Effect of Drying on Underutilized 'Red Sitaphal' peels: Physicochemical, Structural, and Phytochemical attributes
Questo studio valuta l'impatto dell'essiccazione ad aria, sottovuoto e liofilizzazione sulle proprietà fisico-chimiche, strutturali e fitochimiche delle bucce di Red Sitaphal sottoutilizzate, concludendo che la liofilizzazione non termica e l'essiccazione sottovuoto a bassa temperatura preservano al meglio i composti bioattivi e il potenziale funzionale della buccia per la valorizzazione.
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Nel mondo della scienza alimentare, vi è un crescente riconoscimento del fatto che le parti di un frutto che solitamente scartiamo spesso contengono il maggior valore. Molti frutti contengono bucce, semi o polpe che sono ricchi di nutrienti, fibre e composti naturali che possono combattere le malattie o migliorare la salute. Tuttavia, queste parti vengono frequentemente scartate perché si deteriorano rapidamente o sono difficili da lavorare. La sfida per i ricercatori è trovare un modo per essiccare e preservare questi materiali senza distruggere le delicate sostanze chimiche al loro interno. Il calore è uno strumento comune per l'essiccazione, ma un eccesso di esso può degradare proprio le sostanze che gli scienziati vogliono preservare. Ciò crea la necessità di confrontare diversi metodi di essiccazione per vedere quale protegga meglio le proprietà naturali del frutto trasformando al contempo lo scarto in un ingrediente utile.
Un team di ricercatori presso la M S Ramaiah University of Applied Sciences in India si è posto l'obiettivo di risolvere questo enigma utilizzando un frutto specifico e meno conosciuto chiamato Red Sitaphal. Questo frutto è un tipo di Annona (custard apple) con una buccia rosso intenso o rosa che costituisce quasi il quaranta per cento dell'intero frutto. Nonostante le sue dimensioni e il suo potenziale, la buccia rossa è solitamente trattata come scarto agricolo perché il frutto non è ampiamente disponibile e ha una durata di conservazione molto breve. I ricercatori volevano vedere se avrebbero potuto trasformare questa buccia scartata in una risorsa preziosa riducendola in polvere. Per fare ciò, hanno testato tre modi diversi per rimuovere l'acqua: un essiccatore a vassoi standard che utilizza aria calda, un essiccatore sottovuoto che rimuove l'acqua a temperature più basse abbassando la pressione dell'aria, e un liofilizzatore che trasforma l'acqua direttamente dal ghiaccio in vapore senza farla sciogliere.
Il team ha iniziato affettando le bucce rosse fresche e sottoponendole a questi tre metodi di essiccazione a varie temperature. Hanno misurato quanta buccia rimaneva dopo l'essiccazione, quanta acqua restava all'interno e quanto durava il processo. Hanno scoperto che l'essiccatore a vassoi standard era il più veloce, ma causava anche la maggiore perdita di materiale, specialmente alle temperature più elevate. Il metodo della liofilizzazione richiedeva il tempo più lungo, superando le trenta ore, ma ha preservato maggiormente la struttura originale della buccia. L'essiccatore sottovuoto ha offerto una via di mezzo, richiedendo leggermente meno tempo rispetto alla liofilizzazione, ma preservando più materiale rispetto al metodo ad aria calda. Fondamentalmente, tutti i metodi hanno ridotto l'umidità a sufficienza per prevenire il deterioramento, ma la qualità della polvere finale variava significativamente a seconda dell'esposizione al calore.
Quando i ricercatori hanno esaminato il colore e la consistenza delle polveri risultanti, le differenze sono diventate ancora più chiare. La polvere ottenuta dalle bucce liofilizzate era la più chiara e luminosa, mantenendo la maggior parte dei toni gialli e rossi naturali del frutto. Al contrario, la polvere dell'essiccatore a vassoio caldo era molto più scura e spenta, un segno che il calore aveva causato la degradazione dei pigmenti naturali. La consistenza raccontava anch'essa una storia: la polvere liofilizzata era leggera e soffice, con minuscole sacche d'aria che permettevano di assorbire l'acqua facilmente, mentre la polvere essiccata ad aria calda era più densa e compatta. Questa differenza strutturale significava che la polvere liofilizzata poteva trattenere più acqua e olio, rendendola più versatile per l'uso in prodotti alimentari.
L'analisi chimica ha confermato che i metodi più delicati erano i più efficaci nel preservare i benefici per la salute del frutto. I ricercatori hanno misurato la quantità di fenoli totali e flavonoidi, che sono composti naturali noti per le loro proprietà antiossidanti. La polvere liofilizzata conteneva i livelli più alti di questi composti, seguita da vicino dal campione essiccato sottovuoto. La polvere dell'essiccatore a vassoio caldo presentava livelli significativamente inferiori, suggerendo che il calore avesse distrutto molti dei composti benefici. Ulteriori test utilizzando la gas cromatografia-spettrometria di massa, una tecnica che identifica molecole specifiche, hanno rivelato che i campioni liofilizzati e quelli essiccati sottovuoto contenevano una ricca varietà di composti bioattivi, inclusi acidi grassi e diterpeni, che erano in gran parte assenti o ridotti nei campioni essiccati a caldo.
Il contenuto minerale ha fornito un'altra distinzione netta tra i metodi. La polvere liofilizzata ha trattenuto le quantità più elevate di calcio e magnesio, minerali che sono sensibili al calore e che possono andare perduti durante la lavorazione ad alta temperatura. Il campione essiccato sottovuoto ha performato bene, sebbene non quanto il liofilizzato. Il campione essiccato ad aria calda mostrava la minore ritenzione di questi minerali essenziali. I ricercatori hanno anche utilizzato la spettroscopia infrarossa per esaminare la struttura molecolare delle polveri. Questa analisi ha mostato che i campioni liofilizzati e quelli essiccati sottovuoto hanno mantenuto intatti i loro legami chimici naturali, mentre i campioni essiccati a caldo mostravano segni di danni strutturali e degradazione.
In definitiva, lo studio suggerisce che, sebbene la liofilizzazione produca la polvere di qualità superiore con il miglior mantenimento di nutrienti, colore e struttura, sia un processo lento e che richiede molta energia. L'essiccazione sottovuoto emerge come una solida alternativa, offrendo un equilibrio tra la preservazione delle preziose proprietà del frutto e la praticità per l'uso su larga scala. Il metodo ad aria calda, pur essendo veloce ed economico, produce un prodotto con un valore nutrizionale significativamente ridotto e proprietà fisiche alterate. Questa ricerca fornisce un percorso chiaro per trasformare lo scarto del Red Sitaphal in un ingrediente alimentare funzionale, a condizione che venga scelto il metodo di essiccazione corretto per proteggere i doni naturali del frutto.
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