Microestructuras cálcicas formadas en tejido de papaya y PMFC: relación con parámetros químicos, texturales y de secado

Abstract

La microestructura de los tejidos vegetales puede ser modificada mediante un pretratamiento de calcio (Ca), esta modificación se relaciona con cambios en parámetros químicos, texturales y de secado. El objetivo de este trabajo fue analizar el efecto de iones calcio (Ca2+) sobre la microestructura de papaya Maradol y un modelo PMFC (Pectina-Microfibrillas de celulosa) pretratadas con una solución de hidróxido de calcio, para establecer la relación entre la modificación microestructural y la respuesta a parámetros químicos, texturales y de secado. El pretratamiento de Ca se aplicó a muestras de papaya y PMFC a una concentración de la solución de 1.5 g Ca/100 mL H2O, temperatura de la solución de 25 °C y 3 h de inmersión, posteriormente las muestras se secaron convectivamente a una temperatura de 70 °C, 1.5 m/s de flujo de aire y 5± 2% HR. En muestras pretratadas se evaluó el efecto sobre: la cinética de Ca en donde el contenido de Ca se determinó mediante la técnica ICP-OES, las cinéticas de secado y la difusividad efectiva de agua (Def), los parámetros físicos de textura determinados mediante doble compresión usando un texturometro, la microestructura de las muestras analizada mediante SEM-HR y el análisis elemental mediante SEM-EDS. Las diferencias significativas entre los valores de textura se determinaron mediante la prueba de Tukey (α≤0.05). El pretratamiento incrementó el contenido de calcio en muestras de papaya y PMFC hasta alcanzar el equilibrio indicando que el mecanismo de transporte de los Ca2+ es la difusión. El Ca provocó la formación de microestructuras cálcicas en las paredes celulares del tejido de papaya debido a la interacción de Ca2+-pectina y celulosa. El modelo PMFC confirmó la interacción de Ca2+ mediante la formación de microestructuras cálcicas ramificadas similares a las observadas en el tejido de papaya pretratado. Durante la reestructuración de ambas muestras se formó un perfil de contenido de Ca, esto también podría indicar que la difusión es el principal mecanismo de transporte de Ca2+. La pérdida de humedad incrementó en ambas muestras y por consiguiente la eliminación de agua del tejido de papaya pretratado con una Def = 1.86 x 10-9m2s-1 es mayor que en las muestras control con una Def = 1.17x 10-9 m2s-1 y para PMFC fue aún mayor con una Def = 2.80 x 10-9 m2s-1. El calcio evitó la deformación y el colapso de la microestructura comparada con muestras no pretratadas. El Ca incrementó significativamente (α≤0.05) la dureza, la cohesividad, la adhesividad, la elasticidad, la masticabilidad y la gomosidad de ambas muestras y por el contrario el efecto térmico durante el secado disminuyó la adhesividad. La dureza y estabilidad de las microestructuras formadas en ambas muestras disminuyen la deformación y colapso de la geometría cúbica. El pretratamiento con hidróxido de calcio modifica la microestructura de papaya y PMFC, por lo tanto, los parámetros fisicoquímicos dependen directamente de esta modificación.