Zumo de naranja
Zumo de naranja es un extracto líquido del fruto del naranjo, producido al exprimir o escariar naranjas. Viene en varias variedades diferentes, que incluyen naranja sanguina, naranjas navel, naranja valencia, clementina y 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 "(juicy) bits" en inglés británico. Estas vesículas contienen el jugo de la naranja y se pueden dejar o quitar durante el proceso de fabricación. La jugosidad de estas vesículas depende de muchos factores, como la especie, la variedad y la temporada. En inglés americano, el nombre de la bebida a menudo se abrevia como "OJ".
El jugo de naranja comercial con una vida útil prolongada se elabora pasteurizando el jugo y extrayéndole 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, algunos jugos se procesan aún más al secarlos y luego rehidratarlos, o al concentrar el jugo y luego agregar agua al concentrado.
El valor para la salud 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. Como resultado, se han ajustado algunos consejos nutricionales del gobierno para alentar la sustitución del jugo de naranja por fruta cruda, que se digiere más lentamente, y limitar el consumo diario.
Historia
Durante la Segunda Guerra Mundial, los soldados estadounidenses rechazaron los cristales de limón llenos de vitamina C debido a su sabor poco apetecible. Por lo tanto, el gobierno buscó un alimento que pudiera satisfacer las necesidades nutricionales de los soldados, tener un sabor deseable y prevenir enfermedades como el escorbuto. El gobierno federal 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; desafortunadamente, esto no fue hasta tres años después de que terminara la guerra.
Para 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 enlatado concentrado porque era económico, sabroso, conveniente y rico en vitamina C. La preparación fue simple: vacíe el recipiente de concentrado congelado en un volumen medido de agua y revuelva. 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, "no de concentrado" (NFC) jugo de naranja fue desarrollado. El jugo de naranja es una bebida de desayuno común en los Estados Unidos.
Debido a la importancia de las naranjas para la economía de Florida, "el jugo obtenido de naranjas maduras de la especie Citrus sinensis y sus híbridos" fue adoptado como la bebida oficial de Florida en 1967.
Nutrición
Una porción de taza (248 gramos u 8 onzas) de jugo de naranja fresco tiene un 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 grasa (mesa). Una taza aporta 112 calorías y el 149 % del valor diario (DV) de vitamina C, con cantidades moderadas (11-19 % DV) de potasio, tiamina y ácido fólico (tabla).
Debido a su contenido de ácido cítrico, el jugo de naranja es ácido, con un pH típico de alrededor de 3,5.
A partir de 2020, el consumo de jugo de naranja estaba bajo investigación preliminar por el potencial para mejorar la nutrición y afectar las enfermedades cardiovasculares.
Zumo y concentrado de naranja comercial
Zumo de naranja concentrado congelado
El jugo de naranja exprimido comercial se pasteuriza y filtra antes de evaporarse al vacío y al calor. Después de eliminar la mayor parte del agua, este concentrado, con aproximadamente un 65 % de azúcar en peso, se almacena a aproximadamente 10 °F (−12 °C). Las esencias, la vitamina C y los aceites extraídos durante el proceso de concentración al vacío se pueden volver a agregar para restaurar el sabor y la nutrición (ver más abajo).
Cuando se agrega agua al jugo de naranja concentrado recién descongelado, se dice que está reconstituido.
El producto fue desarrollado en 1948 en el Citrus Research and Education Center 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 FCOJ se introdujeron en 1985. Desde finales de la década de 1950 hasta mediados de la década de 1980, el producto tuvo la mayor participación en el mercado de jugo de naranja, pero los jugos no concentrados superaron a FCOJ en la década de 1980.
No de concentrado
El jugo de naranja que se pasteuriza y luego se vende a los consumidores sin haber sido concentrado se etiqueta como "no de concentrado". Así como "de concentrado" procesamiento, la mayoría "no de concentrado" el procesamiento reduce el sabor natural del jugo. Los mayores productores de "no de concentrado" use un proceso de producción donde el jugo se coloca en almacenamiento aséptico, sin oxígeno, hasta por un año.
Al eliminar el oxígeno también se eliminan los compuestos que proporcionan sabor, por lo que los fabricantes agregan un paquete de sabor en el paso final, que la revista Cook's Illustrated describe como que contiene " aditivos." 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. De acuerdo con la industria de los cítricos, la Administración de Alimentos y Medicamentos no requiere que el contenido de los paquetes de sabor se detalle en el empaque de un producto.
Un componente común de los paquetes de sabor es el butirato de etilo, un aroma natural que las personas asocian 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, mientras que 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.
Jugo de naranja enlatado
Una pequeña fracción de jugo de naranja fresco es enlatado. El jugo de naranja enlatado retiene mucho mejor la vitamina C que el jugo embotellado. Sin embargo, el producto enlatado pierde sabor cuando se almacena a temperatura ambiente durante más de 12 semanas. En los primeros años del jugo de naranja enlatado, la acidez del jugo hacía que el jugo 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.
Jugo recién exprimido, sin pasteurizar
Recién exprimido, el jugo sin pasteurizar es lo más parecido a consumir la naranja. Esta versión del jugo consiste en naranjas que se exprimen y luego se embotellan sin que se 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 y sin pasteurizar puede tener una vida útil de 5 a 23 días.
Principales marcas de zumo de naranja
En EE. UU., la principal marca de jugo de naranja es Tropicana Products (propiedad de PepsiCo Inc.), que posee casi el 65 % 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 usar solo naranjas cultivadas en Florida; Tropicana y Simply Orange usan una mezcla de acciones nacionales y extranjeras).
En Australia, Daily Juice (propiedad de National Foods) es una marca importante de jugo de naranja parcialmente fresco y parcialmente conservado.
En el Reino Unido, las principales marcas de jugo de naranja incluyen Del Monte y Princes.
Aditivos
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, los ácidos grasos omega-3 de los aceites de pescado se agregan al jugo de naranja. También hay disponibles variedades de jugo de naranja de baja acidez.
Los productores de FCOJ generalmente usan evaporadores para eliminar gran parte del agua del jugo para disminuir su peso y disminuir los costos de transporte. Otros productores de jugo generalmente desairean el jugo para que pueda venderse mucho más tarde en el año.
Debido a que dichos procesos eliminan los distintos compuestos aromáticos que le 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 para asegurar un sabor constante durante todo el año. Los compuestos en los paquetes de sabor se derivan de las cáscaras de naranja al exprimirles el aceite. Los productores no mencionan la adición de paquetes de sabor en la etiqueta del jugo de naranja.
Tipos de naranja
El jugo de naranja común se hace a partir de la naranja dulce. Diferentes cultivares (por ejemplo, Valencia, Hamlin) tienen diferentes propiedades y un productor puede mezclar los jugos de los 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 rojas rubí.
La naranja sanguina es un mutante de la naranja dulce. Las variedades de naranja mandarina y clementina y mandarina se utilizan a menudo para bebidas de jugo espumoso.
Muchas marcas de jugos de naranja orgánicos están disponibles en el mercado.
Procesamiento y fabricación
Fabricación de zumo de naranja concentrado congelado
El procesamiento de naranja a 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 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 de 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 se evapora el contenido de agua en el 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 el sentido de que se agrega jugo fresco a medida que el concentrado se elimina constantemente. El proceso de concentración aumenta la porción sólida soluble del jugo de 12 °Brix a 60-70 °Brix.
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 frescos y naturales del jugo de naranja que se han perdido durante el proceso de concentración. Se utilizan aceites de naranja prensados en frío específicos 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 atribuye al 7-10% del jugo total. También se agrega 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 enfriador continuo o en un tanque de pared fría a 20 a 25 °F. El concentrado se enlata usando 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 en una banda perforada en un chorro de aire a -40 °F. Después de la congelación, el producto se almacena a 0 °F en un almacén refrigerado.
Fabricación de "no a partir de concentrado"
El jugo de naranja puro (SSOJ) puede ser "no de concentrado" (NFC) jugo de naranja o jugo que se reconstituye a partir de un concentrado con la adición de agua para alcanzar un nivel Brix específico de concentración única. El procesamiento de SSOJ también comienza con la selección de naranja. Los tipos más comunes de naranja 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 viaje de fabricación comienza cuando las naranjas se entregan a las plantas de procesamiento 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 artilugio muestreador automático elimina las naranjas para determinar el ácido y los sólidos solubles. Los contenedores están organizados en función de la proporción de sólidos solubles a ácidos para mezclar naranjas apropiadas para producir jugo con sabor uniforme. Después de que la fruta sale de los contenedores, se lavan con detergente en una lavadora de cepillos rotativos y luego se enjuagan 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.
Luego, las naranjas pasan por transportadores de rodillos, que exponen todos los lados de la fruta. Los transportadores de rodillos se construyen de manera eficiente ya que están bien iluminados, instalados a una altura y un ancho convenientes para garantizar que todos los inspectores puedan llegar a la fruta para determinar las deficiencias. Algunas razones por las que la fruta puede ser rechazada incluyen indicios de moho, podredumbre y cáscaras rotas. Posteriormente, las naranjas se separan en función del tamaño a través de máquinas antes de la extracción del jugo. Hay varias formas 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 prensar/escariar la naranja para extraer el jugo de la naranja. Un instrumento inserta un tubo a través de la cáscara de naranja y fuerza el 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 robustas, rápidas, fáciles de limpiar y tienen la capacidad de reducir los extractos de 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.
Los finalizadores tienen un diseño tipo tornillo que consta de un tornillo helicoidal cónico encerrado en una pantalla cilíndrica con perforaciones de 0,020 a 0,045 pulgadas. A partir de entonces, 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 sin endulzar. Después de la mezcla, 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 la lata y mejora la eficiencia del intercambiador de calor. El aceite de cáscara de naranja es esencial para obtener el máximo sabor, pero según los estándares de EE. UU. para los grados de jugo de naranja enlatado, se permite un 0,03 % de aceite recuperable. El desaceitado 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.
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 de deterioro 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 flash, que se lleva a cabo mediante intercambiadores de calor de placas o tubulares. 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 de 90 a 100 °F al girar 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.
Estándares y regulaciones
Regulaciones en Canadá
Para los mercados canadienses, el jugo de naranja debe ser el jugo de fruta obtenido de naranjas limpias, sanas y maduras. 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 de polifenoles totales de 0,380. 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 por peso calculado como ácido cítrico anhidro. Se permite la adición de esencias de naranja, aceites de naranja y pulpa de naranja ajustados de acuerdo con las buenas prácticas de fabricación. También se permite que el jugo de naranja contenga azúcar, azúcar invertido, dextrosa en forma seca, sólidos de glucosa, un conservante de Clase II, amilasa, celulasa y pectinasa.
Regulaciones en los Estados Unidos
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 la fabricación. Los ingredientes adicionales en la mezcla pueden incluir jugo de naranja fresco/congelado/pasteurizado de naranjas maduras, aceite de naranja y pulpa de naranja. 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 deshidratado, jarabe de glucosa y jarabe de glucosa deshidratado. El jugo de naranja debe contener un nivel Brix mínimo de 11.8, que indica el porcentaje de sólidos solubles del jugo de naranja, excluyendo cualquier ingrediente edulcorante agregado.
Regulaciones en el Reino Unido
En el Reino Unido, el jugo de naranja de concentrado es un producto de jugo de fruta concentrado con la adición de agua. Cualquier sabor perdido o pulpa del jugo de naranja durante el proceso de concentración inicial puede 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. Se puede agregar azúcar al jugo de naranja para regular el sabor ácido o edulcorante, pero no debe exceder los 150 g por litro de jugo de naranja. En todo el Reino Unido, el jugo de naranja final del producto concentrado debe contener un nivel Brix mínimo de 11,2, sin incluir los ingredientes edulcorantes adicionales. Se pueden añadir vitaminas y minerales al zumo de naranja de acuerdo con el Reglamento (CE) 1925/2006.
Propiedades físicas y químicas
Composición molecular
A nivel molecular, el jugo de naranja se compone 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, flavanonas, ácidos hidroxibenzoicos, hesperidina, narirutina y ácido ferúlico.
Composición de la nube
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 en el jugo de naranja, incluidos el color, el aroma, la textura y el sabor. 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. Específicamente, la turbidez del jugo es causada por pectina, proteína, lípido, hemicelulosa, celulosa, hesperidina, cromoplastos, partículas amorfas y glóbulos de aceite. En particular, la composición química de la nube consta de 4,5 a 32 % de pectina, 34 a 52 % de proteína, 25 % de lípidos, 5,7 % de nitrógeno, 2 % de hemicelulosa, 2 % de ceniza y menos de 2 % de celulosa.
Estructura física
El jugo de naranja es una suspensión que consiste en partículas heterogéneas en un suero claro. Un suero es el sobrenadante claro después de la precipitación de la nube por centrifugación. La nube mencionada anteriormente constituye una gran parte de la suspensión.
Si la suspensión en 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. 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 aglutina 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 mejora a un pH de 3,5 y puede resultar en una clarificación, lo cual no es deseable en el jugo de naranja.
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 la nube y, por lo tanto, comenzarán a aglomerarse. La aglomeración de partículas de nube impedirá las características de flujo libre, que es esencial en el jugo. Un potencial zeta alto inhibirá la aglomeración de partículas y mantendrá la naturaleza de flujo libre y la dispersión uniforme en el jugo de naranja.
Los glóbulos de aceite adsorbidos en las partículas de la nube estabilizan la suspensión al disminuir 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.
Tratamiento térmico
Cuando el zumo de naranja se trata térmicamente, aumenta el número de partículas finas y disminuye 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 la 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 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 de los jugos sin calentar, la cual fue voluminosa y esponjosa.
Propiedades de la pulpa
En el jugo de naranja, la pulpa es responsable de las propiedades deseables de fluidez, gusto, sabor y sensación en la boca. Sin embargo, el jugo de naranja pulposo precipita en función 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 el tamaño, la carga y la gravedad específica adecuados. Según el 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 los que tienen menos 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.
Hidrocoloides
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 productos alimenticios que incluyen emulsionar, espesar, recubrir, gelificar y estabilizar. 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 afectan la viscosidad a través del comportamiento del flujo y las propiedades mecánicas de los sólidos, como la textura. Algunos hidrocoloides comunes que se utilizan para estabilizar los productos de jugo incluyen la goma gelán, la carboximetilcelulosa sódica, la goma xantana, la goma guar y la goma arábiga. Los hidrocoloides mencionados anteriormente se usan generalmente en la producción de jugos de naranja de imitación y, a menudo, se los denomina hidrocoloides sintéticos. La pectina es el hidrocoloide que se encuentra en los jugos de naranja naturales.
Propiedades de la pectina
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 en el sentido de que su composición química incluye una estructura de cadena de unidad de ácido d-galacturónico con enlaces α-1,4 axial-axial 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 carboximetílicos y liberar grupos carboxilo libres y alcoholes metílicos. Los grupos carboxilo libres interactúan con los cationes para formar complejos de iones metálicos divalentes de ácido péctico insolubles. Estos complejos de iones metálicos se precipitan en el jugo y llevan 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).
Interacciones de la pectina
El comportamiento de la solución de la pectina está fuertemente influenciado por una serie de factores, incluidos los enlaces de hidrógeno, el carácter iónico y el carácter hidrofóbico. Los puentes de hidrógeno se ven favorecidos cuando el pH es inferior a pKa, mientras que el carácter iónico se ve favorecido cuando el pH es superior a pKa. El carácter iónico se basa en el contenido de carboxilos libres, la presencia de cationes y se ve favorecido por una alta actividad del 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 actividad de agua baja.
Existe una interacción específica entre la pectina y la hesperidina a través de los restos de azúcar en la molécula de hesperidina. A través de la hidrólisis ácida, los restos de azúcar ramnosa y glucosa se eliminan de la hesperidina, lo que rompe la interacción entre la hesperidina y la pectina. Los enlaces de hidrógeno juegan un papel en la interacción específica de los azúcares neutros de la pectina y el resto de azúcar de la hesperidina. Un polímero que tiene un alto contenido estructural de ramificaciones de azúcar neutra interactúa con la hesperidina de manera más estrecha y fuerte que el de un bajo contenido de ramificaciones de azúcar neutra. La interacción entre la pectina y la hesperidina es uno de los factores que permite que la suspensión coloidal en el jugo de naranja sea estable.
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