Caracterización física, química y sensorial de la hoja de Stevia

MOMENTOS DE
Universidad de la
AMAZONIA
Momentos de Ciencia 7:(1), 2010
CIENCIA
Caracterización física, química y sensorial de la hoja de Stevia
rebaudiana (var. morita II) cultivada en tres paisajes del
Caquetá (Colombia)
Wilson Rodríguez-Pérez1,*, Diana Cristina Perdomo-Giraldo2, Israel Sánchez-Ortiz2,
3
2
Gelber Rosas-Patiño , Carmen Dolores Bedoya de Muñoz
1
Grupo de Investigación en Biotecnología y Control de Calidad. Universidad de la Amazonia. Florencia (Caquetá). Colombia.
2
Grupo de Investigación Produciendo. Universidad de la Amazonia. Florencia (Caquetá). Colombia.
3
Grupo de Investigación en Geociencias. Universidad de la Amazonia. Florencia (Caquetá). Colombia.
Recibido 19 de Enero de 2010; aceptado 4 de Mayo de 2010
Resumen
En los laboratorios de química de la Universidad de la Amazonia (Florencia-Caquetá, Colombia), se estudiaron las características
físicas, químicas y sensoriales de las hojas de Stevia rebaudiana cultivada en tres tipos de paisajes (montaña, lomerío y vega) del
municipio de El Doncello (Departamento de Caquetá, Colombia). El mayor rendimiento de extracto se obtuvo de las hojas obtenidas
en el lomerío (6,5 %). Los extractos glicosídicos fueron solubles en agua por un período de 14 d a temperatura ambiente y luz
natural. Se determinó un 80,85 % de clarificación usando carbón activado al 4 % durante 60 min, en el caso de extracto acuoso de
muestras obtenidas en montaña y lomerío, y de 120 min para el extracto acuoso de las muestras colectadas en vega. El valor de pH de
los extractos acuosos y del extracto glicosídico de las tres localidades es ligeramente ácido. El valor de grados Brix varió entre 7 y 12,
para los extractos acuosos, y entre 39,9 y 40,4 para el extracto glicosídico. La determinación de carbohidratos totales por el método
de antrona reportó variación entre 7,2 a 16,1 %, por el método de fenol sulfúrico entre 36,4 a 52,8 % y por el método de Lane Eynon
entre 21,7 a 22,2 %. El análisis fitoquímico preliminar de las hojas registró presencia de: compuestos reductores, esteroles o
triterpenos, glicósidos cardiacos, saponinas y taninos en los tres casos. El análisis proximal de las hojas reportó los siguientes
valores: humedad (3,16 a 10,35 %), proteína (14,22 a 15,59 %), extracto etéreo (2,03 a 2,17 %), cenizas (8,57 a 9,64 %), fibra (3,12 a
7,28%) y carbohidratos 46,8 a 58,5 %. Los extracto acuoso obtenidos a partir de hojas colectadas en el lomerío fueron
significativamente más edulcorantes (P < 0,05) que los extractos preparados con hojas obtenidas en vega y montaña, mientras que el
extracto glicosídico de las muestras colectadas en la montaña fue significativamente más edulcorante (P < 0,05) que los extractos de
las muestras obtenidas en lomerío y vega.
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Palabras clave: Stevia, glicósidos, análisis proximal, análisis sensorial, carbohidratos.
Abstract
At the chemistry labs of the Universidad de la Amazonia (Florencia-Caquetá, Colombia), physical, chemical and sensorial
characteristics of Stevia rebaudiana leafs harvested in three landscapes (mountain, mildly sloping and flooding planes) within the
Municipality of El Doncello (Department of Caquetá, Colombia), were studied. The leafs collected from the mildly sloping
landscape showed the highest yield of extract (6,5 %). Glycosidic extracts were miscible in water during 14 d at environmental
temperature and sunlight. A clarification of 80,85 % was determined by using activated charcoal at 4 % during 60 and 120 min, for
aqueous extract of leafs collected from mountain and mildly sloping, and flooding plane landscapes, respectively. The pH values of
both aqueous and glycosidic extracts of leafs from all the three landscapes were slightly acidic. The Brix degree values ranged
between 7 to 12, 39,9 to 40,4 for aqueous and glycosidic extracts, respectively. Variations of total carbohydrates between 7,2 to 16,1%,
36,4 to 52,8 %, and 221,7 to 22,2 % were determined by using anthrone, phenol-sulphuric acid, and Lane Enyon methods,
correspondingly. Preliminary phytochemical analyses revealed the presence of reducing compounds, sterols or triterpenes, cardiac
glycosides, saponnins and tannins in all cases. The proximal analysis showed data of moisture, protein, fat, ash, fiber and
carbohydrates ranged between 3,16-10,35, 14,22-15,59, 2,03-2,17,8,57-9,64, 3,12-7,28 and 46,8-58,5%, in that order. Both aqueous and
glycosidic extracts obtained of leafs collected from mildly sloping and mountain landscapes, respectively, were significative (P <
0,05) more edulcorant than the other samples.
© 2010 Universidad de la Amazonia. All rights reserved.
Key words: Stevia, glycosides, proximal analysis, sensorial analysis, carbohydrates.
Introducción
múltiples productos alimenticios, proporcionan
calorías que pueden llevar a obesidad, un factor de
riesgo para algunas enfermedades crónicas como
Los azúcares, aparte de ser endulzantes de
* Autor para correspondencia. E-mail: [email protected]
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Rodríguez-Pérez et al. / Momentos de Ciencia 7(1), 2010, pp: 57-65
sición proximal, contenido de minerales y realizaron un análisis fitoquímico preliminar de S.
rebaudiana, de la India y se reportaron los siguientes valores: proteína (20,42 %), grasa (4,34 %), carbohidratos (35,2%) y ceniza (13,12%) en peso seco.
El análisis mineral mostró alto contenido de K, Ca,
Mg, P, Na y S. El análisis fitoquímico reveló alto
contenido de taninos, seguido por alcaloides glicósidos cardíacos, saponinas, esteroles, triterpenos, agentes reductores y antraquinonas.
Tadhani et al. (2007) analizaron extractos acuosos y metanólicos de S. rebaudiana en cuanto a su
contenido de fenoles, flavonoides y capacidad
antioxidante total de hojas y callo (FRAP y DPPH).
El contenido de compuestos fenólicos totales fue
de 2,18 mg.g-1 para hojas y 35,86 mg.g-1 para tallo
(peso seco). El contenido de flavonoides fue de
21,73 y 31,99 mg.g-1 en hojas y tallo, respectivamente. La actividad antioxidante total fue expresada como mg equivalente de ácido gálico, ácido
ascórbico, hidroxianisol butilado (BHA) y trolox
por g en base seca. Actividad antioxidante total
encontrada fue entre 9,66 a 38,24 mg y 11,03 a 36,40
mg equivalentes, a diferentes estándares, en
hojas,
extractos acuosos y metanólicos de
respectivamente. En el caso de tallo, los valores
registrados oscilan entre 9,44 a 37,36 mg para
extracto acuoso y 10,14 a 34,37 mg equivalente a
están da res para extracto met a nó-lico. La
concentración requerida para una inhibi-ción del
50 % (IC50) de radical DPPH fueron 11,04, 41,04 y
57,14 mg.ml-1 para ácido gálico, trolox y BHA,
respectivamente. El porcentaje de inhibi-ción del
radical DPPH de varios extractos de hojas y tallo
encontrados, variaron entre 33,17 a 56,82 %. El
porcentaje más alto de inhibición fue observado
en el extracto metanólico del tallo.
Savita et al. (2004) realizaron análisis proximal,
contenido de minerales y análisis sensorial de hoja
de S. rebaudiana cultivada en India. Se encontró
que un gramo de S. rebaudiana es tan edulcorante
como 20 g de sacarosa y produce más de 40 s de
resabio, el análisis proximal indicó un aporte de
269 Kcal, 9,8 g proteína, 10,5 g ceniza y fibra cruda
18,4 g. El contenido mineral mostró altos valores
de Ca, Fe, Na y K acompañado de alta cantidad de
ácido oxálico. Las propiedades funcionales de S.
rebuadiana también fueron estudiadas, tanto como
s u comporta m iento al almacenamie n to e n
formulaciones y finalmente se evaluó el índice
glicémico.
La clarificación de un extracto de S. Rebaudiana
es un aspecto importante ya que proporciona
diabetes mellitus, hipertensión y enfermedad cardiovascular, entre otras (Savita et al. 2004, Tadhani
& Subhash 2006).
Esto ha llevado a una búsqueda permanente de
agentes endulzantes alternativos (aspartame, ciclamato, sacarina, sucralosa, acesulfame potasio y
estevia), que permitan ofrecer a los consumidores
el sabor dulce sin las calorías. Estos agentes endulzantes agregan un sabor similar al de la sacarosa y, sin embargo, son generalmente más endulzantes que esta. No proporcionan calorías, y los
que las proporcionan son usados en poca cantidad
debido a su propiedad endulzante concentrada
(Porto & André 2007).
En este contexto aparece la Stevia rebaudiana
(Bertoni), una hierba perenne de la familia Asteraceae (Compositae), oriunda del Paraguay y Brasil,
cuyo cultivo se ha extendido en regiones del Asia,
Europa, Canadá, India y se ha empezado a cultivar en Colombia, inicialmente, en las regiones de
Antioquia y Huila.
Se han llevado a cabo estudios con la S. rebaudiana y sus especies relacionadas, para evaluar su
actividad antimicrobiana (Ghosh et al. 2008), el
efecto de la radiación incidente sobre su crecimiento (Jarma et al. 2006), contenido de lactonas
sesquiterpénicas en hojas de S. vaga (Hernández et
al．1996), elucidación de longipinenos (TorresValencia et al. 1998), estudios de equivalencia de
edulcorante (Porto & André 2007), biosíntesis de
glicósidos (Brandle & Telmer 2007), toxicidad de
rebaudiósido (Carakostas et al. 2008), entre otros.
Dentro de los estudios químicos realizados en S.
rebaudiana, se han encontrado glicósidos diterpénicos, compuestos de origen natural, estables en
un amplio rango de pH y calor. No proporcionan
calorías, no son nutritivos, no son fermentables,
previenen la caries y placa dental, por lo tanto son
de importancia industrial. Dentro de estos, sobresale el esteviósido, principal componente dulce en
las hojas de S. rebaudiana, el cual es 300 veces más
dulce que la sacarosa (solución 0,4 %). Los componentes dulces de la S. rebaudiana se presentan principalmente en las hojas. Su contenido varía entre 4
a 20 % del peso seco de las hojas, dependiendo las
condiciones climáticas. Otros componentes presentes, pero en menor concentración, son: esteviolbiósido, rebaudiósidos A, B, C, D, E, F y dulcósido A. La presencia de esteviolbiósido y
rebaudiósido B en extractos puede ser debido a
artefactos del proceso de extracción (Geuns 2003,
Moraes & Camargo 2001).
Tadhani & Subhash (2006) estudiaron la compo-
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rotatorio Laborota 400-efficient, a 50 ºC.
Todos los reactivos utilizados fueron grado
analítico y el agua utilizada fue desionizada y
destilada.
El jarabe fue disuelto en alcohol metílico, se
separaron las dos fases y se procedió a secar el
sobrenadante a 100 ºC durante 24 h, en estufa
WTC-binder, p ara obtener un a p r ime r a
cristalización. La fase más densa de la primera
cristalización fue mezclada con acetona 1:3, con
agitación intensa (manual) y secado en estufa
WTC-binder a 100 ºC. El extracto seco se disolvió
en alcohol metílico y se dejó cristalizar en estufa
WTC-binder a 100 ºC durante 24 h, hasta obtener
una segunda cristalización.
mejor calidad visual al producto final. Moraes &
Camargo (2001) hicieron un estudio sobre clarificación de extractos de S. rebaudiana por adsorción selectiva sobre zeolitas modificadas. Los
intercambiadores iónicos fueron hechos con iones
Bario y Calcio en zeolitas NaX y NaA y el efecto de
contacto del extracto acuoso de hojas secas de S.
rebaudiana con zeolitas CaX, BaX, CaA y BaA fue
evaluado. El extracto de Stevia en contacto con la
zeolita CaX mostró la más alta clarificación y no
presentó alteraciones de características iniciales
en concentración, glicósidos y sabor. En pruebas
de lotes a temperatura ambiente, el contacto de
extracto acuoso de S. rebaudiana y zeolita CaX
proporcionó 70-80 % de clarificación. Una vez que
la zeolita puede ser reutilizada o regenerada, es
posible una clarificación apropiada de 65-70 %.
Sin embargo, es necesario estudiar más la Stevia,
sobre todo la que se cultiva en la región
amazónica. Por esta razón, se planteó este trabajo,
con el fin de evaluar las características físicas
(solubilidad, clarificación, pH, grados Brix), químicas (carbohidratos totales, análisis fitoquímico,
análisis proximal) y sensoriales (edulcorante) de
la hoja de S. rebaudiana cultivada en tres paisajes
(montaña, lomerío y vega) del municipio de El
Doncello, Departamento de Caquetá (Colombia),
con el fin de proporcionar información que pueda
servir para fundamentar proyectos de fomento a
esta especie en el Caquetá.
Análisis físico
Solubilidad. Se siguió la metodología sugerida por
Goto & Clemente (1998), usando temperatura
ambiente (28-32 ºC), durante 30 d, con revisiones
cada 24 h.
Clarificación. El extracto acuoso de hojas de S.
fue sometido a un proceso de
rebaudiana
clarificación siguiendo la metodología de Moraes
& Camargo (2001), sustituyendo el agente
clarificante (zeolita) por carbón activado. Se
usaron proporciones de carbón activado entre
3,75 y 11,25 %, y se evaluaron por 1 h con agitación
constante, con lectura a 420 y 670 nm en el
espectrofotómetro Milton Roy 20D+ cada 20
minutos, hasta que la absorbancia fuera constante.
Metodología
Preparación de la muestra
Grados Brix. Para determinar los grados Brix, se
utilizó un refractómetro Leica de escala 1-50.
Secado. Luego de clasificar el material vegetal, el
secado de las muestras se hizo en una estufa
WTC-binder, a 50 ºC por 48 h (Vanek et al. 2001).
Análisis químico
pH. Para determinar el pH, se utilizó un
potenciómetro calibrado marca Coorning.
Molienda y tamizado. Se siguió la metodología de
Goto & Clemente (1998) en molino Thurm
DDR/GDR, y se usó tamiz vibratorio Veb MLW
Labortechnik hasta un tamaño de partícula de 250
µm (malla 60).
Carbohidratos totales: El contenido de carbohidratos solubles del extracto de Stevia rebaudiana se
determinó por cuatro métodos: Antrona (Yemm &
Willis 1954), Fenol-sulfúrico (Moraes & Camargo
2001), Lane Eynon (Akinci et al. 2004) y análisis
proximal (Tadhani & Subhash 2006).
Extracción fracción glicosídica
En concordancia con el método de Goto &
Clemente (1998), se hizo una extracción con agua
caliente, luego con alcohol isobutílico, seguido de
centrifugación en equipo Zentrifugenbau engelsdorf a 12 000 rpm, posteriormente clarificado con
carbón activado y concentrado en un evaporador
Análisis fitoquímico preliminar. La determinación
de alcaloides, antraquinonas, compuestos reductores, esteroles y/o triterpenos, glicósidos cardíacos y cianogénicos, saponinas y taninos se realiza-
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Análisis estadístico
ron siguiendo la metodología de Tadhani & Subhash (2006).
Las determinaciones se hicieron con tres réplicas
cada una y para la interpretación de los resultados
se aplicó un análisis de varianza ANOVA, con
ayuda del programa estadístico Statgraphics 4,
usando las tablas de Fisher y la prueba de Tukey
(Anzaldúa-Morales 1994).
Análisis proximal. Para el análisis proximal se
usaron varios métodos.
La proteína bruta se determinó con el método
AOAC 920.53/95, las cenizas con el AOAC
942.05/95, la fibra cruda con AOAC 978.10/95 y
el extracto etéreo con AOAC 920.39/95. El contenido de carbohidratos totales se reportó por
diferencia (Santos & Pillimue, 2006).
Resultados
Rendimiento
Análisis sensorial
Según Goto & Clemente (1998), el material tamizado por malla 60 permite obtener masa soluble
del orden del 90-95 %.
Al verificar esto en el laboratorio se encontró
disolución en 100 %, lo que posteriormente facilitó
realizar las pruebas de solubilidad. Sin embargo,
el rendimiento de esta fracción de tamizado varía
entre el 5 a 6 % del total (Tabla 1). De las muestras
obtenidas de los tres paisajes evaluados, las de
lomerío presentan mayor contenido de fracción
glicosídica, con valores muy similares entre
unidades. Comparando los rendimientos obtenidos de la fracción glicosídica en las muestras evaluadas (Tabla 2), se puede ver que son menores a
los valores reportados por Goto & Clemente
(1998) para Brasil, con un 8 % (base seca) de
glicósidos, y Soto y Del Val (2002) para Argentina,
con un 5 % (base seca) de estos mismos compuestos.
Para este análisis se acondicionó un área de prueba, usando para ello separadores plegables; se
seleccionaron 30 jueces consumidores no entrenados (personas tomadas al azar), estudiantes y
funcionarios de la Universidad de la Amazonía,
(para cada una de las pruebas).
Las pruebas se llevaron a cabo en las horas de la
mañana (9 AM), procurando que los consumidores no hayan consumido nada durante la mañana.
Se suministró aproximadamente 16 ml de cada
una de las muestras a una temperatura de 60-66 ºC
aproximadamente, con el fin de determinar la
preferencia y el ordenamiento.
Prueba de preferencia: Se suministró tres muestras
que diferían en la concentración patrón de
-1
sacarosa (10, 15 y 20 g.100-1ml ) y se solicitó que
indicarán la muestra de su preferencia.
Para la interpretación de los resultados se hizo
una apro-ximación similar al análisis descrito por
Anzal-dúa-Morales (1994).
Se tuvieron en cuenta los valores del poder
edulcorante de hojas de S. rebaudiana 12,5, y del
extracto purificado 250 (López & Vargas 2005).
Análisis físico
Solubilidad. En el caso de las muestras del paisaje
de mont a ña , las distint a s proporci o nes
preparadas de la fracción metanólica y de acetona,
fueron todas solubles en agua hasta por un
período de catorce días a temperatura ambiente y
luz natural. Similar situación se presento con las
muestras provenientes de lomerío y vega, en éste
último caso soluble hasta 15 d en las proporciones
85-15 % y 90-10 %.
Sin embargo, se empieza a observar separación
de material verdoso de la mezcla homogénea
después de 15 d, lo cual se podría racionalizar en
términos de cierta solubilidad de pigmentos
verdes en metanol (índice de polaridad 6,6) y
acetona (índice de polaridad 5,4) en el proceso de
purificación, que luego se separan del agua (índice
de polaridad 9,0) en la cual se hacen las mezclas
(Tablas Merck). Por lo tanto, los resultados
Prueba de ordenamiento. Con los resultados de la
prueba de preferencia se estableció una relación
entre sacarosa y el poder edulcorante de la S.
rebaudiana (hojas y extracto glicosídico), con la
concentración de sacarosa de mayor preferencia.
Se le solicitó a quienes sirvieron de jueces que
probarán tres muestras (tratamientos) de tisana
endulzada primero con las hojas y luego con
extracto glicosídico de S. rebaudiana procedente de
los tres paisajes objeto de estudio, preparadas a la
misma concentración. De la misma forma, se les
pidió que las ordenaran de menor a mayor grado
de sabor dulce.
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Tabla 1. Parámetros físicos y químicos determinados en hojas de S. rebaudiana cultivadas en tres localidades del Municipio de El
Doncello (Caquetá, Colombia).
Parámetro
Montaña
Paisaje
Lomerío
Vega
%
%
5
4,4
6
6,5
5
5,1
d
%
min
14
4
60
6,4
6,5
12
40,1
14
4
60
6,4
6,5
8
40,4
14
4
120
6,6
6,5
7
39,9
%
%
%
16,1 ± 4,7
52,8 ± 1,7
22,2
15,7 ± 5,2
36,4 ± 2,8
21,7
7,2 ± 3,1
49,3 ± 2,5
21,9
%
%
%
%
%
%
kcal
4,65
15,59
57,53
2,17
8,57
11,49
312,01
3,16
15,06
58,52
2,03
8,84
12,39
312,59
10,35
14,22
46,77
2,10
9,64a
16,92
262,86
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Unidad
Rendimiento
Material particulado de 250 µma
Fracción glicosídica
Físicos
Tiempo solubilidad extracto glicosídico en agua (27ºC)
Agente clarificanteb
Tiempo de clarificaciónb
pH extracto acuosoc
pH extracto glicosidicoc
Grados Brix extracto acuosoc
Grados Brix extracto glicosídicoc
Químicos
Carbohidratos totales
Antrona (627 nm)d
Fenol-sulfurico (490 nm)e
Lane Eynonf
Análisis proximal
Humedadg
Proteínag
Carbohidratos totalesi
Extracto etéreoh
Cenizash
Fibra+cenizah
Energía
Análisis fitoquímico
Alcaloides
Antraquinonas
Compuestos reductores
Esteroles y triterpenos
Glicósidos cardíacos
Glicósidos cianogénicos
Saponinas
Taninos
a
Base seca; b Carbón activado; Clarificación sobrenadante 85 %; 420 y 570 nm; c n=2; d n=10 ± ds, peso seco; e n = 3 ± ds, peso seco; f n=2;
n=1; h n=2; (+): Presencia, (-): ausencia.
g
Tabla 2. Equivalencia edulcorante del extracto glicosídico de S. rebaudiana y sacarosa por cada 100 ml de
agua entre las hojas.
a
c
Sacarosa
(%)
Equivalencia hojas
de S. rebaudiana
(g)
Equivalencia extracto
glicosídico de S. rebaudiana
(g)
Preferenciaa
(%)
10,00
15,00
20,00
0,80b
1,20c
1,60c
0,04b
0,06c
0,08c
50,0
31,3
15,6
solo para la solución de sacarosa; b concentración de S. rebaudiana utilizada en las pruebas de ordenación;
no se utilizaron en las pruebas de ordenación.
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ligeramente ácidos, pero muy similares entre sí
(Tabla 1), evidenciando poco efecto agroclimático
de las tres zonas estudiadas sobre el pH del extracto acuoso. Estos valores son comparativamente
mayores respecto de la S. rebaudiana de Brasil, con
un valor de 5,6 (Moraes & Camargo 2001) y de
India con 5,95 (Savita et al. 2004). Respecto a los
grados Brix, indicativo del contenido de sólidos
solubles, el material vegetal cultivado en montaña
presentó el valor más alto, mientras que los datos
de lomerío y vega son similares entre sí. Comparado con la S. rebaudiana de Brasil (4,0), se nota
que las muestras evaluadas tienen prácticamente
el doble de sólidos solubles. En cuanto al extracto
glicosídico, las muestras registraron valores
cercanos a cinco veces el valor del extracto
original.
indican que las proporciones usadas tienen solubilidad límite hasta los 14 d.
Clarificación. En el caso de las muestras del paisaje
de montaña, con porcentajes de carbón activado
superiores al 5 % se obtienen extractos acuosos
clarificados del orden de 85-90 %, evidenciando el
alto poder absorbente del agente clarificante. No
obstante, al utilizar un 3,75 % de carbón activado
en todas las muestras, no se logró clarificación de
la muestra y, por lo tanto, no se puede hacer
lectura en las longitudes de onda evaluadas.
Es de notar que en el trabajo de clarificación con
zeolitas (Moraes & Camargo 2001) se demostró
que la masa del agente clarificante fue del orden
del 40 %, reportando valores de clarificación del
75 % en el extracto acuoso, con un contenido de
carbohidratos totales de 1,6 g.100-1ml-1. En el presente trabajo se utilizó 4 % de carbón activado
como agente clarificante, para un porcentaje de
clarificación alrededor del 85 % del extracto y un
-1
contenido de carbohidratos de 1,22 g.100-1ml (método antrona), demostrando el alto poder
adsorbente del carbón activado.
En el caso de lomerío, con cantidades superiores
a 6,25 % se obtuvo clarificación superior al 81 %
pero no superiores al 95 %. Similar situación se
observó en vega, donde con un 5 % de carbón
activado se logró clarificar el extracto acuoso en
un 80 %. Sin embargo, es de resaltar que porcentajes de clarificación como los anteriores indican
fuerte adsorción de los compuestos endulzantes,
como se pudo verificar en la catación respectiva.
Por lo anterior, teniendo en cuenta que trabajando valores superiores al 5 % de carbón activado la
muestra es fuertemente decolorada, y empieza a
perder el sabor dulce, y que por debajo del 3,75 %
no se logra una decoloración medible en las longitudes de onda de trabajo, por lo tanto se seleccionó el 4 % de agente clarificante, como valor de
referencia para determinar el tiempo de clarificación.
Con respecto al tiempo de clarificación, en el
caso de montaña y lomerío, con un tiempo de
clarificación de 60 min se obtienen extractos clarificados en un 80-85 %, mientras que en el caso de
vega para obtener extractos con este porcentaje de
clarificación se requiere de un tiempo de 120 min
(Tabla 1).
Análisis químico
Contenido de carbohidratos totales. Por el método de
antrona, el contenido de carbohidratos fue menor
en vega y muy similar en montaña y lomerío. Pero,
los resultados obtenidos en vega fueron más precisos que los de montaña y lomerío (Tabla 1) .
Estos valores son bajos con respecto a los
registrados para S. rebaudiana de la India (Tadhani
& Subhash 2006), determinados por el mismo
método, el cual muestra un valor del 35,2 %,
resultado afectado posiblemente por la variación
intraespecífica que puede haber entre individuos
adicional a las condiciones climáticas, época de
Los
recolección del material entre otras.
resultados del método fenol-sulfúrico son muy
ho m ogéneos entre sí, con r especto a sus
desviaciones estándar encontradas. Por el método
Lane Eynon, los valores de carbohidratos totales
también mostraron ser muy similares entre sí,
alrededor de 22 % para extractos acuosos. Es de
apreciar que la en bibliografía citada no existen
reportes de datos obtenidos a partir de esta metodología, para cuantificar carbohidratos totales en
S. rebaudiana.
Con respecto a los métodos evaluados y registrados en la literatura, se puede observar que antrona
y fenol-sulfúrico, basados en la formación de
furfural, presentan diferencias considerables
entre cada uno de los paisajes evaluados (Tabla 1).
No obstante, el método de fenol sulfúrico presenta
resultados con mayor precisión entre sí. Es de
notar, que por antrona es crítico el tiempo de
desarrollo de color dada la inestabilidad del complejo formado y el carácter fuertemente apolar de
pH y grados Brix. Los extractos acuosos de S.
rebaudiana de los tres paisajes tienen valores de pH
62
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la antrona (Yemm & Willis 1954). Respecto de los
otros dos métodos, la valoración por análisis de
azúcares totales usando reactivo de Fehling
(método de Lane Eynon) mostró valores similares
entre sí, y más cercanos a los resultados obtenidos
por el método de antrona. Sin embargo, se necesita
buena habilidad para establecer el punto final
durante la valoración en caliente, dada la
interferencia que proporciona el color del extracto
en la determinación del contenido de carbohidratos.
observó que el 50 % de los jueces prefirieron la
solución de sacarosa de 10 % como agente endulzante (Tabla 2). A partir de este porcentaje de
sacarosa preferido por los encuestados y el poder
edulcorante de la S. rebaudiana (López & Vargas
2005) se obtuvo una relación teórica, en la cual con
0,80 g de S. rebaudiana y 0,04 g de fracción glicosídica se endulzó 100 ml de agua, equivalentes a una
solución acuosa de sacarosa al 10 % p/v.
Prueba de ordenación. El extracto acuoso elaborado
a partir de hoja de lomerío presentó un grado de
dulzor mayor estadísticamente significativo con
respecto a los extractos acuosos preparados con
hojas de vega y montaña.
De forma similar los extractos de vega y
montaña no presentan diferencias significativas
entre sí. El extracto de las hojas de lomerío fue para
los jueces el más dulce (P < 0,05) con respecto a los
otros dos (Tabla 3).
La fracción glicosídica de la S. rebaudiana de
mo n ta ñ a tiene e s tadísticame nt e un e f ecto
significativo (P < 0,05) sobre las unidades de
lomerío y vega, en cuanto a sus propiedades
edulcorantes, mientras que entre los dos últimos
la diferencia no es significativa (Tabla 4).
Análisis proximal. El contenido de carbohidratos
totales en las hojas de S. rebaudiana está alrededor
del 50 % (Tabla 1). Un valor similar al reportado
por Savita et al. (2004) de la S. rebaudiana de la India
(52 %). Comparando con los datos del análisis proximal de S. rebaudiana de dos estudios de la India
(Savita et al. 2004, Tadhani & Subhash 2006) se
observa que la S. rebaudiana analizada en este trabajo tiene un contenido medio de proteína (10 a
20,42 %), similar al de vega, similar en grasa,
menor para cenizas, y mucho menor para fibra.
Como se ve hay una variación importante en el
resultado del contenido de carbohidratos totales
según el método aplicado. El método de fenolsulfúrico, parece ser el método más adecuado, ya
que los reactivos y muestras son solubles en agua,
lo que facilita la lectura espectrofotométrica. Se
basa en una deshidratación en un medio fuertemente ácido de los azúcares, lo que garantiza su
degradación total (mono o disacáridos) a furfural
y es más estable el complejo formado, además se
trabaja en frío (Moraes & Camargo 2001).
Conclusiones
Para las muestras obtenidas de las unidades de
paisaje de montaña, lomerío y vega se obtuvieron
rendimientos de la fracción glicosídica de 4,4, 6,5
y 5,1 %, respectivamente. Los extractos glicosídicos, en cualquiera de las proporciones evaluadas,
fueron solubles en agua hasta por un periodo de
14 d a temperatura ambiente y luz natural.
El carbón activado, usado como agente clarificante, se debe usar al 4 % para extractos acuosos
de Stevia rebaudiana de las tres unidades de paisaje
evaluadas. En tanto que, la clarificación se debe
dejar mínimo 60 min, para lograr un valor de
clarificación de 80-85 % (en el caso de extractos de
muestras de montaña y lomerío) y de 120 min para
el extracto de muestras de vega. El valor de pH de
los extractos acuosos y el extracto glicosídico de
las tres unidades de paisaje varió entre 6,4 y 6,6. En
cuanto al valor de grados Brix varió entre 7 y 12,
para los extractos acuosos, y entre 39,9 y 40,4 para
el extracto glicosídico.
La determinación de carbohidratos totales por el
método de antrona reportó variación entre 7,2 y
16,1 %, por el método de fenol-sulfúrico entre 36,4
y 52,8 %, por el método de Lane Eynon entre 21,7 y
Análisis fitoquímico preliminar. Las hojas de las
muestras obtenidas en el paisaje de montaña,
lomerío y vega contienen esteroles o
triterpenoides, glicósidos cardíacos, saponinas,
taninos y compuestos reductores.
Con respecto al estudio realizado por Tadhani &
Subhash (2006) en las hojas de S. rebaudiana de la
India, es común el contenido de compuestos
reductores, esteroles y triterpenos, glicósidos cardíacos, saponinas y taninos. Una posible interferencia en la prueba de taninos es la reducción del
hierro (III) del FeCl3, sin embargo se ha reportado
pres e ncia de c o mpue s tos fen ó li c os en S.
rebaudiana de la India (Tadhani & Subhash 2006).
Análisis sensorial
Prueba de preferencia. En la prueba de preferencia se
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Rodríguez-Pérez et al. / Momentos de Ciencia 7(1), 2010, pp: 57-65
Tabla 3. Análisis de varianza de la prueba sensorial para el extracto acuoso de las hojas de S. rebaudiana.
Fuente de
variación
Tratamientos
Jueces
Residual
Total
Grados de
libertad
2
29
58
89
Suma de
cuadrados
31,76
43,82
22,91
98,49
Varianza
estimada
15,88
1,51
0,40
17,78
F calculado
F tabulado
40,19
3,83
3,158 [F(2,5; 5 %)]
1,402 [F(29,58; 5 %)]
Nota: El 89,3 % de la varianza total es explicada por los tratamientos.
Tabla 4. Análisis de varianza prueba sensorial para el extracto glicosídico de las hojas de S. rebaudiana.
Fuente de
variación
Tratamientos
Jueces
Residual
Total
Grados de
libertad
2
29
58
89
Suma de
cuadrados
19,29
42,72
41,38
103,39
Varianza
estimada
9,64
1,47
0,71
11,83
F calculado
F tabulado
13,52
2,06
3,158 [F(2,5; 5 %)]
1,402 [F(29,58; 5 %)]
Nota: El 81,5 % de la varianza total es explicada por los tratamientos.
Asimismo, le agradecen al profesor Hernán
García López su colaboración en el análisis
sensorial.
22,2 % y por el método diferencial entre 46,8 a
58,5 %, para las tres unidades de paisaje
evaluadas. El análisis fitoquímico preliminar de
las hojas de las tres unidades evaluadas reportó
presencia de: compuestos reductores, esteroles o
triterpenos, glicósidos cardíacos, saponinas y
taninos.
El análisis proximal de hojas de las tres unidades
agroecológicas evaluadas reporto los siguientes
valores: humedad (3,16 a 10,35 %), proteína (14,22
a 15,59 %), extracto etéreo (2,03 a 2,7 %), cenizas
(8,57 a 9,64 %), fibra (3,12 a 7,28 %). En la prueba de
preferencia se observó que el 50 % de los jueces
prefirieren concentraciones de sacarosa de 10 %
como agente endulzante.
El extracto acuoso elaborado a partir de hoja de
lomerío presentó un grado de edulcoración mayor
estadísticamente significativo con respecto a los
extractos preparados con hoja de vega y montaña,
mientras que en el extracto glicosídico de montaña
tiene más dulzor con respecto a los extractos de
lomerío y vega.
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Agradecimientos
Los autores desean expresar su más sincero
agradecimiento a la Vicerrectoría de Investigaciones y posgrados de la Universidad de la Amazonia y al proyecto de investigación “Estudio de
adaptabililidad y rendimiento de la Stevia Rebaudiana en cuatro zonas agroecológicas (montaña,
piedemonte, lomerío y vega) en el Municipio de El
Doncello – Caquetá, Colombia”, por apoyar la
financiación del estudio.
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