ESTADO DEL ARTE Y AVANCES EN LA ELABORACIÓN DE HELADOS
ResumenLa naturaleza humana, en la actualidad, se ve atraída hacia los alimentos ricos en sabor y sensaciones. De esta manera, los postres constituyen un tipo de alimento altamente demandado por los consumidores de productos azucarados. Uno de estos postres lo constituye el helado (postre congelado), el cual cuenta con un sabor agradable al paladar y al mismo tiempo proporciona sensaciones de frescura y bienestar. Así, en este artículo realizamos una revisión bibliográfica sobre los avances en materia de formulación y elaboración de este producto alimenticio. En él se tratan los fundamentos científicos de su proceso de producción y las tendencias actuales de formulación, que lo ha llevado a evolucionar hacia un producto funcional con beneficios inmediatos hacia la salud de la persona que lo consume. Palabras Clave: helado, cristalización, superficie raspada, proceso de fabricación, probióticos, funcional. AbstractRecently, humanity has been attracted to consume foods rich in flavor and good sensorial properties. From this point of view, desserts are a type of food highly demanded by consumers of sweet products. One of these desserts is ice cream, which has pleasant flavor and also provides sensations of freshness and welfare. So, this article presents a review about advances in formulation and elaboration of this food product. It is discussed from theoretical fundamentals to industrial process and even the current trends in formulation, which has led it to evolve into a functional product with immediate benefits to the health of consumers. Keywords: ice cream, crystallization, scraped surface, production process, probiotics, functional. INTRODUCCIÓNDentro de la historia de la alimentación humana se encuentra una variedad importante de sabores que han evolucionado con el paso del tiempo. Encontramos alimentos salados y dulces, estos últimos normalmente llamados postres. Uno de los productos alimentarios, catalogado como postre, más importantes a nivel mundial es el helado, esto dado su alto consumo (Soukoulis et al., 2010). Sus orígenes se remontan hasta antes del siglo 13 d.C., siendo Marco Polo quien introdujera a Europa recetas para helados a base de agua, al regreso de sus viajes por Asia oriental. La receta utilizada era a base de nieve recolectada en los Alpes europeos y mezclada con porciones de fruta y azúcar. Al ser este postre un producto difícil de mantener en su estado físico lo convertía en un producto altamente costoso, por lo que sólo era servido a la nobleza y reyes existentes. Hoy en día la industria del helado constituye un mercado con un importante valor económico. Por ejemplo, en el 2010 éste se estimó a valor de $55.4 mil millones de dólares, y se prevé un crecimiento anual del 4.2% para el periodo de 2010-2015, lo cual coloca su valor económico en $68 mil millones de dólares para el año 2015(Datamonitor, 2010). PROCESO DE FABRICACION DEL HELADOA fin de obtener las características que un helado debe tener para poder ser catalogado como un producto de calidad, es necesario entender el proceso de producción. El proceso de manufactura de un helado consiste en una serie de operaciones unitarias en donde son involucradas principalmente las operaciones de mezclado, intercambio de calor y cristalización. El mezclado es el paso donde se realiza una fórmula base del helado, donde son definidos el sabor y la composición en azúcares y grasas entre otros compuestos. El intercambio de calor es utilizado para la pasteurización y la estabilización de la mezcla como preparación a la transformación. Finalmente la mezcla es sometida al proceso de cristalización, la cual se lleva a cabo en dos etapas: una primera que consiste en una congelación parcial de la mezcla a fin de definir una estructura cristalina que determinará al final las propiedades del producto; y una cristalización total, la cual se lleva a cabo como una preparación del alimento antes de ser comercializado, la cual consiste en un descenso de la temperatura entre -18 y -25 °C donde se considera que el 80 % del agua contenida está congelada (Haddad, 2009).
La cristalización es el principal paso en la elaboración de este producto. La cristalización no es más que un cambio de estado físico de un líquido, que da lugar a la formación de una fase sólida cristalizada, cuyo principal objetivo es de construir una estructura en forma de red cristalina (Hartel, 2001). Esta cristalización es realizada, en esencia, por un intercambio de calor y un medio mecánico que facilita la transformación. En primera instancia, como se dijo anteriormente, la primera etapa de cristalización es la parte del proceso que controla la calidad final del proceso. Esta primera etapa de cristalización se realiza con la ayuda de un equipo llamado “Intercambiador de Calor de Superficie Raspada”.
Estudiando el sistema en ausencia de aire y limitándonos a estudiar el cambio de fase se puede analizar el proceso a mayor detalle. Durante el enfriamiento y la cristalización en un ICSR, el proceso pasa por tres etapas antes de obtener un producto bifásico (sólido-líquido). La primera consiste en enfriar el fluido hasta una temperatura inferior a la temperatura de cristalización o congelación inicial. En la segunda etapa se realiza la nucleación de las partículas, llevada a cabo principalmente sobre la pared del cristalizador, la cual se define por la formación de pequeños núcleos que permitirán la creación de un primer cristal (Hartel, 1996). Esta etapa se caracteriza por un salto de temperatura de la materia causada por la absorción del calor latente de fusión del hielo. Finalmente, en la tercera etapa la generación de cristales es continua sobre la pared del cilindro, los cuales son continuamente recuperados por las cuchillas de raspado, en donde se pueden encontrar los fenómenos de crecimiento, agregación y rompimiento o atrición de cristales. Mientras la segunda etapa no esté en un estado estable, el cual toma relativamente poco tiempo en establecerse, la tercera etapa se realiza a una velocidad lenta ya que la temperatura de la materia que se transforma cambia como resultado de la caída del punto de congelación de la solución tratada (Qin et al., 2006). La introducción de aire al sistema provoca que se obtenga un producto trifásico (sólido, líquido y gas). Este aire no interviene de manera importante en la transferencia de calor sobre la pared, pero si puede intervenir en una distribución del tamaño de cristales. Un aspecto importante en estos ICSR para la producción de los helados es el estudio de las condiciones de operación y su influencia sobre la calidad final del producto. Los principales parámetros del proceso que tienen influencia sobre la calidad del helado a la salida del ICSR son: la velocidad de alimentación (o tiempo de residencia media), la velocidad del raspador, el gasto másico de aire inyectado y la temperatura de fluido frigorífico utilizado en el enchaquetado del equipo o en otros casos de la temperatura del producto a la salida del equipo (Hartel, 1996). Algunos autores han estudiado la influencia de estos parámetros sobre la calidad del producto, principalmente dirigida hacia la distribución de tamaños de cristal. El objetivo común de estos estudios ha sido determinar las condiciones de operación que permiten la obtención de los cristales más pequeños posibles, cuidando cierta estabilidad del producto. Un rango óptimo para el tamaño medio de cristal se sitúa entre 20 y 50 m a la salida del cristalizador, asegurando así la buena aceptación de los consumidores (Russell et al., 1999; Drewett y Hartel, 2007; Hartel, 1996). AVANCES EN EL DESARROLLO DE NUEVOS PRODUCTOSEn la nueva tendencia generalizada en la industria alimenticia se busca la mejora en formulación de productos que representen un beneficio directo sobre la salud del consumidor. Por eso, en las últimas 2 décadas, la creciente preocupación acerca de la salud y bienestar humano ha alentado a la gente a hacer ejercicio, comer alimentos saludables y reducir el consumo de alimentos ricos en azúcar, sal y grasa (Ozdemir y Sadikoglu, 1998). Específicamente en el helado, podemos citar tres avances significativos en la formulación de este producto, los cuales se detallan a continuación:
Sustitución de sacarosa.
Existen personas que pueden ser afectadas por el tipo de edulcorante utilizado, esto en función de ciertas afecciones que puede sufrir el individuo. Por ejemplo, las personas que sufren de enfermedades como la obesidad o la diabetes mellitus. A pesar de los síntomas que pueden presentarse en las personas que sufren estas enfermedades, esto no evita que el individuo quiera consumir productos ricos en sabor azucarado y sensaciones como el helado, lo cual en condiciones normales, al consumirlo puede tener consecuencias irreversibles al contener este producto un alto contenido de sacarosa.
Sustitución de grasa.
En la actualidad, debido al creciente número de enfermedades del corazón, el cáncer y los casos de obesidad en la mayoría de los países desarrollados, se ha propiciado que la población disminuya su consumo de grasa. De este modo, se han desarrollado los llamados “alimentos light”, sin grasa o alimentos bajos en grasa, siendo estos muy populares en las últimas dos décadas. Entres dichos alimentos se encuentran también los helados, que en cuestión de calidad dependen en mucho de la grasa como ya se ha explicado anteriormente.
Helados probióticos.
El objetivo de este tipo de productos es de crear un alimento funcional, es decir, que cubra las necesidades nutricionales, a la vez que aporta un beneficio a la salud humana. De manera general, los alimentos probióticos son definidos como “productos alimenticios que contienen microorganismos probióticos viables, en cantidades suficientes, incorporados en una matriz adecuada” (Gomes et al., 2009). Este tipo de alimento debe incluir en su formulación cierta cantidad de estos microorganismos, los cuales son definidos como “microorganismos vivos que cuando son administrados en cantidades adecuadas confieren un beneficio para la salud del huésped” (FAO/WHO, 2011). Afín de definir que un alimento puede ser llamado probiótico se realizan pruebas de viabilidad y actividad metabólica, la concentración de microorganismos se debe mantener en todas las etapas de procesamiento de los alimentos por encima de 106 UFC/g (Cruz et al., 2009). De igual forma Abghari et al., (2011) obtuvieron supervivencia hasta por 12 semanas de almacenamiento con Lactobacillus acidophilus y rhamnosus. Ellos demuestran que es viable elaborar un helado probiótico a partir de estos microrganismos con un conteo de 1x107 después de un almacenamiento de 12 semanas a -19 °C. El estudio demuestra que no existen cambios significativos en las propiedades físicas que determinan la estructura del producto, sin embargo, se encontraron cambios en propiedades sensoriales y en el pH del helado. CONCLUSIÓNLa industria del helado tiene muchas vertientes de estudio, lo que involucra diversas líneas de investigación que convergen hacia el objetivo de producir un helado con características organolépticas adecuadas, nutritivo y funcional. Sin embargo, el reto es grande ya que es un alimento muy complejo fisicoquímicamente. La investigación en la ciencia e ingeniería de este producto es incitada fuertemente debido al interés económico que el mismo representa, considerando además las previsiones del mercado mundial que indica un crecimiento significativo para los próximos 5 años. BIBLIOGRAFIAAbghari A., Sheikh-Zeinoddin M., Soleimanian-Zad S. (2011).“Nonfermented ice cream as a carrier for Lactobacillus acidhophilus and Lactobacillus rhamnosus”. International Journal of Food Science and Thechnology, Vol. 46, pag: 84-92. Akalm A.S., Karagözlü C., Ünal G. (2008). “Rheological properties of reduced-fat and low-fat ice cream containing whey protein isolate and inulin”. Euro Food Research and Technology, Vol. 227, pag: 889-895. Arellano M., Gonzalez J. E., Leducq D., Benkhelifa H., Flick D., Alvarez G. (2011). “Effect of sorbet freezing process on draw temperature and ice crystal size using focused beam reflectance method (FBRM) online measurements”. 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