El jugo de naranja es un extracto líquido del fruto del naranjo , que se produce exprimiendo o escarbando las naranjas. Se presenta en distintas variedades, como la naranja sanguina , la naranja navel , la naranja valencia , la clementina y la mandarina . Además de las variaciones en las naranjas utilizadas, algunas variedades incluyen distintas cantidades de vesículas de jugo , conocidas como "pulpa" en inglés americano y "(juicy) bits" en inglés británico. Estas vesículas contienen el jugo de la naranja y se pueden dejar o quitar durante el proceso de fabricación. El grado de jugosidad de estas vesículas depende de muchos factores, como la especie, la variedad y la temporada. En inglés americano, el nombre de la bebida suele abreviarse como " OJ ".
El jugo de naranja comercial con una larga vida útil se elabora pasteurizando el jugo y quitándole el oxígeno. Esto elimina gran parte del sabor, por lo que es necesario agregarle posteriormente un paquete de sabor, generalmente elaborado con productos de naranja. Además, algunos jugos se procesan aún más secando y rehidratando posteriormente el jugo, o concentrándolo y luego agregándole agua al concentrado.
El valor saludable del jugo de naranja es discutible: tiene una alta concentración de vitamina C , pero también una concentración muy alta de azúcares simples, comparable a los refrescos . [3] [4] [5] Como resultado, algunos consejos nutricionales del gobierno se han ajustado para alentar la sustitución del jugo de naranja con fruta cruda, que se digiere más lentamente, y limitar el consumo diario. [6] [7]
Durante la Segunda Guerra Mundial , los soldados estadounidenses rechazaron los cristales de limón llenos de vitamina C debido a su sabor poco apetitoso. Por ello, el gobierno de Estados Unidos buscó un alimento que satisficiera las necesidades nutricionales de los soldados, tuviera un sabor agradable y evitara enfermedades como el escorbuto. El gobierno federal de Estados Unidos y el Departamento de Cítricos de Florida trabajaron con un grupo de científicos para desarrollar un producto superior al jugo de naranja enlatado disponible en la década de 1940. El resultado fue jugo de naranja concentrado congelado; esto no se produjo hasta tres años después de que terminara la guerra. [8]
En 1949, las plantas procesadoras de jugo de naranja en Florida producían más de 10 millones de galones de jugo de naranja concentrado. A los consumidores les gustaba el jugo de naranja concentrado enlatado porque era asequible, sabroso, conveniente y rico en vitamina C. La preparación era sencilla: vaciar el recipiente de concentrado congelado en un volumen medido de agua y remover. Sin embargo, en la década de 1980, los científicos de alimentos desarrollaron un jugo de sabor más fresco conocido como jugo reconstituido listo para servir. Finalmente, en la década de 1990, se desarrolló el jugo de naranja "no proveniente de concentrado" (NFC). [8] El jugo de naranja es una bebida común para el desayuno en los Estados Unidos. [9]
Debido a la importancia de las naranjas para la economía de Florida, "el jugo obtenido de naranjas maduras de la especie Citrus sinensis e híbridos de las mismas" fue adoptado como bebida oficial de Florida en 1967. [10] [11]
Una taza (250 mililitros u 8 onzas) de jugo de naranja fresco contiene 88% de agua y 26 gramos de carbohidratos (incluidos 21 gramos de azúcar), dos gramos de proteína y 0,5 gramos de fibra dietética y grasa (tabla). Una taza aporta 112 calorías y el 149% del valor diario (VD) de vitamina C , con cantidades moderadas (11-19% VD) de potasio , tiamina y folato (tabla).
Debido a su contenido de ácido cítrico , el jugo de naranja es ácido, con un pH típico de alrededor de 3,5. [12]
A partir de 2020, el consumo de jugo de naranja fue objeto de investigaciones preliminares por su potencial para mejorar la nutrición y afectar las enfermedades cardiovasculares . [13]
El jugo de naranja exprimido comercial se pasteuriza y se filtra antes de evaporarlo al vacío y con calor. Después de eliminar la mayor parte del agua, este concentrado , que contiene aproximadamente un 65 % de azúcar en peso, se almacena a aproximadamente 10 °F (−12 °C). Se pueden agregar nuevamente las esencias, la vitamina C y los aceites extraídos durante el proceso de concentración al vacío para restaurar el sabor y la nutrición (ver a continuación).
Cuando se añade agua al jugo de naranja concentrado recién descongelado, se dice que está reconstituido . [14]
El producto fue desarrollado en 1948 en el Centro de Investigación y Educación sobre Cítricos de la Universidad de Florida. Desde entonces, ha surgido como un producto blando y los contratos de futuros se han negociado en Nueva York desde 1966. Las opciones sobre jugo de naranja concentrado se introdujeron en 1985. Desde fines de la década de 1950 hasta mediados de la década de 1980, el producto tuvo la mayor participación de mercado en el mercado de jugo de naranja, pero los jugos no concentrados superaron al jugo de naranja concentrado en la década de 1980. [15]
El jugo de naranja que se pasteuriza y luego se vende a los consumidores sin haber sido concentrado se etiqueta como "no proveniente de concentrado". Al igual que el procesamiento "a partir de concentrado", la mayoría de los procesos "no provenientes de concentrado" reducen el sabor natural del jugo. Los mayores productores de "no provenientes de concentrado" utilizan un proceso de producción en el que el jugo se coloca en un almacenamiento aséptico , sin oxígeno, durante hasta un año.
Al eliminar el oxígeno también se eliminan los compuestos que aportan sabor, por lo que los fabricantes añaden un paquete de sabor en el paso final, [16] que la revista Cook's Illustrated describe como un paquete que contiene "aditivos de alta ingeniería". Las fórmulas de los paquetes de sabor varían según la región, porque los consumidores en diferentes partes del mundo tienen diferentes preferencias relacionadas con la dulzura, la frescura y la acidez. [17] Según la industria de los cítricos, la Administración de Alimentos y Medicamentos no exige que el contenido de los paquetes de sabor se detalle en el envase de un producto . [18]
Un componente común de los paquetes de sabor es el butirato de etilo , un aroma natural que la gente asocia con la frescura y que se elimina del jugo durante la pasteurización y el almacenamiento. Cook's Illustrated envió muestras de jugo a laboratorios independientes y descubrió que, si bien el jugo recién exprimido contenía naturalmente alrededor de 1,19 miligramos de butirato de etilo por litro, el jugo que había sido procesado comercialmente tenía niveles de hasta 8,53 miligramos por litro. [17]
Una pequeña fracción del jugo de naranja fresco se enlata . El jugo de naranja enlatado retiene la vitamina C mucho mejor que el jugo embotellado. [19] Sin embargo, el producto enlatado pierde sabor cuando se almacena a temperatura ambiente durante más de 12 semanas. [20] En los primeros años del jugo de naranja enlatado, la acidez del jugo hacía que tuviera un sabor metálico. En 1931, el Dr. Philip Phillips desarrolló un proceso de pasteurización rápida que eliminó este problema y aumentó significativamente el mercado del jugo de naranja enlatado. [21]
El jugo recién exprimido, sin pasteurizar, es lo más parecido a consumir la naranja en sí. Esta versión del jugo consiste en naranjas que se exprimen y luego se embotellan sin que se les inserten aditivos ni paquetes de sabor. El jugo no se somete a pasteurización . Dependiendo de la temperatura de almacenamiento, el jugo de naranja recién exprimido, sin pasteurizar, puede tener una vida útil de 5 a 23 días. [22]
En Estados Unidos, la principal marca de jugo de naranja es Tropicana Products (propiedad de PAI Partners y PepsiCo Inc. ), que posee casi el 65% [ cita requerida ] de la participación de mercado. Tropicana también tiene una gran presencia en América Latina, Europa y Asia Central. Entre los productos de la competencia se encuentran Minute Maid (de The Coca-Cola Company ) y Florida's Natural Growers (una cooperativa agrícola floridana que se diferencia de la competencia por ser de propiedad local y utilizar solo naranjas cultivadas en Florida; Tropicana y Simply Orange utilizan una mezcla de acciones nacionales y extranjeras). [ cita requerida ]
En Australia, Daily Juice (propiedad de National Foods ) es una importante marca de jugo de naranja parcialmente fresco y parcialmente conservado [23] .
En el Reino Unido, las principales marcas de jugo de naranja incluyen Del Monte y Princes . [ cita requerida ]
Algunos productores añaden ácido cítrico o ácido ascórbico al jugo, además de lo que se encuentra naturalmente en la naranja. Algunos también incluyen otros nutrientes. A menudo, se agrega vitamina C adicional para reemplazar la que se destruye en la pasteurización. Se puede agregar calcio adicional . También se puede agregar vitamina D , que no se encuentra naturalmente en las naranjas. A veces, se agregan ácidos grasos omega-3 de aceites de pescado al jugo de naranja. [24] También hay variedades de jugo de naranja de baja acidez. [ cita requerida ]
Los productores de jugo de naranja concentrado generalmente utilizan evaporadores para eliminar gran parte del agua del jugo con el fin de reducir su peso y los costos de transporte. [25] Otros productores de jugo generalmente desairean el jugo para que pueda venderse mucho más tarde en el año. [26]
Debido a que estos procesos eliminan los compuestos aromáticos distintivos que le dan al jugo de naranja un sabor a recién exprimido, los productores luego agregan nuevamente estos compuestos en una mezcla patentada, llamada "paquete de sabor", para mejorar el sabor y garantizar un sabor consistente durante todo el año. [25] [27] Los compuestos en los paquetes de sabor se derivan de las cáscaras de naranja al exprimir el aceite de ellas. [28] [27] Los productores no mencionan la adición de paquetes de sabor en la etiqueta del jugo de naranja. [27]
El jugo de naranja común se elabora a partir de la naranja dulce . Diferentes cultivares (por ejemplo, Valencia , Hamlin) tienen diferentes propiedades, y un productor puede mezclar jugos de cultivares para obtener el sabor deseado. El jugo de naranja generalmente varía entre tonos de naranja y amarillo, aunque algunas variedades de naranja rojo rubí o naranja sanguina son de un naranja rojizo o incluso rosado. Esto se debe a la diferente pigmentación en las naranjas de color rojo rubí.
La naranja sanguina es una variante de la naranja dulce. La mandarina y las variedades clementina y tangerina se utilizan a menudo para bebidas gaseosas.
Ya están disponibles en el mercado muchas marcas de zumos de naranja orgánicos .
El procesamiento de la naranja para obtener jugo de naranja concentrado congelado comienza con la prueba de calidad de la fruta de naranja para garantizar que sea segura para el proceso. Luego, la fruta se limpia y se lava a fondo y se extrae el aceite de naranja de la cáscara de la naranja. A continuación, se extrae el jugo de la naranja y se tamiza para eliminar las semillas y los trozos grandes de pulpa. Luego, el jugo se calienta a 190 a 200 °F para inactivar las enzimas naturales que se encuentran en el jugo. El paso de concentración ocurre en un evaporador de alto vacío donde el contenido de agua en el jugo se evapora mientras que los compuestos de azúcar y los sólidos del jugo se concentran. El evaporador de vacío es un evaporador de película descendente de baja temperatura , que funciona a una temperatura entre 60 y 80 °F. Los evaporadores funcionan de manera continua en el sentido de que se agrega jugo fresco a medida que se elimina el concentrado constantemente. El proceso de concentración aumenta la porción sólida soluble del jugo de 12 ° Brix a 60-70 °Brix. [29]
El jugo concentrado se conserva en un tanque de pared fría y se almacena a una temperatura de 35 °F o menos para evitar que se oscurezca y desarrolle sabores no deseados. A continuación, se añade una pequeña cantidad de jugo fresco al jugo concentrado para recuperar los sabores naturales y frescos del jugo de naranja que se han perdido durante el proceso de concentración. Se utilizan aceites de naranja prensados en frío específicos para recuperar el aroma y los sabores volátiles perdidos. Después de añadir jugo fresco, el contenido de brix se reduce a 42 °F. El jugo fresco se conoce como "reducido" en la industria y representa entre el 7 y el 10 % del jugo total. También se añade aceite de cáscara de naranja si el contenido de aceite está por debajo del nivel requerido. A continuación, el concentrado se enfría aún más en un enfriador continuo o un tanque de pared fría a una temperatura de entre 20 y 25 °F. El concentrado se enlata utilizando métodos de inyección de vapor para esterilizar la tapa y desarrollar un vacío en la lata. A continuación, las latas se someten a una congelación final, donde se transportan sobre una cinta perforada en una ráfaga de aire a -40 °F. Después de la congelación, el producto se almacena a 0 °F en un almacén refrigerado. [29]
El jugo de naranja de concentración simple (SSOJ, por sus siglas en inglés) puede ser jugo de naranja "no proveniente de concentrado" (NFC, por sus siglas en inglés) o jugo que se reconstituye a partir de un concentrado con la adición de agua para alcanzar un nivel específico de brix de concentración simple. El procesamiento del SSOJ también comienza con la selección de la naranja. Los tipos de naranja más comunes que se utilizan para producir jugo de naranja son la naranja piña, la naranja Valencia y las naranjas Washington Navel de Florida y California. El proceso de fabricación comienza cuando las naranjas se entregan a las plantas de procesamiento en camiones que contienen aproximadamente entre 35,000 y 40,000 libras de fruta. La fruta se descarga en la planta para su inspección y clasificación para eliminar la fruta no apta antes de que las naranjas ingresen a los contenedores de almacenamiento. Un muestreador automático retira las naranjas para determinar el ácido y los sólidos solubles. Los contenedores se organizan según la proporción de sólidos solubles a ácidos para mezclar las naranjas adecuadas para producir jugo con un sabor uniforme. Después de que la fruta sale de los contenedores, se frota con detergente en una lavadora de cepillos rotativos y luego se enjuaga con agua potable. A lo largo de las etapas de procesamiento, existen múltiples puntos con instalaciones que inspeccionan las naranjas y descartan la fruta dañada. [30]
Las naranjas pasan luego por transportadores de rodillos, que exponen todos los lados de la fruta. Los transportadores de rodillos están construidos de manera eficiente, ya que están bien iluminados, instalados a una altura y un ancho convenientes para garantizar que todos los inspectores puedan alcanzar la fruta para determinar las deficiencias. Algunas de las razones por las que la fruta puede ser rechazada incluyen la indicación de moho, podredumbre y cáscaras rotas. Luego, las naranjas se separan en función del tamaño a través de máquinas antes de la extracción del jugo. Hay varias formas diferentes en que los líderes de la industria del jugo de naranja extraen sus naranjas. Algunos métodos comunes incluyen cortar la fruta por la mitad y presionar/escariar la naranja para extraer el jugo de la misma. Un instrumento inserta un tubo a través de la cáscara de la naranja y fuerza la salida del jugo a través del tubo exprimiendo toda la naranja. A pesar de la variedad de máquinas que se utilizan para extraer jugos, todas las máquinas tienen en común que son resistentes, rápidas, fáciles de limpiar y tienen la capacidad de reducir los extractos de la cáscara en el jugo. El producto de jugo extraído no contiene la cáscara de naranja, pero puede contener pulpa y semillas, que son eliminadas por los finalizadores. [30]
Los finalizadores tienen un diseño de tipo tornillo que comprende un tornillo helicoidal cónico encerrado en una pantalla cilíndrica con perforaciones del tamaño de 0,020 a 0,045 pulgadas. A continuación, el jugo de naranja terminado fluye a través de tanques de mezcla donde se prueba el jugo para detectar ácidos y sólidos solubles. En esta etapa, se puede agregar azúcar al jugo dependiendo de si el producto será una bebida endulzada o no endulzada. Después de la mezcla, el jugo de naranja se desairea donde el aire se incorpora al jugo durante la extracción. Los beneficios de la desaireación incluyen la eliminación de la formación de espuma, lo que mejora la uniformidad del llenado de la lata y la mejora con respecto a la eficiencia del intercambiador de calor. El aceite de cáscara de naranja es esencial para obtener el máximo sabor, pero según las normas de EE. UU. para los grados de jugo de naranja enlatado, se permite un 0,03 % de aceite recuperable. La desaceitación mediante el uso de destilación al vacío es el mecanismo utilizado para regular la cantidad de aceite de cáscara en el jugo. La condensación separa el aceite y el destilado acuoso, que se devuelve al jugo. [30]
El siguiente paso es uno de los más vitales en el procesamiento del jugo de naranja. La pasteurización es importante para destruir las enzimas naturales que están asociadas con el deterioro del jugo. La pectinesterasa es famosa por su actividad deteriorante en el jugo de naranja. En el proceso de pasteurización, el jugo generalmente se calienta rápidamente a 197 °F durante unos 40 segundos. Varios líderes de la industria utilizan la pasteurización instantánea, que se lleva a cabo mediante intercambiadores de calor tubulares o de placas. Para evitar el sobrecalentamiento, el flujo turbulento es vital para calentar el jugo rápidamente. Las latas se llenan con el jugo pasteurizado y se invierten inmediatamente para permitir que el jugo esterilice las partes internas de la tapa. La lata llena de jugo de naranja se sella y se enfría a 90 a 100 °F girándola en la cinta transportadora bajo rociadores de agua fría. La calidad del almacenamiento está determinada por el tiempo y la temperatura. El jugo debe almacenarse a temperaturas frías para evitar su deterioro. [30]
Para los mercados canadienses, el jugo de naranja debe ser el jugo de fruta obtenido de naranjas limpias, sanas y maduras. [31] El jugo también debe contener un mínimo de 1,20 miliequivalentes de aminoácidos libres por cada 100 mililitros, contener un mínimo de 115 miligramos de potasio por cada 10 mililitros y poseer un valor mínimo de absorbancia para polifenoles totales de 0,380. [32] Se pueden agregar edulcorantes como azúcar , azúcar invertido , dextrosa o sólidos de glucosa . El jugo de naranja debe tener una lectura Brix de al menos 9,7, excluidos los ingredientes edulcorantes, y contener entre 0,5 y 1,8 por ciento de ácido en peso calculado como ácido cítrico anhidro . [31] Se permiten esencias de naranja agregadas, aceites de naranja y pulpa de naranja ajustada de acuerdo con las buenas prácticas de fabricación. El jugo de naranja también puede contener azúcar, azúcar invertido, dextrosa en forma seca, sólidos de glucosa, un conservante de clase II, amilasa , celulosa y pectinasa . [31]
En los Estados Unidos, el jugo de naranja está regulado y estandarizado por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA o USFDA) del Departamento de Salud y Servicios Humanos de los Estados Unidos . Según la FDA, el jugo de naranja a partir de concentrado es una mezcla de agua con jugo de naranja concentrado congelado o jugo de naranja concentrado para fabricación. [33] Los ingredientes adicionales en la mezcla pueden incluir jugo de naranja fresco/congelado/pasteurizado de naranjas maduras, aceite de naranja y pulpa de naranja. [17] Además, se pueden agregar uno o más de los siguientes ingredientes edulcorantes opcionales: azúcar , jarabe de azúcar , azúcar invertido, jarabe de azúcar invertido , dextrosa , jarabe de maíz , jarabe de maíz seco, jarabe de glucosa y jarabe de glucosa seco. [33] El jugo de naranja debe contener un nivel mínimo de Brix de 11,8, que indica el porcentaje de sólidos solubles del jugo de naranja, excluyendo cualquier ingrediente edulcorante agregado. [34]
En el Reino Unido, el zumo de naranja a partir de concentrado es un producto de zumo de fruta concentrado con la adición de agua. Cualquier pérdida de sabor o pulpa del zumo de naranja durante el proceso de concentración inicial puede recuperarse en el producto final para que sea equivalente a un tipo medio de zumo de naranja del mismo tipo. Cualquier sabor o pulpa recuperados deben proceder de la misma especie de naranja. [35] Se puede añadir azúcar al zumo de naranja para regular el sabor ácido o endulzar, pero no debe superar los 150 g por litro de zumo de naranja. [35] En todo el Reino Unido, el zumo de naranja final a partir del producto concentrado debe contener un nivel mínimo de Brix de 11,2, excluidos los ingredientes edulcorantes adicionales. [36] [37] Se pueden añadir vitaminas y minerales al zumo de naranja de conformidad con el Reglamento (CE) 1925/2006. [38]
A nivel molecular, el jugo de naranja está compuesto de ácidos orgánicos, azúcares y compuestos fenólicos. Los principales ácidos orgánicos que se encuentran en el jugo de naranja son el ácido cítrico, málico y ascórbico. Los principales azúcares que se encuentran en el jugo de naranja son la sacarosa, la glucosa y la fructosa. Hay aproximadamente 13 compuestos fenólicos en el jugo de naranja, incluidos los ácidos hidroxicinámicos, las flavanonas, los ácidos hidroxibenzoicos, la hesperidina , la narirutina y el ácido ferúlico. [39]
La nube es la porción de partículas suspendidas cuyo tamaño varía de 0,05 micrómetros a unos pocos cientos de micrómetros en el jugo de naranja. La nube es responsable de varios atributos sensoriales en el jugo de naranja, incluidos el color, el aroma, la textura y el sabor. [32] El medio continuo de la nube consiste en una solución de azúcares, pectina y ácidos orgánicos, mientras que la materia dispersa se forma a través del tejido celular triturado en el procesamiento de la fruta. [40] Específicamente, la turbidez del jugo es causada por pectina, proteína, lípido, hemicelulosa, celulosa, hesperidina, cromoplastidios, partículas amorfas y glóbulos de aceite. [41] En particular, la composición química de la nube consiste en 4,5-32% de pectina, 34-52% de proteína, 25% de lípidos, 5,7% de nitrógeno, 2% de hemicelulosa, 2% de ceniza y menos de 2% de celulosa. [32]
El jugo de naranja es una suspensión que consiste en partículas heterogéneas en un suero transparente. El suero es el sobrenadante transparente después de la precipitación de la nube mediante centrifugación . La nube mencionada anteriormente constituye una gran parte de la suspensión. [32]
Si la suspensión en el jugo de naranja no es estable, las partículas de la nube pueden flocular , lo que hace que la suspensión se descomponga físicamente. La nube puede romperse y el jugo de cítricos se aclarará si la suspensión se vuelve inestable. [41] La actividad de la pectina metil esterasa aumentó la interacción entre la pectina y las proteínas de la nube, lo que llevó a la floculación proteína-pectina. El material insoluble de la nube se aglutina en condiciones superiores a 70 °C (158 °F) y a un pH de 3-4 en el que las proteínas se coagulan y floculan. La floculación de la nube se mejora a un pH de 3,5 y puede dar lugar a la clarificación, lo que es indeseable en el jugo de naranja. [42]
La suspensión es inestable cuando el potencial zeta es menor a 25 mv en magnitud. El potencial zeta es una medida de la magnitud de las fuerzas electrostáticas entre partículas, que afectan la repulsión y la atracción entre partículas. Un valor zeta bajo significa que las fuerzas repulsivas no podrán superar las atracciones de Van der Waals entre las partículas de la nube y, por lo tanto, comenzarán a aglomerarse. La aglomeración de partículas de la nube evitará las características de flujo libre, que son esenciales en el jugo. Un potencial zeta alto inhibirá la aglomeración entre partículas y mantendrá la naturaleza de flujo libre, así como la dispersión uniforme en el jugo de naranja. [40]
Los glóbulos de aceite adsorbidos a las partículas de la nube estabilizan la suspensión al disminuir la densidad promedio de partículas para acercarla a la del suero. Sin embargo, grandes cantidades de aceite pueden ser problemáticas ya que causan la descomposición completa de las suspensiones al hacer que las partículas de la nube floten hacia la superficie. Las partículas en la nube tienen una carga negativa que disminuye con la disminución del pH. De acuerdo con la estabilidad de la nube, la hidratación de las partículas es más significativa que su carga eléctrica. [41]
Cuando el jugo de naranja se trata térmicamente, hay un aumento en el número de partículas finas y una disminución en el de partículas gruesas. Las partículas finas en particular son responsables de la apariencia, el color y el sabor del jugo de naranja. El tratamiento térmico juega un papel vital en el volumen de pulpa, la estabilidad de la nube, la turbidez del suero y la viscosidad del suero . El tratamiento térmico estabiliza la nube a través de la inactivación de enzimas y mejora la turbidez de una formación de nube estable. El aumento de la viscosidad del suero se debe a la extracción de sustancias pécticas en el suero. Según la ley de Stoke, el aumento de la viscosidad del suero es la causa de la estabilidad mejorada de la nube. En relación con el volumen de pulpa, la pulpa de los jugos calentados era más fina y más compacta que la pulpa de jugo sin calentar, que era voluminosa y esponjosa. [41]
En el jugo de naranja, la pulpa es responsable de las propiedades de flujo, el sabor, el aroma y la sensación en boca deseables. Sin embargo, el jugo de naranja con pulpa precipita según una velocidad que depende del diámetro, la densidad y la viscosidad de las partículas suspendidas, así como del jugo suspendido. Para permanecer suspendidas en el jugo de naranja, las partículas de pulpa deben tener un tamaño de partícula, una carga y una gravedad específica adecuados. Dependiendo del tipo de método de procesamiento, el tamaño de las partículas de pulpa varía de 2 a 5 milímetros (0,08 a 0,2 pulgadas). Se sabe que las que son más pequeñas de 2 mm (0,08 pulgadas) son más estables, por lo que es beneficioso reducir el tamaño de las partículas incorporando hidrocoloides al producto de jugo. Los hidrocoloides disminuirían la velocidad de formación de sedimentos y disminuirían la velocidad de caída de las partículas de pulpa. [43]
Los hidrocoloides son polímeros de cadena larga que forman dispersiones viscosas y geles si se dispersan en agua. Tienen una serie de propiedades funcionales en los productos alimenticios, entre ellas la emulsión, el espesamiento, el recubrimiento, la gelificación y la estabilización. La principal razón por la que se utilizan los hidrocoloides en los alimentos es su capacidad para modificar la reología de los sistemas alimentarios. Los hidrocoloides afectan la viscosidad a través del comportamiento del flujo y las propiedades mecánicas sólidas como la textura. [44] Algunos hidrocoloides comunes que se utilizan para estabilizar los productos de jugo incluyen goma gellan, carboximetilcelulosa sódica, goma xantana, goma guar y goma arábiga. Los hidrocoloides antes mencionados se utilizan generalmente en la producción de jugos de naranja de imitación y a menudo se los conoce como hidrocoloides sintéticos. La pectina es el hidrocoloide que se encuentra en los jugos de naranja naturales. [43]
La pectina es el material polimérico soluble en la pulpa de las naranjas, que contiene 75% de carboxilo de arabinosa y galactosa . Los compuestos pécticos son heteropolisacáridos complejos en el sentido de que su composición química incluye una estructura de cadena de unidad de ácido d-galacturónico con enlaces α-1.4 axiales junto con bloques de regiones de L-ramnosa que tienen cadenas laterales de arabinosa, galactosa y xilosa . La pectina metil-esterasa es la enzima responsable de hidrolizar los ésteres carboximetilicos y liberar grupos carboxilo libres y alcoholes metílicos. Los grupos carboxilo libres interactúan con cationes para formar complejos de iones metálicos divalentes de ácido péctico insolubles. Estos complejos de iones metálicos precipitan en el jugo y arrastran consigo todos los coloides del jugo de naranja. La enzima flocularía la nube y clarificaría el jugo de naranja. Por lo tanto, para mantener intacta la nube de jugo de naranja, es vital inactivar la pectinesterasa . La pectinesterasa se inactiva calentando el jugo durante 1 minuto a 90 °C (194 °F). [32]
El comportamiento de la pectina en solución está fuertemente influenciado por una serie de factores, entre ellos la formación de enlaces de hidrógeno, el carácter iónico y el carácter hidrofóbico. Los enlaces de hidrógeno se ven favorecidos cuando el pH es menor que el pKa, mientras que el carácter iónico se ve favorecido cuando el pH es mayor que el pKa. El carácter iónico depende del contenido de carboxilo libre, la presencia de cationes y se ve favorecido con una alta actividad de agua. Las repulsiones de carga-carga junto con la presencia de cadenas laterales neutras son esenciales para inhibir la asociación intermolecular entre las moléculas de pectina. El contenido de ésteres metílicos en el jugo de naranja determina el carácter hidrofóbico, que se ve favorecido con una baja actividad de agua. [45]
Existe una interacción específica entre la pectina y la hesperidina a través de las fracciones de azúcar en la molécula de hesperidina. A través de la hidrólisis ácida, las fracciones de azúcar ramnosa y glucosa se eliminan de la hesperidina, lo que rompe la interacción entre hesperidina y pectina. Los enlaces de hidrógeno desempeñan un papel en la interacción específica de los azúcares neutros de la pectina y la fracción de azúcar de la hesperidina. Un polímero que tiene un alto contenido estructural de ramificaciones de azúcar neutro interactúa con la hesperidina de forma más estrecha y fuerte que uno con un bajo contenido de ramificaciones de azúcar neutro. La interacción entre la pectina y la hesperidina es uno de los factores que permiten que la suspensión coloidal en el jugo de naranja sea estable. [42]
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