en grandes
bidones o depósitos de las fracciones pasterizadas. Para la
confección del producto final el producto hay que volverlo a
pasterizar, y se haría también descongelando y pasterizando cada
fracción por separado y cada una en las condiciones descritas, para
terminar con la mezcla aséptica de ambas fracciones y el envasado
aséptico.
Ejemplo
1.1
Se parte de zumo obtenido de Ortanique con un
extractor industrial de copas ranuradas y tamizado. El zumo tiene
pH=3,5, índice de madurez de 12 y un 12% de pulpa analítica. La
centrifugación del mismo en una centrífuga piloto Westfalia permite
recoger una fracción suero del 75% del volumen inicial, con
1% de pulpa, que se pasteriza a 62ºC durante 20 segundos. De la
centrífuga sale también una fracción pulpa (el 25% restante)
con un 36% de pulpa analítica, que se pasteriza a 82ºC durante 10
segundos. Ambas fracciones se mezclan en frío en la proporción
pertinente y se envasan en condiciones asépticas. El producto final
mantiene excelente el color y sabor del zumo original y una
actividad pectinmetilesterásica residual del 3,9% del valor
inicial.
\newpage
Ejemplo
1.2.
Se parte de zumo de
Valencia-late obtenido de la misma forma que en el
ejemplo anterior. El zumo tiene pH=3,3, un índice de madurez de 10
y 12% de pulpa analítica. Tras la centrifugación se recogen dos
fracciones. La fracción suero supone un 80% del total,
contiene un 0,5% de pulpa analítica y se pasteriza a 64ºC durante
20 segundos. La fracción pulpa (el 20% restante) contiene
40% de pulpa analítica y se pasteriza a 80ºC durante 10 segundos.
La mezcla resultante mantiene el color y sabor del zumo original,
y su actividad pectinmetilesterásica es un 8,2% de la inicial.
Claims (4)
1. Un procedimiento para obtener zumos cítricos
pasterizados y refrigerados, caracterizado porque comprende
las siguientes etapas:
- a)
- el zumo tamizado procedente de la pasadora inicial y que presenta un contenido en pulpa (8-12%) se somete a una centrifugación enérgica que separa dos fracciones: una fracción suero casi exenta de pulpa (entre 0,3-1% de pulpa) y otra fracción pulpa con muy alto contenido en pulpa (por ejemplo con 35-45% de pulpa), y que permite que la fracción pulpa sea bombeable e impulsable a través de intercambiadores de calor de placas o tubulares,
- b)
- cada fracción se recoge en un depósito independiente desde el que se bombea a su respectivo intercambiador de calor de varios cuerpos, donde el producto se calienta, se retiene en caliente a la temperatura programada durante el tiempo establecido, y se enfría hasta temperaturas de refrigeración (por ejemplo 2-5ºC), así
- b.1.-
- la fracción suero sufre un tratamiento térmico a temperaturas muy suaves (60ºC),
- b.2.-
- la fracción pulpa es sometida a un tratamiento térmico ajustado a una suficiente inactivación de la pectin-metilesterasa,
- c)
- las dos fracciones se almacenan por separado en refrigeración, en tanques asépticos, y
- d)
- posteriormente las fracciones se mezclan en las proporciones adecuadas, total o parcial, en frío y en condiciones asépticas antes de proceder a su envasado aséptico.
2. El procedimiento según la reivindicación 1
caracterizado porque las fracciones pasteurizadas obtenidas
en b) se mantienen congeladas en grandes bidones o depósitos.
3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 y
2 caracterizado porque a la mezcla final se incorpora algún
otro producto cítrico semielaborado, tal como, otra fracción de
zumo preconservada, zumo concentrado o vesículas de zumo.
4. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a
la 3 caracterizado porque el cítrico utilizado pertenece al
siguiente grupo: naranja, mandarina, pomelo, lima o limón.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200502451A ES2304074B1 (es) | 2005-10-07 | 2005-10-07 | Procedimiento para la obtencion de zumos citricos pasterizados y refrigerados. |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200502451A ES2304074B1 (es) | 2005-10-07 | 2005-10-07 | Procedimiento para la obtencion de zumos citricos pasterizados y refrigerados. |
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| ES2304074A1 ES2304074A1 (es) | 2008-09-01 |
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2006
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