GRUPO DE INVESTIGACIONES UNIVERSIDAD DEL TOLIMA MELLITOPALINOLÓGICAS Y PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE ALIMENTOS Grupo de Investigaciones Mellitopalinológicas y Propiedades Fisicoquímicas de Alimentos Estabilidad del polen durante el secado y almacenamiento LEIDY MARCELA MONTOYA DEVIA Ing. Agroindustrial - Universidad del Tolima Esp. Evaluación y desarrollo de proyectos – Universidad del Rosario Estudiante Doctorado en Ing. Alimentos - Universidad del Valle XVI Encuentro Colombiano de Apicultura. V Seminario Apicola de los Andes XVI Jornada Apicola Universitaria GRUPO DE INVESTIGACIONES UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Grupo de Investigaciones Mellitopalinológicas y Propiedades Fisicoquímicas de Alimentos Introducción MELLITOPALINOLÓGICAS Y PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE ALIMENTOS Proteínas Carbohidratos Vitaminas Minerales Cosecha Beneficio Recoleción Secado Limpieza Alma/ Estabilidad durante el secado y almacenamiento de polen XVI Encuentro Colombiano de Apicultura. V Seminario Apicola de los Andes XVI Jornada Apicola Universitaria GRUPO DE INVESTIGACIONES UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Grupo de Investigaciones Mellitopalinológicas y Propiedades Fisicoquímicas de Alimentos 1. Secado de polen MELLITOPALINOLÓGICAS Y PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE ALIMENTOS Temperatura 40-45°C Humedad <8% aw < 0.6 (Estabilidad) aw cercana a 0.4 Pérdida de calidad y valor nutritivo Secador a gas-oil (200kg/24h) Secador eléctrico (100kg/24h) Fuente: http://www.mieldelvalledelospedroches.com Secador eléctrico (20kg/24h) XVI Encuentro Colombiano de Apicultura. V Seminario Apicola de los Andes XVI Jornada Apicola Universitaria GRUPO DE INVESTIGACIONES UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Grupo de Investigaciones Mellitopalinológicas y Propiedades Fisicoquímicas de Alimentos 1.1. Influencia de la temperatura sobre propiedades fisicoquímicas MELLITOPALINOLÓGICAS Y PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE ALIMENTOS Secador con control de T sin fuente de circulación de aire con orificio para salida de vapor húmedo Figura 1. Curva de secado de polen a 43°C Humedad Hi= 27.1% Hf= 7.3% Secado 60°C No viable Fuente: Giraldo y Cardona, 2005. Figura 2. Curva de secado de polen a 37°C XVI Encuentro Colombiano de Apicultura. V Seminario Apicola de los Andes XVI Jornada Apicola Universitaria GRUPO DE INVESTIGACIONES UNIVERSIDAD DEL TOLIMA MELLITOPALINOLÓGICAS Y PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE ALIMENTOS Grupo de Investigaciones Mellitopalinológicas y Propiedades Fisicoquímicas de Alimentos Tabla 1. CH y aw para muestras de polen Zona La Calera Zipaquira Tratamiento Actividad agua Contenido humedad (%) Fresco 0.78±0.01 23.82±1.3 35°C 0.46±0.02 9.31±0.79 45°C 0.39±0.1 8.29±1.86 Fresco 0.73±0.05 19.41±3.46 35°C 0.50±0.08 11.23±2.08 45°C 0.33±0.05 7.09±2.04 Figura 3. Curvas de secado de polen (Calera) a 35 y 45°C Secador de bandeja con aire caliente sin recirculación Fuente: Barajas, Cortes, Rodríguez, 2012 XVI Encuentro Colombiano de Apicultura. V Seminario Apicola de los Andes XVI Jornada Apicola Universitaria GRUPO DE INVESTIGACIONES UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Grupo de Investigaciones Mellitopalinológicas y Propiedades Fisicoquímicas de Alimentos MELLITOPALINOLÓGICAS Y PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE ALIMENTOS Fibra: 0.4% Proteína: 28% Ceniza: 2-3% Tabla 2. Influencia de la temperatura de secado en el contenido de vitaminas del polen Zona La Calera Zipaquira Tratamiento Vitamina C (mg/ 100g polen) Carotenos (mg/100g polen) Fresco 40.22±5.5 0.77±0.2 35°C 31.75±3.3 0.78±0.3 45°C 27.35±1.6 0.51±0.03 Fresco 40.37±3.7 0.21±0.08 35°C 32.79±2.0 0.22±0.08 45°C 28.75±1.4 0.17±0.04 Fuente: Barajas, Martínez, Rodríguez, 2010 XVI Encuentro Colombiano de Apicultura. V Seminario Apicola de los Andes XVI Jornada Apicola Universitaria GRUPO DE INVESTIGACIONES UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Grupo de Investigaciones Mellitopalinológicas y Propiedades Fisicoquímicas de Alimentos 1.2. Influencia de la temperatura sobre compuestos fenólicos MELLITOPALINOLÓGICAS Y PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE ALIMENTOS Tabla 3. Contenido de fenoles totales en polen apícola Temperatura (°C) Polen húmedo Polen deshidratado 45 13.86±0.76 14.85±0.19 50 18.50±2.38 18.31±0.74 55 20.13±2.04 21.16±0.62 60 17.35±1.19 18.89±0.89 Protección grano polen Esporopolenina Fuente: Pulido, Salazar, Diaz, Quicazán, 2012 XVI Encuentro Colombiano de Apicultura. V Seminario Apicola de los Andes XVI Jornada Apicola Universitaria GRUPO DE INVESTIGACIONES UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Grupo de Investigaciones Mellitopalinológicas y Propiedades Fisicoquímicas de Alimentos 1.3. Influencia de la temperatura sobre vitaminas MELLITOPALINOLÓGICAS Y PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE ALIMENTOS Tabla 4. Concentración de vitaminas C y E en muestras de polen fresco y deshidratado Vitamina C (µg/g) Vitamina E (µg/g) Lote Fresco Deshid. Incremento apar. (%) Fresco Deshid. Pérdida (%) A 14±0.25 114±1.62 87.7 43.00±3.61 38.64±2.72 10.2 B 52±2.47 124±3.94 58.1 19.43±1.70 16.27±0.38 16.3 C 119±1.96 340±11.4 65.0 25.94±2.21 20.54±1.30 20.8 D 67±0.46 126±4.88 46.8 22.47±0.65 18.42±0.47 18.0 E 15±0.76 127±2.08 88.2 28.18±1.12 21.06±1.76 25.3 F 62±2.16 144±4.49 56.9 37.19±1.42 32.27±1.53 13.2 Fuente: Pereira y Almeida, 2010 XVI Encuentro Colombiano de Apicultura. V Seminario Apicola de los Andes XVI Jornada Apicola Universitaria GRUPO DE INVESTIGACIONES UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Grupo de Investigaciones Mellitopalinológicas y Propiedades Fisicoquímicas de Alimentos MELLITOPALINOLÓGICAS Y PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE ALIMENTOS Tabla 5. Concentración total de carotenoides en muestras de polen fresco y deshidratado Caroten. totales (µg/g) β-caroteno (µg/g) Lote Fresco Deshid. Pérdida (%) Fresco Deshid. Pérdida (%) A 42.77±2.97 40.62±4.89 5.0 6.96±0.44 6.65±0.29 4.5 B 27.08±1.64 25.34±1.20 6.4 3.77±0.10 3.14±0.09 17.5 C 36.31±4.97 33.95±2.95 6.5 5.95±0.35 5.05±0.03 15.1 D 344.6±24.6 268.5±14.9 22.1 99.27±2.45 77.88±5.01 21.6 E 138.4±14.6 103.3±9.2 25.4 29.84±2.59 25.19±1.80 15.6 F 137.1±6.0 117.2±16.8 14.5 22.13±0.83 17.83±1.91 19.4 Fuente: Pereira y Almeida, 2010 XVI Encuentro Colombiano de Apicultura. V Seminario Apicola de los Andes XVI Jornada Apicola Universitaria GRUPO DE INVESTIGACIONES UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Grupo de Investigaciones Mellitopalinológicas y Propiedades Fisicoquímicas de Alimentos 2. Limpieza MELLITOPALINOLÓGICAS Y PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE ALIMENTOS Manual Tamizado Equipos Limpiadora profesional (100kg/h) Limpiadora semiprofesional (30kg/h) Fuente: http://www.mieldelvalledelospedroches.com XVI Encuentro Colombiano de Apicultura. V Seminario Apicola de los Andes XVI Jornada Apicola Universitaria GRUPO DE INVESTIGACIONES UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Grupo de Investigaciones Mellitopalinológicas y Propiedades Fisicoquímicas de Alimentos 3. Almacenamiento MELLITOPALINOLÓGICAS Y PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE ALIMENTOS M.O °T Humedad XVI Encuentro Colombiano de Apicultura. V Seminario Apicola de los Andes XVI Jornada Apicola Universitaria GRUPO DE INVESTIGACIONES UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Grupo de Investigaciones Mellitopalinológicas y Propiedades Fisicoquímicas de Alimentos 3.1. Estabilidad de vitaminas MELLITOPALINOLÓGICAS Y PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE ALIMENTOS Tabla 6. Comparación del contenido de β-carotenos (µg/g) en polen de abeja Método Lote (Muestra) OCC HPLC A (Congelación) 5.92±0.39 5.11±0.33 A (Oscuro) 3.59±0.20 3.13±0.07 A (Luz) 3.52±0.29 3.30±0.28 Tabla 7. Pérdidas (%) de vitamina C en muestras de polen deshidratado Luz Oscuro Congelación Lote 6 meses 12 meses 6 meses 12 meses 6 meses 12 meses A 53.5 56.5 44.0 46.3 33.4 37.2 B 32.2 31.8 31.8 33.1 20.2 26.6 C 56.5 68.8 73.6 77.7 11.5 16.6 D 62.7 64.0 62.4 68.6 27.8 30.7 E 59.2 65.4 65.6 67.9 22.8 28.3 F 44.9 43.8 47.9 46.0 13.3 18.4 Fuente: Pereira y Almeida, 2010 XVI Encuentro Colombiano de Apicultura. V Seminario Apicola de los Andes XVI Jornada Apicola Universitaria GRUPO DE INVESTIGACIONES UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Grupo de Investigaciones Mellitopalinológicas y Propiedades Fisicoquímicas de Alimentos MELLITOPALINOLÓGICAS Y PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE ALIMENTOS Tabla 7. Pérdidas (%) de vitamina E en muestras de polen deshidratado Luz Oscuro Congelación Lote 6 meses 12 meses 6 meses 12 meses 6 meses 12 meses A 5.1 37.4 3.2 29.6 2.3 36.7 B 2.8 2.5 - - - - C 8.4 - 8.8 3.4 - - D - 13.3 - - - 5.2 E 14.6 25.0 19.4 28.0 9.7 22.1 F 26.1 31.5 25.6 29.0 17.1 16.6 Fuente: Pereira y Almeida, 2010 XVI Encuentro Colombiano de Apicultura. V Seminario Apicola de los Andes XVI Jornada Apicola Universitaria GRUPO DE INVESTIGACIONES UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Grupo de Investigaciones Mellitopalinológicas y Propiedades Fisicoquímicas de Alimentos 3.2. Estabilidad de vitaminas del complejo B MELLITOPALINOLÓGICAS Y PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE ALIMENTOS Fuente: De arruda, et al. 2013 XVI Encuentro Colombiano de Apicultura. V Seminario Apicola de los Andes XVI Jornada Apicola Universitaria GRUPO DE INVESTIGACIONES UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Grupo de Investigaciones Mellitopalinológicas y Propiedades Fisicoquímicas de Alimentos 3.3. Efecto del almacenamiento sobre el contenido fenólico MELLITOPALINOLÓGICAS Y PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE ALIMENTOS Figura 4. Contenido de polifenoles (%) en los extractos estudiados Fuente: Rzepecka, Malgorzata, Kurzeja, Gawronska y Pawloska, 2012 XVI Encuentro Colombiano de Apicultura. V Seminario Apicola de los Andes XVI Jornada Apicola Universitaria GRUPO DE INVESTIGACIONES UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Grupo de Investigaciones Mellitopalinológicas y Propiedades Fisicoquímicas de Alimentos 3.4. Efecto del almacenamiento sobre la calidad organoléptica MELLITOPALINOLÓGICAS Y PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE ALIMENTOS I. Congelada (-18°C) II. Congelada (-18°C), 30% CO2, 10% N2 III. Congelada (-18°C), 100% N2 IV. Congelada (-18°C), vacío. V. Deshidratada (40°C), Congelada (-18°C), empaque hermético transparente (18°C) Figura 5. Gráfico análisis sensorial de polen. a. Resultados sexo masculino; b. Resultados sexo femenino Fuente: Siuda, Wilde y Bak, 2012 XVI Encuentro Colombiano de Apicultura. V Seminario Apicola de los Andes XVI Jornada Apicola Universitaria GRUPO DE INVESTIGACIONES UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Grupo de Investigaciones Mellitopalinológicas y Propiedades Fisicoquímicas de Alimentos 4. Nuevas tendencias MELLITOPALINOLÓGICAS Y PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE ALIMENTOS Figura 5. Comportamiento de azúcares y ácido láctico durante la fermentación de polen con L. acidophillus Fuente: Fuenmayor, Quicazán, Figueroa, 2011 XVI Encuentro Colombiano de Apicultura. V Seminario Apicola de los Andes XVI Jornada Apicola Universitaria GRUPO DE INVESTIGACIONES UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Grupo de Investigaciones Mellitopalinológicas y Propiedades Fisicoquímicas de Alimentos Conclusiones MELLITOPALINOLÓGICAS Y PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE ALIMENTOS XVI Encuentro Colombiano de Apicultura. V Seminario Apicola de los Andes XVI Jornada Apicola Universitaria Grupo de Investigaciones Mellitopalinológicas y Propiedades Fisicoquímicas de Alimentos GRUPO DE INVESTIGACIONES UNIVERSIDAD DEL TOLIMA Referencias MELLITOPALINOLÓGICAS Y PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE ALIMENTOS • • • • • • • • • Barajas, J., Cortes-Rodriguez, M., & Rodríguez-Sandoval, E. (2012). Effect of Temperature on the Drying Process of Bee Pollen From Two Zones of Colombia. Journal of Food Process Engineering, 35(1), 134-148. Fuenmayor, C., Quicazán, M., Figueroa, J. (2011). Desarrollo de un suplemento nutricional mediante la fermentación en fase sólida de polen de abejsa empleando BAL probióticas. Revista de la asociación colombiana de Ciencia y Tecnología de alimentos, 20 (33), 1-23. Giraldo, Y., Cardona, J. (2005). Evaluación y elaboración de un protocolo para el secado de polen. Investigaciones Andinas 11, 48-57. Pereira, I. L., & Almeida, L. (2011). Comparison of methodologies for moisture determination on dried bee pollen samples. Ciencia e tecnologia de alimentos, 31(1), 194-197. Pereira, I. L., & de Almeida, L. B. (2010). Stability of antioxidants vitamins in bee pollen samples. Quim. Nova, 33(3), 514-518. Pulido, N., Salazar, C., Díaz, C., Quizcazán, M. (2012). Evaluación del efecto de la temperatura de secado sobre el contenido total de compuestos fenólicos en polen apícola. Seminario Internacional de Secado de productos agrícolas. Rzepecka-stojko, A., Stec, M., Kurzeja, E., Gawrońska, E., & Pawłowska-góral, K. (2012). The Effect of Storage of Bee Pollen Extracts on Polyphenol Content. Pol. J. Environ. Stud., 21(4), 1007-1011. Siuda, M., Wilde, J., & Bąk, T. (2012). The Effect of Various Storage Methods on Organoleptic Quality of Bee Pollen Loads. Journal of Apicultural Science, 56(1), 71-79. De Arruda, V., Santos, A., Estevinho, L., Almeida L. (2013). Presence and stability of B complex vitamins in bee pollen using different storage conditions. Food and chemical Toxicology 51, 143-148. XVI Encuentro Colombiano de Apicultura. V Seminario Apicola de los Andes XVI Jornada Apicola Universitaria