Conservación de la calidad de nueces producidas en Argentina mediante la utilización de cubiertas comestibles con la inclusión de antioxidantes naturales

Abstract

La nuez es un alimento altamente susceptible al deterioro oxidativo que, además, se produce en un sector con escasas estrategias de preservación, motivo por el cual, es de suma importancia encontrar nuevas alternativas para mejorar su preservación. El objetivo del presente trabajo fue determinar la estabilidad química y sensorial de nueces producidas en Argentina con aplicación de cubiertas comestibles y la adición de antioxidantes naturales que no alteren sus propiedades sensoriales y que permitan una mejor conservación de sus parámetros de calidad química, nutricional y sensorial. Se conformaron tres tipos de cubiertas: carboximetil-celulosa (CMC), metil-celulosa (MC) y proteína del suero de leche (PS) y se aplicaron en nueces (var. Chandler). Las nueces recubiertas (NCMC, NMC y NPS) y sin cobertura (NC) fueron almacenadas durante 210 días a temperatura ambiente (23±2 °C). NC presentó los valores más altos para indicadores químicos de oxidación como el índice de peróxidos, dienos y trienos conjugados y para volátiles de oxidación (pentanal, nonanal, hexanal y decano,5,6-34 bis(2,2-dimetilpropilideno)). Por el contrario, NMC presentó valores menores de peróxidos y dienos y trienos conjugados, volátiles de oxidación, y la menor desaparición de carotenoides. Las cubiertas comestibles exhibieron efecto protector contra el deterioro de las nueces. MC fue la cubierta que ofreció la mayor protección. Paralelamente, se realizó la extracción de dos fracciones de polifenoles de la nuez: soluble en acetato de etilo (PAE) y soluble en agua (PH) y se realizaron pruebas para medir su actividad antioxidante. Se conformaron 4 tratamientos: aceite de nuez (W) control (WC), W con BHT (WBHT), W con PAE (WPAE), W con PH (WPH). Sobre estas muestras se realizó una prueba de oxidación acelerada (60 °C; 16 días). El extracto PAE exhibió un mayor contenido de fenoles y flavonoides totales y actividad quelante de Fe2+, mientras que, PH una mayor actividad según las pruebas DPPH y ABTS. Los indicadores químicos analizados (peróxidos, dienos y trienos conjugados) se incrementaron a lo largo del almacenaje para todos los tratamientos, principalmente para WC. Los volátiles nonanal, hexanal, butanal and 2-heptenal, (E)- también se incrementaron en mayor medida en WC y en menor proporción en WPAE y WPH. Los carotenoides disminuyeron en las muestras a lo largo del almacenamiento. WPAE presentó el valor más alto de carotenoides a lo largo del almacenamiento. Los antioxidantes ayudaron a preservar la calidad química del aceite de nuez en el tiempo. PAE y PH demostraron actividad antioxidante superior a BHT para algunos indicadores. Finalmente, se elaboraron cubiertas comestibles a partir de harina de nuez (PN). Se conformaron los siguientes tratamientos: nuez (N) sin cobertura (NC), N con MC, N con cobertura elaborada con harina de nuez (NPN), N con PN con la adición de PAE (NPNP) y N con PN con la adición de BHT (NPNB). Los tratamientos se almacenaron a 40 ⁰C por 98 días. La cubierta PN conservo mejor el sabor nuez y retardo el desarrollo del sabor oxidado en comparación con MC, sin embargo, no protegió a la nuez del desarrollo de peróxidos. Las cubiertas PN con la adición de PAE (PNP) y BHT (PNB) demostraron la mejor protección, considerando la totalidad de los indicadores de deterioro lipídico (sensoriales y químicos). PNB presento mejor comportamiento para algunos de los indicadores de deterioro (sabor oxidado, δ-tocoferol, entre otros), sin embargo, PNP exhibió valores de aceptabilidad superiores al resto. PNP puede ser utilizada como una alternativa para proteger a las nueces del deterioro sin la utilización de aditivos sintéticos.

Walnuts are nuts highly susceptible to lipid oxidation, which are also produced in a sector that use scarce preservation strategies, for this reason, it’s very important to find new alternatives to improve their preservation. The objective of the present work was to study the chemical and sensory stability of walnuts produced in Argentina with the addition of edible coatings and natural antioxidants, that don’t alter the sensory properties of walnuts and achieve a better preservation of the chemical, nutritional and sensory parameters. Three types of coating were prepared: carboximetil-celulosa (CMC), metil-celulosa (MC) and whey protein (PS) which were applied on walnuts (var. Chandler). Walnuts with coatings (NCMC, NMC and NPS) and without coatings (NC) were stored for 210 days at 23±2 °C. NC displayed the highest values of the chemical oxidation indicators (peroxide value, conjugated dienes and trienes) and oxidation volatile indicators (pentanal, nonanal, hexanal and decane,5,6-34 bis(2,2-dimethylpropylidene). Conversely, NMC displayed the lowest values of peroxides, conjugated diene and triene and oxidation volatile compounds and also, the lowest decrease of carotenoid content. MC, CMC and PS protected walnuts against lipid deterioration. MC was the coating that offered the best protection against deterioration. Afterwards, polyphenols were extracted from walnuts preparing two extracts: ethyl acetate-soluble extract (PAE) and water-soluble extract (PH). Antioxidant tests were performed to measure the antioxidant activity of the extracts. Four treatments were prepared: walnut oil (W) control (WC), W with BHT (WBHT), W with PAE (WPAE) and W with PH (WPH). An oven test was performed on W treatments (60 °C; 16 days). PAE exhibited greater phenolic and flavonoid contents and highest Fe2+ chelating activity, while, PH exhibited highest antioxidant activity according to DPPH and ABTS assays. Chemical oxidation indicators (peroxide value and conjugated diene and triene) increased along with storage time, mainly for WC. Nonanal, hexanal, butanal and 2-heptenal, (E)- aldehydes also increased in a bigger amount for WC, and in a lower amount for WPAE and WPH. CC decreased in all samples along the storage, nevertheless, WPAE exhibited the highest carotenoid amount through the entire storage period. Antioxidants helped to preserve the chemical quality of walnut oil with the time. PAE and PH displayed an identical, and in some cases, greater antioxidant activity than BHT. Finally, edible coatings were prepared from walnut flour (PN). The following treatments were prepared: Walnut (N) control (NC), N with MC (NMC), N with a coating prepared from walnut flour (NPN), N with PN with de addition of PAE (NPNP) and N with PN with the addition of BHT (NPNB). The samples were stored for 98 days at 40 ⁰C. PN displayed a better preservation of the walnut flavor and decreased the development of oxidized flavor in comparison with MC, nevertheless, PN didn’t protect walnuts against some of the chemical oxidation indicators, like peroxide value. PN with BHT (PNB) and PN with PAE (PNP) showed a better protection, considering all the indicators measured (sensory and chemical). PNB presented a better behavior for some of the chemical and sensory indicators of lipid oxidation (oxidized flavor, δ-tocopherol, etc.), while, PNP exhibited higher acceptability in comparison with the remaining treatments. PNP could be used as an alternative option to protect walnuts from deterioration without using synthetic additives.