TESIS CAPACIDAD ANTIOXIDANTE24NOVIEMBRE.doc
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UNIVERSIDAD NACIONAL “HERMILIO VALDIZÁN”
HUÁNUCO
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE
INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE
INGENIERO AGROINDUSTRIAL
Milagros Roxana Francia Osorio
Sayet Vetsaveth Barrueta Rivera
ASESOR: Mg. ANGEL DAVID NATIVIDAD BARDALES
HUANUCO ² PERÚ
2009
ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO (Physalis peruviana) FRESCO Y DESHIDRATADO CON TRES PRETRATAMIENTOS DE OSMODESHIDRATACIÓN”
ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO (Physalis peruviana) FRESCO Y DESHIDRATADO CON TRES PRETRATAMIENTOS DE OSMODESHIDRATACIÓN”
1
RESUMEN
El trabajo de investigación se realizó en la Universidad Nacional Hermilio
Valdizan de Huánuco, y en el CIPNA (Centro de Investigación de productos
naturales de la Amazonia) UNAS-Tingo María, con el objetivo de determinar
la capacidad antioxidante del aguaymanto (Physalis Peruviana) fresco y
deshidratado con tres pretratamientos de osmodeshidratación, asi mismo
evaluar las características organolépticas del aguaymanto deshidratado.
Los frutos de aguaymanto tuvieron un índice de madurez promedio de 6.86,
y un contenido de sólidos solubles de 12 ºBrix. Los agentes osmóticos
fueron: miel de abeja (T1), miel de caña (T2) y jarabe de sacarosa (T3).
Para el proceso de osmodeshidratación se utilizó 200 gramos de frutos
maduros, los cuales fueron sumergidos en los agentes osmóticos por un
tiempo de 16 horas a temperatura ambiente, para luego ser sometidos al
proceso de deshidratación por un tiempo de 10 horas, a una Tº de 70ºC,
obteniéndose al final del proceso un rendimiento promedio de 20 % de fruta
deshidratada.
El fruto deshidratado, fue sometido a una evaluación organoléptica de los
atributos sabor y textura, mediante la prueba no paramétrica de Friedman,
los cuales no presentaron diferencias significativas entre los 4 tratamientos.
El producto fresco y deshidratado fueron sometidos a una evaluación de la
capacidad antioxidante en donde se encontró que el aguaymanto fresco,
posee una excelente capacidad antioxidante, inhibiendo de 4.17% a
94.24%, a una concentración de 100-2000 µg/mL, obteniendo así un IC50
de 2.52 µg/ml, además contiene 6,90 mg CAT/100g de muestra fresca. En
el caso del aguaymanto deshidratado, el T2 fue el que obtuvo el más alto
porcentaje de inhibición (49.74%), seguido del T3 (48.49%), mientras que el
T1 obtuvo un 38.66%, seguido del T4 con 35.47%.
Se concluyó que existe variación de la capacidad antioxidante entre el
aguaymanto fresco y deshidratado, y el proceso de osmodeshidratación
ayudó a disminuir las pérdidas de la capacidad antioxidante en comparación
con la muestra testigo.
2
SUMMARY
The work of investigation was made in the University Nacional Hermilio
Valdizan de Huánuco, and in the CIPNA (Research center of natural
products of the Amazonia) UNAS-Tingo Maria, with the objective to
determine the capacity antirust of aguaymanto (Physalis Peruviana) fresh
and dehydrated with three pre-cures of osmodeshidratación, asi same to
evaluate the organolépticas characteristics of aguaymanto dehydrated.
The fruits of aguaymanto had an index of maturity average of 6,86, and 12 a
soluble solid content of ºBrix.The osmóticos agents were:honey of bee (T1),
cane honey (T2) and saccharose syrup (T3).
For the osmodeshidratación process it was used 200 grams of mature fruits,
which were submerged in the osmóticos agents by a time of 16 hours to
room temperature, soon to be put under the process of dehydration by a time
of 10 hours, to a Tº of 70ºC, obtaining at the end of the process a yield
average of 20 % of dehydrated fruit.
The dehydrated fruit, was put under a organoléptica evaluation of the
attributes flavor and texture, by means of the nonparametric test of Friedman,
which did not present/display significant differences between the 4
treatments.
The fresh and dehydrated product was put under an evaluation of the antirust
capacity in where was that aguaymanto fresh, has an excellent antirust
capacity, inhibiting from 4,17% to 94,24%, to a 100-2000 concentration
µg/mL, obtaining therefore a 2,52 IC50 of µg/ml, in addition mg CAT/100g of
fresh sample contains 6.90.In the case of aguaymanto dehydrated, the T2
was the one that obtained the highest percentage of inhibition (49.74%),
followed of the T3 (48.49%), whereas the T1 obtained 38,66%, followed of
the T4 with 35,47%.
One concluded that variation of the antirust capacity between aguaymanto
exists fresh and dehydrated, and the osmodeshidratación process helped to
diminish the losses of the antirust capacity in comparison with the sample
witness.
3
ÍNDICE
4
CONTENIDO PAGINA
I. INTRODUCCIÓN 1
II. MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL 3
2.1. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA 3
2.1.1. Aguaymanto 3
2.1.2. Osmodeshidratación 7
2.1.3. Deshidratación de frutas 10
2.1.4. Antioxidantes Naturales 15
2.1.5. HPLC, High performance liquid chromatography 23
2.2. ANTECEDENTES O ESTUDIOS REALIZADOS 24
2.3. HIPÓTESIS 26
2.4. VARIABLES 26
III. MATERIALES Y MÉTODOS 27
3.1. TIPO Y NIVEL DE INVESTIGACIÓN 27
3.2. LUGAR Y FECHA DE EJECUCIÓN 27
3.3. POBLACIÓN, MUESTRA Y UNIDAD DE ANÁLISIS 27
3.4. TRATAMIENTO EN ESTUDIO 28
3.5. PRUEBA DE HIPÓTESIS 28
3.5.1. Diseño de la investigación 29
3.5.2. Datos registrados 31
3.5.3. Técnicas e instrumentos de recolección y
procesamiento de la información. 33
3.6. MATERIALES Y EQUIPOS 34
3.6.1. Materiales
3.6.2. Equipos
3.6.3. Materia prima e insumos 36
3.7. CONDUCCIÓN DE LA INVESTIGACIÓN 37
3.7.1. Caracterización biométrica, fisicoquímica y
capacidad antioxidante del aguaymanto fresco
37
3.7.2. Obtención del aguaymanto deshidratado con tres 40
5
pretratamientos de osmodeshidratación
3.7.3. Caracterización fisicoquímica, organoléptica y
capacidad antioxidante del aguaymanto
deshidratado
43
IV. RESULTADOS 47
4,1 CARACTERIZACIÓN BIOMÉTRICA,
FISICOQUÍMICA Y CAPACIDAD ANTIOXIDANTE
DEL AGUAYMANTO FRESCO
47
4.1.1
4.1.2.
Caracterización biométrica del aguaymanto fresco
Caracterización fisicoquímica del aguaymanto fresco
47
47
4.1.3. Capacidad antioxidante del aguaymanto fresco 50
4.2. OBTENCIÓN DEL AGUAYMANTO
DESHIDRATADO CON TRES PRE
TRATAMIENTOS DE OSMODESHIDRATACIÓN
56
4.3. CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA,
ORAGANOLÉPTICA Y CAPACIDAD
ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO
DESHIDRATADO
63
4.3.1. Caracterización fisicoquímica del aguaymanto
deshidratado
63
4.3.2. Caracterización organoléptica del aguaymanto
deshidratado
69
4.3.3. Capacidad antioxidante del aguaymanto
deshidratado
73
V. DISCUSIÓN
4,1 CARACTERIZACIÓN BIOMÉTRICA
FISICOQUÍMICA Y CAPACIDAD ANTIOXIDANTE
DEL AGUAYMANTO FRESCO
77
4.2. OBTENCIÓN DEL AGUAYMANTO
DESHIDRATADO CON TRES
PRETRATAMIENTOS DE
78
6
OSMODESHIDRATACIÓN
4,3 CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA,
ORGANOLÉPTICA Y CAPACIDAD ANTIOXIDANTE
DEL AGUAYMANTO DESHIDRATADO
80
VI. CONCLUSIONES 81
VII. RECOMENDACIONES 82
VIII. LITERATURA CITADA 83
ANEXOS 84
I. INTRODUCCIÓN
7
El aguaymanto es un fruto oriundo del Perú, perteneciente al género y
especie de Physalis peruviana L. Sus frutos son bayas de color que oscila
entre el naranja y el amarillo, y su sabor es una peculiar mezcla de balance
perfecto entre lo dulce y lo ácido.
Uno de los principales atributos, a parte de las propiedades
medicinales y nutritivas que posee el aguaymanto es su capacidad
antioxidante, entre ellas el contenido de polifenoles (catequinas), siendo un
tema de gran preocupación a nivel mundial, debido al aumento de
enfermedades cancerígenas.
El aguaymanto se cultiva en diversos países del mundo, siendo
producido en la totalidad de los países que conforman la Cordillera de los
Andes, desde Venezuela hasta Chile; así como en el lejano continente de
África. El Perú, específicamente el departamento de Huánuco, el distrito de
Chinchao, es uno de los lugares que cuenta con todas las condiciones para
cultivar el aguaymanto. Actualmente se han instalado cerca de 5 Ha, con la
finalidad de comercializarlo no solo en estado fresco sino también
transformada, permitiendo de esta manera obtener precios más elevados.
El Perú se encuentra exportando el Aguaymanto en forma de
deshidratado, jugo, fruta seca, mermelada y entre otros. Los principales
países de destino son Estados Unidos, Canadá, España, Países bajos,
Reino Unido e Italia.
La producción nacional del deshidratado aún no ha alcanzado las
características adecuadas de calidad, por lo que es necesario realizar
investigaciones que permitan mejorar las características de calidad del
aguaymanto deshidratado.
El trabajo de investigación tuvo como propósito, brindar una
alternativa de solución para la producción de aguaymanto en forma de
deshidratado, con mejores características de calidad, proponiendo para ello
el estudio de tres agentes edulcorantes en la osmodeshidratación (miel de
abeja, miel de caña y jarabe de sacarosa) y la determinación de la capacidad
antioxidante del fruto fresco y deshidratado. Asimismo se pretendió
8
determinar la cantidad de catequina en el fruto fresco, puesto que en nuestra
actualidad el tema de antioxidantes en los alimentos es muy primordial para
la salud humana.
En este contexto se planteó los siguientes objetivos de investigación:
² Determinar la variación de la capacidad antioxidante del aguaymanto
fresco y deshidratado utilizando tres pretratamientos de
osmodeshidratación.
² Usar como agentes osmóticos la miel de abeja, miel de caña y solución
concentrada de sacarosa en el proceso de osmodeshidratación.
² Determinar las características organolépticas (sabor y textura) del
aguaymanto deshidratado, utilizando como pretratamiento la
osmodeshidratación con tres agentes osmóticos.
² Determinar la capacidad antioxidante del aguaymanto fresco y
deshidratado con los tres agentes osmóticos.
De todo lo expuesto se puede deducir la importancia del trabajo de
investigación cuya finalidad se centró en la contribución de solución a los
problemas tecnológicos, nutricional y funcional que afronta un gran sector de
la producción de aguaymanto en la localidad de Huaguin, Distrito de
Chinchao, Provincia y Departamento de Huánuco, propiciando de esta
manera su producción, transformación y comercialización.
II. MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL
I.1. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
9
2.1.1. Aguaymanto (Physalis peruviana L)
Portal Agrario (2008) indica que el aguaymanto pertenece a la Familia
de las Solanáceas y la parte empleada en el consumo humano son
sus frutos.
Wikipedia (2008) Considera la siguiente clasificación científica:
Reino : Plantae
División : Magnoliophyta
Clase : Rosopsida
Orden : Solanales
Familia : Solanaceae
Género : Physalis
Especie : Physalis peruviana. L
2.1.1.1. Origen y distribución geográfica
Wikipedia (2008) menciona que el aguaymanto es una fruta
originaria de América, donde se conocen más de 50 especies en
estado silvestre. Fue descrita originalmente en la región de
Tierradentro, departamento del Cauca, Colombia y su primer
cultivo fue a escala semi-comercial.
Dopf (1998) reporta que el aguaymanto, es conocido también
como tomatito silvestre o capulí; la cual es una fruta nativa conocida
desde la época de los incas, científicamente se le ha dado el nombre
de «Physalis peruviana, Linnaeus»; aunque antes en la época de los
incas, en su idioma el quechua, se le conocía como yawarchunka y
topotopo, y en aymara, como uchupa y cuchuva.
2.1.1.2. Descripción botánica
Portal Agrario (2008) indica que la planta de Aguaymanto fue
descrita por primera vez por Linnaeus en 1753. Este arbusto ha sido
10
cultivado por muchas décadas a lo largo de los Andes Americanos.
Se trata de una planta herbácea erecta, perenne en zonas tropicales
y anuales en zonas temperadas. Puede alcanzar una altura entre 0.6
a 0.9 metros, sin embargo, se han registrado casos en los que llega
a alcanzar 1.80 metros. Las ramas son acanaladas y a veces de
color violáceo. Hojas opuestas, alternadas de forma acorazonada
midiendo de 6 - 15 cm de longitud y 4 -10 cm de ancho. Presenta
flores amarillas en forma de campanas, con corolas campanuladas
de color morado marrón. Los frutos son bayas de color naranja-
amarillo de forma globosa y de 1.5-2 cm de diámetro con un sabor
peculiar agridulce de buen gusto, protegidos por un cáliz no
comestible de textura papirácea.
2.1.1.3. Cultivo
Portal Agrario (2008) menciona que la planta prospera desde
el nivel del mar hasta los 3,300 mnsm, pudiendo soportar bajas
temperaturas pero sufre daño irreparable por debajo de los 0º C,
afectando su crecimiento si persisten temperaturas menores a 10º C.
Requiere gran luminosidad y debe protegerse del viento excesivo.
Debe contar con suficiente agua durante el desarrollo, no así durante
la maduración de los frutos. Es una planta con alto potencial de
crianza, ya que crece en suelos pobres, con bajos requerimientos de
fertilización, pero bien drenados.
Así mismo la planta se propaga por medio de semillas (5000-
8000 semillas en 30g). Los frutos secos seleccionados se fermentan
en agua por 5 días. Luego que la semilla se separa de la pulpa, se
siembra en camas almacigueras con suelo bastante húmedo,
germinando entre 8 y 14 días. Alcanzado los 20 cm de altura, se
replanta en el campo definitivo a distanciamientos entre hileras de
50-90 cm y entre plantas de 40-80 cm. La cosecha puede
extenderse de Abril a Junio en el hemisferio sur. Esto puede variar
Figura 01. El aguaymanto
11
según las características climáticas de la zona. Se realiza cada dos
a tres semanas. Una planta puede producir cerca de 300 frutos.
2.1.1.4. Consumo
Wikipedia (2008) menciona que la uchuva o aguaymanto se
puede consumir fresca, sola o en ensaladas, dándole un toque
agridulce a las comidas. En algunos países como Colombia se están
procesando para obtener productos como mermeladas, yogurt,
dulces, helados, conservas enlatadas y licores. También sirven de
elemento decorativo (de la misma forma que una cereza) para
adornar tortas y pasteles.
2.1.1.5. Características nutricionales y terapéuticas del aguaymanto
Encina (2007) indica que el aguaymanto se caracteriza por
ser una excelente fuente de pro vitamina A (3.000 I.U. de caroteno
por 100 g.) y vitamina C. También posee algunas del complejo de
vitamina B. Además la proteína (0,3%) y el fósforo (55%) que
contiene son excepcionalmente altos para una fruta.
Actualmente, tiene un importante uso con fines terapéuticos,
pues según los expertos ayuda a purificar la sangre, tonifica el nervio
óptico y alivia afecciones buco-faríngeas. Se recomienda para
personas con diabetes de todo tipo, favorece el tratamiento de las
personas con problemas de la próstata gracias a sus propiedades
diuréticas y además es utilizada como tranquilizante natural por su
contenido de flavonoides.
Dopf (1998) señala que la envoltura natural del aguaymanto
mantiene fresco al fruto por largo tiempo, que dura sin dañarse
varias semanas después de recogido. El aguaymanto es rico en
vitaminas A, B y C. Tiene un sabor agridulce dejando en el paladar
un aroma muy agradable.
12
Encina (2007) muestra en los cuadros 1 y 2 la composición
química del aguaymanto.
Cuadro 1. Valor nutricional de aguaymanto por 100 g de porción comestible
ComponentesContenido en
base húmeda
Humedad 80,8 ± 0,02
Proteína 1,2 ± 0,01
Grasa 0,2 ± 0,01
Carbohidratos totales 14,9 ± 0,01
Fibra 1,78 ± 0,02
Cenizas 1,12 ± 0,01
Acidez total(gr ac. cítrico/ 100 ml de fruto) 2,28 ± 0,03
pH 4,08 ± 0,01
Sólidos solubles ( grados brix) 12,5 ± 0,05
Azúcares reductores 2,52 ± 0,04
Índice de madures (sólidos solubles/acidez total) 5,48 ± 0,02
Ácido ascórbico (mg/100 gr de fruto) 28,55 ± 0,10
Fuente: Encina, 2007
Cuadro 2. Valor nutricional del aguaymanto fresco por 100 g de porción comestible
Componentes Contenido
Análisis colorimétrico
L* 61,42 ± 0,74
a* 10,08 ± 0,55
b* 36,52 ± 0,81
Actividad de agua (aw) medida a 19,4°C 0,99 ± 0,01
Carotenos totales (mg de β-caroteno/100g) 1,77 ± 0,02
Compuestos fenólicos (mg ácido clorogénico/100 g) 79,23 ± 0,41
Capacidad antioxidante
(µg eq trolox/g)
DPPH 249,23 ± 8,01
ABTS 586,46 ± 5,26
Fuente: Encina, 2007
2.1.2. Osmodeshidratación
13
Spiazzi (2008) indica que la deshidratación osmótica u
osmodeshidratación (DO) es una técnica que aplicada a frutas y
hortalizas, permite reducir su contenido de humedad hasta un 50-60
% en base húmeda e incrementar el contenido de sólidos solubles. Si
bien el producto obtenido no es estable para su conservación, su
composición química permite obtener, después de un secado con aire
caliente o una congelación, un producto final de buena calidad
organoléptica. En este proceso la fruta u hortaliza es puesto en
contacto con una solución concentrada de alcohol, sales y/o
azúcares, estableciéndose una doble transferencia de materia: agua,
desde el producto hacia la solución – junto con sustancias naturales
(azúcares, vitaminas, pigmentos) y, en sentido opuesto, solutos de la
solución hacia las frutas y hortalizas. En consecuencia el producto
pierde agua (WL), gana sólidos solubles (SG) y reduce su volumen
(VR).
2.1.2.1. La osmodeshidratación como una tecnología alternativa
Genina (2008) señala que la deshidratación osmótica se
presenta como una tecnología alternativa de conservación de frutos.
Por ejemplo, en el fenómeno de impregnación en frutos, la selección
adecuada de solutos osmóticos y de su concentración permitirá
controlar la actividad del agua en éste, así como el pH. Bajo estas
condiciones, es posible llevar a cabo la adición de antimicrobianos
que permitan aumentar el tiempo de vida del producto, especialmente
de aquellos con alto contenido de humedad.
2.1.2.2. Ventajas y desventajas de la osmodeshidratación
UNAL (2008) reporta una serie de investigaciones durante los
últimos años a nivel de laboratorio y algunos ensayos en planta piloto,
y se ha logrado comprobar ciertas ventajas del proceso de
deshidratación osmótica aplicado principalmente a frutas. Algunas de
14
las ventajas logradas están relacionadas con la conservación de la
calidad sensorial y nutricional de las frutas.
- El agua que sale de la fruta al jarabe de temperatura ambiente y
en estado líquido, evita las pérdidas de aromas propios de la fruta.
- La ausencia de oxígeno en el interior de la masa de jarabe donde
se halla la fruta, evita las correspondientes reacciones de
oxidación (pardeamiento enzimático) que afectan directamente la
apariencia del producto final.
- La fruta obtenida conserva en alto grado sus características de
color, sabor y aroma. Además, si se deja deshidratar suficiente
tiempo es estable a temperatura ambiente (18 ºC) lo que la hace
atractiva a varias industrias.
Genina (2008) indica que otra de las ventajas es que su
desarrollo e instrumentación no requiere de grandes inversiones ni de
equipos complejos o difíciles de obtener, además de que este tipo de
productos se encuentra en regiones económicamente deprimidas.
Entre las limitaciones que presenta esta técnica de
osmodeshidratación son las siguientes:
- No a todas las frutas puede aplicarse. Por ahora solo se emplean
las frutas que presentan estructura sólida y pueden cortarse en
trozos. Tampoco se recomiendan las frutas que poseen alto
número de semillas de tamaño mediano como la mora o guayaba.
Algunas frutas pueden perder su poca acidez como el mango o la
piña, aunque se puede corregir este inconveniente ajustando la
acidez del jarabe a fin de que la relación de sabor ácido-dulce sea
agradable al gusto.
2.1.2.3. Aplicación de la osmodeshidratación en frutas y vegetales
15
UNAL (2008) muestra el proceso de obtención de frutas
deshidratadas mediante ósmosis directa (Figura 1).
Figura 1. Proceso de deshidratación osmótica de frutas Fuente: UNAL, 2008
A) Preparación de la fruta:
UNAL (2008) indica que se debe seleccionar una fruta que posea
estructura celular rígida o semirígida. Es decir que se puede cortar en
trozos como cubos, tiras o rodajas.
- La fruta se lava, y puede trabajarse entera o en trozos. Si la piel es
muy gruesa y poco permeable no permite una deshidratación
rápida. En este caso se puede retirar la cáscara o aplicarle un
tratamiento de permeabilización.
- El tratamiento de permeabilización puede consistir en disolver la
película de cera con una sustancia apropiada o someter la fruta a
un tratamiento de escaldado, es decir mediante la acción de calor
Preparación de la fruta
Corte en trozos
Inmersión en jarabe
Extracción y enjuague
Secado al ambiente
Control de calidad
Empacado
16
durante un tiempo de 1 a 3 minutos. El escaldado disminuye la
selectividad de las paredes de las células, con lo que se acelera la
deshidratación.
- El agente osmodeshidratante debe ser un compuesto compatible
con los alimentos como el azúcar de mesa, (sacarosa) o jarabes
concentrados como la miel de abejas o jarabes preparados a partir
de azúcares.
- La fruta en trozos se sumerge en el jarabe o impregnan con el
azúcar dentro de un recipiente adecuado, como puede ser una
vasija plástica o de acero inoxidable. De inmediato el agua de la
fruta sale hacia el jarabe, debido a la presión osmótica que se
genera dentro de este.
B) Empaque
UNAL (2008) reporta que en general las características del
material de empaque deben responder al nivel de estabilidad
esperado del producto empacado. La película puede ser a base de
polipropileno o una multicapa con aluminio. Otra alternativa es
empacarlo en envase de vidrio, pero de forma que cuando se cierre el
frasco el producto posea una carga microbiana muy baja y además se
complete su conservación con almacenamiento refrigerado.
2.1.3. Deshidratación de frutas
Instituto de los Andes (2008) menciona que la conservación de
los alimentos por deshidratación es uno de los métodos más antiguos,
el cual tuvo su origen en los campos de cultivo cuando se dejaban
deshidratar de forma natural las cosechas de cereales, heno, y otros,
antes de su recolección o mientras permanecían en las cercanías de
la zona de cultivo.
17
El éxito de este procedimiento reside en que, además de
proporcionar estabilidad microbiológica, debido a la reducción de la
actividad del agua, y fisicoquímica, aporta otras ventajas derivadas
de la reducción del peso, en relación con el transporte, manipulación y
almacenamiento. Su aplicación se extiende a una amplia gama de
productos: pescados, carnes, frutas, verduras, té, café, azúcar,
almidones, sopas, comidas precocinadas, especias, hierbas, etc.
Los factores que influyen en la elección del método óptimo y
de la velocidad de deshidratación más adecuada son los siguientes:
- Características de los productos a deshidratar: actividad del agua
para distintos contenidos de humedad y a una temperatura
determinada, resistencia a la difusión, conductividad del calor,
tamaño efectivo de los poros, etc.
- Capacidad de rehidratación o reconstrucción del producto después
de un determinado tiempo de almacenamiento.
Palacios (2009) considera de mucha importancia la
conservación de alimentos pues esto nos permite alargar la vida útil
de las frutas y poder tener acceso a mercados más distantes, otra de
las importancias de conservar frutas deshidratadas es debido a que
podremos contar con frutas en épocas que normalmente no se
producen, logrando así mejores precios.
2.1.3.1. Diagrama del flujo del proceso en deshidratación de frutas
Fruta
18
3.
Figura 02. Diagrama de flujo para la obtención de fruta deshidratada Fuente: Palacios (2009)
3.1.2.1. Almacenamiento y envasado de productos deshidratados
Instituto de los Andes (2008) manifiesta que cuando los
productos deshidratados se almacenan a granel, lo más apropiado
Selección de la fruta
Lavado
Pelado
Corte
Rebanado
Colocación en bandejas
Deshidratado
Enfriamiento
Pesado
Empacado
Almacenamiento
19
es utilizar contenedores herméticos con un gas inerte, como el
nitrógeno. Si se trata de partidas pequeñas, lo mejor para maximizar
la vida útil es usar envases con buenas propiedades barrera para el
oxígeno, el vapor de agua y la luz.
3.1.2.2. Generalidades de las frutas deshidratadas
ITESM (2008) menciona que los métodos modernos de
deshidratación, buscan otros fines que la simple preservación: en
alimentos, la reducción de peso y algunas veces de volumen, la
concentración de sólidos solubles, aumenta al punto que la fruta
resiste el deterioro microbiano. Los productos deshidratados
requieren más sulfito durante la preparación y almacenamiento que
los productos congelados.
Durante la deshidratación las pérdidas de vitamina C varían
entre el 10% - 50% y las de vitamina A entre el 10% - 20%. La
adición de SO2, durante la desecación de las frutas, mejora la
retención de ácido ascórbico y de caroteno, por que inhibe la
oxidación e impide el pardeamiento enzimático.
Agroandino (2008) Las frutas deshidratadas son una verdadera
fuente de energía, con fructosa natural y un delicioso e intenso
sabor. Por ejemplo pueden llevarse como provisiones para el viaje o
tomarse como alimento de alta potencia nutricional (power-snack)
para actividades deportivas. Pueden comerse solas o emplearse
para la producción industrial de mermeladas, salsas, muesli, barras
energéticas, pasteles, postres y té de frutas.
3.1.2.3. Deshidratado del Aguaymanto
20
Agroandino (2008) afirma que una alternativa para evitar que
el aguaymanto se malogre al no poder comercializado en estado
fresco, es transformar el fruto, a través de un proceso de
deshidratación, en un producto de alta calidad, cuyo valor nutricional
queda garantizado.
La deshidratación se realiza a través de disminución del agua.
El volumen de agua contenido en la fruta baja con la deshidratación
a menos de 15 %. De esta manera se suprimen las condiciones
bioquímicas para la propagación de bacterias y hongos.
² Descripción del proceso de deshidratación del
aguaymanto
Agroandino (2008) menciona que se realiza la selección del
aguaymanto en varias etapas. Se cosecha el aguaymanto en sazón,
de un color amarillo y la fruta sana. Durante el pelado se separan
nuevamente frutos que no son adecuados para la deshidratación
(verde o dañada).
El primer control de calidad se realiza con el lavado de las
frutas antes de colocarlas en la deshidratadora. La fruta
deshidratada pasa también por otro control de calidad antes del
envasado al vacío.
El secado se realiza con temperaturas moderadas para
mantener las propiedades nutricionales de las frutas, Para el
almacenamiento y transporte se usa empaques de bolsas cerradas
al vacío, con lo cual se evitan daños en el producto a través del
contacto con oxígeno, bacterias, hongos e insectos, garantizando de
esta manera productos de calidad con altos estándares.
² Características fisicoquímicas del aguaymanto deshidratado
Castro (2007) indica que el aguaymanto que se destina para
deshidratado en Colombia, es parte de la fruta fresca que no se
21
destina a la exportación y posee algunas ventajas tales como: costo
en el transporte y en los empaques, mayor tiempo de vida útil y
mantienen sus propiedades sensoriales.
Cuadro 3. Caracterización fisicoquímica del aguaymanto fresco y deshidratado
Análisis pH Aw ºBrixAcidez
( g ácido cítrico/100g muestra)
Humedad%
Índicede Madurez
Fresco 3,6 0,923 14 1,970 87 7,1
Deshidratado 4,0 0.247 75 1.128 2.5 -----
Fuente: Castro (2007)
3.1.3. Antioxidantes Naturales
3.1.3.1. Aspectos generales
Ahmad (2001) menciona que los antioxidantes son
compuestos que inhiben o retrasan la oxidación de otras moléculas
mediante la inhibición de la propagación de la reacción de oxidación.
Se considera como antioxidante a toda sustancia que hallándose
presente a bajas concentraciones con respecto a las de un sustrato
oxidable (biomolécula), retarda o previene la oxidación de dicho
sustrato. Una gran parte lo componen los compuestos fenólicos que
intervienen como antioxidantes naturales en alimentos de origen
vegetal, por lo que la obtención y preparación de alimentos con un
alto contenido en estos compuestos, supone una reducción en la
utilización de aditivos antioxidantes, a la vez que se obtienen
alimentos más saludables.
Condezo (2002) indica que hay dos propiedades para que un
antioxidante sea efectivo
- El antioxidante debe reaccionar rápidamente con radicales
errantes, dando un nuevo radical.
- La nueva especie radical debe ser no reactiva, de modo que no
ataque a otras moléculas de la vecindad.
22
- Condezo (2002) Afirma que se considera antioxidantes
nutrientes a los siguientes compuestos químicos:
- Ácido ascórbico y sus formas asociadas
- b-caroteno
- Tocoferoles
- Fenoles
- Algunos minerales como el Zinc y el Selenio
3.1.3.2. Efectos benéficos de los antioxidantes
Ahmad (2001) indica que los efectos benéficos de los
antioxidantes naturales, básicamente están dados por su capacidad
de inhibir radicales libres ejerciendo acción en todos los procesos
en los que se reduce o detiene el proceso de oxidación como: 1)
hidrólisis enzimática de enlaces esteres para remover ácidos
grasos peroxidados de lípidos, 2) quelamiento de iones metálicos
de transición y 3) reducción de peróxidos por catálisis enzimática.
3.1.3.3. Radicales libres
Ahmad (2001) afirma que los radicales libres son moléculas
que en su estructura atómica presentan un electrón desapareado o
impar en el orbital externo y que pueden existir
independientemente, que los hace muy inestables,
extraordinariamente reactivos y de vida corta, con una enorme
capacidad para combinarse específicamente en la mayoría de los
casos con la diversidad de moléculas integrantes de estructuras
celulares: carbohidratos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos y
derivados de cada uno de ellos. Se forman en condiciones
fisiológicas normales o por factores exógenos en proporciones
controlables por los mecanismos de defensas celulares.
23
Condezo (2002) menciona que los radicales libres, son
especies químicas que contienen uno o más electrones
desapareados. Los radicales libres de importancia biológica son:
- Oxido nítrico (NO )
- Dioxigeno ( OO )
- Superoxido (O2 -)
- Radicales hidroperoxil-lipidicos
La generación de radicales es una consecuencia natural de la
vida, por desarrollarse en un entorno oxigenado.
Las especies radicales que se generan después de la
destrucción de estas enzimas, pueden iniciar la oxidación de
radicales libres en otras partes de la célula:
- Ataque a los ácidos grasos poliinsaturados
- La cadena de oxidación de radicales libres se refleja
macroscópicamente como la “rancidez en alimentos”
Estrella (2002) manifiesta que los radicales libres pueden
capturar el electrón que les falta de las moléculas que están a su
alrededor, y así tornarse estables. La molécula atacada (que ahora
no tiene un electrón) se convertirá entonces en un radical libre y de
este modo se inicia una reacción en cadena que dañará muchas
células y puede ser indefinida si los antioxidantes no intervienen.
3.1.3.4. Actividad antioxidante
Vasconcellos (2000) afirma que desde el punto de vista
nutricional, la actividad antioxidante, se asocia con su papel
protector contra enfermedades cardiovasculares y el cáncer; y
consecuentemente en los procesos de envejecimiento.
24
² Métodos de determinación de la actividad antioxidante
Arrate (2007) menciona que existen numerosos métodos de
determinación de antioxidantes entre ellos tenemos:
ABTS: ácido 2-2 azinobis – (3-etilbenzoatoazolin-6- sulfónico)
DPPH: 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl
DMPD: Dicloridrato de N,N-Dimetil-p-fenilendiamina
² DPPH (1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl)
Arrate (2007) afirma que este método se basa en la
reducción del radical DPPH por los antioxidantes de la muestra. El
radical es estable y tiene una coloración púrpura que se pierde
progresivamente cuando se añade la muestra conteniendo
sustancias antioxidantes. La decoloración del radical se determina
a 515 nm y la cuantificación se realiza empleando soluciones
patrón de ac. Ascórbico o trolox.
En general la reacción se puede medir a los 2, 3, 4, 5 y 10
minutos del inicio, ya que en este intervalo, la mayoría de
sustancias completan la reacción con el DPPH.
Ventajas:
El ensayo DPPH es un método rápido y sencillo, que no
requiere de un equipamiento sofisticado. A diferencia del ensayo
ABTS (TEAC), no es necesario generar el radical puesto que el
DPPH se comercializa.
Ahmad (2001) afirma que el DPPH° es un reactivo muy usual
para investigar la actividad de inhibición de radicales libres de los
polifenoles. El mecanismo de reacción consiste en sustraer un
átomo de hidrógeno de un fenol donador para dar
difenilpicrilhidrazina y un radical fenoxil. La reacción involucra un
25
cambio de color de violeta a amarillo que fácilmente puede ser
monitoreado midiendo el decaimiento de la absorbancia a 515 nm.
Ahmad (2001) nos dice que el radical fenoxil puede sufrir
posteriores reacciones tales como el acoplamiento y fragmentación,
que resultan en productos complejos, y que modifica la reacción y
los valores del coeficiente de Inhibición del 50% del radical, (IC50),
por alteración de la estequiometría. El IC50 es un parámetro que
describe en forma global la reacción con el radical, proporcionando
información limitada del mecanismo de reacción. El valor de la
constante de velocidad de la reacción (K2) corrige las limitaciones
de IC50, incluyendo, además de la concentración, la velocidad de
inhibición del radical DPPH°. Esto permite diferenciar a los
compuestos de acuerdo a su reactividad intrínseca.
Cuadro 4. Actividad antioxidante de diferentes muestras usando las pruebas del DPPH° y el ABTS°+
MuestraActividad antioxidante (TEACa)
DPPH° ABTS°+
Jugos frescosb
Naranja 81,12 86,36
Limón 62,54 67,22
Mandarina 55,28 70,91
Vinosc
Vino tinto 139,27 216,29
Vino blanco 8,22 9,58
a TEAC = Capacidad Antioxidante como Trolox Equivalente (mg/100mL). b Tiempo de reacción = 5 min. c Tiempo de reacción = 20 min.Fuente: Adaptado de Arnoa (2000).
3.1.3.5. Polifenoles como antioxidante
Estrella (2002) menciona que los polifenoles son metabolitos
secundarios de las plantas distribuidos ampliamente en alimentos de
origen vegetal –frutas, cereales, hortalizas y bebidas. Poseen
26
diferentes estructuras químicas y actividad. Gran parte de ellos
presentan acción potencialmente beneficiosa para la salud humana,
asociados con el consumo de alimentos y bebidas ricos en
Polifenoles previenen muchas enfermedades, destacando el cáncer
y las enfermedades cardiovasculares además inhiben daños contra
el Acido Desoxirribonucleico (ADN) y bloquean la acción de enzimas
específicas que causan la inflamación – ciclooxigenasa - I y
ciclooxigenasa - II.
La actividad antioxidante de los polifenoles se debe
principalmente a sus propiedades redox, la cual les permite actuar
como agentes reductores, donadores de hidrógeno y secuestradores
del oxígeno; además de tener potencial para quelar metales, inhibir
la lipoxigenasa y secuestrar radicales libres.
² Catequinas
Estrella (2002) menciona que las catequinas han demostrado in
Vitro su capacidad para inhibir la COMT o catecolamina-o-
metiltransferasa la enzima que degrada la noradrenalina. Dada la
importancia de la noradrenalina en el control de la termogénesis y la
oxidación de las grasas, es concebible que las catequinas inhibiendo
la COMT incrementen o prolonguen el efecto de la NA en la
termogénesis. Además indica que las catequinas del té verde en
solución acuosa y en condiciones aceleradas de almacenamiento,
son más estables a 37ºC que a 98ºC y a bajos valores de pH.
Hernández (2004) manifiesta que el té verde y te negro en
infusión, contienen 2.85 y 1.4 mg/ 100 g de Catequina
respectivamente, por lo que sugiere que un consumo superior a 7
tazas de té verde al día (3,5 g de Catequinas diarias) es una buena
elección para prevenir las enfermedades cardiovasculares.
Mattivi (2002) reporta que el fruto de las moras contiene 20 mg
de Catequina /100 gr de muestra fresca.
27
Figura 3. Estabilidad de las Catequinas del té verde en solución acuosa. Fuente: Estrella (2002)
3.1.3.6. Capacidad antioxidante y principales ácidos fenólicos y
flavonoides de algunos alimentos
Zavaleta (2008) determino la existencia de los antioxidantes:
ácido clorogénico, cafeico y ferúlico, de los flavonoides rutina,
quercetina y morina, así como la capacidad antioxidante de ocho
alimentos peruanos. La identificación y cuantificación de los
extractos hidroalcohólicos se realizó por Cromatografía Líquida de
Alta Performance a 370 nm con fase móvil de agua pH 2,5 y
acetonitrilo en gradiente utilizando un estándar externo. Utilizó el
método propuesto por Ciudad y Valenzuela.
Para evaluar la capacidad antioxidante se determinó el
coeficiente de inhibición al 50% del radical libre DPPH donde el
aguaymanto presento 41mg/mL. Comprobó que los alimentos
estudiados presentan evidente capacidad antioxidante y que
contienen la gran mayoría de los compuestos fenólicos estudiados.
28
Cuadro 5. Coeficiente de inhibición 50% para los alimentos de origen peruano
Alimentos IC 50 (mg/ml)* Modelo R2Huacatay 9,44 +-0,97 y=85,328e-0,0566x (a) 0,9761Olluco 147,29+-1,01 y=0,0004x2-0,3396x+91,342(e) 0,9852Sachatomate 140,09+-1,60 y=0,2329x+82,627(e) 0,9964Sachapapa morada 109,27+-1,02 y=0,0011x2 - 0,508x+92,37(d) 0,9406Pituca 95,53+-0,62 y=89,549e-0,0061x(c) 0,9701Sachaculantro 213,86+-0,51 y=90,997e-0,0028x(f) 0,9695Aguaymanto 41,17+-1,08 y=96,614e-0,016x(b) 0,988Tumbo 101,10+-0,88 y=98,435e-0,0067x(d) 0,9892* Valores representan el promedio SD,n = 3, las letras unidas (a-e), a las columnas representan la diferencia significativa a p<0.05, según la prueba tukeyFuente: Zavaleta (2008)
En los cuadros 5 y 6, se muestran los resultados del coeficiente
de inhibición de las muestras en estudio, los modelos para el cálculo
del parámetro IC50. y las máximas inhibiciones expresadas en Función
a la equivalencia con ácido ascórbico.
Cuadro 6. Máximas inhibiciones expresadas en función al acido ascórbico equivalente (µm AAE)
ALIMENTOSCONC
(mg/ml) ABS máx.PORCENTAJE DE
INHIBICIÓN (µm AAE)*
Huacatay 60 0,160 84,76 33,9
Olluco 60 0,760 27,62 10,91
Sachatomate 60 0,740 29,56 11,69
Sachapapa morada 60 0,640 39,05 15,51
Pituca 60 0,650 38,10 15,12
Sachaculantro 60 0,800 23,81 9,38
Aguaymanto 60 0,420 60,00 23,94
Tumbo 60 0,690 34,29 13,59
* Valores expresados en (M acido ascórbico equivalente) se utilizo la curva patrón de acido ascórbico del (instituto de investigación bioquímica y nutrición, 2004) Y= 2,4855X - 0,5052, R2 = 99,67. Las lecturas fueron tomadas a los 30 minutos de monitoreo.
Fuente: Zavaleta (2008)
3.1.4. High performance liquid chromatography - HPLC
29
Siniestra y Alcántara (2007) indica que la cromatografía es el
método físico de separación en el cual los componentes de una
mezcla se distribuyen entre una fase estacionaria (sólida ó líquida-
adsorbida) de gran área superficial, y una fase móvil (líquida) que
pasa a través o a lo largo de la fase estacionaria. La separación se
produce en función de la afinidad del analito entre ambas fases.
- Si las partículas son menores de 10 micras, existe una gran
resistencia al paso del flujo a su través, por lo que se requieren
altas presiones, que demandan columnas y que puedan tolerar
dichas presiones y bombas que puedan impeler la fase móvil.
- Cuando se emplean presiones elevadas = HPLC.
Hoy en día, HPLC es una de las técnicas más poderosas en la
Química Analítica para: separar, identificar y cuantificar los
componentes de una mezcla, en cantidades de hasta partes por
trillón (ppt), el HPLC es utilizado en Ind. Farmacéutica, Cosméticos,
Ind. Alimentaria, Aplicaciones medioambientales, Industria Química y
Análisis Forenses.
Figura 4. Componentes de un cromatógrafo de HPLC Fuente: SBI (Biotransformaciones industriales - Madrid)
Wikipedia (2008) indica que el grado de retención de los
componentes de la muestra depende de la naturaleza del
30
compuesto, de la composición de la fase estacionaria y de la fase
móvil. El tiempo que tarda un compuesto a ser eluido de la columna
se denomina tiempo de retención y se considera una propiedad
identificativa característica de un compuesto en una determinada
fase móvil y estacionaria. La utilización de presión en este tipo de
cromatografías incrementa la velocidad lineal de los compuestos
dentro de la columna y reduce así su difusión, mejorando la
resolución de la cromatografía. Los disolventes más utilizados son el
agua, el metanol y el acetonitrilo. El agua puede contener tampones,
sales, o compuestos como el ácido trifluoroacético, que ayudan a la
separación de los compuestos.
3.2. ANTECEDENTES
Ríos y Velásquez (2005) en su trabajo de investigación sobre
deshidratación osmótica de frutos de papaya hawaiana (Carica
papaya L.) en cuatro agentes edulcorantes, encontró que el agente
de mayor capacidad deshidratante fue la miel de abejas y el menor
la sacarosa. Además, los análisis cinéticos indicaron que la máxima
transferencia de masa ocurre en las primeras cuatro horas del
proceso y la máxima pérdida de masa del producto que puede ser
alcanzada fue de 32 % con un contenido de humedad final en los
frutos de papaya osmodeshidratada de 41,3 % b.h.
UNHEVAL (2006) en el trabajo de investigación realizado por
un equipo de docentes y alumnos de la EAPIA de la Unión sobre la
¨Determinación de la actividad antioxidante del fruto verde, maduro y
de la hoja del sauco (Sambucus Peruviana)¨, reportaron que el fruto
maduro de sauco posee un porcentaje de inhibición de 10.67 % a
una concentración de 300 ug/ml, y un 25.03 % de inhibición a una
concentración de 1000 ug/ml, además de poseer un 89.32 % de
DPPH remanente a una concentración de 300 ug/ml y 74.9658 % a
una concentración de 1000 ug/ml.
31
Encina (2007) en su trabajo de investigación sobre “Efecto del
estado de madurez en los compuestos bioactivos y capacidad
antioxidante del aguaymanto (Physalis peruviana L.)” determino que
el contenido de compuestos bioactivos del aguaymanto fue de 28,55
mg de ácido ascórbico/100 g; 1,77 mg de β-caroteno/100g; 79,23 mg
ácido clorogénico/100 g y capacidad antioxidante de 586,46 µg eq
trolox/g y 249,23 µg eq trolox/g medidos por ABTS y DPPH
respectivamente.
Muñoz. A, Ramos. F, Ortiz. C y Castañeda. B. (2007) en su
trabajo de investigación sobre “Evaluación de la capacidad
antioxidante y contenido de compuestos fenólicos en recursos
vegetales promisorios” encontrando en el aguaymanto 100.89 mg
GAE/100g de fenoles totales siendo el Camú Camú el que contiene
2393.72 GAE/100g, el EC 50 del aguaymanto evaluado fue 421.76
mg/ml de DPPH, respecto a la capacidad antioxidante fue lo
siguiente: 2.37 ARP (poder antirradical), 6.29 mg AAE/100g
(VCEAC) y 0.89 µmol/g (TEAC).
Repo de C.R, y Encina.C (2008) en su trabajo de investigación
sobre la “Determinación de la capacidad antioxidante y compuestos
bioactivos de frutas nativas peruanas” Determino que el aguaymanto
tuvo el mayor contenido de ácido ascórbico (43,3 mg/100g), seguido
por la papaya de monte (31,41 mg/100g). El contenido de
carotenoides del aguaymanto con 2,64 mg - caroteno/100 g. La
mayor capacidad antioxidante medida por el método del ABTS por el
aguaymanto (1066 28 g equivalente trolox/g de fruto). Concluyendo
que el estado de madurez influye en forma directamente
proporcional al contenido de compuestos bioactivos en el
aguaymanto, los que a su vez generan una mayor capacidad
antioxidante en el fruto mientras más maduro esté.
32
Zavaleta (2008) en su trabajo de investigación sobre
“Capacidad antioxidante y principales ácidos fenólicos y flavonoides
de algunos alimentos” Determinó el coeficiente de inhibición al 50%
del radical libre DPPH (1,1 difenil2picrilhidrazilo) siendo el huacatay
el producto más potente en este aspecto (9,44mg/mL) seguido del
aguaymanto (41mg/mL), además determino el porcentaje de
inhibición a una concentración de 60 mg/ml, con una abs. Max de
0.420, conteniendo 23.94 µMAAE (M. acido ascórbico equivalente),
y uno contenido de acido fenólico (acido ferúlico) de 19.15 µg/g de
muestra.
2.3. HIPÓTESIS
La osmodeshidratación influye en la variación de la capacidad
antioxidante del aguaymanto de fresco a deshidratado y en las
características organolépticas del producto final.
2.4. VARIABLES
Variable independiente
Pretratamientos
X0 = Sin osmosis (aguaymanto fresco).
X1 = Osmosis con miel de abeja.
X2 = Osmosis con miel de caña.
X3 = Osmosis con sacarosa.
Variable dependiente
Y1 = Capacidad antioxidante f (X0, X1, X2, X3).
Y2 = Características organolépticas f (X0, X1, X2, X3).
33
II. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1. TIPO Y NIVEL DE INVESTIGACIÓN
De acuerdo al tipo de investigación pertenece a:
Tipo: Aplicada
Nivel: Experimental
3.2. LUGAR DE EJECUCIÓN
El trabajo de investigación fue realizado en el laboratorio de
bromatología de la Universidad Nacional Hermilio Valdizan, que se
encuentra ubicado en el Distrito de Pillcomarca, provincia de
Huánuco, Departamento de Huánuco, con una altitud de 1920
m.s.n.m y en los laboratorios del CIPNA (Centro de investigación de
productos naturales de la Amazonía) de la Universidad Nacional
Agraria de la Selva (UNAS), que se encuentra ubicado en la ciudad
de Tingo María, Distrito de Rupa Rupa, Provincia de Leoncio Prado,
Departamento de Huánuco, con una altitud de 660 m.s.n.m.
La investigación se desarrollo entre los meses de Abril a Diciembre
del 2008.
3.3. POBLACIÓN, MUESTRA Y UNIDAD DE ANÁLISIS
La población estudiada fueron los frutos frescos y deshidratados de
aguaymanto (Physalis Peruviana L.); la muestra estuvo conformada
por 4 tratamientos de 200 gramos cada uno, con tres repeticiones
respectivamente.
3.4. TRATAMIENTOS EN ESTUDIO
En el cuadro 7, se muestran los tratamientos a los cuales los frutos
frescos de aguaymanto fueron sometidos a un proceso de
osmodeshidratación con tres agentes osmóticos a temperatura
34
ambiente por un espacio de 16 horas, para luego ser deshidratados a
una temperatura de 70 ºC por un tiempo de 10 horas.
Cuadro 7. Tratamientos ejecutados en el trabajo de investigación
Tratamientos Descripción del tratamiento
T0 : TMuestra de aguaymanto sin pretratamiento de ósmosis (Muestra testigo).
T1 : MAMuestra de aguaymanto con miel de abeja como pretratamiento de ósmosis.
T2 : MCMuestra de aguaymanto con miel de caña como pretratamiento de ósmosis.
T3 : SMuestra de aguaymanto con sacarosa como pretratamiento de ósmosis.
T= Testigo; MA= Miel de abeja; MC= Miel de caña; S= Sacarosa
3.5. PRUEBA DE HIPÓTESIS
Hipótesis nula
No existe variación significativa de la capacidad antioxidante del
aguaymanto de fresco a deshidratado después del proceso de
osmodeshidratación.
Ho : 0 = 1 = 2 = 3 = 0
Hipótesis alternativa
La osmodeshidratación influye en la variación de la capacidad
antioxidante del aguaymanto fresco a deshidratado.
Ha : al menos un i ≠ 0
3.5.1. Diseño de la investigación
Para evaluar el % de inhibición de antioxidantes en el aguaymanto
deshidratado con diferentes pretratamientos de ósmosis, se utilizó el
Diseño Completamente al Azar, cuyo esquema para su análisis de
varianza se muestra en el cuadro 8. El comportamiento de los
35
tratamientos fueron determinados mediante el uso de la prueba de
significación estadística de Duncan (α = 0.05)
Cuadro 8. Esquema de análisis de varianza para el DCA
Fuentes de variabilidad Grados de libertad
Tratamientos (t-1)
Error Experimental t (r - 1)
Total rt - 1
Fuente: Steell y Torrie (1996)
El modelo aditivo lineal del DCA (Diseño completamente al Azar)
utilizado fue:
Donde:
Y
ij
: Valor obtenido (% de inhibición) en la j-ésima repetición del
aguaymanto sometido al i-ésimo tratamiento (tipo de agente
osmótico)
: Efecto de la media general.
τi : Efecto del i-ésimo Tratamiento (tipo de agente osmótico)
Eij : Efecto del error experimental.
Para evaluar las características organolépticas de los frutos
deshidratados de aguaymanto obtenidos en el estudio (Tratamientos),
se utilizó la prueba no paramétrica de Friedman con su
correspondiente prueba de comparación múltiple pares de
tratamientos a un nivel de significación = 5%. Tomando como
base la opinión de 12 panelistas semi entrenados.
Prueba de Friedman
La prueba de Friedman es la alternativa no paramétrica para el diseño
de bloques completamente al azar DBCA. Los datos consisten de K
muestras relacionadas (k tratamientos), cada una de tamaño b
Y ijτiEij
36
(numero de bloques). Asignando 1 a la observación más pequeña, 2 a
la segunda y así sucesivamente hasta la más grande de las k
observaciones dentro de cada bloque. En caso de empates utilice la
media de los rangos correspondientes.
Sea R(Xij) el rango asignado a la observación Xij dentro del bloque j
y sea Ri la suma de los rangos asignados a la muestra i:
Estadístico de Prueba:
Primero calcule los valores A y B:
El estadístico de la prueba es:
Regla de Decisión:
La hipótesis nula se rechaza con un nivel de significación si T
resulta mayor que el valor de la tabla X2(1-,k-1).
Comparaciones entre tratamientos
k b
A = Σ Σ [R ﴾Xij﴿]2
i=1 j=1
b
Ri = Σ R ﴾Xij﴿ j=1
k
B = 1 Σ Ri 2
b i=1
b 2 k ﴾k+1﴿2
﴾k – 1) bB – 4 T = b k (k+1)2
A – 4
37
Si la hipótesis nula es rechazada, la prueba de Friedman presenta un
procedimiento para comparar a los tratamientos por pares. Se dirá
que los tratamientos i y j difieren significativamente si satisfacen la
siguiente desigualdad:
3.5.2. Datos registrados
Los datos registrados durante la ejecución del trabajo de
investigación, se realizaron en función a las evaluaciones a las que
fueron sometidos los frutos del aguaymanto.
a) Caracterización biométrica, fisicoquímica y capacidad
antioxidante del aguaymanto fresco
Se registraron las características biométricas y fisicoquímicas del
aguaymanto fresco (ºBrix, pH, Acidez, % Humedad y % Cenizas) así
como su capacidad antioxidante (% de inhibición, IC50, y mg CAT/100
grs muestra fresca- catequinas).
b) Obtención del aguaymanto deshidratado con tres
pretratamientos de osmodeshidratación
Se registraron los ºBrix, pH, volumen de los agentes osmóticos y el
peso después de la osmodeshidratación. Así mismo, la temperatura
(Tº), el tiempo (Ө) al que fue sometida la materia prima para obtener
el deshidratado y el peso después del proceso de deshidratado.
c) Caracterización fisicoquímica, organoléptica y capacidad
antioxidante del aguaymanto deshidratado
2b (A - B)
|Ri - R j | > t α/2, (b-1)(k-1) (b - 1) (k - 1)
38
Se registraron las características fisicoquímicas (ºBrix, pH, Acidez y
% Humedad del deshidratado), y las características organolépticas de
sabor y textura de acuerdo a la prueba no paramétrica establecida.
Asi mismo se registraron los datos obtenidos de la capacidad
antioxidante del aguaymanto deshidratado según pretratamiento (T0,
T1, T2 y T3), expresado en % de inhibición.
3.5.3. Técnicas e instrumentos de recolección y procesamiento de la
información.
Los datos obtenidos fueron clasificados como datos de fuentes
secundarias y datos de fuentes primarias.
Para la obtención de datos de las fuentes secundarias, se utilizó la
técnica de investigación documental o bibliográfica que comprendió:
² Análisis documental: Que permitió el análisis del material a
estudiar y precisarlo desde un punto de vista formal y luego
desde su contenido.
² Análisis de contenido: Estudiar y analizar de una manera
objetiva y sistemática el documento leído.
² Fichaje: Se utilizó para registrar aspectos esenciales de los
materiales leídos y que ordenadas sistemáticamente nos
sirvieron de valiosa fuente para elaborar el marco teórico), donde
los instrumentos de investigación fueron las fichas de
investigación (comentario y resumen), fichas de registro
(Bibliográficas, hemerográficas y internet), memorias USB, CDs,
etc.
De la misma manera, se obtuvieron los datos de las fuentes primarias,
utilizando la técnica de la observación.
Esta técnica nos permitió obtener información sobre las
observaciones realizadas directamente del proceso de
osmodeshidratación del aguaymanto, la obtención de deshidratado y
39
la capacidad antioxidante (% de inhibición y contenido de CAT) de la
muestra fresca y deshidratada.
Los instrumentos utilizados fueron los equipos y materiales de
laboratorio mencionados en los métodos empleados en la
investigación, una libreta de apuntes, y una computadora para
procesar los datos obtenidos.
3.6. MATERIALES Y EQUIPOS
3.6.1. Materiales
² Vasos de precipitación de 100 ml
² Espátula
² Bagueta
² Crisoles
² Papel filtro
² Bureta de 50 ml
² Tubo de pruebas
² Fiolas de 25, 50 y 100 ml
² Matraz erlenmeyer de 100 ml
² Embudo de vidrio
² Probetas graduadas de 10 y 100 mL
² Pipetas graduadas de 1 y 10 ml
² Luna de reloj
² Rejilla de asbesto
² Vasos de precipitación de 50 ml
² Bombillas de jebe
² Papel filtro whatman N° 4
² Termómetro
² Gradillas
² Soporte de metal
² Pinzas
² Espátulas
40
² Marcadores indelebles
² Papel metálico
² Placas petri
² Frascos de vidrio con tapas metálicas
² Papel filtro
² Mortero con pilón
² Microtubos con tapa de 1.5 o 2 ml
² Cubetas para espectrofotómetro
² Puntas (Tips) para micropipetas de 100µL y 1000 μL
² Gradilla para microtubos
² Tubos de prueba de 50 y 15 ml con tapa (opcional)
² Fiola de 10 ml y 50 ml
3.6.2. Equipos
² Equipo de cromatografía líquida de alta performancia (HPLC)
modelo LC-10AVP (Shimadzu Scientific, MD, USA.).
Equipado con: Desgasificador modelo FCV – 10AL VP,
Bomba modelo LC – 10ATVP, Columna cromatográfica C18-
110R Gemini, Horno de columna modelo CTO – 10ASVP,
Detector UV-VIS modelo SPD – 10AVVP, Controlador Modelo
SCL – 10AVP, Software de interfase CLASS – VP,
Computadora compatible USB – 52X, Inyector de muestra de
capacidad 20 μL.
² Espectrofotómetro UV/VIS Genesys 6 (Thermo Electrón
Corporation)
² Centrifuga modelo MIKRO R22 (Hettich Zentrifuge)
² Estufa: Marca Mermet Universalâ, modelo TV-90, Alemania.
² Estufa modelo ODH6- 9240A (TOMOS Heatring Drying Oven)
² Mufla. (Marca: FUMANCE 1300)
² Refractometro: Abbeâ; Bleeker, 0-100% de sacarosa. Holanda.
² Potenciometro Crisonâ, pHmeter digit 505.
² Balanza analítica: modelo AE 163 (METTER TOLEDO,
Switzerland) Mettlerâ Cap. 160 g exactited 0,001 g.
41
² Deshionizador
² Refrigeradora.
² Vortex - Homogenizador de soluciones VORTEX
² Cocina eléctrica
² Micropipeta de 10 μL a 100 μL
² Micropipeta de 100 μL a 1000 μL
3.6.3. Materia prima e insumos
Materia prima
Se utilizó como materia prima el fruto del aguaymanto, procedente
de la localidad de Huaguin, Distrito de Chinchao, Provincia y
Departamento de Huánuco.
Agentes osmóticos
² Miel de abeja
² Miel de caña
² Jarabe de sacarosa ( [ ] de azúcar blanca = 70% )
3.6.4. Reactivos
²NaOH (0.1 N)
²Fenoftaleína
²(+)- catequin, Sigma Chemical.
² Etanol.
²1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), Sigma Chemical
²Metanol.
²Metanol (grado HPLC), Sigma Chemical.
²Agua destilada
²Acido acético
42
3.7. CONDUCCIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
En la figura 5, se muestra el esquema experimental utilizado para la
conducción de la investigación.
Figura 5. Esquema experimental de la investigación
3.7.1. Caracterización biométrica, fisicoquímica y capacidad
antioxidante del aguaymanto fresco
3.7.1.1. Caracterización biométrica del aguaymanto fresco
Se realizaron mediciones biométricas para lo cual se tomaron al
azar 30 frutos de aguaymanto, y con la ayuda de un vernier se
efectuaron las mediciones, caracterizándolo de acuerdo a la
clasificación brindada por la NORMA DEL CODEX PARA LA
Obtención del aguaymanto deshidratado con tres
pretratamientos de osmodeshidratación
Caracterización biométrica, fisicoquímica y capacidad
antioxidante del aguaymanto fresco
Caracterización fisicoquímica, organoléptica y capacidad
antioxidante del aguaymanto deshidratado con tres
pretratamientos de osmodeshidratación
43
UCHUVA (CODEX STAN 226-2001, EMD. 1-2005), en el cual
nos muestra tres tipos de clasificación: Extra, Categoría I y
categoría II (Ver anexo 2).
Este procedimiento se realizó con la finalidad de lograr conocer la
materia prima en cuanto a forma, tamaño, color, espesor de la
cáscara y a su vez cuantificar el rendimiento en pulpa.
3.7.1.2. Caracterización fisicoquímica del aguaymanto fresco
Índice de madurez.- Para determinar el índice de madurez del
aguaymanto, se trabajó según la norma técnica Colombiana NTC
4580 del ICONTEC de 1999, en el cual nos muestra una
clasificación objetiva del estado de madurez de la fruta
relacionando el contenido de grados ºBrix y la acidez en la
materia prima (Anexo 01)
ºBrix.- Se realizó la medición de los grados ºBrix de los frutos de
aguaymanto en su estado fresco, con la ayuda de un refractómetro
(modelo RHB – 80, Rango 0-80% ºBrix). (AOAC - 1990)
pH.- Se realizó la medición del pH, de acuerdo al método de la
AOAC – 1984, utilizando el equipo de potenciometría.
Acidez: Se midió la acidez en gramos de ácido cítrico, mediante el
método de titulación. (AOAC - 1990)
Humedad: Según método gravimétrico AOAC - 10.136. (AOAC,
1984). El método se basa en la diferencia de dos pesadas, una
antes y otra después del secado de la muestra, ya seca, en estufa
a una temperatura de 130 ºC por un espacio de tiempo de 1 hora.
Cenizas: Se determino el contenido de cenizas según el método
de calcinación A. O. A. C. 14.006. (A. O. A. C., 1984). El método
se basa en la diferencia de dos pesadas, una antes y otra después
44
de la calcinación de la muestra en mufla (Marca: FUMANCE 1300)
a una temperatura de 550 ºC durante 210 minutos de calcinación.
3.7.1.3. Capacidad antioxidante del aguaymanto fresco
Capacidad antioxidante del aguaymanto fresco mediante la
degradación del radical DPPH
Se utilizó el método de DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)
reportado por Sandoval et al (2001) donde se determinó por
espectrofotometría el porcentaje de inhibición y el coeficiente de
inhibición - IC50 (Ver anexo 4).
Cuantificación de polifenoles – Catequinas
Utilizando el método de HPLC (cromatografía liquida de alta
performance) descrito por Ding et al (1999) y reportado por
Sandoval et al (2001), se cuantificó la cantidad de Catequina que
se encuentra en el aguaymanto fresco (Ver anexo 6).
Se usó un Equipo de HPLC (Shimadzu Scientific. MD. USA).
Para determinar el contenido de catequina, se realizó el siguiente
procedimiento:
- Preparación de la muestra
- Preparación de la fase móvil
- Preparación del estándar de catequina
- Determinación y cuantificación de la catequina en el
aguaymanto fresco
3.7.2. Obtención del aguaymanto deshidratado con tres
pretratamientos de osmodeshidratación
45
3.7.2.1. Diagrama de flujo para la obtención del aguaymanto
deshidratado con tres pretratamientos de
osmodeshidratación
Se realizó el secado a nivel experimental en una estufa (Marca
Mermet Universalâ, modelo TV-90). Donde se registraron la
temperatura (Tº) y el tiempo (Ө) determinado para obtener un
deshidratado de calidad (ver figura 6).
RETIRO DE LA CUBIERTA
SELECCIÓN Y CLASIFICACIÓN
PESADO
LAVADO
OSMODESHIDRATACIÓN(INMERSIÓN DE LA
FRUTA DEL AGUAYMANTO EN JARABE)16 horas de Exposición a una Tº = ambiente;
Monitoreo de ºBrix y pH; Muestra de 200 gr de fruta por tratamiento
MIEL DE ABEJA
MIEL DE CAÑA
JARABE DE SACAROSA
FILTRADO
DESHIDRATADO
ENVASADO
PESADO
ALMACENADO
PESADO
RECEPCIÓN
Aguaymanto Fresco
T°= 70ºC Ө = 10 h
Ө: 10 horas
Cubierta o Capacho
Aguaymanto en mal estado
Bolsas de aluminio
MIEL DE ABEJA
MIEL DE ABEJA
JARABE DE SACAROSA
Figura 6. Diagrama de flujo para la obtención del deshidratado de aguaymanto con pretratamiento de osmodeshidratación.
46
Las operaciones realizadas para obtener el aguaymanto deshidratado
fueron las siguientes
a) Recepción de materia prima
Los frutos de aguaymanto destinados al proceso de deshidratado,
fueron recepcionados en cubetas de polietileno de alta densidad. Dicha
operación se realizó en las instalaciones del laboratorio central de la
Universidad Nacional Hermilio Valdizan, en el área de bromatología.
b) Retiro de la cubierta o capacho
Se retiró la cubierta o capacho del fruto de aguaymanto en forma
manual.
c) Selección y clasificación
Se seleccionó y clasificó la materia prima de acuerdo a lo establecido
en la NORMA DEL CODEX PARA LA UCHUVA (CODEX STAN 226-
2001, EMD. 1-2005), con la finalidad de obtener un producto uniforme y
de calidad.
d) Lavado
Utilizando agua potable se realizó el lavado varias veces, para eliminar
impurezas que se encuentran en la superficie del producto.
e) Osmodeshidratación
Para el proceso de osmodeshidratación se utilizaron tres agentes
osmóticos, los cuales fueron: miel de abaje, miel de caña y jarabe de
sacarosa. Éste último se preparó con azúcar blanca, a una [ ] = 70%, a
47
40 ºC. Además se registraron los ºBrix y el pH de los agentes
osmóticos al inicio del proceso.
Seguidamente se realizó la inmersión del fruto de aguaymanto en las
tres concentraciones de agentes osmóticos, utilizando para ello frascos
de vidrio con tapa rosca. La relación de jarabe/frutas fue de 1.5:1
respectivamente, por un tiempo de 16 horas a temperatura ambiente.
f) Filtrado
Habiendo culminado el proceso de osmodeshidratación por 16
horas, con la ayuda de un tamiz se prosiguió a filtrar, con el propósito
de separar los frutos del jarabe y determinar los ºBrix y pH de los
agentes osmóticos y de los frutos osmodeshidratados.
Evaluación de los agentes osmóticos utilizados en la
investigación
Se evaluaron los agentes osmóticos (miel de abeja, miel de caña y
jarabe de sacarosa), registrando con la ayuda de un refractómetro y
potenciómetro, los ºBrix y el pH después del proceso de
osmodeshidratación.
Evaluación del aguaymanto después del proceso de
osmodeshidratación
Los frutos sometidos al proceso de osmodeshidratación, fueron
evaluados con la finalidad de determinar la pérdida de peso del
aguaymanto, asi como también la variabilidad del pH y los ºBrix al
finalizar el proceso de osmodeshidratación.
g) Deshidratado
Los frutos de aguaymanto, con y sin pretratamiento de
osmodeshidratación fueron llevados a la estufa modelo ODH6 - 9240A
(TOMOS Heatring Drying Oven) a una temperatura de 70° C, por un
tiempo de 10 horas.
48
Evaluación del aguaymanto después del proceso de deshidratado
Se evaluaron el peso perdido de los frutos del aguaymanto con y sin
pretratamiento de osmodeshidratación después de haber sido sometido
al proceso de deshidratado. Para ello se utilizó las curvas de secado.
Las cuatro muestras se trabajaron con un peso inicial de 20 gramos
por cada tratamiento, en una estufa a una Tº de 70ºC.
Rendimiento del aguaymanto deshidratado según el
pretratamiento utilizado
Se evaluaron los pesos de las muestras para determinar las
pérdidas que se presentaron durante todo el proceso, a fin de
obtener el rendimiento del aguaymanto deshidratado con y sin
pretratamiento al final del proceso
h) Envasado
El producto deshidratado se envasó en bolsas de aluminio.
i) Almacenado
Los productos envasados fueron almacenados en un ambiente
fresco, seco, y libre de radiación solar, a una temperatura no mayor
de 30º C.
3.7.3. Caracterización fisicoquímica, organoléptica y capacidad
antioxidante del aguaymanto deshidratado
Se caracterizó el aguaymanto deshidratado de dos formas. La
primera por el método fisicoquímico y la segunda por el método
organoléptico, asimismo se determinó la capacidad antioxidante del
producto final.
3.7.3.1. Caracterización fisicoquímica del aguaymanto deshidratado
² ºBrix.- Se realizaron las mediciones de los grados ºBrix del
aguaymanto deshidratado con pretratamiento de
osmodeshidratación, con un refractómetro modelo RHB – 80,
49
Rango 0-80% ºBrix. Dicha medición se realizó teniendo en cuenta
lo establecido por la AOAC de 1990.
² pH.- Se determinó el pH de la fruta deshidratada, utilizando el
equipo de potenciometría (AOAC 1984)
² Acidez: Se midió la acidez en gramos de ácido cítrico, mediante
el método de titulación, utilizando la norma Mexicana NMX-F-102-
S-1978 (ver anexo 03)
² Humedad.- Se realizó la medición de la humedad, mediante el
análisis de balance de materia.
3.7.3.2. Caracterización organoléptica del aguaymanto deshidratado
Se evaluó el sabor y la textura como algunos de los atributos
presentes en el aguaymanto deshidratado: El sabor, definido
como la sensación compleja integrada por la percepción
simultánea del gusto propias del aguaymanto; y el atributo textura
de los frutos deshidratados englobó características de
masticabilidad (grado en que el producto puede ser separado en
partículas numerosas y pequeñas).
Las muestras fueron codificadas cada uno con tres dígitos
diferentes, mediante una tabla de números aleatorios. Un panel de
12 panelistas juzgaron su “nivel de agrado” por sabor y textura,
utilizando el método de análisis comparativo con escalas
hedónicas de 1 a 7 puntos, establecido por ANZALDUA (1994),
como se muestra en el cuadro 09. El panel de catadores,
estuvo conformado por los socios de la Asociación de productores
de Aguaymanto del Distrito de Chinchao (Huaguin), quienes
conocen y consumen el aguaymanto, así mismo antes de la
evaluación organoléptica fueron capacitados y entrenados.
Cuadro 09. Escala hedónica para la determinación de los atributos (Sabor y apariencia general)
ValorAtributo Sabor
Atributo Textura
50
7 Excelentemente agradable Excelente
6 Muy agradableMuy bueno
5 Agradable Bueno
4 Indiferente Regular
3 Desagradable Malo
2 Muy desagradable Muy malo1 Pésimamente desagradable Pésimo
Fuente: Anzaldua (1994)
Los datos obtenidos fueron evaluados utilizando la prueba no
paramétrico de Friedman.
3.7.3.3. Capacidad antioxidante del aguaymanto deshidratado
Se utilizó el método de DPPH reportado por Sandoval et al (2001),
determinando de esta manera a través de un espectrofotómetro la
capacidad antioxidante de los tres tratamientos de aguaymanto
deshidratado con pretratamiento de osmodeshidratación (T1, T2 y
T3), así mismo también se determinó la capacidad antioxidante de
la muestra testigo, a fin de comparar los resultados (T0) (Ver
anexo 9).
51
Aguaymanto
Recepción
Pesado
Retiro de la cubierta
Selección y clasificación
Pesado
Lavado
Miel de abeja
Miel de Caña
Jarabe de Sacarosa
OSMODESHIDRATACIÓN(INMERSIÓN DE LA FRUTA DEL AGUAYMANTO EN JARABE)
16 horas de exposición a una Tº = ambienteMonitoreo de ºBrix, pH y volumen de la solución osmótica
FiltradoEvaluación de los agentes osmóticos
Evaluación del aguaymanto después del proceso de osmodeshidratación
DESHIDRATADOTº= 70 ºC, Ө = 10 Horas
Evaluación del aguaymanto después del
proceso de deshidratadoRendimiento del aguaymanto deshidratado
según el pretratamiento utilizado
CARACTERIZACIÓN BIOMÉTRICA, FISICOQUÍMICA Y CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO
FRESCO(Características biométricas, fisicoquímicas, capacidad antioxidante y cuantificación de polifenoles (Catequinas)
Miel de abeja
Miel de Caña
Jarabe de Sacarosa
52
IV. RESULTADOS
4.1. CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA Y CAPACIDAD
ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO FRESCO
4.1.1. Caracterización biométrica del aguaymanto fresco
En el cuadro 10, se muestran los resultados obtenidos de la
caracterización biométrica del aguaymanto fresco en estudio.
Cuadro 10. Características biométricas del aguaymanto
Característica
Evaluada
Valor
Promedio
Diámetro o calibre 19 ± 1.0 mm de diámetro
Peso promedio por unidad (con cáliz) 5,56 ± 0,04 g.
Peso Promedio por unidad (sin cáliz) 5,17 ± 0,03 g.
Defectos Físicos Ninguno
Fuente: Propia
Observamos en el cuadro 10, el diámetro de la fruta, cuyo resultado
corresponde al código de calibre B (18,1 a 20,0 mm). La evaluación se
realizó utilizando la norma del CODEX para la uchuva (CODEX STAN
226-2001, EMD. 1-2005).
Los frutos evaluados presentan características de calidad así como un
color que varía de amarillo claro a anaranjado claro con tonos verdes,
Figura 7. Diagrama de flujo para la obtención y caracterización del deshidratado de aguaymanto con tres pretratamientos de osmodeshidratación.
CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA, ORGANOLÉPTICA Y CAPACIDAD ANTIOXIDANTE
DEL AGUAYMANTO DESHIDRATADO
53
además presentó un olor característico a aguaymanto, un sabor exótico
que varía desde ácido hasta muy agrio, con una textura blanda y suave
y una estructura interna similar a la de un tomate en miniatura, que
contiene mas de 300 semillas.
4.1.2. Caracterización fisicoquímica del aguaymanto fresco
Se observa en el cuadro 11, los resultados de las características
fisicoquímicas del aguaymanto fresco, como el índice de madurez
cuyo resultado corresponde a 6.86, los ºBrix que contiene el zumo
de la fruta equivalente a 12 ºBrix, así como el pH de 3.67 y el
porcentaje de acidez de 1.75% expresado en gramos de ácido cítrico
por 100 ml de muestra fresca. Estos se asemejan con los datos
obtenidos por Castro (2007) con respecto a la acidez y al pH
obtenido, a pesar de diferir en los ºBrix de la fruta (ver cuadro 3).
Cuadro 11. Características fisicoquímicas del aguaymanto fresco
Análisis
Acidez total (gr de ác.
cítrico/100 ml fruto
pH ºBrix
Índice de Madurez (Sólidos solubles/Acidez
total)
Aguaymanto fresco 1,75 + 0,08 3,67 + 0,2 12 + 0,5 6,86 + 0,2
Fuente: Propia
En el cuadro 12, observamos los resultados del análisis proximal, a
la cual fue sometido el aguaymanto fresco, donde la humedad
correspondiente es de 81%, con 19% de materia seca. Así mismo
contiene 1.08% de cenizas, los cuales están dentro de los rangos
encontrados en las investigaciones realizadas por Encina – 2007
(ver cuadro 1).
54
Cuadro 12. Características fisicoquímicas del aguaymanto fresco según análisis proximal
Contenido Humedad
%
Materia seca
%
Materia orgánica
%
Ceniza
%
Aguaymanto fresco 81.0 + 0.8 19.0 + 0.8 98.92 + 0.02 1.08+ 0.02
Fuente: Propia
4.1.3. Capacidad antioxidante del aguaymanto fresco
4.1.3.1. Capacidad antioxidante mediante la degradación del
radical DPPH
Porcentaje de inhibición
Se observa en el cuadro 13, que la capacidad de inhibición del
radical DPPH es dependiente de la concentración de la solución de
trabajo. Es así que el extracto de aguaymanto fresco, inhiben de
4.17% a 94.24%, utilizando una dosis de 100 - 2000 µg/mL, en 5
minutos de reacción por cada repetición. Así mismo la muestra pura
inhibe 94.96%, en 5 minutos de reacción.
Cuadro 13. Capacidad de inhibición del radical DPPH, por el extracto de aguaymanto fresco.
Fuente: Propia
Concentración (g/mL) % Inhibición % Remanente
100 4,170 95,830
300 25,823 74,177
1000 61,741 38,259
2000 94,245 5,755
Muestra pura 94,969 5.031
55
En la figura 8 se muestra la cinética de inhibición del radical DPPH
del aguaymanto fresco de acuerdo al tiempo (seg) y a las
concentraciones en ug/ml al cual fue sometida la muestra.
Figura 8. Cinética de inhibición del radical DPPH, en el aguaymanto fresco
Con los porcentajes de inhibición del radical libre DPPH, se construyó
la tabla de calibración, encontrando un valor del coeficiente de
correlación óptimo (0.99) que se muestra en la figura 9.
56
Figura 9. Curva de calibración de la inhibición del radical DPPH por el aguaymanto fresco.
En el Cuadro 13 y en la figura 10, se observa la capacidad de
resistencia (remanente) del DPPH, ante la actividad antioxidante del
aguaymanto. Donde los resultados se encuentran de 95.83% a
5.75%, los cuales provienen de las soluciones intermedias de trabajo
(100 µg/mL – 2000 µg/mL)
Figura 10. Cinética de inhibición del DPPH remanente del aguaymanto fresco
En la figura 11, observamos que el % de inhibición y el % remanente
del DPPH de la muestra pura y de la concentración de 2000 µg/mL,
DPPH remanente
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
Tiempo (seg)
% D
PP
H r
eman
ente
100 ug/ml 300 ug/ml 1000 ug/ml 2000 ug/ml
57
construido a partir del cuadro 13, muestra que posee diferencias
mínimas de + 0.7
Figura 11. Cinética de inhibición del DPPH remanente de la muestra pura
Coeficiente de Inhibición IC50
Para calcular la capacidad antioxidante se determinó el coeficiente de
inhibición al 50% del radical libre DPPH donde el aguaymanto presentó
2.52 µg/ml. Comprobando de esta manera que el aguaymanto en
estudio presenta evidente capacidad antioxidante (ver cuadro 14).
Cuadro 14. Coeficiente de inhibición del aguaymanto fresco
58
MuestraIC50
(µg/ml)
Máxima Inhibición
(%)
Aguaymanto fresco 2.52 94,245
Del cuadro 14 observamos, que los datos obtenidos son mucho mas
eficientes comparados con lo reportado por Muñoz – 2007 (421.76
mg/ml de DPPH), puesto que necesitamos menor cantidad de
aguaymanto para inhibir el DPPH.
4.1.3.2. Cuantificación de polifenoles – Catequinas
En el cuadro 15 y en la figura 12, se presentan los datos obtenidos de
la inyección de las cinco concentraciones de catequina al equipo de
HPLC, obteniendo como resultado la siguiente curva de calibración:
Y = 1105,38 +16431X (curva estándar de catequina), donde se utilizó
como patrón puro la catequina ((+)- catequin, Sigma Chemical) a una
longitud de onda de 270nm.
Cuadro 15. Construcción de la curva estándar de catequina.
NivelesConcentración
(µM) Área mUA Tr
0 0 0 0 0
1 100 96187 4,249 8,483
2 200 194244 11,447 8,483
3 300 331394 22,873 8,483
4 400 416177 30,847 8,483
5 500 537910 39,719 8,483
CURVA ESTÁNDAR DE CATEQUINA
y = 1105,38x - 16431
R2 = 0,9962
0
200000
400000
600000
100 200 300 400 500
concentración (ug/ml)
Área
59
Figura 12. Curva patrón (estándar) de catequina
En el cuadro 16, se presentan los datos obtenidos después de 15 min
de inyectados las muestras de aguaymanto fresco (muestra pura), en el
equipo de HPLC.
Cuadro 16. Evaluación de CAT, en la muestra de aguaymanto
Repeticiones Área mUA tR
R1 244712 26,2 8,602
R2 248006 25,882 8,592
R3 246359 26,041 8,597
Observamos en el cuadro 16 los resultados de las tres repeticiones a
las que se sometió la muestra de aguaymanto fresco, donde el tiempo
de retención (tR), el área y la microabsorvancia (mUA) no difieren una
de otras. De ello deducimos que los resultados obtenidos son
confiables.
En el cuadro 17, se presentan los resultados finales de la cuantificación
de catequinas de la muestra pura de aguaymanto fresco, expresado en
mg de CAT/mL de muestra fresca.
Cuadro 17. Cuantificación de CAT
Repeticiones mg Catequina /ml de muestra
R1 0,068
60
R2 0,069
R3 0,069
Promedio final 0,069
Del cuadro 17, observamos que el aguaymanto fresco contiene 0,069
mgCAT/ml de muestra fresca. Esto equivale a 6.90 mgCAT/100 gr de
muestra fresca. Este resultado nos permite deducir que si consumimos
100 gramos diarios de aguaymanto estaremos previniendo
enfermedades cardiovasculares (Hernández 2004).
4.2. OBTENCIÓN DEL AGUAYMANTO DESHIDRATADO CON TRES
PRETRATAMIENTOS DE OSMODESHIDRATACIÓN
4.2.1. Evaluación de los agentes osmóticos utilizados en la
investigación
En el cuadro 18 y en la figura 13, se presentan los resultados de la
evaluación de ºBrix y pH de los agentes osmóticos, antes y después
del proceso de osmodeshidratación. Donde se observa que la miel de
abeja perdió 4 ºBrix (5.09 %); la miel de caña 6 ºBrix (7.95 %); y
el jarabe de sacarosa 8.5 ºBrix (10.97%). Este último es el que se
determinó como el agente osmótico que tiene mayor pérdida en ºBrix.
Cuadro 18. Evaluación de ºBrix y pH antes y después del proceso de osmodeshidratación
Tratamiento Pretratamiento ºBrixEAOD1 ºBrixEDOD
2 pHEAOD3 pHEDOD
4
T1 Miel de abeja 78,5 74,5 2,53 2,6
T2 Miel de caña 75,5 69,5 4,44 4,43
T3 Sacarosa 77,5 69 7,23 4,58
1 ºBrixEAOD = Grados brix del agente osmótico antes de la osmodeshidratación2 ºBrixEDOD = Grados brix del agente osmótico después de la osmodeshidratación3 pHEAOD = pH del agente osmótico antes de la osmodeshidratación4 pHEDOD = pH del agente osmótico después de la osmodeshidratación
61
Del cuadro 18 y la figura 13, observamos también los resultados de la
evaluación del pH, donde la miel de abeja perdió 0.07 de acidez
(2.77%); la miel de caña, subió 0.01 de acidez (0.23 %); y el jarabe de
sacarosa, subió 2.65 de acidez (36.65%)
Figura 13. Evaluación de ºBrix y pH de los agentes osmóticos.
En la figura 14, se muestran el volumen perdido (ml) de agentes
osmóticos, durante el proceso de osmodeshidratación. En el caso
de la miel de abeja, en 16 horas de proceso, se perdió un 5% del
volumen total; en la miel de caña, el volumen perdido fue de 2.5%; y
en el jarabe de sacarosa de 15%. Siendo este último el que tiene
mayor pérdida de volumen.
62
Figura 14. Volumen perdido de los agentes osmóticos
4.2.2. Evaluación del aguaymanto después del proceso de
osmodeshidratación
Se puede apreciar en el cuadro 19 y en la figura 15, la pérdida de
peso del aguaymanto, al finalizar el proceso de osmodeshidratación.
Donde el aguaymanto sometido al pretratamiento con miel de abeja,
tuvo una pérdida del 5.29% del peso inicial; el aguaymanto con
pretratamiento de miel de caña, perdió 4.52%; y el aguaymanto con
pretratamiento de sacarosa, perdió 6.74%. Siendo el aguaymanto
con pretratamiento de sacarosa el que perdió mayor peso durante el
proceso, seguido del aguaymanto con pretratamiento de miel de
abeja.
Cuadro 19. Pérdida de peso de la fruta durante el proceso de osmodeshidratación
Tratamiento PretratamientosPerdida de peso
durante osmosis (%)
T1 Miel de abeja 5,29
T2 Miel de caña 4,52
T3 Sacarosa 6,74
Perdida de peso del aguaymanto según pretratamiento durante el proceso de osmodeshidratación
5,29%
4,52%
6,74%
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Miel de abeja Miel de caña Sacarosa
Pretratamientos
% d
e p
eso
perd
ido
du
ran
te
osm
osis
63
Figura 15. Pérdida de peso del aguaymanto, durante el proceso de osmodeshidratación
Se realizó la evaluación del ºBrix y del pH de la fruta después del
proceso de osmodeshidratación. En el cuadro 20 y en la figura 16, se
observan los datos obtenidos, donde la fruta con pretratamiento de miel
de abeja, se incremento en un 4.35% de ºBrix; la fruta con
pretratamiento de miel de caña, 17.39% de ºBrix; y la fruta con jarabe
de sacarosa como pretratamiento, 13.04% de ºBrix. Siendo la fruta que
utilizó miel de caña como pretratamiento, el que permitió que posea un
mayor incremento en ºBrix. En cuanto al pH, la fruta con
pretratamiento de miel de abeja, se incremento en un 4.09% de
acidez; la fruta con pretratamiento de miel de caña, se incremento
también en 4.09%; mientras que en la fruta que se utilizó como
pretratamiento el jarabe de sacarosa, perdió 1.36% acidez.
Cuadro 20. ºBrix y pH de la fruta antes y después de la osmodeshidratación
Tratamiento Pretratamientos ºBrixFAOD1 ºBrixFDOD
2 pHFAOD3 pHFDOD
4
T1 Miel de abeja 11,5 12 3,67 3,52
T2 Miel de caña 11,5 13,5 3,67 3,52
T3 Sacarosa 11,5 13 3,67 3,72
1 ºBrixEAOD = Grados Brix de la fruta antes de la osmodeshidratación2 ºBrixEDOD = Grados Brix de la fruta después de la osmodeshidratación3 pHEAOD = pH de la fruta antes de la osmodeshidratación4 pHEDOD = pH de la fruta después de la osmodeshidratación
64
Figura 16. Evaluación del aguaymanto después del proceso de osmodeshidratación
4.2.3. Evaluación del aguaymanto después del proceso de deshidratado
Como se puede apreciar en el cuadro 21, se observa que el peso
perdido de la fruta con pretratamiento de miel de abeja, después del
deshidratado es de 78.63%, seguido de la fruta con pretratamiento de
sacarosa, que perdió un 78.26%; la fruta con pretratamiento de miel
de caña, su pérdida de peso fue de 79.02%; y la muestra testigo (sin
pretratamiento) que obtuvo un 80.23% de perdida en su peso. Siendo
este último el que perdió mayor peso durante el proceso de
deshidratación.
Cuadro 21. Perdida de peso del aguaymanto durante el proceso de deshidratado
Pretratamientos
Peso perdido
durante el Deshidratad
o (%)
Rendimiento de la fruta
después del deshidratado
(%)
Miel de abeja con OD 78,63 20,76
Miel de caña con OD 79.02 20.91
Sacarosa con OD 78,26 20,53
Muestra testigo sin OD 80,23 20
En las figuras 17, 18, 19 y 20 presentamos las curvas de secado de
las cuatro muestras (T0, T1, T2 y T3), donde la pérdida de peso
dependió del tiempo al cual fue sometido. De ello se observa que la
cinética de la pérdida de agua en el aguaymanto en el T0, T1 y T2
fueron similares, mientras que en el T3 el 50% perdido de agua se dio
en las primeras 5 horas, llegando a mantener un peso constante a
partir de la 7ma hora.
65
CURVA DE SECADO DE LA MUESTRA CON MIEL DE ABEJA
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tiempo (Horas)
Pe
so
en
g.
Figura 17
Fuente: Propia
CURVA DE SECADO DE LA MUESTRA CON MIEL DE CAÑA
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tiempo (Horas)
Peso
en
g.
Figura 18
Fuente: Propia
CURVA DE SECADO DE LA MUESTRA CON SACAROSA
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tiempo (Horas)
Peso
en
g.
CURVA DE SECADO DE LA MUESTRA TESTIGO(SIN PRETRATAMIENTO)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tiempo (Horas)
Peso
en
g.
Fuente: Propia Fuente: Propia
Figura 19 Figura 20
66
4.2.4. Rendimiento del aguaymanto deshidratado según el
pretratamiento utilizado
En el cuadro 22 y en la figura 21, se muestran los resultados del
rendimiento de la fruta, donde el aguaymanto con pretratamiento de
miel de abeja, obtuvo una pérdida de peso durante el proceso de
osmodeshidratación y el proceso de deshidratado de 84.47%,
teniendo como rendimiento final 15.53%. La fruta con pretratamiento
de miel de caña, perdió un 83.61% de peso, contando así con un
16.39% de rendimiento al final. La muestra testigo (fruta de
aguaymanto sin pretratamiento), perdió el 80% de peso, por lo que
deducimos que es la muestra que perdió mayor cantidad de agua
durante el proceso de deshidratado, con un 20% de rendimiento, al
final del proceso. Así mismo podemos observar que la fruta con
pretratamiento de sacarosa, obtuvo una mayor pérdida de peso,
durante todo el proceso de osmodeshidratación y deshidratado
(86.21%), esto quiere decir que perdió una mayor cantidad de agua,
por lo tanto se puede deshidratar la fruta en menos tiempo,
obteniendo de esta manera 13.79% de rendimiento al final del proceso
Cuadro 22. Rendimiento del aguaymanto al final del proceso de osmodeshidratación y deshidratado
Pretratamientos
Peso perdido durante la
osmodeshidratación (%)
Peso perdido
durante el Deshidratad
o (%)
Peso perdido durante todo el proceso (%)
Rendimiento de la
fruta al final del proceso
(%)
Miel de abeja con OD* 5,23 79,24 84,47 15,53
Miel de caña con OD* 4,52 79,09 83,61 16,39
Sacarosa con OD* 6,74 79,47 86,21 13,79
Muestra testigo sin OD* - 80 80 20
* = osmodeshidratación (OD)
67
Rendimiento de la fruta al final del proceso
15,53% 16,39%13,79%
20%
0
5
10
15
20
25
Miel de abeja Miel de caña Sacarosa Muestra testigo
Pretratamientos
Ren
dim
ient
o (%
)
Figura 21. Rendimiento de la fruta al final del proceso de deshidratado-
4.3. Caracterización fisicoquímica, organoléptica y capacidad
antioxidante del aguaymanto deshidratado
4.3.1. Caracterización fisicoquímica del aguaymanto deshidratado
Del cuadro 23 observamos que existen diferencias entre cada uno de
los tratamientos; siendo las muestras deshidratadas de aguaymanto
con pretratamiento de ósmosis las que poseen mayor concentración
de azucares; entre ellas, observamos que el aguaymanto con
pretratamiento de miel de caña es la que contiene mayor
concentración de azucares (69 ºBrix), seguido por la fruta con
pretratamiento de jarabe de sacarosa con 65 ºBrix, y la fruta con
pretratamiento de miel de abeja con 62 ºBrix. También observamos
que la muestra sin pretratamiento (muestra testigo), es la que obtuvo
menor concentración de azucares (54 ºBrix).
Cuadro 23. ºBrix de la fruta deshidratada con y sin pretratamiento
TratamientoºBrix de la fruta
deshidratada
Aguaymanto con pretratamiento de miel de abeja 62 + 0.77
Aguaymanto con pretratamiento de miel de caña 69 + 0.05
Aguaymanto con pretratamiento de jarabe de sacarosa 65 + 0.75
Aguaymanto sin pretratamiento (muestra testigo) 54 + 0.80
68
En el cuadro 24, se muestra el pH que contiene el aguaymanto
deshidratado, con pretratamiento de osmosis. Donde observamos que
el tratamiento con mayor acidez es la muestra testigo (3.61), seguido
de la muestra con pretratamiento de miel de caña (3.66), continuado
de la muestra de sacarosa que contiene un pH de 3.69. Siendo la
muestra con pretratamiento de miel de abeja (3.71), el que contiene
menor acidez.
Cuadro 24. pH de la fruta deshidratada con y sin pretratamiento
Tratamiento pH Fruta deshidratada
Aguaymanto con pretratamiento de miel de abeja 3.71 + 0.05
Aguaymanto con pretratamiento de miel de caña 3.66 + 0.03
Aguaymanto con pretratamiento de jarabe de sacarosa 3.69 + 0.03
Aguaymanto sin pretratamiento (muestra testigo) 3.61 + 0.02
La acidez total obtenida de cada tratamiento, se describe en el cuadro
25, donde se observa que el aguaymanto deshidratado con
pretratamiento de jarabe de sacarosa contiene mayor acidez (7.02 gr
de ác. cítrico/100 ml fruto), seguido de la muestra testigo con 6.14 gr de
ác. Cítrico/100 ml fruto. Mientras las dos muestras con pretratamiento
de miel de abeja y miel de caña contienen 5.72 y 5.65 gr de ác.
Cítrico/100 ml fruto, respectivamente.
Cuadro 25. Acidez total de la fruta deshidratada con y sin pretratamiento
TratamientoAcidez total de la fruta
deshidratada (gr de ác. cítrico/100 ml
fruto)Aguaymanto con pretratamiento de miel de abeja 5.72 + 0.64
Aguaymanto con pretratamiento de miel de caña 5.65 + 0.58
Aguaymanto con pretratamiento de jarabe de sacarosa 7.02 + 0.88
Aguaymanto sin pretratamiento (muestra testigo) 6.14 + 0.2
69
La muestra testigo (sin pretratamiento), al final del proceso, contiene un
5% de humedad, tal como se muestra en el cuadro 26.
Cuadro 26. Características Fisicoquímicas del aguaymanto deshidratado (Análisis proximal)
ContenidoHumedad
%Materia seca
%
Aguaymanto fresco 81 + 0.8 19 + 0.8
Aguaymanto deshidratado (muestra testigo) 5.00 + 0.05 95 + 0.05
4.3.2. Características organolépticas
4.3.2.1. Evaluación organoléptica del atributo del sabor en el fruto
deshidratado de aguaymanto
Los resultados de los 12 panelistas sometidos a la prueba no
paramétrica de Friedman, arrojaron los siguientes resultados:
Cuadro 27. Prueba de FriedmanValor del estadístico Chi cuadrado = 7.286
Valor de la tabla Chi cuadrada con = 0.05 y gl = 3 es = 7.815
Significación asintótica = 0.063
Fuente: Resultados con SPSS17
Como el estadístico de la prueba resultó ser menor al valor de tabla
se rechaza la Ho y se concluye, que en forma global no existe
diferencia estadística entre los agentes osmóticos en cuanto al
atributo sabor.
La prueba de Friedman presenta un procedimiento para comparar
a los tratamientos por pares, la misma que resultó:
70
Cuadro 28. Promedios de la evaluación del atributo sabor
Tratamientos Comparados
Ri Promedios Significancia
Sacarosa 37.00 5.50 ATestigo 32.50 5.25 A
Miel de abeja 27.50 4.92 AMiel de caña 23.00 4.50 B
El cuadro 28 y la figura 22 muestra que no existe diferencias
significativas entre los agentes osmóticos, sacarosa, miel de caña y
miel de abeja, pero el tratamiento con sacarosa es el que ocupa el
primer lugar (5.50), seguido de la muestra testigo(5.25), el
tratamiento de miel de abeja ocupa el tercer lugar (4.92),
ubicándose en el último lugar el tratamiento de miel de caña (4.50),
así mismo los promedios registrados en el cuadro, son superiores
al valor cuatro, de la escala hedónica, lo que indica que en forma
general los frutos deshidratados de aguaymanto evaluados
presentan un sabor en promedio como agradable y muy
agradable.
Figura 22. Histograma de la evaluación del atributo sabor
71
4.3.2.2. Evaluación organoléptica del atributo textura
En el cuadro 29, se muestran los resultados de los 12 panelistas
sometidos a la prueba no paramétrica de Friedman.
Cuadro 29. Prueba de Friedman
Valor del estadístico Chi cuadrado = 2.333
Valor de la tabla Chi cuadrada con = 0.05 y gl = 3 es = 7.815
Significación asintótica = 0.506
Fuente: Resultados con SPSS17
En donde el valor de la tabla Chi cuadrado con = 0.05 y gl = 3
es X (0.05 , 3) = 7.815 . Como el estadístico de la prueba resulta ser
menor que el valor de tabla se acepta la Ho y se concluye que no
existe diferencia estadística en el atributo textura con los tres
agentes osmóticos, indicando los siguientes resultados.
Cuadro 30. Promedios de la evaluación del atributo textura
Tratamientos Comparados Ri Promedios Significancia
Miel de caña 33.50 5.17 AMiel de abeja 31.50 5.00 A
Sacarosa 29.00 4.83 ATestigo 26.00 4.83 A
El cuadro 30 y figura 23 muestra que no existe diferencias
significativas entre los 4 tratamientos en cuanto al atributo textura.
Encontrando al tratamiento con miel de caña con un promedio más
alto que los demás (5.17), seguido del tratamiento de miel de abeja
con un promedio de 5.00, en cuanto a los tratamientos de sacarosa
y la muestra testigo presentan un valor igual a 4.83, los cuales
indican que los promedios registrados en el cuadro, son superiores
al valor cuatro, de la escala hedónica, lo que indica que en forma
general los frutos deshidratados de aguaymanto evaluados
presentan una textura en promedio como buena.
72
Figura 23. Histograma de la evaluación del atributo textura
4.3.3. Capacidad antioxidante del aguaymanto deshidratado
En el cuadro 31 y en las figuras 24 y 25, se presentan los resultados
obtenidos durante el proceso de determinación de la capacidad
antioxidante de las tres muestras de aguaymanto deshidratado con
tres pretratamientos de osmodeshidratación (miel de abeja, miel de
caña y sacarosa) mediante la degradación del radical DPPH, como
también los resultados obtenidos de la muestra testigo (aguaymanto
deshidratado sin pretratamiento de osmodeshidratación).
Cuadro 31. Capacidad de inhibición del radical DPPH, por el
extracto acuoso del aguaymanto deshidratado
Tratamientos % Inhibición% DPPH
Remanente
Miel de abeja 38,66 61,34
Sacarosa 49,74 50,26
Testigo 48,49 51,51
Miel de caña 36,47 63,53
73
Se trabajo con muestra pura de aguaymanto deshidratado
(extracción acuosa), a una concentración de 250grs de muestra
seca/Lt de agua, para obtener la capacidad de inhibición del radical
DPPHº. Es así que las muestras de aguaymanto deshidratado con
pretratamiento de osmodeshidratación, presentan un porcentaje de
inhibición de 49.74% en la muestra de sacarosa, 48.49% en la
muestra testigo y de 38.66% la muestra con miel de abeja, mientras
que la muestra con miel de caña posee 36.47% de inhibición del
radical DPPH.
*EAAD = Extracto acuoso de aguaymanto deshidratado.
Figura 24. Porcentaje de inhibición del DPPH° cuando es secuestrado por los *EAAD
En el figura 25, se presenta la actividad de resistencia (remanente)
del DPPHº, ante la actividad antioxidante de los extractos de
aguaymanto deshidratado con y sin pretratamiento de
osmodeshidratación. Siendo la muestra con miel de caña la que
posee mayor resistencia con 63.53%, seguido de la muestra con
pretratamiento de miel de abeja con 61.34%, la muestra testigo con
51.51% y finalmente la muestra con pretratamiento de sacarosa con
50.26%. Siendo este último la que posee menor capacidad de
resistencia.
74
*EAAD = Extracto acuoso de aguaymanto deshidratado
Figura 25. Porcentaje de DPPH° remanente cuando es secuestrado por los EAAD
Realizado el análisis de variancia y la prueba F (cuadro 32), se encontró que
no hubo diferencias significativas a nivel de tratamientos en cuanto al
porcentaje de inhibición de los frutos deshidratados de aguaymanto con los 4
tratamientos.
Cuadro 32. ANVA Para la evaluación del porcentaje de inhibición de los frutos deshidratados de aguaymanto
Fuente de Variación
Grados de Libertad
Suma de Cuadrados
Cuadrado Medio
Fc FT (0,01)
Ft (0,05)
Tratamientos 3 408,8313 136,27712 4,1230534 7,59 4,07
Error 8 264,4198 33,052475
TOTAL 11 673,2511667 CV= 13.25%
La prueba de comparación Duncan α = 0.05 que se presenta en el cuadro
33 y en la figura 26, muestra que existen diferencias significativas entre los 4
tratamientos en cuanto al porcentaje de inhibición. Mostrándose el
tratamiento de sacarosa con mas alto porcentaje de inhibición (49.74%),
seguido de la muestra testigo (48.49%), el tratamiento de miel de abeja se
encuentra en tercer lugar con un porcentaje de inhibición de 38.66%,
seguido del tratamiento de miel de caña con 36.47%.
75
Cuadro 33. Prueba Duncan para el porcentaje de inhibición
Tratamientos Promedio de % de inhibición
Clasificación Duncan α = 0.05
Sacarosa 49,74 A
Testigo 48,49 a b
Miel de abeja 38,66 b c
Miel de caña 36,47 C
*Letras iguales indican que no existe diferencia significativa (NS) a un nivel de probabilidad de 0,05.
Figura 26. Cinética de inhibición del DPPH° por los EAAD
DISCUSIÓN
76
DE LA CARACTERIZACIÓN BIOMÉTRICA, FISICOQUÍMICA Y
CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO FRESCO
De los resultados de la caracterización biométrica del aguaymanto
fresco, cuyo resultado corresponde al calibre 19 + 1.0 mm, se
encontró que cumple con lo establecido en la norma del CODEX para
la uchuva (CODEX STAN 226-2001, EMD. 1-2005), correspondiendo
al código de calibre B (18,1 a 20,0 mm).
De la caracterización fisicoquímica, los resultados obtenidos de la
evaluación del índice de madurez que corresponde a 6.86, este se
encuentra dentro del estado tres - cuatro, establecido en la NTC 4580
para el aguaymanto fresco, de la misma manera el °Brix obtenido en
la investigación (12), es semejante a lo reportado por Encina -
2007(12.5 °Brix), aunque se difieren en el pH y en la acidez, esto
debido a que la muestra utilizada son de distintas regiones del país.
De los resultados obtenidos en el cuadro 12, correspondientes a las
características fisicoquímicas del aguaymanto fresco según análisis
proximal, apreciamos que el % de humedad (81) y el % de cenizas
(1.08), se aproximan a los resultados obtenidos por ENCINA 2007
(cuadro 01).
Del cuadro 13, observamos los resultados obtenidos de la evaluación
de la capacidad antioxidante del aguaymanto fresco, según el
método del DPPH. Donde los % de inhibición comparados con los
antecedentes bibliográficos (UNHEVAL 2006) referentes al sauco son
mayores, teniendo el aguaymanto fresco un porcentaje de inhibición
de 61.74 frente a 25.03, ambas muestras a una concentración de
1000 µg/mL.
77
Del cuadro 14, observamos que el IC50 obtenido del aguaymanto
fresco es de 2.52 µg/mL, lo cual posee mayor eficiencia antioxidante
comparado con lo reportado por ZAVALETA 2008 (cuadro 5).
De los resultados obtenidos en el cuadro 16, sobre la cuantificación
de catequinas, observamos que 6,90 mgCAT/100g de muestra fresca
corresponden al aguaymanto fresco, mientras que Hernández (2004),
menciona que el té verde y el té negro en infusión contienen 2.85 y
1.4 mg de CAT/100g respectivamente. De lo cual podemos deducir
que el aguaymanto fresco es el que posee mayor contenido de
catequinas.
DE LA OBTENCIÓN DEL AGUAYMANTO DESHIDRATADO CON
TRES PRETRATAMIENTOS DE OSMODESHIDRATACIÓN
De la evaluación de los agentes osmóticos, cuyos resultados se
muestran en el cuadro 17, donde los °Brix y pH sufrieron un cambio
debido al proceso de osmosis, asi mismo en el cuadro 18 se muestra
la pérdida de peso de la fruta durante el proceso de
osmodeshidratación, concordando de esta manera con Spiazzi
(2008), quien manifiesta que la osmodeshidratación es una técnica
que aplicada a frutas y hortalizas, permite reducir su contenido de
humedad (hasta un 50-60 % en base húmeda) e incrementar el
contenido de sólidos solubles. Además Genina (2008) indica que la
selección adecuada de solutos osmóticos y de su concentración
permitirá controlar la actividad del agua en éste, así como el pH.
Del diagrama de flujo utilizado para la obtención del deshidratado de
aguaymanto con tres pretratamientos de osmodeshidratación (figura
6), observamos que los parámetros de Tº (70ºC) y tiempo (10 h), se
adecuaron al diagrama de flujo indicado por Palacios (2009). Quien
además menciona que el éxito de la deshidratación reside en
proporcionar estabilidad microbiológica (reducción de la actividad del
agua) y fisicoquímica, además aporta con la reducción del peso, en
78
relación con el transporte, manipulación y almacenamiento. Así
mismo Agroandino (2008) afirma que el secado se realiza con
temperaturas moderadas para mantener las propiedades nutricionales
de las frutas.
DE LA CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA, ORGANOLÉPTICA y
CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO
DESHIDRATADO
De la caracterización del aguaymanto deshidratado, respecto al ºBrix,
pH, acidez total y % de humedad, observamos que los resultados
obtenidos son diferentes a lo indicado por Castro (2007), puesto que
la materia prima son procedentes de países distintos, y por utilizar
otros métodos en la obtención del deshidratado, lo cual hace que
exista variación en los resultados.
De las características organolépticas, utilizando la escala hedónica
en la evaluación de los atributos sabor, y textura, aplicando la prueba
no paramétrica de Friedman, prueba podemos deducir en cuanto a la
textura que no existe diferencias significativas entre los 4
tratamientos, en lo que respecta al atributo sabor, según la prueba no
paramétrica de Friedman los frutos deshidratados de aguaymanto no
presentan diferencias significativas en cuanto al sabor solamente se
encontró una ligera diferencia entre los pretratamientos de sacarosa y
miel de abeja, por lo tanto se puede decir que los frutos deshidratados
obtenidos son de buena calidad y de sabor agradable, según los
promedios comparados con la escala hedónica planteado por
ANZALDUA (1994).
De los resultados obtenidos de la capacidad antioxidante del
aguaymanto deshidratado mostrado en el cuadro 37, observamos que
comparándolo con los resultados obtenidos en la evaluación del
aguaymanto fresco, (muestra pura = 94,96 %) estos presentaron
pérdidas en el porcentaje de inhibición, teniendo asi el 45.22% de
79
pérdida en la muestra de sacarosa, 46.47% en la muestra testigo
y de 56.30% en la muestra con miel de abeja, mientras que la
muestra con miel de caña perdió un 58.49%. Siendo este último el
que presentó mayor perdida en la capacidad de inhibición del radical
DPPH.
Del análisis de varianza y la prueba F, se encontraron diferencias
significativas en cuanto al porcentaje de inhibición entre los 4
tratamientos, encontrando a la sacarosa como un agente osmótico
que permite reducir las pérdidas de la capacidad antioxidante del
aguaymanto después de la deshidratación.
80
VI. CONCLUSIONES
De acuerdo a los objetivos y resultados obtenidos en el presente trabajo de
investigación se llegó a las siguientes conclusiones:
Existe una variación en cuanto a la capacidad antioxidante, entre el
aguaymanto fresco y deshidratado, pero el proceso de
osmodeshidratación con agentes edulcorantes ayuda a que las perdidas
sean minimas comparados con la muestra testigo, por lo cual se podría
decir que la osmodeshidratación ayuda a conservar las propiedades
nutricionales de un producto.
Es posible el uso de agentes edulcorantes en el proceso de
osmodeshidratación de frutas, para la obtención de deshidratados, con
buenas características nutricionales y organolépticas.
En cuanto a la evaluación organoléptica de los frutos osmodeshidratados
de aguaymanto estos presentaron una buena textura y un sabor
agradable, según los panelistas, no existiendo diferencias significativas
estadísticamente entre los tratamientos.
El fruto se adecuo perfectamente al proceso tecnológico sin ningún
problema, presentando al final del proceso una muy buena apariencia y
calidad lo que garantiza mayor tiempo de vida útil al producto sin perder
sus características.
Concluimos que el aguaymanto fresco presento un 94.24% de inhibición y
un IC50=2.52 mg/ml muestra fresca, así mismo presento 6.90
mgCAT/100g de muestra fresca, demostrando que posee una excelente
capacidad antioxidante, que al consumirlo ayuda a prevenir enfermedades
cancerígenas. Como también se demostró que el uso de agentes
osmóticos ayudan a minimizar las pérdidas de la capacidad antioxidante
del aguaymanto deshidratado, con excepción de la miel de caña.
81
VII. RECOMENDACIONES
De acuerdo a las conclusiones obtenidas en el estudio se plantean las
siguientes recomendaciones:
Realizar proyectos de pre - factibilidad para la instalación de una planta
procesadora de derivados de aguaymanto, entre ellas el deshidratado
para la comercialización nacional e internacional y cubrir la demanda
insatisfecha.
Desarrollar trabajos de investigación para ampliar los conocimientos en
cuanto a las propiedades funcionales del aguaymanto, ya que presenta
múltiples componentes antioxidantes.
Propiciar el consumo del aguaymanto fresco y deshidratado, porque
aporta beneficios a la salud humana por su contenido de antioxidantes
naturales, como ejemplo la prevención de enfermedades cancerígenas.
La Universidad Nacional Hermilio Valdizan a través de la Facultad de
Ciencias Agrarias, debería ampliar los trabajos de investigación y
extensión social, internalizando de esta manera la problemática que
afrontan los productores de Aguaymanto del Distrito de Chinchao.
82
VII. LITERATURA CITADA
1. Agroandino, 2009. Aguaymanto deshidratado. Consultado 25 ago.
2009 (en línea), Disponible en página Web: http—
www_agroandinoperu_com-images-pict1704_jpg.htm.
2. Ahmad. I. 2001. Some methodological problems in the determination of
antioxidants activity using chromogen radicals: A practical case.
Viewpoint. Food Science and Technology. Vol 11. Pp 419–421.
3. Anzaldua-Morales, A.1994. La evaluación sensorial de los alimentos en
la teoría y en la práctica. Ed. Acribia. Zaragoza, España.
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Bioquímica y Nutrición de la Facultad de Medicina Humana, USMP.
86
ANEXOS
87
ANEXO 01
INDICE DE MADUREZ DEL AGUAYMANTO FRESCO
Norma técnica Colombiana 4580
88
RESUMEN DE LA NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4580
PRODUCTO: Uchuva (Physalis peruviana), para el consumo fresco o
destinadas al procesamiento industrial.
El grado de desarrollo y el estado de la uchuva debe permitir el transporte y
manipulación de manera que llegue satisfactoriamente al lugar de destino.
Tabla 1. Características del aguaymanto en diferentes estados de madurez
Estado aspecto externo del fruto ºBrix
mínimo
% de ácido cítrico
Índice de madurez
°Brix / % ácidoCero Fisiológicamente desarrollado,
color verde oscuro.9,4 2,69 3,5
Uno Color verde un poco más claro.
11,4 2,70 4,2
Dos Color verde se manifiesta en las zonas cercanas al cáliz y hacia el centro del fruto aparecen unas tonalidades anaranjadas.
13,2 2,56 5,2
Tres Color anaranjado claro con visos verdes hacia la zona del cáliz.
14,1 2,34 6,0
Cuatro Color anaranjado claro. 14,5 2,03 7,1Cinco Color anaranjado. 14,8 1,83 8,1Seis Color anaranjado intenso. 15,1 1,68 9,0
Fuente: ICONTEC. 1999. Uchuva (Physalis peruviana), para el consumo fresco o destinado al procesamiento industrial. Colombia. Norma Técnica Colombiana NTC 4580.
Figura. Estados de madurez del aguaymanto (Physalis peruviana) según Icontec (1999).
89
ANEXO 02
NORMA DEL CODEX PARA LA UCHUVA1(CODEX STAN 226-2001, EMD. 1-2005)
1. DEFINICIÓN DEL PRODUCTO
Esta Norma se aplica a las variedades comerciales de uchuvas obtenidas de
Physalis peruviana (L.), de la familia Solanaceae, que habrán de
suministrarse frescas al consumidor, después de su acondicionamiento y
envasado. Se excluyen las uchuvas destinadas a la elaboración industrial.
2. DISPOCISIONES RELATIVAS A LA CALIDAD
2.1 REQUISITOS MÍNIMOS
En todas las categorías, a reserva de las disposiciones especiales para cada
categoría y las tolerancias permitidas, las uchuvas deberán:
- estar enteras, con o sin cáliz;
- estar sanas, y exentas de podredumbre o deterioro que hagan que no sean
aptas para el consumo;
- estar limpias, y prácticamente exentas de cualquier materia extraña visible;
- estar prácticamente exentas de plagas que afecten al aspecto general del
producto;
- estar prácticamente exentas de daños causados por plagas;
- exentas de humedad externa anormal, salvo la condensación consiguiente
a su remoción de una cámara frigorífica;
- estar exentas de cualquier olor y/o sabor extraños2;
- ser de consistencia firme;
- tener un aspecto fresco;
- tener una piel suave y brillante.
Si el cáliz está presente, el pedúnculo no deberá superar los 25 mm de
longitud.
2.1.1 Las uchuvas deberán haberse recolectado cuidadosamente y haber
alcanzado un grado apropiado de desarrollo y madurez, teniendo en cuenta
las características de la variedad y la zona en que se producen.
El desarrollo y condición de las uchuvas deberán ser tales que les permitan:
- soportar el transporte y la manipulación; y
- llegar en estado satisfactorio al lugar de destino.
90
2.1.2 Requisitos de Madurez
La madurez de las uchuvas puede evaluarse visualmente según su
coloración externa, que varía de verde a naranja a medida que madura el
fruto. Su condición puede confirmarse determinando el contenido total de
sólidos solubles.
La variación en la coloración del cáliz no indica la madurez del fruto.
El contenido de sustancias solubles deberá ser por lo menos de 14,0º Brix.
2.2 CLASIFICACIÓN
Las uchuvas se clasifican en tres categorías, según se definen a
continuación, independientemente de su tamaño y color:
2.2.1 Categoría “Extra”
Las uchuvas de esta categoría deberán ser de calidad superior y
características de la variedad y/o tipo comercial. No deberán tener defectos,
salvo defectos superficiales muy leves siempre y cuando no afecten al
aspecto general del producto, su calidad, estado de conservación y
presentación en el envase.
2.2.2 Categoría I
Las uchuvas de esta categoría deberán ser de buena calidad y
características de la variedad y/o tipo comercial. Podrán permitirse, sin
embargo, los siguientes defectos leves, siempre y cuando no afecten al
aspecto general del producto, su calidad, estado de conservación y
presentación en el envase:
- defectos leves de la forma;
- defectos leves en la coloración;
- defectos leves de la piel.
En ningún caso los defectos deberán afectar a la pulpa del fruto.
2.2.3 Categoría II
Esta categoría comprende las uchuvas que no pueden clasificarse en las
categorías superiores, pero satisfacen los requisitos mínimos especificados
en la Sección 2.1. Podrán permitirse, sin embargo, los siguientes defectos,
siempre y cuando las uchuvas conserven sus características esenciales en
91
lo que respecta a su calidad, estado de conservación, aspecto general y
presentación:
- defectos de la forma;
- defectos de la coloración;
- defectos de la piel;
- pequeñas grietas cicatrizadas que no representen más del 5% de la
superficie total del fruto.
En ningún caso los defectos deberán afectar a la pulpa del fruto.
3. DISPOSICIONES RELATIVAS A LA CLASIFICACIÓN POR CALIBRES
El calibre se determina por el diámetro máximo de la sección ecuatorial del
fruto, con un diámetro mínimo de 15 mm, de acuerdo con el siguiente
cuadro:
Código de calibre Diámetro (mm)
A 15,0 – 18,0
B 18,1 – 20,0
C 20,1 – 22,0
D ≥ 22,1
4. DISPOSICIONES RELATIVAS A LAS TOLERANCIAS
En cada envase se permitirán tolerancias de calidad y calibre para los
productos que no satisfagan los requisitos de la categoría indicada.
4.1 TOLERANCIAS DE CALIDAD
4.1.1 Categoría “Extra”
El 5%, en número o en peso, de las uchuvas, con cáliz o sin él, que no
satisfagan los requisitos de esta categoría pero satisfagan los de la
Categoría I o, excepcionalmente, que no superen las tolerancias
establecidas para esta última.
4.1.2 Categoría I
El 10%, en número o en peso, de las uchuvas, con cáliz o sin él, que no
satisfagan los requisitos de esta categoría pero satisfagan los de la
92
Categoría II o, excepcionalmente, que no superen las tolerancias
establecidas para esta última.
4.1.3 Categoría II
El 10%, en número o en peso, de las uchuvas, con cáliz o sin él, que no
satisfagan los requisitos de la Categoría I ni los requisitos mínimos, con
excepción de los productos afectados por magulladuras graves,
podredumbre o cualquier otro tipo de deterioro que haga que no sean aptos
para el consumo. En esta categoría podrá aceptarse como máximo un 20%,
en número o en peso, de los productos con grietas pequeñas que no
abarque una superficie superior al 5%.
4.2 TOLERANCIAS DE CALIBRE
Para todas las categorías, el 10%, en número o en peso, de las uchuvas que
correspondan al calibre inmediatamente superior y/o inferior al indicado en el
envase.
5. DISPOSICIONES RELATIVAS A LA PRESENTACIÓN
5.1 HOMOGENEIDAD
El contenido de cada envase deberá ser homogéneo y estar constituido
únicamente por uchuvas del mismo origen, variedad, calidad, coloración,
calibre y tipo de presentación (con o sin cáliz). La parte visible del contenido
del envase deberá ser representativa de todo el contenido.
5.2 ENVASADO
Las uchuvas deberán envasarse de tal manera que el producto quede
debidamente protegido. Los materiales utilizados en el interior del envase
deberán ser nuevos3, estar limpios y ser de calidad tal que evite cualquier
daño externo o interno al producto. Se permite el uso de materiales, en
particular papel o sellos, con indicaciones comerciales, siempre y cuando
estén impresos o etiquetados con tinta o pegamento no tóxico.
Las uchuvas deberán disponerse en envases que se ajusten al Código
Internacional de Prácticas Recomendado para el Envasado y Transporte de
Frutas y Hortalizas Frescas (CAC/RCP 44-1995, Emd. 1-2004).
5.2.1 Descripción de los Envases
Los envases deberán satisfacer las características de calidad, higiene,
ventilación y resistencia necesarias para asegurar la manipulación, el
93
transporte y la conservación apropiados de las uchuvas. Los envases
deberán estar exentos de cualquier materia y olor extraños.
6. MARCADO O ETIQUETADO
6.1 ENVASES DESTINADOS AL CONSUMIDOR
Además de los requisitos de la Norma General del Codex para el Etiquetado
de Alimentos Preenvasados (CODEX STAN 1-1985, Rev. 1-1991), se
aplicarán las siguientes disposiciones específicas:
6.1.1 Naturaleza del Producto
Si el producto no es visible desde el exterior, cada envase deberá
etiquetarse con el nombre del producto y, facultativamente, con el de la
variedad y/o tipo comercial.
6.2 ENVASES NO DESTINADOS A LA VENTA AL POR MENOR
Cada envase deberá llevar las siguientes indicaciones en letras agrupadas
en el mismo lado, marcadas de forma legible e indeleble y visible desde el
exterior, o bien en los documentos que acompañan el envío.
6.2.1 Identificación
Nombre y dirección del exportador, envasador y/o expedidor. Código de
identificación (facultativo)4.
6.2.2 Naturaleza del Producto
Nombre del producto si el contenido no es visible desde el exterior. Nombre
de la variedad (facultativo).
6.2.3 Origen del Producto
País de origen y, facultativamente, nombre del lugar, distrito o región de
producción.
6.2.4 Especificaciones Comerciales
- Categoría;
- Calibre (código de calibre o diámetro mínimo y máximo en milímetros);
- Número de unidades (facultativo);
- Peso neto (facultativo).
6.2.5 Marca de Inspección Oficial (facultativa)
7. CONTAMINANTES
7.1 METALES PESADOS
94
Las uchuvas deberán cumplir con los niveles máximos para metales
pesados establecidos por la Comisión del Codex Alimentarius para este
producto.
7.2 RESIDUOS DE PLAGUICIDAS
Las uchuvas deberán cumplir con los límites máximos para residuos de
plaguicidas establecidos por la Comisión del Codex Alimentarius para este
producto.
8. HIGIENE
8.1 Se recomienda que el producto regulado por las disposiciones de la
presente Norma se prepare y manipule de conformidad con las secciones
apropiadas del Código Internacional Recomendado de Prácticas - Principios
Generales de Higiene de los Alimentos (CAC/RCP 1-1969, Rev. 4-2003),
Código de Prácticas de Higiene para Frutas y Hortalizas Frescas (CAC/RCP
53-2003) y otros textos pertinentes del Codex, tales como códigos de
prácticas y códigos de prácticas de higiene.
8.2 Los productos deberán ajustarse a los criterios microbiológicos
establecidos de conformidad con los Principios para el Establecimiento y la
Aplicación de Criterios Microbiológicos a los Alimentos (CAC/GL 21-1997).
95
ANEXO 03
NMX-F-102-S-1978. DETERMINACIÓN DE LA ACIDEZ TITULABLE EN
PRODUCTOS ELABORADOS A PARTIR DE FRUTAS Y HORTALIZAS.
NORMA MEXICANA. DIRECCIÓN GENERAL DE NORMAS.
Con fundamento en lo dispuesto en los artículos 1o., 2o., 4o., 23, inciso C, y
26 de la Ley General de Normas y de Pesas y Medidas, publicada en el
"Diario oficial" de la Federación con fecha 7 de abril de 1961, esta Secretaría
ha aprobado la siguiente Norma Mexicana "Determinación de la acidez
titulable en productos elaborados a partir de frutas y hortalizas" NMX-F-102-
S-1978.
1. OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN
La presente Norma establece el método para determinar la acidez titulable
en los productos elaborados a partir de frutas y hortalizas.
2. REACTIVOS Y MATERIALES
2.1 Reactivos
Los reactivos que a continuación se indican, deben ser grado analítico.
Cuando se mencione agua debe entenderse agua destilada.
2.1.1 Soluciones tampón de pH conocido.
2.1.2 Solución 0.1N de hidróxido de sodio.
2.2 MATERIALES
2.2.1 Bureta Graduada de 50 ml.
2.2.2 Material de Laboratorio.
3. INSTRUMENTOS
3.1 Potenciómetro, con electrodos de vidrio.
3.2 Agitador mecánico o electromagnético.
4. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA RECOPILADO POR: EL
PROGRAMA UNIVERSITARIO DE ALIMENTOS
4.1 Productos líquidos o productos donde la parte líquida es fácilmente
separable, tales como: jugos y néctares de frutas, frutas en almíbar,
96
hortalizas envasadas en un medio líquido, salmueras y productos líquidos de
fermentación.
4.1.1 El producto se mezcla perfectamente para asegurar una muestra
uniforme y se filtra a través de algodón absorbente o de papel de filtración
rápida (véase A.1).
4.2 Productos espesos y de difícil filtración, tales como: jarabes muy
concentrados, mermeladas, jaleas, salsas, concentrados de tomate y
vegetales colados.
4.2.1 El producto se mezcla perfectamente para asegurar una muestra
uniforme. Se prepara una solución pesando en un vaso de precipitados, 300
g de la muestra cuidadosamente mezclada, los que se transfieren
cuantitativamente con ayuda de agua caliente de 40° a 50°C a un matraz de
2000 ml y se disuelven con agua calentando en baño maría si es necesario.
Se aplica la menor cantidad de calor que sea posible para que la inversión
de la sacarosa sea mínima. Se filtra a través de algodón absorbente o papel
de filtración rápida lavando con agua caliente el residuo.
4.2.2 El filtrado y las aguas de lavado se transfieren a un matraz aforado de
2000 ml, se enfría a temperatura ambiente, se completa el análisis.
4.3 Frutas y hortalizas frescas, productos congelados y productos secos
(productos con sólidos gruesos en suspensión).
4.3.1 Se reducen a pulpa fina unos 400 g del producto mediante un aparato
apropiado o por el uso de un mortero grande y se mezclan bien, efectuando
la operación tan rápidamente como sea posible para evitar pérdida de
humedad. Debe ponerse especial cuidado para no moler las semillas.
4.3.2 En el caso de productos envasados en recipientes de gran volumen se
deben mezclar muy bien antes de tomar la porción de muestra que se va a
reducir a pulpa fina. Cuando las frutas son de semilla grande, se remueven
éstas, se pesan y se calcula la porción de las mismas en el producto.
4.3.3 300 g de muestra triturada y homogeneizada, se transfieren a un vaso
de precipitados de 1500 a 2000 ml, se agregan aproximadamente 800 ml de
agua y se calienta máximo a 70°C durante una hora. Se filtra a través de
algodón absorbente o papel de filtración rápida lavando el residuo con agua
caliente, neutralizada.
97
4.3.4 El filtrado y las aguas de lavado se transfieren a un matraz aforado de
2000 ml, se enfría a temperatura ambiente, se completa el volumen y se
agita perfectamente antes de tomar la alícuota para el análisis.
5. PROCEDIMIENTOS
5.1 Se calibra el potenciómetro con las soluciones tampón.
5.2 Se lavan varias veces los electrodos con agua, hasta que la lectura en
agua recién hervida y enfriada sea aproximadamente de pH 6.0.
5.3 Dependiendo el tipo de producto se mide la cantidad de muestra que se
indica a continuación:
5.3.1 Productos líquidos o productos donde la parte líquida es fácilmente
separable: 10 ml de la muestra preparada como se indica en 4.1.
5.3.2 Productos espesos, productos de difícil filtración, frutas y hortalizas
frescas, productos congelados y productos secos: 25 ml de la muestra
preparada y diluida como se indica en 4.2 y 4.3.
5.4 La muestra medida se transfiere a un vaso de precipitados de 400 ml y
se diluye aproximadamente a 50 ml con agua recién hervida, enfriada y
neutralizada.
5.5 Los electrodos perfectamente lavados se introducen en la muestra
agitando con moderación se agrega rápidamente la solución 0.1N de
hidróxido de sodio hasta alcanzar un pH cercano a 6.0, luego se continúa
agregado lentamente la solución de hidróxido de sodio hasta alcanzar pH
7.0.
5.6 Después de que se ha alcanzado el pH, se termina la titulación
agregando el hidróxido de sodio en porciones de 4 gotas a la vez hasta
lograr un pH 8.3; (ver A.1) se anota la lectura del pH y el volumen total de
hidróxido de sodio gastado después de cada adición.
6. EXPRESIÓN DE RESULTADOS
6.1 Se deduce por interpolación el volumen exacto de solución 0.1N de
hidróxido de sodio correspondiente al valor de pH 8.3, promediando los
resultados obtenidos por duplicado.
6.2 Los resultados se expresan en mililitros de solución 0.1N de hidróxido de
sodio por cada 100 g o 100 ml de producto o bien en gramos del ácido
predominante del producto por cada 100 g o 100 ml de éste.
98
6.3 Miliequivalentes del ácido en términos del cual se expresa la acidez
sabiendo que: 1 ml de la solución 0.1N de hidróxido de sodio equivale a:
0.006005 g de ácido acético anhidro.
0.006404 g de ácido cítrico anhidro.
0.007505 g de ácido tartárico anhidro.
0.006704 g de ácido málico anhidro.
0.004502 g de ácido oxálico anhidro.
0.009008 g de ácido láctico anhidro.
BIBLIOGRAFÍA
7.1 "Oficial Methods of Analysis of the Association of Oficial Analytical
Chemists,
AOAC". 12a. edición 1975.
7.2 Recomendación ISO R 750 "Produits dévives des fruits et légumes.
Determination de l'acidité tritrable". Junio 1968.
8. CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES
8.1 La presente Norma concuerda con el Proyecto de Norma Panamericana
COPANT 7:3- 064 Productos elaborados a partir de frutas y hortalizas.
Determinación de la acidez titulable. Octubre 1976.
APÉNDICE A
A.1 Se deben agregar gotas completas de tal manera que no quede fracción
de gota en la punta de la bureta.
A.2 En el caso de frutas en almíbar o de otras hortalizas envasadas en un
medio líquido, la acidez está referida solamente al almíbar o al medio líquido.
México D.F., a 25 de septiembre de 1978.- El Director General de Control de
Alimentos, Bebidas y Medicamentos de la Secretaría de Salubridad y
Asistencia, José Ruiloba, Benítez.- Rúbrica.- El Director General, Román Serra
Castaños.- Rúbrica.
99
ANEXO 04
CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO FRESCO
a) Obtención de la muestra
Para la determinación de la capacidad antioxidante del aguaymanto
fresco, se utilizó 100 gramos de fruto de aguaymanto, con la finalidad
de extraer el zumo, para luego acondicionarlo y utilizarlo como
solución de trabajo. (ver figura 1)
Aguaymanto fresco
Pesado
Lavado
Triturado
Filtrado
Semillas y Cáscara
Centrifugado 10000 RPM / Ө = 5 min.
Solución de trabajo
b) Determinación de la capacidad antioxidante mediante la
degradación del radical 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH)
Figura 1 Diagrama de Flujo de preparación de muestra de aguaymanto fresco,
para la prueba de DPPH (1,1, Diphenyl-2-picrilhydrazyl)
100
Las diluciones finales de las concentraciones intermedias establecidas
(stock), con la que se trabajó fueron de 100, 300, 1000 y 2000 g/mL.
Se trabajó con un FD (Factor de dilución) = 40, esto quiere decir que se
hizo reaccionar 25 µL de cada dilución intermedia (tres repeticiones de
c/u, respectivamente) con 975 µL de solución de DPPH° (100 µM) en
una cubeta de poliestireno.
La absorvancia con la que se trabajo fue de 515 nm, el cual se
monitoreó en un espectrofotómetro cada 30 segundos por 5
minutos. Los resultados se expresaron en % de inhibición y en IC50.
Para calcular el % de inhibición y el % de DPPH remanente se
utilizaron las ecuaciones 01 y 02 respectivamente.
% Inhibición =(Promedio Abs DPPH – Abs. muestra) * 100
Promedio Abs. DPPH
% DPPH remanente = (Abs.muestra/Abs.blanco) * 100
(Ec.01)
(Ec.02)
101
ANEXO 05
DATOS OBTENIDOS DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO FRESCO UTILIZANDO EL MÉTODO DEL
DPPH
DPPH 1R 2R 3Rtiempo ABS (515nm) 100 300 1000 2000 100 300 1000 2000 100 300 1000 2000
0:30 1,365 1,293 0,998 0,502 0,073 1,296 1,009 0,526 0,077 1,303 1,062 0,589 0,0881:00 1,369 1,296 0,998 0,492 0,073 1,299 1,01 0,514 0,077 1,302 1,062 0,578 0,0861:30 1,365 1,297 1 0,511 0,072 1,302 1,006 0,531 0,077 1,302 1,065 0,596 0,0862:00 1,366 1,299 0,997 0,515 0,072 1,304 1,003 0,529 0,077 1,304 1,064 0,597 0,0862:30 1,366 1,3 0,994 0,515 0,072 1,304 1,001 0,523 0,077 1,31 1,064 0,588 0,0853:00 1,367 1,301 0,994 0,509 0,072 1,305 0,999 0,52 0,076 1,311 1,063 0,585 0,0853:30 1,367 1,302 0,992 0,505 0,073 1,305 0,998 0,516 0,077 1,314 1,061 0,579 0,0864:00 1,368 1,303 0,991 0,5 0,072 1,306 0,996 0,514 0,077 1,314 1,06 0,573 0,0854:30 1,369 1,304 0,99 0,497 0,072 1,308 0,997 0,511 0,076 1,315 1,059 0,57 0,0865:00 1,369 1,305 0,99 0,493 0,073 1,309 0,994 0,509 0,077 1,316 1,058 0,567 0,086
Fuente: Propia
Nombre científico: Physalys PeruvianaNombre común: Aguaymanto, Uchuva, CapulíStock :muestra original
102
ANEXO 06
CUANTIFICACIÓN DE POLIFENOLES (CATEQUINAS)
Utilizando el método de HPLC (cromatografía liquida de alta performance),
se cuantificó la cantidad de Catequina que se encuentra en el aguaymanto
fresco.
Se usó un Equipo de HPLC (Shimadzu Scientific. MD. USA).
Para determinar el contenido de catequina, se realizó el siguiente
procedimiento:
a. Preparación de la muestra
b. Preparación de la fase móvil
c. Preparación del estándar de catequina
d. Determinación y cuantificación de catequina en el aguaymanto
fresco
a) Preparación de la muestra
Aguaymanto Fresco
Descascarado
Pesado
Triturado
Filtrado
Centrifugado
2do Filtrado
Inyectar al HPLC
Figura 07. Flujo para la preparación de muestras para la cuantificación de catequinas en el aguaymanto
b) Preparación de la fase móvil
Semillas y Cáscara
10000 RPM / 5min
Filtro = 0,45 um
Micro particulas
Cubierta o capacho
20 μL
103
Para la fase móvil se usó una solución de Metanol, Agua y Ácido Acético
a una proporción de 30: 70: 01 v/v respectivamente. La detección se
realizó a una longitud de onda de 270 nm del Espectro UV - VIS, a una
velocidad de flujo de 0,8 ml/min. Las tres soluciones fueron mezcladas y
homogenizadas para obtener un mejor resultado.
Una vez preparada la muestra se puso a funcionar el equipo de HPLC por 2
horas, con la finalidad de calibrar el equipo y obtener una completa reacción
(resultados)
c) Preparación del estándar de catequina
EI estándar de CAT fue disuelto en metanol grado HPLC obteniendo un
stock de 5000 uM, a partir de ello se prepararan concentraciones de 100,
200, 300, 400 Y 500 uL.
Se inyectaron las 5 concentraciones de CAT en el equipo de HPLC, cada
15 minutos respectivamente en orden de concentración. Se utilizó el
software Class-VP del sistema del HPLC para obtener la ecuación de la
curva estándar y datos que sirvieron para estimar la cantidad de catequina
(mgCAT/g) presente en el zumo del aguaymanto.
Las alícuotas de la solución stock fueron almacenadas a -20°C para
preservar su estabilidad y calidad.
d) Determinación y cuantificación de catequina en el aguaymanto
Una vez construido la curva de catequina, se prosiguió a inyectar 20uL de la
muestra de aguaymanto fresco (muestra previamente preparada) cada 15
min en el equipo de HPLC.
La concentración que se utilizó, fue a partir de la muestra pura.
104
La detección se realizó a una longitud de onda de 270 nm del espectro
UV-VIS, a una velocidad de flujo de 0,8 ml/min. Utilizando el software
Class - VP del sistema de HPLC para obtener la cantidad en mg de
catequina /g de muestra fresca.
ANEXO 07
105
ESTÁNDAR DE CATEQUINA
106
0,0148 g de CAT + Metanol (Hasta enrasar a 10 ml)
[ ] = 5000 µM
Metanol (Hasta enrasar a 10 ml)NIVELES CONC (µM) VOL (µL) 2 ml
0 0 1000
1 100 1000
2 200 1000
3 300 1000
4 400 1000
5 500 1000 [ ] = 1000 µM
filtrar filtrar filtrar filtrar filtrar
Inyectar al HPLC
Inyectar al HPLC
Inyectar al HPLCInyectar al
HPLCInyectar al
HPLC
107
ANEXO 08
RESULTADO DEL ANÁLISIS DE CATEQUINA SEGÚN EL MÉTODO DEL HPLC
PARA EL AGUAYMANTO FRESCO
Fuente: Propia
108
ANEXO 08
CROMATOGRAMAS
1. CROMATOGRAMAS PARA FORMAR LA CURVA PATRÓN
● CONCENTRACIÓN DE 100 µM
² CONCENTRACIÓN DE 200 µM
109
² CONCENTRACIÓN DE 300 µM
²
² CONCENTRACIÓN DE 400 µM
110
² CONCENTRACIÓN DE 500 µM
2. CROMATOGRAMAS DE LA CONCENTRACIÓN DE CATEQUINA EN EL AGUAYMANTO FRESCO
● Primera Repetición (1R)
111
● Segunda Repetición (2R)
● Tercera Repetición (3R)
112
ANEXO 09
DETERMINACIÓN DE LA ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE DEL
AGUAYMANTO DESHIDRATADO
a) Obtención de la muestra
En la figura 06, se muestra el diagrama de flujo, utilizado en la obtención
de las cuatro muestras de aguaymanto deshidratado con pretratamiento de
osmodeshidratación.
b) Extracción de los antioxidantes
La solución de trabajo, se extrajo por el método de extracción acuosa.
En la figura 06, se muestra el diagrama de flujo, indicando los parámetros
establecidos para dicha extracción, que será utilizada en la determinación de
antioxidantes por el método de DPPH.
c) Determinación de capacidad antioxidante mediante la degradación
del radical 1,1 diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH)
Se utilizó como solución de trabajo (stock), las muestras puras, sin
ninguna dilución.
Así como en la muestra fresca, se utilizó el FD = 40. Por lo tanto se hizo
reaccionar 25 µL de cada muestra (tres repeticiones de c/u) con 975 µL de
solución de DPPH° (100 µM) en una cubeta de poliestireno, durante 5
minutos, a una longitud de onda de 515 nm, el cual se monitoreó cada 30
segundos.
Los resultados se expresaron en % de inhibición (ecuación 01).
113
Aguaymanto deshidratado
Pesado
Triturado
Pesado
Extracción acuosa
Filtrado
Centrifugado
Solución de trabajo
20 ml de H2O
Tº = 50 ºC
5 gr / muestra (3 repeticiones)
Baño Maria
Tº = 73 ºC; Ө = 15 min.
Cáscara, pulpa y semillas
10000 RPM / Ө = 5 min.
Figura 06. Diagrama de Flujo de preparación de muestra de aguaymanto deshidratado
para la prueba de DPPH (1,1, Diphenyl-2-picrilhydrazyl).
114
ANEXO 10DATOS OBTENIDOS DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO DESHIDRATADO CON TRES PRETRATAMIENTOS DE OSMODESHIDRATACIÓN,
SEGÚN EL MÉTODO DEL DPPH
Nombre científico: Physalys Peruviana Solvente: acuosoStock: muestra Original Nombre común: Aguaymanto, Uchuva, Capulí Muestra: Aguaymanto Deshidratado con pretratamiento de osmodeshidratación
DPPH
MUESTRA TESTIGO
(T0)
MUESTRA CON MIEL DE ABEJA
(T1)
MUESTRA CON MIEL DE CAÑA
(T2)
MUESTRA CON SACAROSA
(T3)
tiempo ABS (515nm) R1 R 2 R 3 R 1 R 2 R 3 R 1 R 2 R 3 R 1 R 2 R 30:30 1,201 0,862 0,782 0,723 0,903 0,869 0,864 0,901 0,899 0,925 0,73 0,819 0,8131:00 1,201 0,829 0,742 0,69 0,87 0,834 0,829 0,868 0,86 0,886 0,679 0,78 0,7731:30 1,2 0,805 0,715 0,656 0,854 0,815 0,806 0,844 0,832 0,858 0,643 0,752 0,7442:00 1,203 0,787 0,695 0,629 0,836 0,798 0,786 0,826 0,81 0,836 0,617 0,73 0,7192:30 1,203 0,772 0,676 0,606 0,822 0,781 0,77 0,811 0,792 0,818 0,595 0,712 0,73:00 1,202 0,758 0,66 0,587 0,81 0,768 0,756 0,797 0,783 0,809 0,575 0,703 0,6833:30 1,201 0,751 0,646 0,57 0,802 0,755 0,743 0,79 0,774 0,8 0,557 0,694 0,6684:00 1,203 0,739 0,634 0,555 0,79 0,745 0,732 0,778 0,766 0,792 0,541 0,686 0,6544:30 1,204 0,733 0,623 0,541 0,781 0,734 0,722 0,772 0,757 0,783 0,526 0,677 0,6425:00 1,203 0,728 0,613 0,515 0,773 0,725 0,712 0,767 0,748 0,774 0,513 0,668 0,63
PROM 1,2021
Fuente: Propia
115
ANEXO 11
FOTOGRAFÍAS TOMADAS DURANTE EL DESARROLLO DE LA
INVESTIGACIÓN
PRETRATAMIENTO DE OSMODESHIDRATACIÓN
DESHIDRATACIÓN
116
CUANTIFICACIÓN DE POLIFENOLES (CATEQUINAS) UTILIZANDO EL MÉTODO DEL HPLC
117
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO FRESCO
118
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO DESHIDRATADO