El jugo de naranja es un extracto líquido del fruto del naranjo , que se produce exprimiendo o escariando naranjas. Viene en varias variedades diferentes, incluidas la naranja sanguina , la naranja ombligo , la naranja valenciana , la clementina y la mandarina . Además de las variaciones en las naranjas utilizadas, algunas variedades incluyen diferentes cantidades de vesículas de jugo , conocidas como "pulpa" en inglés americano y "trozos (jugosos)" en inglés británico. Estas vesículas contienen el jugo de la naranja y pueden dejarse dentro o retirarse durante el proceso de fabricación. La jugosidad de estas vesículas depende de muchos factores, como la especie, la variedad y la estación. 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 eliminando el oxígeno. Esto elimina gran parte del sabor, lo que requiere la adición posterior de un paquete de sabor, generalmente elaborado con productos de naranja. Además, parte del jugo se procesa aún más secándolo y luego rehidratándolo, o concentrándolo y luego agregando agua al concentrado.
El valor para la salud del zumo de naranja es discutible: tiene una alta concentración de vitamina C , pero también una concentración muy alta de azúcares simples, comparable a la de los refrescos . [1] [2] [3] Como resultado, algunos consejos nutricionales del gobierno se han ajustado para fomentar la sustitución del jugo de naranja por fruta cruda, que se digiere más lentamente, y limitar el consumo diario. [4] [5]
Durante la Segunda Guerra Mundial , los soldados estadounidenses rechazaron los cristales de limón ricos en vitamina C debido a su sabor poco apetecible. Por ello, el gobierno estadounidense buscó un alimento que satisficiera las necesidades nutricionales de los soldados, tuviera un sabor agradable y previniera 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 fue hasta tres años después de que terminó la guerra. [6]
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 simple: vaciar el recipiente de concentrado congelado en un volumen medido de agua y revolver. Sin embargo, en la década de 1980, los científicos especializados en 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 concentrado" (NFC). [6] El jugo de naranja es una bebida común para el desayuno en los Estados Unidos. [7]
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. [8] [9]
Una porción de taza (250 mililitros u 8 onzas) de jugo de naranja fresco contiene 88% de agua y contiene 26 gramos de carbohidratos (incluidos 21 gramos de azúcar), dos gramos de proteína y 0,5 gramos de fibra dietética y 0,5 gramos de fibra dietética y 0,5 gramos de grasa (tabla). Una taza proporciona 112 calorías y 149% del valor diario (DV) de vitamina C , con cantidades moderadas (11-19% DV) 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. [10]
A partir de 2020, el consumo de jugo de naranja estaba bajo investigación preliminar por su potencial para mejorar la nutrición y afectar las enfermedades cardiovasculares . [11]
El jugo de naranja exprimido comercial se pasteuriza y se filtra antes de evaporarlo al vacío y al calor. Después de eliminar la mayor parte del agua, este concentrado , aproximadamente un 65 % de azúcar en peso, se almacena a aproximadamente 10 °F (-12 °C). Se pueden volver a agregar esencias, vitamina C y aceites extraídos durante el proceso de concentración al vacío para restaurar el sabor y la nutrición (ver más abajo).
Cuando se añade agua al zumo de naranja concentrado recién descongelado se dice que está reconstituido . [12]
El producto fue desarrollado en 1948 en el Centro de Educación e Investigación sobre Cítricos de la Universidad de Florida. Desde entonces, se ha convertido en un producto básico blando , y los contratos de futuros se negocian en Nueva York desde 1966. Las opciones sobre el FCOJ se introdujeron en 1985. Desde finales de los años cincuenta hasta mediados de los ochenta, el producto tuvo la mayor participación en el mercado de jugo de naranja, pero Los jugos no concentrados superaron al FCOJ en la década de 1980. [13]
El jugo de naranja pasteurizado y luego vendido a los consumidores sin haber sido concentrado se etiqueta como "no procedente de concentrado". Así como el procesamiento "a partir de concentrado", la mayoría de los procesamientos "no a partir de concentrado" reducen el sabor natural del jugo. Los mayores productores de "no concentrado" utilizan un proceso de producción en el que el jugo se almacena asépticamente , sin oxígeno, durante hasta un año.
Al eliminar el oxígeno también se eliminan los compuestos que proporcionan sabor, por lo que los fabricantes añaden un paquete de sabor en el paso final, [14] que la revista Cook's Illustrated describe como que contiene "aditivos de alta ingeniería". Las fórmulas de los paquetes de sabores varían según la región, porque los consumidores en diferentes partes del mundo tienen diferentes preferencias relacionadas con el dulzor, la frescura y la acidez. [15] 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 empaque de un producto . [dieciséis]
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 tan altos como 8,53 miligramos por litro. [15]
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. [17] Sin embargo, el producto enlatado pierde sabor cuando se almacena a temperatura ambiente durante más de 12 semanas. [18] 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 instantánea que eliminó este problema y aumentó significativamente el mercado de jugo de naranja enlatado. [19]
El jugo recién exprimido, no pasteurizado, es lo más parecido al consumo de la propia naranja. Esta versión del jugo consiste en naranjas que se exprimen y luego se embotellan sin aditivos ni paquetes de sabor. El jugo no se somete a pasteurización . Dependiendo de la temperatura de almacenamiento, el jugo de naranja recién exprimido y no pasteurizado puede tener una vida útil de 5 a 23 días. [20]
En Estados Unidos, la principal marca de jugo de naranja es Tropicana Products (propiedad de PepsiCo Inc. ), que posee casi el 65% [ cita necesaria ] de la participación de mercado. Tropicana también tiene una gran presencia en América Latina, Europa y Asia Central. Los productos de la competencia incluyen Minute Maid (de The Coca-Cola Company ) y Florida's Natural (una cooperativa agrícola de Florida que se diferencia de la competencia por ser de propiedad local y utilizar únicamente naranjas cultivadas en Florida; Tropicana y Simply Orange utilizan una mezcla de existencias nacionales y extranjeras). ).
En Australia, Daily Juice (propiedad de National Foods ) es una marca importante de jugo de naranja parcialmente fresco y parcialmente conservado [21] .
En el Reino Unido, las principales marcas de zumo de naranja incluyen Del Monte y Princes .
Algunos productores agregan ácido cítrico o ácido ascórbico al jugo más allá 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 añaden ácidos grasos omega-3 de los aceites de pescado al jugo de naranja. [22] También se encuentran disponibles variedades de jugo de naranja con bajo contenido de ácido.
Los productores de FCOJ generalmente utilizan evaporadores para eliminar gran parte del agua del jugo con el fin de disminuir su peso y disminuir los costos de transporte. [23] Otros productores de jugo generalmente desairean el jugo para poder venderlo mucho más tarde en el año. [24]
Debido a que tales procesos eliminan los distintos compuestos aromáticos que dan al jugo de naranja un sabor recién exprimido, los productores luego vuelven a agregar estos compuestos en una mezcla patentada, llamada "paquete de sabor", para mejorar el sabor y garantizar una consistencia constante durante todo el año. gusto. [23] [25] Los compuestos de los paquetes de sabor se derivan de las cáscaras de naranja exprimiendo el aceite. [26] [25] Los productores no mencionan la adición de paquetes de sabor en la etiqueta del jugo de naranja. [25]
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 color rojo rubí o naranja sanguina son de color naranja rojizo o incluso rosado. Esto se debe a la diferente pigmentación de las naranjas de color rojo rubí.
La naranja sanguina es una mutante de la naranja dulce. Las variedades mandarina y clementina y mandarina se utilizan a menudo para preparar jugos espumosos.
Muchas marcas de zumos de naranja orgánicos están disponibles en el mercado.
El procesamiento de naranja para obtener jugo de naranja concentrado congelado comienza con pruebas de calidad de la fruta de naranja para garantizar que sea segura para el proceso. Luego se limpia y se lava bien la fruta y se extrae aceite de naranja de la cáscara de la naranja. A continuación, se extrae el jugo de la naranja y se tamiza para retirar semillas y trozos grandes de pulpa. Luego, el jugo se calienta a entre 190 y 200 °F para inactivar las enzimas naturales que se encuentran en el jugo. El paso de concentración se produce en un evaporador de alto vacío donde se evapora el contenido de agua del jugo mientras se concentran los compuestos de azúcar y los sólidos del jugo. El evaporador al vacío es un mecanismo de película descendente de baja temperatura, que opera a una temperatura entre 60 y 80 °F. Los evaporadores funcionan de manera continua en la que se agrega jugo fresco mientras el concentrado se elimina constantemente. El proceso de concentración aumenta la porción sólida soluble del jugo de 12 °Brix a 60-70 °Brix. [27]
El jugo concentrado se mantiene en un tanque de pared fría y se almacena a 35 °F o menos para evitar que se dore y se desarrollen sabores no deseados. Luego, se agrega una pequeña cantidad de jugo fresco al jugo concentrado para restaurar los sabores naturales y frescos del jugo de naranja que se han perdido durante el proceso de concentración. Se utilizan aceites específicos de naranja prensados en frío para restaurar el aroma perdido y los sabores volátiles. Después de agregar jugo fresco, el contenido 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. Luego, el concentrado se enfría aún más en un refrigerador continuo o en un tanque de pared fría a 20 a 25 °F. El concentrado se enlata utilizando métodos de inyección de vapor para esterilizar la tapa y desarrollar un vacío en la lata. Luego, las latas se someten a una congelación final donde se transportan sobre una cinta perforada bajo una ráfaga de aire a -40 °F. Después de la congelación, el producto se almacena a 0 °F en un almacén frigorífico. [27]
El jugo de naranja de concentración única (SSOJ) puede ser jugo de naranja "no concentrado" (NFC) o jugo reconstituido a partir de un concentrado con la adición de agua para alcanzar un nivel Brix de concentración única específico. El procesamiento de 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 procesadoras en camiones que transportan 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 inadecuada antes de que las naranjas entren en los contenedores de almacenamiento. Un aparato muestreador automático extrae naranjas para determinar el ácido y los sólidos solubles. Los contenedores están organizados según la proporción de sólidos solubles a ácidos para mezclar naranjas apropiadas para producir jugo con sabor uniforme. Una vez que la fruta sale de los contenedores, se frota con detergente en una lavadora de cepillos giratorios y posteriormente 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. [28]
Luego, las naranjas pasan 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 ancho convenientes para garantizar que todos los inspectores puedan llegar a la fruta para determinar las deficiencias. Algunas razones por las que se puede rechazar la fruta incluyen indicios de moho, podredumbre y cáscaras rotas. Posteriormente, las naranjas se separan según su tamaño mediante 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 naranja. Un instrumento inserta un tubo a través de la cáscara de naranja y exprime el jugo a través del tubo exprimiendo toda la naranja. A pesar de la variedad de máquinas utilizadas para extraer jugos, todas las máquinas tienen puntos en común: son resistentes, rápidas, fáciles de limpiar y tienen la capacidad de reducir los extractos de cáscara en el jugo. El producto de jugo extraído no contiene cáscara de naranja, pero puede contener pulpa y semillas, que son eliminadas por los finalizadores. [28]
Los finalizadores tienen un diseño tipo tornillo que comprende un tornillo helicoidal cónico encerrado en una pantalla cilíndrica con perforaciones del tamaño de 0,020 a 0,045 pulgadas. Luego, el jugo de naranja terminado fluye a través de tanques de mezcla donde se analiza 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. Después de licuar, el jugo de naranja se desairea y 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 latas y la mejora de la eficiencia del intercambiador de calor. El aceite de cáscara de naranja es esencial para obtener el máximo sabor, pero según los estándares estadounidenses para los grados de jugo de naranja enlatado, se permite el 0,03 % de aceite recuperable. El desengrasado mediante 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. [28]
El siguiente paso es uno de los más importantes en el procesamiento del zumo de naranja. La pasteurización es importante para destruir las enzimas naturales asociadas con el deterioro del jugo. La pectinesterasa es famosa por su actividad destructiva en el jugo de naranja. En el proceso de pasteurización, el jugo generalmente se calienta rápidamente a 197 °F durante aproximadamente 40 segundos. Varios líderes de la industria utilizan la pasteurización instantánea, que se lleva a cabo mediante intercambiadores de calor de tipo tubular o de placas. Para evitar el sobrecalentamiento, el flujo turbulento es vital para calentar el jugo rápidamente. Las latas se llenan con 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 entre 90 y 100 °F girándola sobre 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 frescas para evitar el deterioro. [28]
Para los mercados canadienses, el jugo de naranja debe ser el jugo de fruta obtenido de naranjas limpias, sanas y maduras. [29] El jugo también debe contener un mínimo de 1,20 miliequivalentes de aminoácidos libres por 100 mililitros, contener un mínimo de 115 miligramos de potasio por 10 mililitros y poseer un valor mínimo de absorbancia para polifenoles totales de 0,380. [30] Se pueden añadir edulcorantes como azúcar , azúcar invertido , dextrosa o glucosa sólida. El jugo de naranja debe tener una lectura Brix de al menos 9,7, excluyendo los ingredientes edulcorantes, y contener entre 0,5 y 1,8 por ciento de ácido en peso calculado como ácido cítrico anhidro . [29] Se permite la adición de esencias de naranja, aceites de naranja y pulpa de naranja ajustada de conformidad con las buenas prácticas de fabricación. También se permite que el jugo de naranja contenga azúcar, azúcar invertido, dextrosa en forma seca, glucosa sólida, un conservante de Clase II, amilasa , celulasa y pectinasa . [29]
En 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 concentrado es una mezcla de agua con jugo de naranja concentrado congelado o jugo de naranja concentrado para fabricación. [31] Los ingredientes adicionales de la mezcla pueden incluir jugo de naranja fresco/congelado/pasteurizado de naranjas maduras, aceite de naranja y pulpa de naranja. [15] 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. [31] 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. [32]
En el Reino Unido, el jugo de naranja concentrado es un producto de jugo de fruta concentrado con la adición de agua. Cualquier sabor o pulpa perdida del jugo de naranja durante el proceso de concentración inicial podrá restaurarse en el producto final para que sea equivalente a un tipo promedio de jugo de naranja del mismo tipo. Cualquier sabor o pulpa restaurada debe provenir de la misma especie de naranja. [33] Se puede añadir azúcar al zumo de naranja para regular el sabor ácido o el edulcorante, pero no debe exceder los 150 g por litro de zumo de naranja. [33] En todo el Reino Unido, el jugo de naranja final del producto concentrado debe contener un nivel Brix mínimo de 11,2, excluyendo los ingredientes edulcorantes adicionales. [34] [35] Se pueden añadir vitaminas y minerales al zumo de naranja de conformidad con el Reglamento (CE) n.º 1925/2006. [36]
A nivel molecular, el jugo de naranja está compuesto por 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 ácidos hidroxicinámicos, flavanonas, ácidos hidroxibenzoicos, hesperidina , narirutina y ácido ferúlico. [37]
La nube es la porción de partículas suspendidas que varían en tamaño desde 0,05 micrómetros hasta unos pocos cientos de micrómetros en el jugo de naranja. La nube es responsable de varios atributos sensoriales del jugo de naranja, incluidos el color, el aroma, la textura y el sabor. [30] 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. [38] Específicamente, la turbidez del jugo es causada por pectina, proteínas, lípidos, hemicelulosa, celulosa, hesperidina, cromoplastidios, partículas amorfas y glóbulos de aceite. [39] 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 del 2% de celulosa. [30]
El jugo de naranja es una suspensión que consta de partículas heterogéneas en un suero transparente. Un suero es el sobrenadante claro después de la precipitación de la nube mediante centrifugación . La nube mencionada anteriormente constituye gran parte de la suspensión. [30]
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. [39] La actividad de la pectina metil esterasa aumentó la interacción entre la pectina y las proteínas de la nube, lo que condujo a la floculación proteína-pectina. El material insoluble de la nube se acumula en condiciones superiores a 70 °C (158 °F) y a un pH de 3-4 en el que las proteínas coagulan y floculan. La floculación de la nube aumenta a un pH de 3,5 y puede provocar una clarificación, lo cual no es deseable en el jugo de naranja. [40]
La suspensión es inestable cuando el potencial zeta tiene una magnitud inferior a 25 mv. 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 las nubes y, por tanto, comenzarán a aglomerarse. La aglomeración de partículas de nube impedirá las características de flujo libre, lo cual es esencial en el jugo. Un potencial zeta alto inhibirá la aglomeración de partículas y mantendrá la naturaleza de flujo libre, así como la dispersión uniforme en el jugo de naranja. [38]
Los glóbulos de aceite adsorbidos en las partículas de la nube estabilizan la suspensión disminuyendo la densidad promedio de las partículas para acercarla a la del suero. Sin embargo, grandes cantidades de petróleo pueden ser problemáticas ya que provocan la ruptura completa de las suspensiones al hacer que las partículas de las nubes floten hacia la superficie. Las partículas en la nube tienen una carga negativa que disminuye al disminuir el pH. De acuerdo con la estabilidad de las nubes, la hidratación de las partículas es más importante que su carga eléctrica. [39]
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. En particular, las partículas finas son responsables del aspecto, el color y el sabor del zumo de naranja. El tratamiento térmico juega un papel vital en el volumen de la pulpa, la estabilidad de la nube, la turbidez del suero y la viscosidad del suero . El tratamiento térmico estabiliza la nube mediante 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 mayor estabilidad de la nube. En relación al volumen de pulpa, la pulpa de los jugos calentados fue más fina y compacta que la pulpa del jugo no calentado, que era voluminosa y esponjosa. [39]
En el jugo de naranja, la pulpa es responsable de las propiedades de fluidez, el gusto, el aroma y la sensación en la boca deseables . Sin embargo, el jugo de naranja pulposo precipita a una velocidad que depende del diámetro, la densidad y la viscosidad de las partículas suspendidas, así como del jugo en suspensión. Para permanecer suspendidas en el jugo de naranja, las partículas de pulpa deben tener un tamaño de partícula, carga y 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 aquellos que son menores 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 tasa de formación de sedimentos y disminuirían la tasa de caída de las partículas de pulpa. [41]
Los hidrocoloides son polímeros de cadena larga que forman dispersiones y geles viscosos si se dispersan en agua. Tienen una serie de propiedades funcionales en productos alimenticios que incluyen emulsionantes, espesantes, recubridoras, gelificantes y estabilizantes. La principal razón por la que se utilizan hidrocoloides en los alimentos es su capacidad para modificar la reología de los sistemas alimentarios. Los hidrocoloides impactan la viscosidad a través del comportamiento del flujo y las propiedades mecánicas del sólido como la textura. [42] Algunos hidrocoloides comunes que se utilizan para estabilizar productos de jugo incluyen goma gellan, carboximetilcelulosa de sodio, xantano, goma guar y goma arábiga. Los hidrocoloides antes mencionados se utilizan generalmente en la producción de imitaciones de zumos de naranja y a menudo se denominan hidrocoloides sintéticos. La pectina es el hidrocoloide que se encuentra en los jugos de naranja naturales. [41]
La pectina es el material polimérico soluble en la pulpa de las naranjas, que contiene un 75% de carboxilo de arabinosa y galactosa . Los compuestos pécticos son heteropolisacáridos complejos porque su composición química incluye una estructura de cadena de una unidad de ácido d-galacturónico con enlace α-1,4 axial-axial junto con bloques de regiones de L-ramnosa que tienen cadenas laterales de arabinosa, galactosa y xilosa . La pectina metilesterasa es la enzima responsable de hidrolizar los ésteres carboximetílicos 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 aclararía el jugo de naranja. Por tanto, para mantener intacta la nube de zumo de naranja, es vital inactivar la pectinesterasa . La pectinesterasa se inactiva calentando el jugo durante 1 minuto a 90 °C (194 °F). [30]
El comportamiento de la pectina en solución está fuertemente influenciado por una serie de factores que incluyen los enlaces de hidrógeno, el carácter iónico y el carácter hidrófobo. Los enlaces de hidrógeno se favorecen cuando el pH es menor que pKa, mientras que el carácter iónico se favorece cuando el pH es mayor que pKa. El carácter iónico depende del contenido de carboxilo libre, la presencia de cationes y se ve favorecido por una alta actividad de agua. Las repulsiones 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 éster metílico en el jugo de naranja determina el carácter hidrofóbico, que se ve favorecido con una baja actividad de agua. [43]
Existe una interacción específica entre pectina y hesperidina a través de los restos de azúcar en la molécula de hesperidina. Mediante hidrólisis ácida, los restos 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 ramas de azúcar neutras interactúa con la hesperidina de manera más estrecha y fuerte que uno con un contenido bajo de ramas de azúcar neutras. La interacción entre pectina y hesperidina es uno de los factores que permite que la suspensión coloidal del zumo de naranja sea estable. [40]
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