¿Cuáles son los usos del polvo de tomate?

Los tomates, también conocidos como tomates, son uno de los cultivos vegetales más populares y ampliamente cultivados en el mundo. Es rico en nutrientes, delicioso y de color rojo brillante. Desde el comienzo de este siglo, se ha convertido gradualmente en uno de los principales vegetales en China. Según estimaciones, la producción mundial de tomate en 1994fue de 77,5 millones de toneladas, mientras que China produjo 8,935 millones de toneladas en 1994, sólo superada por Estados Unidos, que produjo 12,085 millones de toneladas [1].

Los tomates son una materia prima muy valiosa en muchos alimentos procesados, y la demanda mundial de tomates en la industria alimentaria sigue siendo alta. Los tomates maduros se pueden consumir frescos o procesados en una variedad de productos, como puré de tomate, pasta de tomate, salsa de tomate, jugo de tomate, polvo de tomate, salsa de tomate con sabor, mezcla de sopa de tomate y salsa de tomate; Los tomates verdes inmaduros se transforman en encur[1].

Los tomates son nativos de las regiones tropicales de Sudamérica, con una historia de cultivo que se remonta a miles de años. Se dice que Colón los trajo de vuelta a Europa durante su segundo viaje a las Américas [2]. Las primeras variedades de tomate eran de color amarillo dorado, pero con la evolución de las variedades, todos los tomates ahora tienen un color rojo brillante, con el pigmento rojo derivado principalmente del licopeno. El licopenes un importante carotenoen los tomates. Según la investigación actual, el licopeno tiene fuertes propiedades anticancerígenas [3]. Además, los tomates tienen un contenido relativamente alto de vitamina C [4].

Los tomates son muy adecuados para el procesamiento y se pueden convertir en una variedad de productos con diferentes texturas y sabores, muchos de los cuales son productos populares en los mercados internacionales [5], siendo el polvo de tomate un excelente ejemplo. Con el rápido desarrollo de la industria alimentaria, la demanda de tomate en polvo en el mercado de ingredientes alimentarios está creciendo constantemente. La elaboración de polvo de tomate de alta calidad no sólo puede resolver las deficiencias del polvo de tomate de baja calidad en el mercado nacional, sino también servir como un canal importante para los ingresos de exportación.

1 situación actual de la producción de tomate en polvo en el mercado nacional

Actualmente, la calidad del tomate en polvo disponible en el mercado nacional es generalmente pobre (producido mediante secado al aire caliente, que implica un calentamiento prolongado, lo que resulta en mal color, sabor, propiedades de rehidrat, y la susceptia la oxidy la rancidez) o caro (producido mediante liofilización al vacío). Además, la investigación sobre la producción de tomate en polvo en China es prácticamente inexistente.

2 significación de la producción de tomate en polvo

Los tomates tienen un contenido de agua muy alto, alcanzando aproximadamente el 95%, con pocas otras frutas o verduras con un contenido de agua tan alto. Por lo tanto, por cada 1 kg de peso de tomate seco, aproximadamente 19 kg de agua deben ser envasados, transportados y almacenados. Para los consumidores, la compra de 1 kg de tomates secos también supone el coste de aproximadamente 19 kg de agua. Si los tomates se transforman en polvo de tomate, se pueden lograr ahorros significativos en costos de empaquet, transporte, almacenamiento y consumo [4]. Aunque los concentrados de tomate como la pasta de tomate han eliminado 3/4 o más de su contenido de humedad, cada kilogramo de peso seco todavía contiene 2-3kilogrde agua.

Además, como el contenido sólido del concentrado de tomate aumenta, su viscotambién aumenta, por lo que es cada vez más difícil reducir aún más la humedad a través de la evapormás adelante, lo que resulta en el desperdide calor y el aumento de los costos del producto. Además, durante las etapas posteriores de la concentración, la pasta de tomate, debido a su contenido de celul, es propensa a la quema, y cuanto mayor es el tiempo de concentración, más se deteriora el color y el sabor, afectando severamente la calidad de los productos concentrados de tomate. Adicionalmente, los concentrados de tomate con alto contenido en sólidos son propensos a cambios de calidad durante el almacenamiento, especialmente en regiones con temperaturas más altas. Si la pasta de tomate se transforma en polvo de tomate, se pueden reducir considerablemente los costes de envasado y de venta, compensando así los costes de producción durante el secado.

Además, los tomates tienen un alto contenido de agua, pieles delgadas y son jugosos, lo que los hace propensos a su deterioro bajo la acción microbiana e inadecuados para el almacenamiento a largo plazo, lo que resulta en un aumento de las tasas de desperdide tomate. Según los informes, la tasa de deterioro de los tomates producidos en China alcanza hasta el 50%. Los científicos se han esforzado por prolongar su vida útil y reducir las pérdidas de almacenamiento [6]. El procesamiento de tomates en polvo de tomate puede reducir la oportunidad de crecimiento microbiano, lo que permite que se almacen a temperatura ambiente durante períodos prolongados, extendiendo así el producto#39;s temporada de suministro y equilibrar los picos de producción y ventas.

3  Perspectivas de aplicación del polvo de tomate

Durante la última década, con el rápido desarrollo de las demandas de comercio interno e internacional, y la mejora de las personas#39 la industria alimentaria también ha experimentado un rápido crecimiento. La demanda de tomate en polvo en el mercado de ingredientes alimentarios y condimentos ha ido aumentando día a día. El polvo de tomate de alta calidad puede ser rehidratpara producir pasta de tomate, jugo de tomate, salsa de tomate y sopa de tomate. Además, el polvo de tomate se puede utilizar como ingrediente en comidas rápidas, aperiy condimentos premezclpara sopas y salsas [7]. Además, el tomate en polvo puede servir como un sustituto de los tomates en mercados especiales como la exploración geológica, entrenamiento militar, puestos fronterizos en islas y montañas nevadas, turismo de esquí de invierno en el norte de Europa, la guerra, y alimentos aeroespaciales.

4  Principales problemas en la producción de tomate en polvo

Durante el pretratamiento, concentración, secado y almacenamiento de los tomates, además de los cambios físicos, también se producen una serie de cambios químicos que afectan el color, el sabor, el valor nutricional, la tasa de rehidraty la vida útil del tomate en polvo. Por lo tanto, durante la producción, es esencial preservar el color original, sabor y componentes nutricionales de los tomates tanto como sea posible para producir productos con una larga vida útil. Además, la selección de materiales de embalaje y condiciones de almacenamiento adecuadas también es de gran importancia. En general, los principales problemas encontrados durante la producción de tomate en polvo son los siguientes:

4.1 debido a su naturaleza termoplástica, el polvo de tomate tiende a adherirse a las paredes a altas temperaturas, causando que el producto se sobrecalenta durante el secado y por lo tanto afecta su color, sabor y valor nutricional.

4.2 debido a su fuerte naturaleza higroscópica, el polvo de tomate absorbe fácilmente la humedad del aire, aumentando su contenido de humedad. Cuando el contenido de humedad es alto, el producto tiende a agruparse, y durante el almacenamiento, la actividad microbiana y enzimaumenta, acelerando las reacciones de pardeamiento no enzim, causando así que la calidad del producto se deteriore rápidamente.

4.3 durante el almacenamiento, las condiciones de almacenamiento afectan significativamente a la estabilidad del polvo de tomate#39;s color, sabor y valor nutricional. Por lo tanto, se deben seleccionar las condiciones óptimas de almacenamiento, como la temperatura de almacenamiento, la humedad y el uso de gases inertes [18].

4.4 durante el almacenamiento, el polvo de tomate puede desarrollar un sabor desagradable, que puede ser causado por la oxidde bajo contenido en grasa o licopeno. Por lo tanto, es importante abordar las cuestiones de sabor que resultan de la rancidez oxid.

4.5 diferentes métodos de molienda usados para procesar tomates resultan en pasta de tomate con viscovariable, y el polvo de tomate obtenido exhibe diferentes propiedades de rehidrat. El polvo de tomate obtenido usando el método de trituración en frío tiene la mayor parte de su pectina degradada, lo que resulta en un pobre rendimiento de rehidrat, con sedimentque ocurre dentro de los 60 segundos. Por el contrario, el polvo de tomate obtenido mediante el método de trituración en caliente mantiene una consistencia uniforme durante la rehidraty no sufre sedimentación. El polvo de tomate producido usando diferentes métodos de triturpuede ser utilizado para diferentes propósitos, produciendo polvo de tomate con viscovariable para satisfacer las demandas del mercado. En la actualidad, el polvo de tomate producido mediante métodos de trituración en frío, trituren en caliente y ultracaliente está disponible en los mercados extranjeros, con diferentes viscofinales (durante la rehidrat), pero pueden ser utilizados para diferentes fines de procesamiento.

4.6durante el procesamiento y almacenamiento, los tomates se oscurecen gradualmente en color, principalmente debido al pardeamiento no enzimy la oxide isomeridel licopeno. Por lo tanto, el control del pardeamiento no enzimy la oxiddel licopenen los productos es de gran importancia [18].

4.7 el sabor de los tomates es un aspecto importante de su calidad. El sabor de los tomates cambia durante la concentración, secado y almacenamiento, y la selección adecuada de las condiciones de concentración, secado y almacenamiento es un tema crítico.

5 comparación de los métodos de tratamiento del polvo de tomate

En los últimos 40-50 años, se han desarrollado numerosos métodos de secado para el secado del tomate; Sin embargo, ningún método ha sido capaz de producir un producto que preserve efectivamente las propiedades físicas y las características sensori(como el aroma, el color y el sabor) de los tomates. Si bien es posible mantener estas características en mayor medida a través de métodos de procesamiento muy caros, esto aumenta significativamente el costo del producto.

5.1 métodos de tratamiento previo

En los métodos de secado para la elaboración del polvo de tomate, las siguientes operaciones de pretratamiento son comunes a todos los métodos de secado (excepto el secado directo de las rodajas de tomate). La siguiente es una descripción de estas operaciones comunes: seleccionar los tomates, eliminar los que están inmaduros o poco maduros, así como los que tienen manchas de moho, daños por insectos o defectos físicos; Lavar los tomates seleccionados, a continuación, triturarlos para eliminar la piel y las semillas, lo que resulta en jugo de tomate o pulpa de tomate. El proceso de trituración continúa hasta que el tamaño de partícula alcanza el tamaño requerido. La molienda del tomate se puede realizar tanto en caliente como en frío [9]. En los últimos años, el proceso de trituración en caliente se ha desarrollado aún más, lo que conduce a la aparición de ultra alta viscotrituración en caliente y súper caliente triturprocesos. La trituración en caliente generalmente se refiere a triturtomates y calentar inmediatamente a 80-85 °C, luego mantener esta temperatura durante 15 segundos para inactivar la actividad de la pectinasa y prevenir la degradación de la pectina. Como resultado, el polvo de tomate producido por el método de trituración en caliente tiene una alta viscocuando se rehidrata, textura uniforme, sin sedimentación, y una excelente estabilidad.

Algunas publicaciones sugieren que durante la ruptura térmica, la temperatura debe elevarse a 104°C y mantenerse durante 15 segundos para inactivar completamente la actividad de la pectinasa. El frío consiste en romper los tomates y luego inmediatamente o después de un período de tiempo elevar la temperatura a menos de 60°C, lo que facilita el pelado del tomate, la extracción de pectina y, en última instancia, aumenta el rendimiento. Adicionalmente, después de que la fruta es aplastada, las enzimas en el sistema hidrolizan la pectina, permitiendo que la pulpa del tomate se concentre a 30°Brix o más. El polvo de tomate procesado por trituración en frío tiene baja viscodespués de la rehidraty tiende a sediment, requia menudo la adición de espesantes para estabilizar el producto [10].

Los dos procesos de triturtienen el mayor impacto en la viscodel polvo de tomate final. Además, los productos triturados en frío tienen un color rojo brillante, mientras que los productos triturados en caliente son típicamente de color rojo oscuro; El proceso de molienda en frío preserva mejor el sabor fresco y el aroma de los tomates en comparación con el proceso de molienda en caliente; En comparación con el proceso de trituración en frío, el proceso de trituración en caliente resulta en una mayor pérdida de licopeno. A partir de estos análisis, no es apropiado afirmar simplemente que un proceso es mejor que el otro. El proceso específico a adoptar debe determinarse en función del producto a producir. Y el tipo de producto a ser producido debe ser determinado por el cliente y las demandas del mercado [11].

Después del molido, la pulpa de tomate puede ser concentrada bajo presión atmosférica o bajo presión reducida (preferiblemente bajo presión reducida), pero la concentración al vacío produce la mejor calidad del producto porque minimila pérdida de calor en la pulpa de tomate. El grado de evapordepende del tipo de trituración del tomate y del método de secado utilizado.

5.2 secado directo de las rodajas de tomate [8]

Entre los muchos métodos de secado conocidos, cabe mencionar el secado directo de las rodajas de tomate. Las frutas de tomate se lavan, luego se cortan mecácon cuchilmuy afil(cuchilafilevitar el desgarde de la fruta). Las rodajas de tomate se colocan sobre bandejrecubiercon aceite mineral (para evitar la adhesión del producto) y luego se secan en un túnel hasta que la humedad del producto alcance aproximadamente el 4%. Las rodajas de tomate seco se muelen en polvo utilizando un molino de martillo y se envasrápidamente en recipientes impermeables para evitar la absorción de humedad, ya que el polvo de tomate tiene alta higroscopicidad.

Se ha informado que las rodajas de tomate producidas por este sencillo método de secado no pueden ser rehidrata su tamaño y forma original (después de la rehidrat), incluso después de remojarse en agua y hervir, ya que el producto permanece colapy no puede ser restaurado. Por lo tanto, este producto está estrictamente limitado a aplicaciones como sopas secas, verduras deshidratadas y sopas enlatadas. Adicionalmente, para obtener un producto utilizable con este método de secado, se deben utilizar tomates de color rojo vivo, de alto contenido sólido, de piel fina y alto contenido de pectina.

5.3 método de liofilización [8]

Uno de los métodos de secado más populares para el concentrado de tomate es la liofilización. Este método consiste en congelar el concentrado de tomate y luego eliminar la humedad en un ambiente de alto vacío a través de la sublimación. En otras palabras, la humedad pasa directamente de un estado sólido a un estado gasey se elimina del material sin pasar por una fase líquida. Como resultado, los componentes sólidos conservan su estructura original sin dañar su forma o tamaño original. Por lo tanto, las partículas liofilizadas poseen una estructura porosa, reteniendo el espacio originalmente ocupado por el agua sin colapsar, lo que facilita una rápida rehidratdel producto.

Aunque la liofilización se ha aplicado en la industria y los productos deshidratados obtenidos tienen excelentes propiedades, las condiciones de secado requeridas (es decir, temperaturas extremadamente bajas y alto vacío) son muy estrictas, y el equipo de secado es muy caro, lo que resulta en altos costes de producción.

5.4 método de secado expandido [8]

Para superar los problemas de costo de la liofilización, el método de secado expandido se introdujo en la década de 1960. Este método utiliza aire caliente para secado expandido, con el objetivo de producir un producto similar al obtenido por liofilización. El secado expandido típicamente requiere una presión absoluta de 346,58 Pa para la deshidrat, con temperaturas de material que varían de 60 a 70°C. Aunque las temperaturas pueden inicialmente alcanzar los 90°C, la temperatura del material puede subir desde la baja temperatura inicial hasta la temperatura final de la cámara de secado. Para lograr un contenido de humedad de aproximadamente 30%, el tiempo de secado es típicamente de 90 minutos a 4-5 horas. El producto debe enfriarse antes de la extracción al vacío para evitar el colapso de la estructura expandida, ya que el producto es termoplástico.

El secado expandido difiere de la liofilización en dos aspectos. En primer lugar, la temperatura de secado es más alta que la temperatura de congelación, lo que resulta en una mayor presión de vapor durante el secado y tiempos de secado más cortos. La segunda diferencia radica en el grado de expansión del producto: el secado expandido produce productos con un mayor grado de expansión, mientras que la liofilización no altera el producto#39;s volumen. La estructura expandida de los productos obtenidos por secado expandido confiere excelentes propiedades de rehidrat. Aunque este método es ampliamente utilizado para procesar grandes cantidades de productos vegetales, cuando se aplica al concentrado de tomate, si no se introduce aire en el concentrado, éste no se expande fácilmente, el secado es muy lento, y el producto resultante tiene una estructura dura, con un volumen similar al del concentrado, y un pobre rendimiento de rehidrat.

Sin embargo, cuando se introduce aire en el concentrado, el material puede expandirse y secarse, y el producto presenta un rendimiento de rehidratsatisfactorio. Sin embargo, cuando se utiliza el equipo de secado por expansión más moderno para secar concentrado de tomate, el producto debe ser removido continuamente durante el proceso de secado, expandido fuera de la cámara de secado y luego reintroducido en la cámara de secado para su posterior secado. Esto resulta en un control relativamente complejo de las condiciones operativas en general, por lo que este método de secado es menos adecuado para la deshidratdel tomate y más adecuado para la deshidratde productos similares a los hongos. Además, las condiciones de vacío requeridas durante la expansión son costosas, lo que lleva a precios más altos del producto.

5.5 método de secado por pulverización

El método de secado más popular para la deshidratde verduras es el secado en aerosol. Entre las frutas y verduras, los tomates son los más comúnmente procesados en polvo usando secado por pulverización. Durante el secado por pulveri, gotitas muy finas entran en contacto con aire caliente y se secan rápidamente. Las partículas permanecen en la cámara de secado durante unos pocos segundos. El producto seco se separa del flujo de aire utilizando un equipo de separación adecuado, se enfría y se evita así una pérdida excesiva de calor debido al contacto prolongado con aire caliente.

Cuando las gotas de líquido se secan, el material#39;s temperatura se mantiene a la temperatura de bulbo húmedo del gas de secado, lo que le permite soportar la temperatura relativamente alta de bulbo seco del gas de secado. Esto resulta en una pérdida térmica mínima de componentes sensibles al calor en el concentrado. Además, a medida que disminuye el contenido de humedad, las tasas de reacción de los procesos que pueden perjudicar la calidad de los alimentos se ralentizan. Así, durante la fase final de secado, la temperatura de secado puede superar la temperatura de bulbo húmedo sin causar daños significativos a la calidad del producto [12].

Las partículas obtenidas a través del secado por pulverison típicamente fragmentos esfério esférihu. Esta forma de partícula está estrechamente relacionada con las excelentes propiedades de rehidratde los polvos desecados por pulverización, por lo que este método de secado es el más popular entre todos los métodos utilizados para el secado de tomates. El polvo de tomate disponible comercialmente puede contener aditivos o estar libre de aditivos y puede ser utilizado para producir jugo de tomate, pasta de tomate, sopa de tomate y salsa de tomate, entre otros productos. El polvo de tomate en polvo procesado por pulverisecado tiene muchas ventajas, tales como bajo costo, conveniencia en el procesamiento, empaquet, transporte y mezcla [13].

Entre los métodos de secado mencionados, el secado por pulverización puede ser el método más adecuado para procesar el polvo de tomate, ya que el polvo de tomate producido por pulverisecado tiene una alta calidad y un precio razonable. Sin embargo, para obtener un polvo de tomate de alta calidad, la cámara de secado por pulveridebe estar especialmente diseñada para evitar el sobrecalentamiento durante el secado de las gotitas. Además, debido a su alta higroscopicidad, el polvo de tomate requiere un manejo especial durante su procesamiento y envasado para evitar la absorción de humedad.

Actualmente existen varios tipos de equipos de secado por pulveripara el procesamiento de frutas y verduras en polvo. Algunos utilizan aire como gas de secado y operan a temperaturas moderadas de 75-95 °C para aumentar la velocidad de producción; Otros utilizan aire deshidratcomo gas de secado y operan a temperaturas más bajas (25-30 °C). Sin embargo, todos estos equipos de secado en spray utilizados para el secado de tomates son muy caros, lo que aumenta los costos necesarios para construir una fábrica.

Por ejemplo, algunos han utilizado equipos de secado por pulverización de aproximadamente 80 metros de alto y 16 metros de diámetro para el secado por pulveria baja temperatura, empleando una boquilla rotatoria de baja velocidad para la pulveri, produciendo aproximadamente 200 kg de polvo de tomate cada 2 horas. Sin embargo, estos equipos de secado por pulverización deben utilizar pasta de tomate obtenida por trituración en frío para su secado. Aunque el polvo de tomate resultante tiene buena fluidez y no se aglomerfácilmente, carece de viscocuando se rehidry rápidamente se asienta. Por lo tanto, para competir con el polvo de tomate obtenido por trituración en caliente, hay que añadir espesantes [14].

5.6 método de secado por capas de espuma [15]

En la década de 1960, el secado en capas de espuma para vegetales ganó una atención significativa. Inicialmente, este método se creía que tenía más ventajas que otros métodos de secado porque la eliminación de humedad era extremadamente rápida durante el secado de la capa de espuma, con el agua separde las burbujas de espuma a través de la acción capilar, lo que resulta en una estructura porosa del producto y una rehidratmuy rápida.

La clave de este método de secado radica en la formación de espuma estable, principalmente mediante la adición de agentes espumcomo proteína de soja, globulina, ésteres de ácidos grasos, ésteres de azúcar y monoestearato de glicer. Patterton Canning Company transformó la pasta de tomate en espuma mediante la adición de monoestearato de glicer, y luego introdujo gas en el secador a una temperatura de aproximadamente 93°C, con una velocidad de aproximadamente 100-130 m/s, de una manera contra-corriente. El tiempo de secado depende de las características del producto y las condiciones de secado, con un tiempo de secado típico de 15-18 minutos.

Aunque el método de secado por espuma produce productos con mejor sabor y color en comparación con los métodos de secado por pulveriy tambor, este método también tiene sus inconvenientes. Los productos producidos con este método deben envasarse en un ambiente con una humedad relativa inferior al 50% para evitar la absorción de humedad del aire debido a la naturaleza higroscópica del polvo de tomate.

Además, para lograr una vida útil satisfactoria, los materiales de envasado deben ser no permeables al aire y la humedad, y el producto debe envasen un ambiente inerte para evitar la oxidde los componentes del tomate causada por el oxígeno.

Además, cuando el polvo de tomate se rehidrata con agua, el producto resultante presenta un color más oscuro, que puede atribuirse a las burbujas de aire atrapadas en el polvo. Adicionalmente, durante la concentración de la pasta de tomate y la primera etapa de secado, la mayoría de los compuestos aromáticos originales en la pasta de tomate se evaporan, afectando significativamente las características sensoridel producto rehidrat. Además, al evaluar la vida útil del producto, se encontró que a medida que el tiempo de almacenamiento aumentaba, el polvo de tomate desarrollaba sabores desagradables, los cuales estaban relacionados con la temperatura de almacenamiento. Tras la medición, se encontró que a 0°C, el componente con el mayor cambio en el polvo de tomate fueron los aminoácidos libres.

5.7 método de secado en tambor [16,17]

En la década de 1940, se empleotro método de secado, conocido como secado de tambor. El polvo de tomate producido con este método mostró una mejor calidad. En la década de 1960, se hicieron mejoras significativas a este método, principalmente para mejorar el product's sabor, color y estabilidad. Las mejoras incluyen: invertir la dirección del flujo de aire en relación con el drum' rotación s (flujo de contracorriente); Modificar el área de recolección del material para mantener una humedad relativa de 15-20%.

Sin embargo, este método de secado no logra realmente el objetivo de secar el polvo de tomate, ya que el producto resultante contiene al menos un 7% de humedad y requiere un secado adicional con flujo de aire a 20°C durante más de 24 horas. Si esto no se hace, el product's color Y el sabor se deteriorará.

6  conclusión

En resumen, hay muchos métodos para procesar el polvo de tomate, y cada uno tiene sus ventajas. Sin embargo, el polvo de tomate producido por pulverisecado tiene buena calidad (buen color, rehidratrápida y excelente sabor) y un precio moderado. Por lo tanto, el secado por pulverización debe ser el método preferido para producir polvo de tomate en producción real.

Referencias:

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