REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD DEL ZULIA FACULTAD DE INGENIERÍA DIVISION DE ESTUDIOS PARA GRADUADOS PROGRAMA DE POSTGRADO EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS ANÁLISIS FISICOQUÍMICO Y SENSORIAL DE LÁMINAS FLEXIBLES DE FRUTOS DE CARAMBOLA (Averrhoa carambola L.) Trabajo Grado presentado ante la Ilustre Universidad del Zulia para optar al grado Académico de Magister Scientiarum en Ciencia y Tecnología de Alimentos Autor: Ing..Eileen Vanessa Santos Hernández. Tutora: MSc. Viluzca Fernández. Cotutora: MSc. Betzabé Sulbarán R. Maracaibo, julio de 2014 Santos Hernández, Eileen Vanessa. Análisis fisicoquímico y sensorial de láminas flexibles de Carambola (Averrhoa carambola L.). (2014). Trabajo de Grado. Universidad del Zulia. Facultad de Ingeniería. División de Postgrado. Maracaibo, Venezuela. (58 pág.). Tutora: MSc. Viluzca Fernández; Cotutora: MSc. Betzabé Sulbarán. RESUMEN La Averrhoa carambola L. es perteneciente a la familia Oxalidaceae es comúnmente conocido como fruta estrellada o carambola, es un arbusto pequeño originario de Asia, el cual se ha aclimatado en muchos países tropicales. Se ha empleado en la medicina popular para el tratamiento de cáncer, diabetes entre otros. Una forma de concentrar las propiedades nutricionales de la fruta es mediante la elaboración de láminas flexibles. En este trabajo se determinaron las características fisicoquímicas humedad (A.O.A.C. 22008), acidez titulable (A.O.A.C. 22060), sólidos solubles, expresados en grados Brix (A.O.A.C.22024), pH (A.O.A.C. 981.12) y flexibilidad de la lámina determinada por el método de Calorimetría de Diferencial de Barrido (DSC), la actividad antioxidante equivalente en vitamina C evaluada por el método radical ABTS y el contenido de fenoles totales mediante el método reactivo de Folin-Ciocalteu en frutos y láminas flexibles elaboradas a partir de frutos de carambola cosechados en el Centro Socialista de Investigación y Desarrollo Frutícola y Apícola del Zulia (CESID-frutícola y a apícola-CORPOZULIA). La aceptabilidad de la lámina fue evaluada empleando una escala hedónica de 8 puntos. La lámina de mayor flexibilidad fue la obtenida a la tasa de secado de 60°C y 8h. Los resultados de la caracterización fisicoquímica de la fruta y lámina fueron: pH: 2,78±0,28- 2,86±0,11; acidez titulable (meq acido cítrico): 0,28±0,0260,67±0,00; °Brix 4,34±0,19- 87±3,77; humedad (%) 88,38±0,5- 13,10±2,55; vitamina C (mg AA/100g): 32,36±3,54- 8,12±0,83, contenido de polifenoles (mg GAE/100g) 348,65±3,45327±5,09 y actividad antioxidante (meq AA/100g) 1161,96±41,92- 724, 70 ±13,60 respectivamente. La aceptabilidad de la lámina fue alta, el parámetro de color fue el de menor aceptabilidad. La lámina de carambola constituye una alternativa para el consumo de antioxidantes naturales. PALABRAS CLAVES: Carambola; Láminas flexibles Caracterización química y caracterización sensorial. Email del autor: [email protected] Santos Hernández, Eileen Vanessa. Physicalchemical and sensory analysis of starfruit´s leathers (Averrhoa carambola L.) (2014). Trabajo de Grado. Universidad del Zulia. Facultad de Ingeniería. División de Postgrado. Maracaibo, Venezuela. (58 p). Tutora: MSc. Viluzca Fernández; Cotutora: MSc. Betzabé Sulbarán. ABSTRACT The Averrhoa carambola L. is belonging to the family is commonly known as starfruit or carambola, is a small shrub native to Asia that has naturalized in many tropical countries. It has been used in popular medicine for the treatment of cancer, diabetes, ect. One way to concentrate the nutritional properties of the fruit is through the development of flexible leathers. In this paper the physicochemical characteristics moisture (AOAC 22008), titratable acidity (AOAC 22060), soluble solids, expressed in degrees Brix (AOAC 22024), pH (AOAC 981.12) and flexibility of the leather determined by Calorimetry Differential Scanning (DSC), the t antioxidant activity equivalen of vitamin c assessed by the radical method ABTS and total phenolic content by reagent Folin-Ciocalteu in fruits and flexible leathers made from carambola fruit harvested at The Socialist Center of Investigation, Fruit Development and Beekeeping of Zulia (CESID-CORPOZULIA). Leathers flexibility was obtained in the drying rate of 60 ° C and 8h. The results of the physicochemical characterization of the fruit and leather were: pH: 2,78 ± 0,28 to 2,86 ± 0,11; titratable acidity (meq citric acid): 0,28 ± 0,026 to 0,67 ± 0,00; ° Brix 4,34 ± 0,19 to 87 ± 3,77; humidity (%) 88,38 ± 0,5 to 13,10 ± 2,55; vitamin c (mg aa/100g): 32,36 ± 3,54 to 8,12 ± 0,83, polyphenol content (mg GAE/100g) 348,65 ± 3,45 to 327 ± 5,09 and antioxidant activity (meq AA/100g) 1161,96 ± 41,92 to 724, 70 ± 13,60 respectively. Acceptability was high, the color parameter was lower acceptability. The carambola´s leather is an alternative to the use of natural antioxidants. Keywords: Carambola; characterization. Flexible leathers; Author's email: [email protected] Chemical characterization and sensory …A Dios, a mi familia, a mi esposo quienes han sido mi fuerza y mi apoyo en esta etapa de mi formación profesional… AGRADECIMIENTOS A Dios, gracias por la vida y la fortaleza para afrontar los obstáculos de mi maestría y ponerme donde me encuentro. Por haberme iluminado en esta etapa de mi vida. A mis padres, Diana y Gustavo, por haberme dado su apoyo incondicional en la realización de mi maestría y siempre creer en mí. A mi esposo Juan Manuel, por ser una gran fuerza de impulso en los momentos donde más apoyo necesite, por su paciencia, firmeza y seguridad en lo que soy. A mi tutora, MSc. Viluzca por haberme permitido realizar esta investigación, guiándome con sus conocimientos y experiencia hacia el análisis de alimentos y el conocimiento, como análisis de los antioxidantes en materias primas y productos procesados .Por su tiempo, SU PACIENCIA… ¡Muchísimas Gracias! A mi co-tutora, MSc. Betzabé Sulbarán, por sus conocimientos en el área de alimentos, metodológicos y por su atención, su apoyo el trabajo de grado, por orientarme. ¡Muchas Gracias! A la profesora Gisela Páez, por haber sido mi ángel de la guarda en los momentos de dificultad. Al Prof. Jorge Ortega, por sus conocimientos metodológicos y su paciencia. A las profesoras Diana Soto y Orieta León por colaborarme en todo lo referente a la realización del análisis térmico y a su equipo de laboratorio por tan amable atención. A todos los compañeros de la Facultad de Ingeniería y la Facultad Experimental de CienciasLUZ, que con el día a día, su humildad y colaboración fueron de gran apoyo en todo lo que requerí para la realización de este trabajo de investigación. A la profe Marinaty, Laura por siempre confiar en mí, por permitirme realizar mi tesis en el Laboratorio de Alimentos y por siempre tener una sonrisa al recibirme. A Delia y a Josué, por ser tan amables y colaboradores con todas mis dudas presentadas en el desarrollo de los experimentos. A la Facultad de Ciencias Experimentales, Departamento de química, por habernos permitido realizar los análisis químicos en su Laboratorio de Alimentos. A la Universidad del Zulia, por haber sido mi casa de estudio, por formarme profesionalmente. ….Finalmente, a todos los que contribuyeron de una u otra forma, dando información, recomendaciones y ayuda para avanzar en esta labor... TABLA DE CONTENIDO Página RESUMEN………………………………………………………………………………... 3 ABSTRACT………………………………………………………………………............. 4 DEDICATORIA………..………………………………………………………………… 5 AGRADECIMIENTO...…………………………………………………………………... 6 TABLA DE CONTENIDO……….…………………………………………………......... 7 LISTA DE ABREBIATURAS…………………………………………………………… 10 LISTA DE TABLAS……………………….……………………………………………... 11 LISTA DE FIGURAS…………………………………..……………………………........ 12 CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN………………………………………………….. 1.1. Objetivo 13 13 General…………………………..………………..... 1.2. Objetivos 13 Específicos……………………………………........ II FUNDAMENTOS TEÓRICOS….……...………….……………….. 16 2.1. La Carambola………….…....…….………………………..... 16 2.1.1. Composición de la Carambola…..…...…………...… 16 2.2. Antioxidantes naturales…………......……………………….. 17 2.2.1. Los polifenoles...…………...…………………….…. 19 2.3. Lámina flexible de fruta……............................................ 22 2.4. Principio del ensayo de ABTS…………………………......... 22 2.5. Evaluación de la actividad antioxidante en frutas………….... 23 2.6. Calorimetría de diferencia de barrido (DSC)………………... 28 III MATERIALES Y MÉTODOS……………………………………….. 30 3.1. Recolección de la muestra ………………..…………………. 30 3.2. Diseño de la investigación………………….…………..…… 30 3.3. Reactivos…………………………………………………..… 30 3.4. Métodos de análisis…….……………………………………. 30 3.4.1. Caracterización fisicoquímica……………………… 30 3.4.2. Obtención de extractos……………………………… 31 3.4.3. Preparación de láminas flexibles de frutas………… 32 3.4.4. Contenido de polifenoles…………………………… 32 3.4.5. Evaluación de actividad antioxidante……………... 32 3.4.5.1. Generación del radical ABTS.+ y evaluación de la actividad antioxidante total….…... 33 3.4.6. Análisis de flexibilidad por Calorimetría Diferencial IV de Barrido……………………………... 33 3.4.7. Análisis de datos experimentales…………………... 34 3.4.8. Análisis sensorial………………………………...…. 34 DISCUSIÓN DE RESULTADOS……………………………………... 35 4.1. Caracterización fisicoquímica de los fruto de carambola…… 35 4.2. Preparación de láminas flexibles de carambola……………... 37 4.3. Análisis térmico de la lámina flexible de carambola a través del análisis de calorimetría diferencial de barrido (DSC)………... 38 4.4.Caracterización fisicoquímica de la lámina flexible de carambola………………………………………………………….. 42 4.5. Contenido de vitamina C del fruto fresco y lámina flexible de carambola……………………………………………………… 43 4.6. Contenido de polifenoles totales del fruto fresco y lámina de carambola………………………………………………………. 45 4.7. Actividad antioxidante del fruto fresco y lámina flexible de carambola……………………………………………...………… 46 4.8. Análisis sensorial de láminas flexibles de carambola……….. 48 CONCLUSIONES……….………………...…………………………. 50 RECOMENDACIONES……………………………………………… 51 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS………………………………... 52 LISTA DE ABREVIATURAS ROS Radicales libres de oxígeno ABTS [2,2azinobis-(3-etilbenzotiazolin-6-aido sulfónico)] TAA Total antioxidantactivity TEAA Trolox equivalent antioxidant activity VCEAA Vitamin C equivalent antioxidant activity GAE Galicactivityequivalents ABS Absorbancia DSC Differential Scanning Calorimetry mg Miligramos U.I. Unidad internacional de cantidad mM Mili Molar p/p Peso sobre peso Tg Temperatura de transición vítrea Tf Temperatura de fusión LISTA DE TABLAS Tabla 1 2 3 3. 3. Página Caracterización fisicoquímica de la carambola (Averrhoa carambola L.).. Contenido de polifenoles en varios frutos 18 incluida la carambola (Averrhoa carambola L.)…………………………………………………. 20 Contenido de polifenoles, vitamina C y actividad antioxidante en frutos tropicales y carambola ……………………………………………………. 25 (Continuación) Contenido de polifenoles, vitamina C y actividad antioxidante en frutos tropicales y carambola………………………..…… 26 (Continuación) Contenido de polifenoles, vitamina C y actividad antioxidante en frutos tropicales y carambola…………………………..… 27 4 Caracterización fisicoquímica del fruto fresco de carambola…………….. 35 5 Caracterización fisicoquímica de la lámina de carambola……………… 42 6 Contenido de vitamina C en fruto fresco y lámina de carambola……… 43 7 Contenido de polifenoles totales en fruto fresco y lámina de carambola... 45 8 Actividad antioxidante en fruto fresco y lámina de carambola 46 LISTA DE FIGURAS Figura 1 2 Página Clasificación de los polifenoles……………………………………… Generación química del radical ABTS y estabilización con adición de antioxidante………………………………………………..………….. 21 23 3 Flujograma para la obtención de láminas flexibles de frutas…………. 33 4 Termograma de calentamiento de la lámina flexible de carambola 1… 39 5 Termograma de enfriamiento de la lámina flexible de carambola 1… 40 6 Termograma de calentamiento de la lámina flexible de carambola 2… 41 7 Termograma de enfriamiento de la lámina flexible de carambola 2…. 42 8 Frecuencia de análisis sensorial de láminas flexibles de carambola….. 48 CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN Las frutas poseen distintos compuestos bioactivos, entre los que destacan los antioxidantes, compuestos de distintas naturaleza química, que incluyen a las vitaminas C y E, polifenoles, carotenoides y terpenoides, entre otros. (Pérez y Saura, 2007). El alto consumo de frutas y verduras se ha asociado con una menor incidencia de enfermedades degenerativas incluyendo el cáncer, enfermedades del corazón, la inflamación, la artritis, la disfunción cerebral y cataratas y esto se relaciona con el contenido de los antioxidantes en estos alimentos. (El Gharras, 2009) La Averrhoa carambola L. es también conocida como fruto estrellado, el cual se cultiva extensamente en la India. El fruto maduro o su jugo se pueden tomar para contrarrestar fiebre y aliviar afecciones oculares. En Brasil, la carambola se recomienda como diurético en dolencias de riñón y de la vejiga. En Medicina china, se utiliza para apagar la sed, aumentar la secreción salival, y fiebre. (Moresco y col., 2011). Es de importancia resaltar que esta fruta contiene nutrientes vitales y es fuente de antioxidantes naturales como el ácido L-ascórbico, epicatequina y ácido gálico en formas galotanino. (Dasgupta y col., 2013). Los antioxidantes son sustancias que pueden retrasar el comienzo o reducir la velocidad de oxidación de las sustancias autooxidables (Fennema, 2000). Su concentración en los alimentos es muy baja, además son sensibles a la descomposición durante ciertos procesamientos y almacenamiento de la materia prima o de productos elaborados por lo que se han usado suplementos o técnicas industriales para sus concentración (Marcano, 2011). La generación no controlada de los radicales libres derivados del oxígeno se relaciona con la aparición de muchas enfermedades tales como el cáncer, la artritis reumatoide, así como en el proceso degenerativo asociado con el envejecimiento incluyendo Parkinson y la enfermedad de Alzheimer. Recientemente, muchos estudios epidemiológicos sugieren que el consumo de antioxidantes naturales como los polifenoles, contenidos en los alimentos, las frutas frescas, 14 las verduras o infusiones, los cuales tienen efectos protectores contra las enfermedades antes mencionadas y su protección ha sido atribuido a la presencia de varios componentes como vitaminas, flavonoides, antocianinas y otros compuestos fenólicos. (El Gharras, 2009; Hassimotto y col.2009; Almeida y col., 2011) El contenido total de polifenoles es usualmente cuantificado por espectrometría UV empleando el reactivo de Folin-Ciocalteu (Minussi y col., 2003). Por otro lado, la actividad antioxidante total (TAC) es evaluada en función de una reacción particular de inhibición de un radical en presencia de un antioxidante. El 2’2-azino-bis- ácido sulfonico 3-etil bencenotiol (ABTS) es uno de los compuestos sintéticos más empleados en la determinación de la actividad antioxidante, cuando el compuesto se oxida se elimina un electrón y se genera un radical metaestable. El radical catión ABTS (ABTS•+), que puede ser generado por reacción química o enzimática, tiene máximos de absorción en 411, 414, 730 y 873 nm. En la reacción entre el ABTS.+ y el antioxidante, el radical es neutralizado por la adición de un electrón lo cual es acompañado por un decaimiento de la absorción que se puede relacionar con la TAC de la muestra de antioxidante (Miller y col., 1993; y Riece- Evans y col., 1994; Cazes, 2004). Debido a que la actividad antioxidante es dependiente de la concentración del extracto, el método del radical ABTS•+, se considera un método de elevada sensibilidad, práctico, rápido y muy estable. Además, la ventaja de que su espectro presenta máximos de absorbancia a 414, 654, 754 y 815 nm en medio alcohólico y que su tiempo de reacción entre 1 y 7 minutos es relativamente corto, lo hace un método especial para compuestos puros, extractos de plantas o de alimentos (Kuskoski y col., 2005; Re y col., 1999). Las láminas flexibles son productos que se obtienen al secar una delgada capa de puré de frutas y es considerado una alternativa para el consumo de frutos en niños y adultos que no posean regímenes alimenticios de frutas marcados (Ashaye y col., 2005). En este trabajo se analizó fisicoquímicamente y sensorialmente las láminas flexibles de frutos elaboradas a partir de pulpa de carambola (Averrhoa carambola L.) como una alternativa de consumo de alimentos funcionales para niños y adultos. 15 1.1. OBJETIVO GENERAL Analizar fisicoquímica y sensorialmente las láminas flexibles de frutos de Carambola (Averrhoa carambola L.). 1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS • Caracterizar fisicoquímicamente los frutos de carambola (Averrhoa carambola L.) • Caracterizar fisicoquímicamente las láminas de carambola (Averrhoa carambola L.) • Determinar la actividad antioxidante de frutos y láminas de carambola (Averrhoa carambola L.). • Analizar el contenido de polifenoles y la actividad antioxidante de la lámina y frutos de carambola (Averrhoa carambola L.) • Analizar sensorialmente la aceptabilidad de las láminas de carambola (Averrhoa carambola L.) en función de criterios sensoriales: olor, sabor, textura, empleando una escala hedónica. CAPÍTULO II FUNDAMENTOS TEÓRICOS 2.1. La Carambola La familia Oxalidaceae comprende más de 900 especies pertenecientes a siete géneros, los cuales son: Oxalis, Biophytum , Sarcotheca , Dapania , Eichleria , Hypseocharis y Averrho . El género Averrhoa incluye dos de las especies Oxalidaceace, A. y A. bilimbi carambola. Averrhoa carambola L., conocido comúnmente como carambolo o carambola. Este fruto es originario de Indonesia, se ha introducido en regiones tropicales con buenos resultados. Se cultiva en Malasia, Israel, China, Tailandia, India, Filipinas, Australia y no tan difundida en las islas del Pacífico Sur (Tahiti, Nueva Guinea y Hawai, entre otras). Algunas especies son cultivadas en las islas del Caribe, Centroamérica, la parte tropical de Sudamérica, en el este tropical de África y en el estado de la Florida (Estados Unidos). (FAO, 2006). Esta planta es un pequeño arbusto que puede crecer hasta 6,4 m de altura, sus hojas y frutos de se han empleado en la medicina popular como un estimulante del apetito, un diurético y un antidiarrédico así como en el tratamiento de eccemas. La cocción de las hojas se ha utilizado en el tratamiento de la diabetes. (FAO, 2006; Moresco y col., 2012; Dasgupta y col., 2013). 2.1.1. Composición de la Carambola El fruto de la Averrhoa carambola L., es una baya carnosa que presenta longitudes ente los 8 a 15 cm, de color amarillo, exhibe entre 3 y 5 costillas bien marcadas, con forma ovoide o elipsoidal y de sección transversal estrellada. La cáscara es lisa y cerácea. Su pulpa es jugosa, crocante, de color amarillo claro, y de sabor ácido, posee pocas semillas. Su peso oscila entre 100 y 200 g cuando esta apta para la comercialización. (FAO, 2006). Investigaciones anteriores sobre A. carambola han indicado la presencia de esteroides y triterpenos, glucósidos cianidina, O- glicosil flavonoides y C- glicosil- flavones. Gracias al 17 contenido de los componentes bioacivos anteriores, este fruto presenta efectos antimicrobianos, antioxidantes y anti-inflamatorios. (Moresco y col., 2012). El consumo de 100 gramos de esta fruto puede proporcionar: 35,7 calorías, 0,38 g de proteínas, 9,38 g de carbohidratos, 0,80 g- 0,90 g de fibra dietética, 0,8 g de grasa, 4,4-6,0 mg de calcio, 0,32-1,65 mg de hierro, 15,5-21,0 mg de fósforo, 2,35mg de potasio, 0,003-0,552 mg de caroteno, 4,37 mg de ácido tartárico, 9,6 mg de ácido oxálico, 2,2 mg de ácido αcetoglutárico, 1,32 mg de ácido cítrico. (Dasgupta y col., 2013). Es fuente de diversos aminoácidos entre los que se destacan los contenidos de 0,03- 0,038mg de tiamina, 0,019 – 0,03mg de riboflavina , 0,294 – 0,38mg de niacina , 3 mg de triptófano , 2 mg de metionina y 26 mg de lisina también están presentes en 100 g de la fruta. (Dasgupta y col., 2013). En la tabla 1, se muestra algunas características fisicoquímicas (pH, los grados Brix o sólidos totales, el índice de maduración, la humedad, la acidez expresada en ácido cítrico, el contenido de ácido ascórbico y las cenizas) analizadas por Naraín y col., en el 2001 y Patil y col., en el 2010. 2.2. Antioxidantes Naturales. El organismo humano cuenta con sistemas antioxidantes endógenos y exógenos; estos últimos provienen de la dieta, especialmente de frutas y hortalizas. Algunos son de tipo nutriente (vitaminas E y C) y otros no nutrientes (compuestos fenólicos y polifenoles) y todos son esenciales para que el organismo funcione correctamente. En la naturaleza, solo los vegetales sintetizan antioxidantes, pero no todos los producen en la misma cantidad y tipo (Avilán y Rengifo, 1990; Ma y col., 2011). El sistema antioxidante de los frutos está constituido principalmente por los compuestos polifenólicos, carotenoides, ácido ascórbico y enzimas, responsables simultáneamente de la actividad antioxidante y pardeamiento enzimático (Thaipong y col., 2006). La actividad antioxidante química (ácido ascórbico, carotenoides, polifenoles) y enzimática desempeñan un papel clave en la neutralización de las especies reactivas de oxígeno, al reaccionar Tabla 1. Caracterización fisicoquímica de la carambola (Averrhoa carambola L.) REFERENCIA Apariencia pH °Brix Naraín y col., 2001. "Physical and chemical composition of Carambola fruit (Averrhoa carambola L.) at three stages of madurity" Patil y col., 2010. "Physical and chemical composition of Carambola fruit (Averrhoa carambola L.) at three stages of madurity" Verde verdemaduro 2,40±0,86 6,01±0,86 Índice de maduración 6,13±2,13 Acidez Ácido 2 titulable ascórbico3 90,65±0,58 0,98±0,07a 25,2±0,35b 2,71±0,33 7,30±1,01 14,31±2,99 90,32±0,98 0,51±0,09a 25,9±0,51b Maduro 3,44±0,05 10,83±0,29 30,08±1,70 89,96±0,39 0,36±0,02a 23,4±0,22b Frutas 2,85±0,48 8,04±02,12 16,84±3,77 90,31±0,89 0,62±0,21a 24,8±0,71b Verde verdemaduro 0,65 - - - - - 0,83 - - - - - Maduro 0,85 - - - - - Humedad1 Índice de maduración es la relación existente entre los °Brix/acidez titulable 1: la humedad se expresa en % p/p; 2: acidez titulable expresada en g de ácido ascórbico/100 mL de pulpa de fruta 3: Contenido de ácido ascórbico expresado en mg de ácido ascórbico por 100 mL de pulpa de fruta. 18 19 directamente con las ROS (Radicales Libres de Oxigeno) reduciendo sustancias oxidantes como el anión radical superóxido (O2•-) a peróxido de hidrógeno (H2O2) y radicales hidroxilo (•OH) hasta H2O,o por quelar oxígeno singulete1O2, una de las tantas formas de oxígeno activo que ocasiona efectos nocivos como daños necróticos (Holden, 1994). Esto puede ocurrir a través de una serie de reacciones de óxido-reducción que involucran al ascorbato, enzimas antioxidantes, polifenoles y glutatión. Por esto, los compuestos fenólicos tienen una actividad antioxidante fuerte pues detienen y neutralizan los radicales libres mediante la donación de hidrógeno a radicales libres reactivos (Karakaya y col., 2001). 2.2.1. Los Polifenoles. Los fitoquímicos pueden definirse como los productos químicos producidos por las plantas. Existe una amplia evidencia de los beneficios de una dieta rica en frutas verduras, legumbres, cereales integrales y frutos secos, la cual se debe a los efectos a través de los nutrientes o fitoquímicos específicos (Marcano, 2011). Como los alimentos son mezclas complejas de compuestos bioactivos, la información sobre los posibles efectos en la salud de los fitoquímicos individualmente está vinculada a la información sobre los efectos en la salud de los alimentos que contienen estos fitoquímicos (Badui, 1997; Marcano, 2011) Los polifenoles son compuestos secundarios ampliamente distribuidos en el reino vegetal. Se dividen en varias clases, es decir, ácidos fenólicos (ácidos hidroxibenzoico y ácidos hidroxicinámicos), flavonoides (flavonas, flavonoles, flavanoles, flavanonas, isoflavonas, proantocianidinas) estilbenos y lignanos, que se distribuyen en las plantas y alimentos de origen vegetal. Los fenóles son un componente importante de la calidad de la fruta debido a su contribución al sabor, el color y las propiedades nutricionales de la fruta. (El Gharras, 2009). Una característica común de los polifenoles, es la presencia de grupos hidroxilo en sus posiciones orto y para, a las cuales se les atribuye, la facilidad de entrada en las reacciones redox. Los compuestos fenólicos son capaces de ceder o atraer los protones y los electrones, lo que significa que se someten fácilmente a la oxidación. (Ciéslik y col., 2006). En la Tabla 2 se referencian diferentes estudios realizados a un grupo de frutos, a los cuales les determinó el contenido de polifenoles, a través del uso del reactivo de FolinCiocalteu. Tabla 2. Contenido de polifenoles en frutos tropicales, incluido la carambola (Averrhoa carambola L.). REFERENCIA POLIFENOLES EN FRUTAS Luximon-Ramma, Bahorun y Crozier., 2003. " Antioxidant actions and phenolic and vitamin C (118±4 – 5638±364) µg GAE/g contents of common Mauritian exotic fruits" Kuskoski y col., 2005. " Aplicación de diversos (20 ±2,6 -580,1±4,6) mg GAE/100 métodos químicos para determinar actividad g antioxidante en pulpa de frutos" Lim y Tee., 2006. "Antioxidant properties of (21 ±6 -179±44 ) mg GAE/100g several fruits: A comparative study " Hassimotto, Genovese y Lajolo., 2009. "Antioxidant capacity of Brazilian fruit, vegetables (67,2 -0,6-583 ± 16) mg GAE/100g and commercially- frozen fruit pulps". Almeida y col., 2011. "Bioactive compounds and (29,0 ± 6,3-159,9 ±5,6) mg antioxidant activity of fresh exotic fruits from GAE/100g northeastern Brazil" Kubola, Siriamornpun y Messo., (1,27±0,07 – 214,65±5,15)mg 2011."Phytochemicals, vitamina C and sugar GAE/g content of Thai wild fruits" Singh y col., 2012. "Estimation of phytochemicals and antioxidant activivty of underutilized fruits of (176,25±2,88) mg GAE/100g Andaman islands (India)" POLIFENOLES EN CARAMBOLA (1429±71 – 2099±104) µg GAE/g (131±54) mg GAE/100g (126±10) mg GAE/100g - . 20 21 Los polifenoles están relacionados directamente con algunas características de los alimentos como son el sabor, color, astringencia y el valor nutricional (Fennema, 2000). Desde el punto de vista químico se caracterizan por la presencia de uno o más anillos tipo benceno normalmente acoplados a azúcares (glucósidos) (Marcano, 2011). El interés por los polifenoles se ha incrementado considerablemente debido a su elevada capacidad para eliminar los radicales libres asociados con varias enfermedades (Marcano, 2011). En la Figura 1, se muestra la clasificación de los polifenoles. Figura 1. Clasificación de los polifenoles. 22 2.3. Láminas flexibles de frutas. Las láminas flexibles de frutas (“fruitleathers”) son hechas por secado de finas capas de puré de frutas en el horno o deshidratador. Son relativamente ligeras, fáciles de preparar y es una forma alternativa de consumo de fruta en comparación con la fruta en conserva que es un poco más madura (Kendall y Sofos, 2003). Su preparación consiste en la selección de fruta madura, lavada, sin carozos o semillas y peladas si se desea. Está se corta en trozos y se muele hasta obtener una pulpa uniforme (Raab y Oechler, 2000). Cuando el puré de fruta se seca en bandejas, el producto se extrae de la superficie, se enrolla y se consumen como aperitivo. El control de la temperatura de secado es muy importante, pues a alta temperaturas podría endurecer la lámina, lo que dificulta la salida de agua. Las altas temperaturas de algunos procesos pueden destruir las membranas semipermeablesde las células que forman los tejidos de frutas y vegetales, esenciales para mantener su turgencia (Lemus-Moncada y col., 2007). Además, también es importante controlar la masa de puré de fruta, pues una capa muy delgada de puré puede hacer que el producto sea frágil y difícil de ser sacado de la superficie. Por el contrario, una capa gruesa de puré daría como resultado un muy alto valor en la tasa de secado (Azeredo y col., 2006). Para almacenar los productos, ya sea en forma de láminas planas o en rollos, se envasan en plásticos flexibles adecuados, impermeables a la humedad y a la luz. Se pueden mantener a temperatura ambiente en lugares oscuros, fríos y secos por periodos de 4 meses a 1 año. Si se quiere aumentar el tiempo de almacenamiento por más de 1 año, se pueden almacenar a temperaturas de refrigeración (Raab y Oehler, 2000; Azeredo y col., 2006; Kendall y Sofos, 2003). 2.4. Principio del Ensayo ABTS. La técnica del radical ABTS está basada en la generación del radical ABTS·+, un cromóforo de color azul/verde, a través de la reacción entre el ABTS [2,2azinobis-(3etilbenzotiazolin-6-aido sulfónico)] y el persulfato de potasio (K2S2O8) (Figura 2.). Este método tiene máximos en longitudes de onda a 645 nm, 734 nm, así como el máximo de uso más común a 415 nm. La adición de antioxidantes reduce el catión radical preformado hasta el ABTS, dependiendo de la actividad antioxidante, la concentración de los antioxidantes y la 23 duración de la reacción. Así, el grado de decoloración como porcentaje de inhibición del catión radical ABTS·+ es determinado en función de la concentración y el tiempo. Los resultados se pueden expresar en actividad antioxidante equivalente a TROLOX (6-hidroxi2,5,7,8-tetrametilcromo-2-ácido carboxílico) y actividad antioxidante equivalente a vitamina C (TEAA, de su acrónimo en inglés: Trolox Equivalent Antioxidant Activity y VCEAA, de su acrónimo en inglés: Vitamin C Equivalent Antioxidant Activity). El método es aplicable al estudio de los compuestos antioxidante hidrosolubles y liposolubles, compuestos puros y extractos de alimentos (Kuskoski y col., 2005; Kuskoski, y col., 2004; Re y col., 1999; Miller y col., 1993). SO 3 - S S N SO3- N N C2H5 N C2H5 +antioxidante SO3 - K2S2O8 Radical ABTS + Color Verde Oscuro S S N N SO3- N N C2H 5 C2H5 Radical ABTS + Color Verde claro-Incoloro Figura 2. Generación química del radical ABTS y estabilización con adición del antioxidante. 2.5. Evaluación de la actividad antioxidante en frutas. En general los ensayos para evaluar la actividad antioxidante se basan en la adición de un radical libre artificial a la muestra de ensayo y la posterior medida de la concentración de éste que desaparece por reacción con los componentes presentes. Esta inhibición es proporcional a la actividad antioxidante del compuesto o la muestra. (Cazes, 2004). Los distintos métodos difieren en el agente oxidante, en el sustrato empleado, en la medida del punto final, en la técnica instrumental utilizada y en las posibles interacciones de la muestra con el medio de reacción (Fernández-Pachón y col., 2006). 24 Dentro de todos los métodos utilizados para determinar actividad antioxidante el más empleado es el radical ABTS•+ por su sencilla operación, medida espectrofotómetrica en el visible (Rodríguez y García, 2005; Li y col., 2009) y la alta correlación que muestra la técnica con las medidas realizadas en diversas muestras de origen alimenticio (Thaipong y col. 2006). El método se basa en la inhibición o neutralización del radical generado por la adición de un electrón proveniente del antioxidante, este hecho viene acompañado por una disminución de la absorbancia en la muestra, la cual cuantificable entre los 400 y 900nm (Cazes, 2004). El radical ABTS•+ puede ser generado por medio de enzimas peroxidasa, mioglobina (Miller y Rice- Evans, 1997) o químicamente (dióxido de magnesio, persulfato de potasio, o ABAP) de acuerdo a la metodología desarrollada Re y col., (1999) la cual ha sido validado por su reproducibilidad y ser una alternativa mucho más viable desde el punto de vista económico. Empleando la técnica de radical ABTS•+ se puede medir la actividad de compuestos de naturaleza hidrofílica y lipofílica además, la ventaja de que su espectro presenta máximos de absorbancia a 414, 654, 754 y 815nm en medio alcohólico lo cual evita interferencias con los espectros de absorción propios del color de los vinos. Los métodos quimioluminiscente y basados medidas de voltametría cíclica tienen un límite de detección inferior al de los ensayos espectrofotométricos (ABTS, DPPH, FRAP) (Kuskoski y col., 2005; Fernández- Pachón y col., 2006). La actividad antioxidante de la carambola está estrechamente relacionada con el contenido de polifenoles. En la Tabla 3 se señalan algunas investigaciones en las cuales se determinó el contenido de polifenoles totales y la actividad antioxidante total de varias frutas y la carambola, empleando diferentes formas de análisis de estos compuestos. En general se observa que el contenido de polifenoles en diferentes grupos de frutos como pitaya, guayaba, papaya y naranja es menor que en la carambola. Es importante destacar que las condiciones bajo las cuales se realiza la evaluación de las muestras, tales como: medio de generación del radical ABTS•+, el tiempo de medición y la dilución de la muestra pueden causar variaciones en el valor encontrado para de la actividad antioxidante reportada por diferentes autores, lo que limita la interpretación y comparabilidad de la data. Tabla 3. Contenido total de polifenoles, vitamina C y actividad antioxidante en frutos tropicales y carambola. Frutas y/o lámina Referencia Leong y Shui., 2002. "An investigation of antioxidant capacity of fruits in Singapore markets" Método y conclusión A se evaluó la actividad antioxidante y contenido de vitamina C a 27 pulpas de frutas de Singapur empleando el método ABTS. El contenido dl ácido L- ascórbico fue analizado por RP-HPLC. El radical de ABTS presentado como una excelente herramienta para determinar la actividad antioxidante. PTa VEACb - (11,5±2,2 3396±387, 9) mg/100g - Ashaye y col., 2005. "Chemical and Organoleptic characterization of Pawpaw and Guava Leathers" Se determinó el contenido de Vitamina C por el método de la AOAC a la fruta fresca y lámina de papaya y guayaba. El contenido de vitamina C fue significativamente más bajo en las frutas procesadas ya que la vitamina C es inestable ante el incremento de temperatura. Kuskoski y col., 2005. " Aplicación de diversos métodos químicos para determinar actividad antioxidante en pulpa de frutos" Se evaluó la actividad antioxidante en (20 ±2,6 - (37,0±0,0 diferentes pulpas de frutas por el método 580,1±4,6) 1198,9±8,1 de ABTS. La longitud de onda empleada mg/100g ) mg/100g con el método fue 754 nm. - Carambola PTa VEACb VIT Cc - - (278±22 ,3) mg/100 g - Lámina (papaya y guayaba) 74,40 y 237 mg/100g papaya y la guayaba : 83.33 y 260 mg/100g - - - - - - - VIT Cc PT: Polifenoles Totales; VEAC: Actividad Antioxidante; VIT C: Vitamina C. a: expresada en mg de ácido gálico equivalentes a 100 g de fruta fresca; b: expresada en equivalente en ácido ascórbico (mg/100g); c: expresado en mg de ácido ascórbico en 100 g de fruta fresca. 25 Tabla 3. (Continuación) Contenido total de polifenoles, vitamina C y actividad antioxidante en frutos tropicales y carambola. Frutas y/o lámina Referencia Método y conclusión PTa VEACb VIT Cc Carambola PTa VEACb VIT Cc Se realizó la evaluación de la actividad antioxidante de varias frutas, así mismo (13,5±2, Lim y Tee., 2006. como el contenido de fenoles totales y (131 (5,2±1, (21 ±6 ( 4,1±2,1 (98±55) 1"Antioxidant properties ácido ascórbico. El amplio rango de ±53 ) 9) 179±44) 218±79) - 144±60) mg/100 of several fruits: A valores obtenidos en los ensayos mg/100 mg/100 mg/100g mg/100 mg/100g g comparative study " realizados a la fruta se debe a las g g g diferentes tazas de maduración de las mismas. Hassimotto, y col., 2009. "Antioxidant capacity of Brazilian fruit, vegetables and commercially- frozen fruit pulps". A 28 alimentos incluyendo frutas, verduras y pulpas de frutas fueron (67,2 ± analizadas la actividad antioxidante, 0,6contenido de polifenoles, ácido ascórbico 583±16 -) y actividad antioxidante por el método mg/100g BHT. Almeida y col., 2011. "Bioactive compounds and antioxidant activity of fresh exotic fruits from northeastern Brazil" Se determinó el índice de fenoles totales, (9,39±0, (1,2 ±0,0 antocianos totales y la actividad (29,0 ± 18 antioxidante de las pulpas de frutos 6,3-159,9 235,94± congelados. El método químico utilizado ±5,6) 96,3±1,7) 0,12)mg mg/100g para determinar la actividad antioxidante mg/100g /100g ABTS. - (3,8±0,1268,9±3) mg/100g (126±10 ) mg/100 g - - - - - PT: Polifenoles Totales; VEAC: Actividad Antioxidante; VIT C: Vitamina C. a: expresada en mg de ácido gálico equivalentes a 100 g de fruta fresca; b: expresada en equivalente en ácido ascórbico (mg/100g); c: expresado en mg de ácido ascórbico en 100 g de fruta fresca 26 Tabla 3. (Continuación). Contenido total de polifenoles, vitamina C y actividad antioxidante en frutos tropicales y carambola. Frutas y/o Láminas Referencia Kubola y col., 2011."Phytochemical s, vitamina C and sugar content of Thai wild fruits" Métodos PTa VEACb VIT Cc Para 19 frutas salvajes, recolectadas (1,27±0,07 en Thailandia, se analizaron los (0,33±0,01 – (0,05±0,01– parámetros: compuestos 4,39±0,09) 2,15±0,20) 214,65±5,15 fitoquímicos, actividad antioxidante, mg/g mg/g ) mg/g vitamina C y el contenido de azúcar. Hernández y Col., 2012. "Actividad (13,99 ± Se determinó la actividad (123,92 ± antioxidante de antioxidante y el contenido de 12,57)mg/10 0,39)mg/100 lámina flexible de polifenoles en una lámina de lechosa. 0 g g Lechosa (carica papaya)" Singh y col. 2012. "Estimation of phytochemicals and antioxidant activivty of underutilized fruits of Andaman islands (India)" Carambola Se determinó la actividad antioxidante y el contenido de polifenoles en frutos de la India. Las (133,46±2,4 diferencias entre los valores se 4evidenciaron a causa del estado de 355,74±4,29 madurez, genotipo, factores )mg/100 g climáticos y métodos de determinación. - - PTa VEACb VIT Cc - - - - - - - (78,65 ±1,61) mg/10 0g (61,42±1,2- (176,25 394,23±2,2 ±2,88)m 4)mg/100 g g/100g PT: Polifenoles Totales; VEAC: Actividad Antioxidante; VIT C: Vitamina C. a: expresada en mg de ácido gálico equivalentes a 100 g de fruta fresca; b: expresada en equivalente en ácido ascórbico (mg/100g); c: expresado en mg de ácido ascórbico en 100 g de fruta fresca 27 28 2.6. Calorimetría de Barrido Diferencial (DSC) La calorimetría de Barrido Diferencial es una técnica térmica en la que miden las diferencias en la cantidad de calor aportado a una sustancia y a una referencia en función de la temperatura de la muestra cuando dos están sometidas a un programa de temperatura controlada. Se presentan dos tipos: el DSC de potencia compensada, es aquel en el cual la muestra y la material de referencia se calientan por calentadores separados aunque sus temperaturas se mantienen iguales mientras las temperaturas se aumentan ( o disminuyen) linealmente. En el DSC de calor, se mide la diferencia en la cantidad de calor que fluye hacia la muestra y hacia la referencia cuando la temperatura de la muestra se aumenta (o disminuye) linealmente (Skoog, 2001). Los alimentos son un sistema que contiene una mezcla de varios componentes entre los cuales se encuentran agua ligada, libre y débilmente, proteínas, lípidos, carbohidratos, vitaminas y minerales. En esta área, el análisis térmico a través del DSC es una herramienta la cual permite el análisis térmico de los componentes antes mencionados, ya que permite determinar diferentes parámetros como la temperatura de fusión cristalina y temperatura de transición vítrea, los cuales se relacionan con la las propiedades mecánicas de los alimentos (Pomeranz y Meloan, 1994) Existen factores que afectan la temperatura de fusión cristalina como la presencia de grupos polares, ya que aumentan el punto de fusión en comparación de los no polares y los polímeros que presentan bandas de hidrógeno se atraen entre sí, incrementándose el punto de fusión. Asimismo los grupos funcionales adheridos a la cadena principal del polímero influyen aumentando o disminuyendo el punto de fusión, en consecuencia puede resultar flexible o rígido el producto. El peso molecular del polímero y los grupos adheridos a la cadena principal disminuyen la temperatura de fusión cristalina. (Le meste y col., 2002). En las transiciones de segundo orden, el paso de vítreo a gomoso se denomina transición vítrea. Es el fenómeno observado cuando un sólido en estado vítreo, altamente viscoso, es calentado hasta que se comporta como un líquido subenfriado o sobresaturado (gomoso), cuya viscosidad disminuirá drásticamente a medida que se incrementa la temperatura, en el caso de alimentos de bajo peso molecular. La temperatura de transición 29 vítrea es la temperatura por encima de la cual hay suficiente volumen libre entre las moléculas y ocurren movimiento cooperativos entre segmentos de cadenas. Por debajo de la Tg 30 los movimientos rotacionales y translaciones están fuertemente impedidos. El cambio de estado vítreo-gomoso ocurre una vez que se alcanza la temperatura de transición vítrea (Tg,) por lo que un pequeño cambio en la temperatura, por arriba de la Tg, resulta en cambios significativos en las propiedades sensoriales de textura y color, ya que las moléculas pierden el movimiento de transición antes de cristalizar. (Le meste y col., 2002; Pomeranz y Meloan, 1994) El efecto de plastificación, consiste en la presencia o adición de un compuesto de baja masa molar, que separe físicamente las cadenas macromoleculares y genere mayor volumen libre, por lo cual, disminuye la Tg del material y lo hace más flexible (Painter y Coleman, 1997). La Tg en los policarbohidratos, particularmente, es fuertemente dependiente del contenido de agua (plastificante). La Tg disminuye conforme aumenta el contenido de agua (o actividad de agua) y aumenta cuando la humedad disminuye. (Le meste y col. 2002). CAPÍTULO III MATERIALES Y MÉTODOS 3.1. Recolección de la muestra Los frutos de carambola (Averrhoa carambola L.) fueron muestreados en el Centro Socialista de Investigación y Desarrollo Frutícola y Apícola del Zulia (CESID-frutícola y a apícola-CORPOZULIA), ubicado en el Km 27, vía San Rafael del Mojan, municipio Mara del estado Zulia, escogiendo frutos en completo estado de madurez fisiológica. Las frutas fueron lavadas y pesadas para luego proceder a la separación de las semillas y pulpa. Se recolectó 9 kg de fruto fresco, el cual fue dividido en 3 lotes de de tres (3) kilogramos cada uno, de acuerdo a lo señalado por la norma COVENIN 1769-81 y almacenadas a -19 ºC. 3.2. Diseño de la investigación La investigación que se llevó a cabo durante el desarrollo del presente trabajo es de tipo experimental, ya que se manipularán las variables independientes con el propósito de ver su efecto sobre la variable dependiente. Se aplicó un diseño experimental factorial de mediciones repetidas, para evaluar la actividad antioxidante en la pulpa de fruta y lámina flexible de frutra (Montgomery, C., Runger, G., 2000). Finalmente se evaluó la aceptabilidad general mediante un análisis sensorial (Hernández, 1991). 3.3. Reactivos Todos los reactivos químicos utilizados en esta investigación fueron de grado analítico. 3.4. Métodos de análisis. 3.4.1. Caracterización fisicoquímica 31 Se analizaron las siguientes variables: humedad (A.O.A.C. 22008), acidez titulable (A.O.A.C. 22060), sólidos solubles expresados en grados Brix (A.O.A.C. 22024), pH (A.O.A.C. 981.12) y contenido de vitamina C o ácido ascórbico (A.O.A.C. 1295). Todos los análisis fueron realizados por triplicado. 3.4.2. Obtención de los extractos La extracción de los compuestos polifenólicos y antioxidantes se realizó según Araya y col. (2006) para lo cual de la muestra previamente descongelada se peso 1g de muestra y se mezcló con diez (10) mL de etanol, se agitó magnéticamente la mezcla por una (1) hora y se centrifugó a 12000 rpm por veinte (20) minutos. El sobrenadante obtenido fue almacenado en envases ámbar a -15 ºC hasta su análisis, el cual se realizó en un tiempo máximo de cuarenta y ocho (48) horas luego de la obtención del extracto. 3.4.3. Preparación de las láminas flexibles de frutas La preparación de las láminas fue realizada según lo reportado por Ashaye y col., (2005) y Vijayanand y col., (2000) (Figura 3). La pulpa homogenizada de las frutas fue ajustada a las siguientes condiciones: 25 ºBrix, 1 % pectina, 0,1 % de sorbato de potasio y 0,05 g ácido cítrico /100 g de acidez. La pulpa preparada fue calentada a una temperatura de 80 ºC durante diez (10) minutos. La mezcla obtenida se enfrió a temperatura ambiente y se extendió en una placa antiadherente. La lámina flexible de fruta se secó en estufa convencional a una temperatura de 45, 60 y 75 ºC por ocho (8) horas antes de ser empacada y almacenada en un desecador para su posterior análisis. 3.4.4. Contenido de polifenoles Se determinaron de acuerdo a la metodología reportada por Arnous y col., (2001). En un tubo Eppendorfde 1,5mL, se añadió 0,79 mL de agua destilada, 0,01 mL de muestra apropiadamente diluida y 0,05 mL de reactivo de Folin-Ciocalteu. Después de un (1) minuto se adiciona 0,15 mL de solución de carbonato de sodio al 20% m/v, mezclar y almacenar protegido de la luz por ciento veinte (120) minutos. 32 Pulpa de fruta Hervir Ajustar a 25 ºBrix,, 1 % pectina y 0,05 g ácido cítrico /100 g A 80 ºC x 10 min Enfriar Hasta 25 ºC Extender En placa antiadherente Secar Almacenar 45°C, 60 ºC, 75°C x 8 h Empaques sellados y protegidos de luz. Almacenar a temperatura ambiente. Figura 3. Flujograma para la obtención de las láminas flexibles de frutas La absorbancia es medida a 750 nm y la concentración total de polifenoles se calculó utilizando una curva de calibración con ácido gálico como estándar (50-500 mg L-1). Los resultados se expresaron en mg/L de equivalentes de ácido gálico (GAE, por sus siglas en inglés: GalicAcidEquivalents). 3.4.5. Evaluación de la actividad antioxidante La actividad antioxidante de las muestras fue evaluada por el método ABTS reportado por Miller y col., (1996) y Rice-Evans y col., (1996), basado en la oxidación de la sal diamónica ABTS y posterior remoción del radical ABTS·+ por parte de los compuestos antioxidantes presentes en la muestra. Generación del radical ABTS·+ y evaluación de la 3.4.5.1. actividad antioxidante total La metodología propuesta para la obtención del radical se basa en la reacción de una solución de ABTS 7 mM con persulfato potásico 2,5 mM, ambos reactivos en proporción 1:1. 33 La mezcla se dejó en reposo, tapada con papel aluminio y a temperatura ambiente (± 25 ºC) durante un tiempo mínimo de dieciséis (16) horas antes de comenzar las evaluaciones. Una vez formado el radical ABTS·+ se diluyó correctamente con etanol hasta obtener una absorbancia de 0,6 (± 0,02) a 750 nm (longitud máxima de absorción); esto se logró mezclando aproximadamente 160 µL de la solución de ABTS·+ y 3000 µL de etanol puro. El radical generado será estable por un período máximo de 18 horas, luego de este tiempo la absorbancia decae progresivamente y el radical no puede emplearse para análisis. Los extractos obtenidos fueron diluidos empleando metanol (Rivero-Pérez y col., 2007; Troconoso y col., 2004; Marquina y col., 2008; Kuskoski y col., 2005). Al radical ABTS·+ generado se le determinó la absorbancia (abs) a 750 nm (Abscromóforo radical, t 0 min), se le añadieron 40 µL de los extractos diluidos y se medió nuevamente la absorbancia a 750 nm transcurridos cinco (5) minutos (Abscromóforo radical + antioxidante, t 5 min). La actividad antioxidante total (TAA, por sus siglas en inglés: Total AntioxidantActivity) de la muestra se determinó de acuerdo a la ecuación: TAA = (Abscromóforo radical) t 0 min - (Abscromóforo radical + antioxidante) t 5min En esta investigación se uso como estándar de referencia ácido ascórbico, ensayado en las mismas condiciones que las muestras y los resultados se expresaron en actividad antioxidante equivalente en ácido ascórbico (VCEAA). 3.4.6. Análisis de flexibilidad por calorimetría diferencia de barrido. Las mediciones por calorimetría diferencial de barrido se efectuaron en un instrumento DSC 6 Perkin Elmer con un software Pyris 6 DSC. Se empleó Nitrógeno (99,95 % de pureza) como gas de purga con un flujo de 20 mL/min. El calorímetro fue calibrado de acuerdo con un procedimiento estándar establecido en el manual del usuario del fabricante, se empleo indio (Temperatura de fusión = 156 C, H = 28,021 J/g) como patrón de calibración (certificado por la norma ISO GUIDE 30). Una vez calibrado el equipo se pesaron de 3 a 6 mg de la lámina de carambola y se sometieron a un programa de calentamiento-enfriamientocalentamiento a una velocidad de 10 °C/min, en atmósfera de nitrógeno, 20 cm3/min. 34 Inicialmente las muestras se calentaron desde la temperatura ambiente (25 ºC) hasta 180 °C, seguidamente las muestras se enfriaron a la misma velocidad y posteriormente se aplicó un calentamiento bajo las mismas condiciones descritas anteriormente (Falcão-Rodrigues y col., 2006). 3.4.7. Análisis de datos experimentales Se empleó un diseño de mediciones repetidas empleando dos poblaciones las cuales están constituidas por el fruto de carambola y la lámina flexible a las cuales se les realizó los análisis fisicoquímicos: pH, acidez titulable, sólidos solubles expresados en °Brix, vitamina C, polifenoles totales, actividad antioxidante expresada como vitamina C y flexibilidad (solo para la lámina del fruto). Todos los análisis fueron realizados por triplicado y para la interpretación y manejo de resultados se realizó empleando Estadística Descriptiva, teniendo en cuenta los parámetros de desviación estándar, coeficiente de variación y promedio aritmético. Las diferencias significativas en el contenido de polifenoles, actividad antioxidante y contenido de vitamina C en los frutos y láminas flexibles se evaluaran mediante una prueba T (α: 0,01) de dos medias para poblaciones diferentes. La flexibilidad de las láminas elaboradas a las diferentes condiciones de secado fue evaluado mediante el empleo de Calorimetría de Diferencial de Barrido. 3.4.8. Análisis sensorial El análisis sensorial se realizó mediante un panel no entrenado de 16 personas. Los atributos a evaluar serán: sabor, color, textura, y aceptabilidad general usando una escala hedónica de nueve puntos (0: no me gusta 9: me gusta completamente). Para cada parámetro se obtuvo una valoración media a partir de cada valoración individual. (Montgomery, C., Runger, G., 2000). CAPITULO IV DISCUSIÓN DE RESULTADOS 4.1. Caracterización fisicoquímica de los frutos En la tabla 4, se muestran los resultados de la caracterización fisicoquímica del fruto de la carambola empleada en esta investigación. Tabla 4. Caracterización fisicoquímica del fruto fresco de carambola. Muestra Humedad (%) pH Fruto carambola 88,38±0,51 2,78±0,28 ºBrix Acidez 1 Acidez 2 ,34±0,19 0,21±0,02 0,28±0,026 Índice de Madurez3 32,75±3,44 1 Expresada en mili equivalente de ácido ascórbico/g de fruta fresca; 2: Expresada en mili equivalente de ácido cítrico/g de fruta fresca 3: es la relación entre los °Brix/acidez titulable expresada en ácido ascórbico El contenido de humedad (%) de los frutos carambola fue de 88,38±0,5, comparables con el rango de 89-91% p/p reportado por la FAO y el valor de Singh y col., (2012) quienes indican un contenido de 87,61% p/p. Naraín y col. (2001), señalan un rango de 90,6589,96%; mientras que Patil y col. (2010), indican valores de humedad con el rango de 95,60 y 95,90% para los frutos de carambolas verdes y maduras respectivamente, ambos valores son superiores a los determinados en este estudio. La diferencia de valores entre lo obtenido y lo reportado por estas dos investigaciones puede estar asociada a las diferencias en condiciones edafoclimáticas en las cuales se desarrolló tanto la planta como la cosecha del fruto. (Avilán y Rengifo, 1990). 36 Naraín y col., (2001) reportaron valores de pH de 3,44 y 2,40 en frutos de carambola madura y verde respectivamente, lo cual es comparable con el valor de 2,78±0,28 obtenido en este estudio. Patil y col., (2010) reporto valores de pH entre 0,65-0,85, señalando que este parámetro incrementa con el proceso de maduración de la carambola. El pH es un parámetro de gran importancia para el manejo de frutales debido a que favorece junto a la acidez la inhibición de los microorganismos, facilitando así el almacenamiento y manejo postcosecha del fruto (Medina y Pagano, 2003). En los frutos, los sólidos solubles totales expresados como ºBrix se deben a la presencia de glucosa, fructosa y sacarosa (Fennema, 2000; Avilán y Rengifo, 1990). El contenido de grados Brix en los frutos de carambola fue de 9,34±0,19, un valor que se incluye en al rango reportado por Narain y col., (2001), quienes señalan valores de 10,83±0,29 y 6,01±0,86 para la fruta de carambola madura y verde respectivamente. Los sólidos solubles (ºBrix) se deben a la presencia de los azúcares antes nombrados, sin embargo factores como la acidez pueden ocasionar un aumento en su contenido debido a la hidrólisis de los polisacáridos (Fennema, 2000; Badui, 1999). El ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural de Bogotá (2006) a través del estudio de los aspectos generales de frutos de carambola, explican que en esta fruta por ser No Climatérica, la degradación de los azúcares no procede de la degradación de reservas amiláceas sino de la salvia, teniéndose en cuenta que en el género Averrhoa, los azúcares son transportados como sacarosa. Una vez se cosechan estos frutos, los azúcares no varían, ya que los frutos cosechados antes de que almacenen una proporción adecuada de sólidos solubles, continúan siendo ácidos en sabor. El valor de acidez titulable fue de 0,21±0,02 meq ácido cítrico/ 100 g de muestra son similares con los valores reportados Naraín y col. (2009) los cuales son 0,98±0,07- 0,36±0,21 para la fruta verde y madura respectivamente. Según el ministerio de agricultura y desarrollo rural de Bogotá (2006), el comportamiento de la acidez total es consecuencia de la degradación de los ácidos oxálico, málico y succínico, puesto que los ácidos orgánicos son utilizados como una fuente de energía respiratoria durante la maduración. La composición química de la frutas puede variar debido a diversos factores, entre ellos, la época del año, el estado de maduración, la variedad y hasta la calidad del suelo. (Avilán y Rengifo,1990). 37 El índice de madurez obtenido fue de 32,75± 3,44 el cual es comparable con el reportado por Naraín y col,. (2001) quienes señalan valores de 6,13±2,13; 14,31±2,99 y 30,08 ± 1,70 para frutos de carambola verde, medianamente madura y madura respectivamente, en base a lo cual se determinó que la fruta empleada en esta investigación se encuentra en estado Maduro. Del mismo modo, estos autores afirman que el estado de madurez de las frutas durante el proceso de maduración, evidencian cambios en la firmeza del fruto, contenidos de celulosa y pectina, lo cual influye en las características fisicoquímicas. La acidez total disminuye en la mayoría de la frutas durante la maduración. (Fennema, 2000). 4.2. Preparación de las láminas flexibles Para la elaboración de las láminas se añadió azúcar comercial (sacarosa) con el fin de homogeneizar la mezcla y favorecer la polimerización de los carbohidratos (azúcares) presentes cuando se calienta en medio ligeramente ácido (Fennema, 2000), en este caso se usó ácido cítrico como estabilizante-catalizador y pectina como gelificante, con el fin de mejorar las características organolépticas de las láminas. El azúcar añadido junto a los azúcares propios de los frutos son susceptibles a reacciones de polimerización y son los responsables de la formación de caramelo cuando se calienta el azúcar, especialmente en presencia de ácido cítrico (0,05 g/100g pulpa) el cual actúa como catalizadores de la polimerización (Marcano, 2011). De igual modo se adicionó pectina a la mezcla ya que la misma tiene la propiedad de formar geles extendibles en presencia de ácidos y azúcar (Fennema, 2000), lo que favoreció la extensión de la mezcla sobre la bandeja antiadherente. Según Marcano (2011) y Badui (1999), la reacción de polimerización solo ocurrirá de manera efectiva en presencia de calor, por lo cual la mezcla fue llevada a 80 ºC, con el fin de caramelizar los azúcares presentes, así como facilitar la salida del agua libre que se encuentra en la fruta. Además a esta temperatura la pectina (ácido galacturónico) se disuelve completamente en la mezcla y a medida que se enfría la solución se empieza a formar una red tridimensional de las cadenas de pectina con el agua o especies hidroxílicas presentes en la solución como el azúcar añadido. Posterior al tratamiento térmico, la mezcla se dejó enfriar para que ocurriera la gelificación al disminuir los movimientos moleculares y se empiezan a forman los puentes que mantendrán unidos el gel (Badui, 1999). Para la elaboración de la lámina se empleó una bandeja antiadherente engrasada con glicerol para realizar el secado de 38 la mezcla. La adición de la cantidad de mezcla en la bandeja se realizó de acuerdo a la metodología de Azeredo y col., (2006) la cual relaciona el área superficial de la misma con la cantidad de puré añadido para obtener un espesor determinado en la lámina flexible. La adición de glicerol, un azúcar reducido que no reacciona con la mezcla, fue empleado para facilitar el desprendimiento de la lámina. El tratamiento térmico de la lámina de fruta se realizo a 60 ºC por 8 horas, esto con el fin de permitir la eliminación de la mayor parte de agua libre, es decir, aquella que se no encuentra acomplejada a proteínas. El agua ligada por su parte se halla en el citoplasma de las células unida por enlaces proteicos, que se pueden desnaturalizar y liberar el agua a elevados valores de temperatura. Cabe acotar que esta última, no se encuentra inmóvil dentro de la muestra pero si está más limitada que el agua libre, por esto, la mayoría del agua que influye en la actividad acuosa de los alimentos y en su humedad, se refleja como agua libre (Fennema, 2000; Marcano, 2011; Badui, 1999). 4.3. Análisis térmico de la lámina flexible de carambola. Las transiciones de fase en los carbohidratos traen como consecuencia cambios en la movilidad molecular lo que implica, a su vez, cambios importantes en las propiedades físicas (térmicas, mecánicas, eléctricas, difusionales, etc.) del sistema. Como los alimentos son multifásicos pueden experimentar cambios de fase en el intervalo de temperaturas o presiones en que son procesados, almacenados o consumidos. Estos cambios de fase afectan significativamente la estabilidad y calidad de los alimentos y pueden ser determinantes en las condiciones de procesado (Fennema, 2000). En el desarrollo de la investigación, fueron empleados 3 tasas de secado diferentes: 45°C a 8h, 60 °C a 8 h y 75°C a 8h. Se observó que en tratamiento térmico 1, a 45°C a 8 h no se formó la lámina flexible de carambola. En el segundo y tercer tratamiento, 60 °C a 8 h y 75°C a 8h respectivamente, se formó la lámina flexible de carambola. Para la determinación de la flexibilidad de la lámina, se aplicó el análisis térmico de calorimetría de diferencial de barrido, el cual provee información acerca de las propiedades fisicoquímicas de las muestras. En la Figura 4 se presenta el termograma de la lámina 1 (60°C, 8h). Se puede observar los cambios en las propiedades fisicoquímicas de los componentes bien sea en estado 39 cristalino o amorfo con posibles interacciones entre los componentes. Los componentes de la lámina son higroscópicos, es decir presentan alta capacidad de absorber agua creando puentes de hidrógeno los cuales afectan considerablemente las propiedades térmicas. Tf PECITNA ENDO Tg SACAROSA 25 25 45 35 45 65 55 65 AGUA LIBRE 85 Temperatura (°C) 75 85 AGUA LIGADA 105 95 105 125 115 125 135 145 155 165 175 Temperatura (°C) Figura 4. Termograma de calentamiento de la lámina flexible de carambola 1. El termograma muestra un primer cambio endotérmico entre 25 °C y 30°C, el cual corresponde a un choque térmico del material; a 57°C se observa la Tg de la sacarosa; 144°C la Tf de la pectina; entre 62°C y 82°C se evidencia la presencia de agua libre y el agua ligada se muestra a 121°C. Posteriormente se presentan picos endotérmicos y heterogéneos en un rango de 129 a 180°C relacionados con los componentes ácidos como el ácido ascórbico, tartárico, málico, succínico, cítrico y oxálico, propios del fruto de carambola, los cuales interaccionan generando atracciones inter e intra cadena, aumentando la rigidez de la lámina, por lo tanto disminuye su flexibilidad. La lámina se comporta como un material termoplástico, donde la Tg aporta flexibilidad a la lámina, generando movilidad en las cadenas y la Tf, en la zona cristalina, aporta rigidez a 40 la lámina ocasionando que el producto sea maleable. Las temperaturas de fusión de la pectina y la temperatura de transición vítrea de la sacarosa en la lámina son similares a las reportadas por Devi y col. (2010) y Rivero y col. (2012) respectivamente. En la Figura 5, se presenta el termograma de enfriamiento de la lámina 2 (75°C, 8h), donde se observan picos exotérmicos en un rango de 175°C a 155°C asociados a la formación de zonas cristalinas dentro del material. 40 60 80 100 120 Temperatura (°C) 140 160 180 Figura 5. Termograma de enfriamiento de la lámina flexible de carambola 1. En la Figura 6 se presenta el termograma de la lámina 2 (75°C, 8h). La temperatura de Tg de la pectina en esta lámina es de 55°C, similar a la Tg de la lámina 1 (60°C, 8h). Esto puede deberse a que el contenido de humedad es muy similar entre ambos productos resultando una plastificación similar. Sin embargo la diferencia entre las Tf de la pectina indica que la lámina 1 (60°C, 8h) es menos rígida y más flexible que la lámina 2 (75°C, 8h), 41 por lo cual las condiciones de 60°C y 8h fueron las seleccionadas para la elaboración de las láminas empleadas para el análisis fisicoquímico y sensorial. END AGUA LIGADA 23 23 43 43 63 83 Temperatura ( °C) 63 83 103 103 Temperatura( °C) 123 123 143 163 183 Figura 6. Termograma de calentamiento de lámina flexible de carambola 2. Las variaciones entre las temperaturas del agua libre y ligada pueden están relacionadas con un menor contenido de humedad en la lámina debido a las diferentes tasas de secado. Esta lámina presenta mayor pico de fusión a 164 °C, mostrándose un pico de banda más ancha y heterogénea, lo cual evidencia mayor afinidad entre los ácidos y las cadenas peptídicas. En la Figura 7 se muestra el termograma de enfriamiento de la lámina 2 (75°C, 8h), en el cual se observa un pico exotérmico de banda más estrecho al presentado en el enfriamiento de la lámina 1 (60 °C, 8h) el cual está relacionado con la cristalización de las cadenas fundidas. Factores cinéticos como la velocidad de enfriamiento pudo influir en el porcentaje de cristalización del material. 42 140 145 150 155 160 165 170 Temperatura( °C) 175 180 185 Figura 5. Termograma de enfriamiento de la lámina flexible de carambola 1. 5.4. Caracterización fisicoquímica de la lámina flexible En la Tabla 5 se muestran los resultados de la caracterización fisicoquímica para las láminas flexibles de fruta. Se observó una disminución del contenido (%) de humedad luego de aplicado el tratamiento térmico, lo que constata la perdida de agua de 88,38±0,51 % p/p en fruta en comparación con el valor obtenido para la lámina el cual fue 13,10±2,55 % p/p. Debido a su bajo contenido de agua, es factible su elaboración y almacenaje por períodos de hasta 3 meses, pues es posible que el ataque microbiano no ocurra (Azeredo y col., 2006; Medina y Pagano, 2003; Raab y Oehler, 2000). Tabla 5. Caracterización fisicoquímica de la lámina flexible de carambola. Muestra Humedad (%) pH ºBrix Acidez1 Lámina carambola 13,10±2,55 2,86±0,11 87±3,77 0,67±0,00 1 Expresada en mili equivalente de ácido ascórbico/g de fruta fresca 43 Según Azeredo y col., (2005) para el crecimiento de mohos y levaduras, el pH óptimo es 4,0. Por lo cual se podría inferir que la lámina de carambola presenta un valor de pH que contribuye a la estabilidad del alimento inhibiendo el crecimiento de microorganismos. El ligero incremento del pH de la lámina se puede atribuir a la adición de ácido cítrico y pectina añadido a la mezcla de preparación de la lámina. El contenido de grados Brix aumentó en la lámina flexible de frutas (87±3,77) lo cual está asociado a la adición de azúcar en la preparación, aunque en el procesamiento térmico pudo influir notablemente facilitando la liberación de fructosa y transformando otros azúcares en polímeros más complejos (Raab y Oehler, 2000). La acidez titulable se incrementó en la lámina flexible de frutos de carambola (0,67±0,00 mg/g) en comparación a la fruta fresca (0,28±0,026 mg/g) probablemente debido al ácido cítrico adicionado durante el proceso de elaboración, ya que durante el proceso de cocción se produce la ruptura del tejido celular lo que permite la liberación de ácidos que modifican el pH del medio y alteran el ritmo de las numerosas reacciones pH-dependientes. La destrucción de las células puede aumentar la tasa de oxidaciones no enzimáticas, al producir un incremento en la concentración de oxígeno, por lo tanto el valor de acidez aumenta. (Fennema, 2000) Hernandez y col., (2013) para la caracterización fisicoquímica de una lámina flexible de frutos de mango reportaron valores de pH, acidez titulable (mg equivalentes de ácido cítrico en 100 g de fruta fresca), humedad (% p/p) y °Brix: 3,83 ± 0,03; 0,21 ± 0,00; 26,18 ± 1,00; y 75,86 ± 2,91 respectivamente. La diferencia en estos valores con los obtenidos para las láminas de frutos de carambola puede estar asociando a condiciones del proceso de secado y características propias del fruto utilizado para la elaboración de la lámina flexible de fruta. 4.5. Contenido de Vitamina C en fruto fresco y lámina flexible de carambola. En la Tabla 6 se muestran los resultados obtenidos de vitamina C en fruto fresco y láminas flexibles de frutos de carambola. Se observaron diferencias significativas (p<0,05) entre el contenido de vitamina C en fruto y lámina. 44 Tabla 6. Contenido de Vitamina C del fruto fresco y lámina flexible de carambola. Carambola a,,b 1 Muestra Contenido de Vitamina C1 Fruto 32,36±3,54a Lámina 8,12±0,83b Índices de Duncan (p<0,05) letras diferentes indican que existen diferencias significativas Expresado en mg ácido ascórbico/100 g de fruta fresca Hassimotto y col., (2009) evaluaron el contenido de vitamina C en frutos de carambola reportando valores de 37,4 ±0,2 mg AA/100 g, el cual es superior al valor 32,36±3,54 determinado en este estudio. En los frutos el contenido de vitamina C expresado como ácido ascórbico puede variar entre diferentes plantas pues los cultivares son totalmente diferentes en altura y abundancia de fruto (Avilán y Rengifo, 1990; Litz, 2009). Adicionalmente el ácido ascórbico es fotosensible y muy inestable, pudiendo oxidarse fácilmente a la forma deshidroascórbica en presencia de luz o calor, y factores como el pH, la actividad de agua y la concentración de oxigeno aceleran la velocidad de reacción (Fennema, 2000). Hernández y col., (2013) determinaron el contenido de vitamina C en láminas flexibles de mango con un valor promedio de 12,69 ± 0,30 mg ácido ascórbico/100g lo que difiere del obtenido para la lámina de frutos de carambola, esta diferencia se puede deberse a las características propias del fruto, el contenido de humedad, el tratamiento de secado y los componentes que se involucran en la matriz del alimento. El interés principal en el procesamiento de frutos radica en la conservación de las vitaminas mediante la minimización de la lixiviación y de los cambios químicos, como la oxidación e interacciones con otros compuestos. Las pérdidas de vitaminas inducidas térmicamente dependen de la naturaleza química del alimento, de su entorno químico (pH, humedad relativa/metales de transición, otros compuestos reactivos, concentración de oxígeno disuelto, etc.), de la estabilidad individual de las formas de las vitaminas presentes y de la lixiviación cuando se produce. (Fennema, 2000) 45 4.6. Contenido de polifenoles totales en fruto fresco y lámina flexible de carambola En la Tabla 7 se muestran los resultados obtenidos para el contenido total de polifenoles en frutos y láminas flexibles de frutos de carambola. No se observaron diferencias significativas (p<0,05) entre el contenido de polifenoles totales de la lámina y fruto. Tabla 7. Contenido de polifenoles totales en fruto fresco y lámina flexible de carambola Polifenoles totales (meq GAE/100g)1 Muestra Carambola a, 1 Fruto 348,65±3,45a Lámina 327,91±5,09a Índices de Duncan (p<0,05) letras iguales indican que no existen diferencias significativas Expresado en miligramos equivalentes a ácido gálico/100 g de fruta fresca Lim y Tee (2006) y Hassimotto y col., (2009) se reportaron valores de 131±54 meq GAE/100 g y 126±10 meq GAE/100 g respectivamente en frutos de carambola los cuales son inferiores a los obtenidos en este estudio. El contenido de polifenoles en los frutos de carambola es comparable o superior a los reportados en otras investigaciones para diferentes frutos con valores de 20±2,6-580,1±4,6 meq GAE/100 g de fruto fresco para maracuyá y acerola respectivamente (Kuskoski y col., 2005); 311,19±2,88 - 355,74±4,29 meq GAE/100 g para los frutos M. andamanica y M. glabra respectivamente (Singh y col., 2012) y 373±11 meq GAE/100 g para frutos mora silvestre ( Hassimottoy col., 2009). Hernandez y col., (2013) determinaron el contenido de polifenoles en láminas flexibles de mango, con un valor promedio de 76,81 ± 2,67 meq GAE/100g lo que difiere del obtenido para la lámina de carambola el cual fue de 327,91±5,09 meq GAE/100g. Esto se puede deber a la diferencia de fruto, así como el tratamiento de secado y los componentes que se involucran en la matriz del alimento. 46 Se observó una disminución del 5,05% en el contenido de polifenoles totales de la lámina de carambola (327,91±5,09 meq GAE/100g) en comparación con el obtenido en el fruto (348,65±3,45 meq GAE/100g), lo que se puede deber naturaleza de los polifenoles contenidos en el fruto fresco y luego del proceso de láminado (Hassimotto y col., 2009). Agostini y col., (2004) señalan que la mayoría de los compuestos polifenólicos que actúan en la actividad antioxidante de las frutas se caracterizan por ser hidrosolubles y estables a temperatura ambiente pero son susceptibles a los cambios químicos (maduración del fruto); físicos en el procesamiento del fruto (trituración y picado: estos compuestos forman parte de la organización tisular y de estructuras que al romperse se lixivian y se destruyen parcialmente al contacto con el aire) y térmicos, ya que el aumento excesivo del calor modifica el pigmento de los alimentos. 4.7. Actividad antioxidante del fruto fresco y lámina flexible de carambola. En la Tabla 8 se muestran los valores obtenidos de la actividad antioxidante total equivalente a vitamina C del fruto fresco y lámina flexible de carambola. Las diferencias obtenidas para el análisis de antioxidantes en el fruto y la lámina fueron estadísticamente significativas (p<0,05). Tabla 8. Actividad antioxidante del fruto fresco y lámina flexible de carambola. Muestra Carambola a,b 1 VCEAA1 (mg/100g) Fruto 1161,96±41,92a Lámina 724,70±13,60b Índices de Duncan (p<0,05) letras diferentes indican diferencias significativas Actividad antioxidante equivalente a vitamina C 47 Lim y Tee, (2006) y Leong y Shui., (2002) señalan la actividad antioxidante total equivalente a vitamina C en frutos de carambola es de 98±255 meq AA/100 g, y 278±22,3 meq/100g respectivamente, los cuales son inferiores al obtenido en la investigación. Los resultados de la actividad antioxidante de los frutos de carambola son comparables con los reportados por otros autores para frutas tropicales con valores de 1198,9±8,1 meq AA/100 g para la acerola (Kuskoski y col., 2005); 11,5±2,2- 3396±387,9 meq AA/100 g para el agua de coco y ciku (Leong y Shui., 2002).Los resultados (meq AA/100 g) para el fruto de carambola son inferiores a los reportados para otras frutas: 13,5±2,1 (guayaba con semillas), 218±79 (pitaya) (Lim y Tee, 2006) y 9,39±60,1 (Artocarpus heterophyllus) y 235,94±0,12 (Murici) (Almeida y col., 2011). La actividad antioxidante en la lámina de frutos de carambola fue de 724,70±13,60 mg VCEAA/100g, superiores al valor reportado por Hernández y col., (2013) para lámina de mango con un contenido promedio de 77,02 ± 0,84 VCEAA/100g, lo cual se puede estar relacionado con el mayor contenido de polifenoles y vitamina C en los frutos de carambola. Luximon- Ramma (2003) exponen que un contenido elevado de polifenoles y vitamina C, elevan la actividad antioxidantes en frutos y el porcentaje en el que contribuye la vitamina C en esto es del 65% al 100%. Adicionalmente la actividad antioxidante de una mezcla no viene dada por solo por la suma de las actividades antioxidantes de cada uno de sus compuestos polifenólicos, depende también de efectos sinérgicos del microambiente donde se encuentra el compuesto y esto puede ocasionar efectos inhibitorios de la actividad antioxidante (Kuskoski y col., 2005). Nguyen y Schwartz (1999) señalan que la combinación de la homogenización y el tratamiento térmico destruye las membranas celulares y los complejos proteína-antioxidante haciéndolos más accesibles para la extracción, aunque el tratamiento térmico también inactive enzimas y otros compuestos antioxidantes en la matriz de la muestra. Adicionalmente el solvente empleado en la extracción, influye en el resultado de la actividad antioxidante, ya que en el extracto de solvente polar es mayor que en el solvente no polar, debido a la presencia de compuestos fenólicos y flavonoides, que contiene en su estructura un hidroxyl aromático, lo cual muestra mayor afinidad con los solventes polares. (Singh y col., 2012). 48 4.8. Análisis sensorial de las láminas flexibles de carambola. Análisis Sensorial 45 Frecuencia de Respuesta (%) 40 35 30 25 OLOR 20 SABOR 15 ACEPTABILIDAD 10 COLOR 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Escala hedínica (1- me disgusta extremadamente; 9- me gusta extremadamente) Figura 8. Frecuencias del análisis sensorial de las láminas flexible de carambola La aceptabilidad general entre los panelistas fue de 37,5 % para la opción “me gusta mucho”, 31,5% para la opción “me gusta moderadamente”, 18,75% para “me gusta poco”, 12,5% para “no me gusta ni me disgusta”. No se observaron respuestas para la opciones de me disgusta o me gusta poco, por lo cual se puede inferir que el producto elaborado presenta aceptabilidad en la población estudiada. La mayor frecuencia de respuesta para el parámetro color fue la opción “me gusta mucho” con un 31,25 %, 43,75% para la opción “me gusta moderadamente”, 12,5% para “me gusta poco”, 12,5% para “no me gusta ni me disgusta” en la lámina de frutos de carambola. Es 49 notable que el color de las láminas flexibles decrece con el incremento en el tiempo de secado (Mukisa, 2010) pues acelera la degradación de compuesto coloreados de los frutos (Fennema, 2000; Marcano, 2011). Adicionalmente la presencia de pigmentos amarillos de la carambola (β-carotenos y Violaxantina) que si se degradan y se oxidan rápidamente por acción del calor o luz solar, formando intermediarios que debilitan los colores en el fruto (Litz, 2009; Fennema,2000). Para el parámetro de olor la aceptabilidad de la lámina de fruto de carambola presentó una frecuencia de 31,25 % para la opción “me gusta mucho”, 18,75% para la opción “me gusta moderadamente”, 18,75% para “me gusta poco”, 12,5% para “no me gusta ni me disgusta” y 12,5 % para “ me disgusta”. En este caso, el aroma de los productos naturales resulta de las sustancias volátiles presentes en la fruta fresca, como esteres, cetonas, terpenos, aldehídos y otros (Fennema, 2000) lo que plantea que durante la elaboración de la lámina se afecta esta propiedad organoléptica pues el uso de calor para el secado volatiliza la mayoría de estos compuestos, aunque el uso de azúcar favorece el mejoramiento del olor de las láminas pues acopla muchos de estos compuestos en su red cristalina (Raab y Oelder, 2000; Fennema, 2000). CONCLUSIONES 1. Se caracterizaron fisicoquímicamente los frutos y laminados de carambola (Averrhoa Carambola L). Los contenidos de humedad y °Brix fueron los que presentaron la mayor variación, observándose un incremento del contenido de azúcar (°Brix) y una disminución de la humedad entre el fruto fresco y la lámina elaborada. 2. No se observaron diferencias significativas (p<0,05) entre el contenido de polifenoles del fruto y la lámina. La actividad antioxidante disminuyo significativamente (p<0,05) en la lámina en comparación al fruto seco. El proceso de secado y los cambios químicos ocurrentes durante la elaboración de la lámina fueron las causas de los cambios observados. 3. La lámina de carambola (Averrhoa Carambola L) de mayor flexibilidad fue la obtenida a una tasa de secado de 60 °C durante 8h. La lámina elaborada a 45°C y 8h no presento características flexibles. 4. La aceptabilidad de la lámina fue alta, el parámetro color fue el atributo con menor aceptabilidad debido probablemente a las reacciones de degradación térmica durante el secado las cuales pueden afectar el color del fruto. RECOMENDACIONES Determinar las condiciones adecuadas para el almacenamiento y distribución del producto como una forma alternativa de antioxidantes naturales. Evaluar la calidad microbiológica del producto obtenido y establecer su periodo de vida útil. Aplicar un análisis de DSC en varias etapas del proceso de secado para analizar el comportamiento de los componentes de la mezcla y así determinar los parámetros óptimos de elaboración de la lámina con características de flexibilidad adecuadas. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Agostini L., Morón M., Ramón A., Ayala A. (2004). Determinación de la actividad antioxidante de flavonoides en frutas y verduras frescas y tratadas térmicamente. Archivos Latinoamericanos de Nutrición, 54 (1):89-92. Almeida, M., Campos, A., Machado, P., Matias, G., Carvalho, C., Arres, G. y Gomez, T. (2011). Bioactive compounds and antioxidant activity of fresh exotic fruits from northeastern Brazil. ScienceDirect. Food Research Internacional 44: 2155-2159. Araya, H., Clavijo C., Herrera C. (2006). Actividad antioxidante de frutas y verduras cultivados en Chile, Archivos Latinoamericanos de Nutrición, 56 (4): 361-365. Arnous, A., Makris D., Kefalas, P. (2002). Correlation of pigment and flavone content with antioxidant properties in selected aged regional wines from Greece. Journal of Food Composition and Analysis, 15: 655-665. Ashaye, A., Babalola, O., Aina, O., Fasoyiro B. (2005). Chemical and organoleptic characterization of pawpaw and guava leathers. Journal of Agriculture and Science, 1(1):43-56 Azeredo M. C., Brito E., Moreira G., Farias V., Bruno L. (2006). Effect of drying and storage time on the physicochemical properties of mango leathers. International Journal of Food Science and Technology, 41: 635-638. Avilan, L., Leal, F., y Bautista, B. (1992). Manual de Fruticultura. Tomo II. Editorial América. Caracas- Venezuela, 1472 p. Avilán L., Rengifo C. (1990). El Mango. Primera edición, Editorial América, Caracas, Venezuela. 157-167 p. Badui S. (1999). Química de los alimentos, Cuarta Edición, Editorial Pearson Educación, México. 26-28, 55-65, 70-82, 303-306 p. Cazes, J., (2004). Encyclopedia of Chromatography. Editorial CRC Press. 952 p Cedeño, M., Cornejo, F. (2009). Determinación de la Temperatura Vítreo de Transición en Caramelos Duros. Escuela Superior Politécnica del Litoral. http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/2403 Mayo, 20 de 2014 Ciéslik, Greda y Adamus., (2006). Contents of polyphenols in fruit and vegetables. Journal of Food Chemestry, 94: 35-142. Dasgupta, P., Chakraborty, P., Bala, N. N. (2013) “Averrhoa Carambola: An Updated Review”. International Journal of Pharma Research and Review, 2(7):54-63. Devi, S., Thiruganesh, R., Suresh, S. (2010). Preparation and characterization of pectin pellets of Aceclofenac for colon targeted drug delivery. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research , 2: 361-374 El Gharras, Hasna. (2009). Polyphenols: food sources, properties and applications- a rewiew. International Journal Food Science and Technology, 44: 2512-2518 Falcão-Rodrigues, M., Moldão-Martins., M., Beirão-da-Costa, M. (2006). DSC as a tool to assess physiological evolution of apples preserved by edibles coatings. Food Chemistry, 102:.475–480. FAO. (2006). (On line). http://www.fao.org/inpho_archive/content/documents/vlibrary/ae620s/pfrescos/CARAMBOLA. HTM Febrero de 2014. Fennema O. (2000). Química de los alimentos, Segunda Edición, Editorial Acribia S.A., Zaragoza, España. 336-345, 1139 p. Fernández-Pachón, M., Villaño, D., García- Parrilla, M., Troncoso, M. (2006). Antioxidant activity of wines and relation with their polyphenolic composition. Analytica Chemical Acta, 513: 113-118. Hassimotto, N., Genovese, M., Lajolo, M. (2009). Antioxidant capacity of Brazilian fruit, vegetables and commercially-frozen fruit pulps. Journal of Food Composition and Analysis, 22: 394–396 Hernández, J., Fernández, V., Sulbarán, B., Berradre, M. (2012). Actividad antioxidante de lámina flexible de lechosa (Carica papaya). Revista Vitae, 19 (1): 343-345. Hernández, J., Fernández, V., Sulbarán B. (2013). Actividad antioxidante, análisis sensorial y microbiólogico de láminas flexibles de mango (Mangifera indica L.). Scientia Agroalimentaria, 1: 26-32. Hernández S., Fernández C., Baptista P. (1991). Metodología de la investigación, Editorial Mc. Graw-Hill, México D.F., 107-108 p Holden C. (1994). Antioxidant and longevity. Journal of Food Science, 263(5150): 1094-1098 Karakaya S, El S., Tac A. (2001). Antioxidant activity of some foods containing phenolic compounds”, Internal Journal of Food Science and Nutrition. 52: 501–508. Kendall, P., Sofos J., (2003). Preparation: Leathers and Jerkies, Food Nutrition Series, (9311). Disponible en: www.ext.colostate.edu/pubs/foodnut/09311.html .Febrero de 2014. Kubola, Jittawan., Siriamornpun, Sirithon., Messo. Naret. (2011). Phytochemicals, vitamina C and sugar content of Thai wild fruits". Journal of Food Chemistry 126 (3):972-981. Kuskoski, E., Asuero A., Troncoso, A., Mancini-Filho, J., Fett, R. (2005). Aplicación de diversos métodos químicos para determinar actividad antioxidante en pulpa de frutos. Ciencia y Tecnología de Alimentos, 25(4):726-732 Disponible en: http://dx.doi.org/10.1590/S010120612005000400016. Enero, 16 de 2014. Kuskoski M., Asuero A., Troncoso A., García-Parrilla C., Fett R., (2004). Actividad antioxidante de pigmentos antociánicos. Revista de Ciencia y Tecnología de Alimentos, 24(4): 691-693. Le meste, M., Champion, D., Roudaut, G., Blond, G. y Simatos, D. (2002). Glass Transition and Food Technology: A Critical Appraisal. Journal of Food Science, 67 (7): 2444-2458 Lemus-Moncada R., Betoret N., Vega-Galvéz A., Lara-Aravena E. (2009). Dehydration characteristics of papaya (CaricaPubenscens): Determination of equilibrium moisture content and diffusion coefficient. Journal of Food Process and Engineering, 32: 645-663. Leong, L., Shui, G. (2002). An investigation of antioxidant capacity of fruits in Singapore markets. Food Chemestry, 76: 69–75. Li, H., Wang, X., Li, Y., Li, P., y Wang, H. (2009). Polyphenolic compounds and antioxidant activity in select China wines. Journal of Food Chemistry, 112: 454-460. Lim, Y., Lim., T., Tee, T. (2006). Antioxidant properties of several tropical fruits: A comparative study. Food Chemestry, 103: 1003–1008. Litz R. (2009). The Mango: Botany, Production and Uses. SegundaEdición, U.S.A., Editorial CAB International, 4-10pp Luximon-Ramma, A., Bahorun, T. y Crozier, A. (2003). Antioxidant actions and phenolic and vitamin C contents of common Mauritian exotic fruits. Journal of the Science of Food and 83: 496–502. Marcano D. (2001). La Química de los Alimentos, Academia de Ciencias Físicas, Matemáticas y Naturales, Fundación Empresas Polar, Caracas, Venezuela.285-294pp Marquina V., Ruíz L., Rodriguez-Malaver A., Vit P. (2008). Composición química y actividad antioxidante en fruta, pulpa y mermelada de guayaba (Psidium guajava L.). Archivos Latinoamericanos de Nutrición, 58 (1): 98-102. Ma X., Wu H., Liu L., Yao Q., Wang S., Zhan R., Xing S., Zhou Y., (2011). Polyphenolic compounds and antioxidant properties in mango fruits”, Journal of Food Science and Horticulture, 3(15): 102-107. Medina., M. L. y Pagano., G. (2003). Caracterización de la pulpa de guayaba (Psidium guajava L.) tipo “Criolla Roja”. Revista de la Facultad de Agronomía de la Universidad del Zulia. 20: 7286. Miller, N., Rice- Evans, C., Davies, M., Gopinathan, V., y Milner, A. (1996). A novel method for measuring antioxidant capacity and its application to monitoring the antioxidant status in premature neonates. Journal of Clinical Science, 84: 407- 412. Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural. Bogotá- Colombia. (2006). Aspectos generales de la Carambola.http://190.60.31.203:8080/jspui/handle/123456789/761. Junio, 6 de 2014. Minussi, R., Rossi, M., Bolonga, L., Cordi, L., Rotillo, D., Pastore, G., y Duran, M. (2003). Phenolic compounds and total antioxidant potential of commercial wine. Food Chemistry, 82:409-416. Montgomery, C., Runger, G. (2000). Probabilidad y estadística aplicadas a la ingeniería. Segunda Edición. Editorial Mc. Graw-Hill, 625-637 p. Moresco, Henrique H., Queiroz, Gustavo S., Pizzolatti, Moacir G. y Brighente, Ines. (2012). Chemical constituents and evaluation of the toxic and antioxidant activities of Averrhoa carambola leaves. Brazilian Journal of Pharmacognosy 22(2): 319-324. Morton, J. (1987). In: Fruits of warm climates. http://www.hort.purdue.edu/newcrop/morton/carambola.html Enero, 9 de 2014. Mukisa I., Okilya S., Kaaya A. (2010). Effect of solar drying on the quality and acceptability of jackfruit leather. Electronic Journal of Environmental, Agricultural and Food Chemistry, 9(1): 101-111. Narain, N., Bora, P.S., Holschuh, H. J., Vasconcelos Da S., M. A. (2001). Physical and chemical composition of Carambola fruit (Averrhoa carambola L.) at three stages of madurity. Revista de Ciencia y Tecnología Alimentaria, 3 (3): 144-148. Nguyen M., Schwartz S. (1999) Lycopene: Chemical and biological properties”, Food Technology, 53(2), 38−45 Norma Venezolana COVENIN, 1769-81, Frutas tomas de muestras. Norma Venezolana COVENIN, 2592-89, Mermeladas y jaleas de frutas. Official Methods of Analysis, Association of Official Analytical Chemist, A.O.A.C. (1990). Décimo quinta Edición, Volumen 1, Cápitulo 4, VA, U.S.A. Patil, A., Patil, D., Phatak, A., Chandra, N. (2010). Physical and chemical composition of Carambola fruit (Averrhoa carambola L.) at three stages of madurity. International Journal of Applied Biology and Pharmaceutical Technology, 1(3): 624-629 Patil, D., Thomas, S., Patil, A., Chandra, N. (2008). Pharmacognostic evaluation and physicochemical analysis of Averrhoa carambola L. fruit. Journal of Herbal Medicine and Toxicology 2 (2): 51-54. Pérez J., Saura F. (2007). Metodología para la evaluación de actividad antioxidante en frutas y hortalizas. V Congreso Iberoamericano de tecnología postcosecha y agroexportaciones. Disponible en: www.horticom.com/pd/imagenes/71/429/71429.Febrero de 2014. Phimpharian C., Jangchud A., Jangchud K., Therdthai N., Prinyawiwatkul W., Kyoon No H. (2011). Physicochemical characteristics and sensory optimization of pineapple leather snack as affected by glucose syrup and pectin concentrations. International Journal of Food Science and .Technology., 46: 972-981. Pomeranz, Y., Meloan, C. 1994. “Food analysis: theory and practice” Tercera edición, 557-303 p Raab C., Oehler N. (2000). Making dried fruit leather. FS 232, Oregon State University .Disponible en: http://ir.library.oregonstate.edu/jspui/bitstream/1957/17466/1/fs232.pdf. Febrero de 2014. Re R., Pellegrini N., Proteggente A., Pannala A., Yang M., Rice-Evans C. (1999). Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Journal of the Society for Free Radical Biology and Medicine, 26(9-10): 1231-1237 Rivera, N., Rodríguez, D., Morán, A., Solano, A. 2012. Sucroquímica, alternativa de diversificación de la agroindustria de la caña de azúcar. Revista Multiciencias, 12, (1): 7-15. Rivero-Pérez, M., González-San José, L., Ortega-Herásb, M., y Muñiza, P. (2008). Antioxidant potential of single-variety red wines aged in the barrel and in the bottle. Journal of Food Chemistry, 111 (4): 957-964. Rodríguez, R., y García, E. (2005). Actividad antioxidante y composición fenólica en vinos de Castilla- La Mancha. Revista de Tecnología Higiene Alimentaria. 362 (5):128:132. Singh, D.R., Singh. Shrawan., Salim, K.M., Srivastava, R.C., (2012). Estimation of phytochemicals and antioxidant activity of underutilized fruits of Andaman Islands (India). International Journal of Food Science and Nutrition, 63(4): 446–452. Skoog, D., Holler, J., Nieman, T. (2001). Principios de Análisis Instrumental. Quinta Edición 871-874 p. Souza J., Silva E., Loir A., Rees J., Rogez H., Larondelle Y. (2008). Antioxidant capacity of four polyphenol-rich Amazonian plan extracts: A correlation study using chemical and biological in vitro assays. Journal of Food Chemestry, 106: 331-339. Thaipong, K., Boonprakob, U., Crosby, K., Cisneros- Zevallos, L., y Hawkins, D. (2006). Comparison of ABTS, DPPH, FRAP, and ORAC assay for estimating antioxidant activity from guava fruit extracts. Journal of Food Composition and Analysis, 19: 669-675. Vijayanand P., Yadav A., Balasubramanyam P., Narasimham P. (2000). Storage stability of guava fruit bar prepared using a new process, Lebensm. Wiss. Technoogyl., 33, 132-137