El zumo o jugo de frutas es una sustancia líquida extraída de las frutas, generalmente al exprimirlas por presión, sin embargo, puede incluir un conjunto de procesos intermedios como la: cocción, molienda o centrifugación del producto original. Así, por ejemplo, el "jugo de naranja" es el líquido extraído de la fruta del naranjo. A menudo se venden jugos envasados, que durante la elaboración pasan por un proceso que hace que pierdan parte de sus propiedades nutricionales.[cita requerida]
El término zumo solo se aplica al líquido que se obtiene de las hierbas, flores, frutas u otros vegetales.
Generalmente, el nombre jugo se aplica a los líquidos que son obtenidos por presión, en tanto que los obtenidos por cocción son llamados infusiones. Por su parte, el producto obtenido de la cocción de piezas cárnicas se suele llamar caldo o consomé. También se llama jugo, al líquido que contiene o impregna un producto fresco o cocinado —carnes, pescados, verduras—, y que normalmente rezuma cuando este es cortado o manipulado.
Algunos líquidos encontrados en organismos animales son también llamados jugo, como por ejemplo el jugo gástrico.
Los jugos recién exprimidos son una bebida muy nutritiva, principalmente por las vitaminas que contienen.[cita requerida] Los jugos conservados en tetra brik, también conocido como tetra pack, suelen ser "jugo hecho a partir de jugo concentrado". Esto significa que, después de ser exprimidos, han sido concentrados evaporando el agua mediante calor, y posteriormente se les ha añadido agua para envasarlos. Esto permite transportar menos agua y ahorrar costos, pero este proceso destruye gran parte de las vitaminas, lo que elimina la principal cualidad nutritiva de los jugos.[cita requerida]
Otra de las cualidades nutritivas que se pierden de las frutas al realizar zumos es la eliminación de la fibra propia del fruto, como por ejemplo, la naranja, ya que al exprimir la fruta se elimina la "pulpa", que es lo que aporta la fibra.
Para prepararlos en casa, es necesario poseer un aparato llamado exprimidor o escariador para obtener jugo de naranja, limón o pomelo. También se utiliza un extractor para obtener jugo de otras frutas u hortalizas como las manzanas o zanahorias.
Tanto la producción de zumos como su preservación tienen una gran importancia comercial ya que permite procesar un producto perecedero como son los frutos, para convertirlo en un bien muy apreciado por los consumidores.
A partir del año 1930, cuando las industrias comenzaron a producir zumos de frutas, los rendimientos eran muy bajos y se presentaban dificultades en la filtración del mismo que impedía la obtención de una claridad aceptable. Sin embargo, la investigación y desarrollo industrial de pectinasas, celulasas y hemicelulasas obtenidas a partir Aspergillus niger y Trichoderma sp., sumado al incremento del conocimiento de los componentes de las frutas, facilitaron solucionar esas dificultades.
Durante el proceso de producción de un zumo de frutas podemos diferenciar dos etapas generales: la primera es la de manipulación y extracción del zumo de la fruta y segunda la de tratamiento del zumo obtenido. Dentro de la manipulación y extracción de zumo hay diferentes pasos:
En cuanto al tratamiento del zumo extraído, se realiza la clarificación, corrección y mezcla, desaireación y pasteurización.
- Clarificación: el zumo obtenido tras la extracción tiene un contenido de pulpa del 22% aproximadamente y con la clarificación se consigue eliminar la turbidez, las cortezas, piel, semillas y reducir la concentración de pulpa a un 12%.
- Corrección y mezcla: se realiza en tanques donde se realiza la formulación el zumo.
- Desaireación: se deben eliminar los gases que luego pueden condensarse y recuperarse en forma de aromas que modificarían el zumo.
- Pasteurización: en este proceso se destruyen las enzimas que están presentes en forma natural en el zumo y son las responsables de la turbidez del mismo. Además, este proceso permite prolongar la vida útil del zumo. Finalmente se envasa el zumo y se almacena para ser distribuido y que llegue al consumidor. El envasado comúnmente se realiza en frío con temperaturas de entre 1-7°C para evitar contaminaciones microbiológicas. La mayoría de los zumos así envasados tienen una vida útil de 3 meses desde la fecha de producción y una vez abierto es recomendable consumirlo antes de 7 días.
Hoy en día, la utilización de enzimas en la producción de zumos de frutas y verduras es indispensable, pues están implicadas en varias etapas del proceso de obtención:
Así mismo, en el proceso de producción es necesario tener en cuenta una serie de parámetros en los que directa o indirectamente está implicada la enzima.
Por una parte, su mecanismo de acción dependerá de la relación entre la concentración de enzima, la temperatura aplicada y el tiempo de reacción. Así, estos se podrán modular en función de las necesidades de operación. Por otra parte es necesario destacar el papel de las pectinas en la degradación del fruto, que a su vez dependerá del sustrato a tratar. Estas enzimas pueden ser seleccionadas previamente para actuar sobre moléculas peptídicas específicas, de manera que la composición del sustrato y su viscosidad irá cambiando en función del porcentaje relativo de pectina soluble e insoluble presente.
Los frutos, como parte de la planta, están constituidos por células vegetales, cuya pared está formadas en un 90% por polisacáridos (celulosa, hemicelulosas y pectinas) y en un 10% por proteínas. En concreto, la lámina media de la pared celular debe su estructura a las pectinas, cuya degradación favorece la descomposición natural de los vegetales. Estas, a su vez, en contacto con líquidos, son capaces de absorber agua, formando un gel.
En la producción industrial de jugos de frutas y vegetales, las pectinas deben ser eliminadas para evitar la retención de líquidos y turbidez del producto. Es aquí donde intervienen las pectinasas, enzimas que hidrolizan la pectina, favoreciendo su eliminación y un consecuente aumento del rendimiento de extracción del jugo y mejorando su calidad. Esta enzima se engloba dentro de la familia de las denominadas enzimas macerativas cuya demanda desde el sector alimentario incrementa mundialmente en la producción de zumos de un amplio rango de frutas y vegetales.
La combinación de pectinasas (pectin lyase, pectin metilesterase, endo y exo-poligalacturonasas, pectin acetylesterase, rhamnogalacturonase, endo y exo-arabinasas), celulasas (engoglucanasas, exoglucanasas y cellobiosas) y hemicelulasas (endo y exo-xilanasas, galactonasas, xiloglucanasas y manonasas)- colectivamente llamadas enzimas macerativas, son las mayormente empleadas en los procesos comentados anteriormente.
Las pectinasas, debido a su acción pectinolítica, liberan el jugo retenido en la pectina de las paredes celulares vegetales, aumentando el rendimiento de extracción del jugo y mejorando su calidad. También facilitan la clarificación como se mencionó anteriormente. Por lo general, dichas enzimas provienen de levaduras y en su mayoría son endo-poligalacturonasas, lo que quiere decir, que degradan la pectina principalmente por hidrólisis de los enlaces alfa-1,4-glicosídicos. Actualmente, la principal fuente de dicha enzima a nivel industrial proviene de Aspergillus niger ya que produce una gran cantidad de las mismas y es un microorganismo GRAS (Generally Recognised As Safe).
Las celulasas son producidas por algunas bacterias (Cellulomonas, Clostridium, Trichoderma, etc.) como así también por protozoos y hongos. Su función principal es realizar la hidrólisis de enlaces 1,4 beta-D- glucosídicos en celulosa. La celulosa, principal componente de la pared celular, impide la liberación de los componentes del sabor, es por esto, que la utilización de celulasas en la producción de zumos es de gran importancia. Existen diferentes tipos de celulasas que se caracterizan por su mecanismo de acción; en primera instancia las beta-1,4- gluconasas actúan aleatoriamente sobre enlaces beta-1,4 de unidades de glucosa que forman la celulosa permitiendo la obtención de oligosacáridos a partir de cadenas largas. Dicha acción disminuye la longitud de las cadenas de celulosa y la creación de nuevos extremos que servirán para reacciones posteriores. A continuación, las beta-1,4- glucanasas cortan cadenas de 1,4-beta-D-glucano del extremo no reductor de moléculas de celulosa y celodestrinas causando de esta manera la eliminación de celobiosa o glucosa. Finalmente, actúan las endoglucanasas y las exoglucanasas sinérgicamente.
Las hemicelulasas, responsables de la degradación de la hemicelulosa (polisacárido estructural presente en la pared celular), deben actuar conjuntamente debido a la heterogeneidad que presentan dichos polisacáridos.
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