Elaboración de láminas de frambuesa

Elaboración de láminas de frambuesa
(Rubus idaeus) con adición de diferentes semillas
y sucralosa
Memoria presentada como parte de los
requisitos para optar al título de Ingeniero
en Alimentos
Deisy Alicia Yañez Jhonson
Valdivia – Chile
2013
i
INDICE DE MATERIAS
Capítulo
Página
RESUMEN
1
SUMMARY
2
1
INTRODUCCIÓN
3
2
MATERIAL Y MÉTODO
6
2.1
Ubicación de la investigación
6
2.2
Material
6
2.2.1
Materia prima
6
2.2.2
Utensilios, instrumentos y equipos empleados
6
2.3
Método
7
2.3.1
Proceso de elaboración de las láminas
7
2.3.1.1
Almacenamiento previo de la materia prima (fruta)
7
2.3.1.2
Despulpado de la fruta
7
2.3.1.3
Envasado y almacenado de la pulpa de fruta
7
2.3.1.4
Elaboración de las muestras
7
2.3.1.5
Secado
8
2.3.1.6
Envasado
8
2.3.2
Diseño experimental
10
ii
2.3.3
Análisis físico-químico de la materia prima (pulpa de frambuesa)
10
2.3.4
Determinación de la concentración de compuestos antioxidantes
11
2.3.5
Determinación de la capacidad antioxidante
12
2.3.6
Determinación de la actividad de agua de las láminas
13
2.3.7
Análisis sensorial
13
3
RESULTADOS
15
3.1
Rendimiento de la fruta en la elaboración de pulpa y muestras
15
3.2
Análisis instrumental de la materia prima (pulpa)
15
3.3
Etapa de secado de las muestras
16
3.4
Humedad final
19
3.5
Actividad de agua (aw)
19
3.6
Determinación de concentración de compuestos antioxidantes
20
3.7
Determinación de la capacidad antioxidante de las láminas (DPPH)
22
3.8
Análisis sensorial, prueba de aceptabilidad
23
4
DISCUSIÓN
24
5
CONCLUSIONES
27
6
BIBLIOGRAFÍA
28
iii
INDICE DE CUADROS
Cuadro
Página
1
Rendimiento de la fruta en la elaboración de pulpas y muestras
15
2
Datos del análisis instrumental realizado a cada pulpa en las diferentes
repeticiones de secado
16
3
Datos de literatura de análisis instrumental de frambuesa fresca
16
4
Valores obtenidos en cada repetición de la etapa de secado para cada
producto
20
5
Datos de la concentración del ácido gálico para obtener curva patrón
20
6
Resultados del análisis de polifenoles totales
22
7
Resultado de la concentración de antocianinas (CAM) en las diferentes
láminas
22
8
Resultado de los porcentajes de inhibición de los radicales libres
presentes en cada lámina
23
iv
INDICE DE FIGURAS
Figura
Página
1
Línea de flujo de la elaboración de láminas de frutas
9
2
Diagrama del diseño experimental
10
3
Repetición 1.Curvas de pérdida de humedad en un periodo de 11,5
horas
17
4
Repeticion 2. Curvas de pérdida de humedad en un periodo de 13
horas
18
5
Repetición 3. Curvas de pérdida de humedad en un perido de 11,5
horas
18
6
Valores de las medias de la humedad final para cada lámina con su
correspondiente semilla y concentración
19
7
Representación gráfica de la curva patrón para medición de
concentración de polifenoles totales
21
8
Prueba comparación múltiple de Tukey, prueba de aceptabilidad
23
1
RESUMEN
Recientemente, se ha podido atribuir el efecto de una dieta rica en frutas y hortalizas al
alto poder de acción contra los radicales libres o capacidad antioxidante que éstas
exhiben. En efecto, los antioxidantes naturales como las vitaminas C y E, compuestos
fenólicos (que incluyen los flavonoides), carotenoides y antocianinas poseen la
capacidad de contrarrestar el efecto en el organismo de los radicales libres, resultantes de
las reacciones oxidativas que acompañan el metabolismo.
El objetivo de esta investigación fue elaborar láminas naturales de fruta, sin preservantes,
que puedan autoconservarse. Se realizó a través de un diseño experimental (totalmente
aleatorizado) de un factor que fue la semilla, con tres niveles (tipos de semillas) las que
fueron: chía, linaza y sésamo a dos concentraciones diferentes. Además en la formulación
se adicionó una concentración constante de sucralosa en polvo.
El procedimiento de elaboración consistió en la recepción de la fruta, el lavado, pesaje y
almacenado, despulpado, congelado de la pulpa, descongelado y posterior preparación
de las mezclas para la deshidratación, los cálculos de rendimientos y por último su
correspondiente envasado. Las láminas de fruta se deshidrataron en un horno de flujo
laminar, en un rango de temperatura de 33 a 38 °C durante 11 a 13 horas, hasta obtener
una humedad aproximada de un 10 a 15%.
A las materias se les determinó sólidos solubles, acidez, el pH, y; adicionalmente, al
producto terminado, se le midió la actividad de agua, concentración de polifenoles,
antocianinas (CAM) y capacidad oxidativa (DPPH). Se realizó, además, evaluación
sensorial, de aceptabilidad.
En las pulpas con respecto a la fruta fresca, disminuyó el pH y los sólidos solubles y se
mantuvo la acidez.
En el producto terminado, el rendimiento, fluctuó entre los 14 a 15% por lámina; la
actividad de agua estuvo entre 0,55 y 0,65; los valores correspondientes a la
concentración de polifenoles están en el rango de 5 a 10 mg EAG/g peso seco de la
frambuesa, al igual que el de las antocianias que va desde los 20 a 687 mg/L y capacidad
antioxidante sus valores estuvieron por sobre el 75% (IRL).
Sensorialmente, la apariencia en las láminas está dada por características como color,
brillo, relieves superficiales otorgados por las semillas y de defectos en la superficie. La
evaluación
no presentó diferencias significativas entre los tratamientos y cada
tratamiento, comparado con sí mismo, presentó apariencia similar, durante todo el periodo
de almacenamiento.
2
SUMMARY
Recently, it has been posible to attribute the effect of a diet rich in fruits and vegetables to
the high power of action against free radicals and antioxidant capacity that they exhibit.
Indeed, natural antioxidants such as vitamins C and E, phenolic compounds (including
flavonoids), carotenoids and anthocyanins have the ability to counteract the effect on the
body of free radicals, resulting from the oxidative reactions which accompany the
metabolism.
The objective of this research was to develop natural fruit leather, no preservatives and
that can be self-preserved. Experiment was performed using an experimental design
(completely randomized) of a factor that was the seed added with three levels (types of
seed), which were: chia, flaxseed and sesame at two different concentrations.
Furthermore, in formula a constant concentration was added of powdered sucralose.
The manufacturing process consisted of receiving the fruit, washing, weighing and
storage, pulping, pulp freezing, thawed and subsequent mix preparation for dehydration,
calculations, and finally returns the corresponding packaging. The sheets were dehydrated
fruit into a laminar flow furnace in a temperature range of 33 to 38 ° C for 11 to 13 hours,
until a moisture content of approximately 10 to 15%.
Soluble solids, acidity, pH, water activity, polyphenols concentration, anthocyanins
concentration (CAM) and oxidative capacity (DPPH) were determination. Also, sensory
test for acceptability were accepted.
In pulps with respect to fresh fruit, the pH decreased and the soluble solids and remained
acidity.
In the finished product, the yield ranged from 14 to 15% per sheet, the water activity was
between 0.55 and 0.65, the values corresponding to the concentration of polyphenols are
in the range of 5 to 10 mg EAG / g dry weight of pulp, like that of anthocyanins range from
20 to 687 mg / L and antioxidant capacity values were above 75% (IRL).
Sensory, appearance on the plates is given by features such as color, brightness, surface
reliefs granted by the seeds and surface defects. The evaluation showed no significant
differences between treatments and each treatment compared with itself, presented similar
appearance throughout the storage period.
3
1 INTRODUCCIÓN
Desde varios años se ha puesto gran interés en determinar los beneficios de la dieta en la
salud y diferentes estudios ponen énfasis sobre los beneficios de los productos vegetales
en la reducción del riesgo de diferentes enfermedades (HENNENKES, 1986),
cardiovasculares, cataratas y otras (ARMSTRONG et al., 1975; JACQUES et al., 1988;
MARES-PERLMAN et al., 1995). Este beneficio es el efecto protector por la presencia de
compuestos bioactivos, los polifenoles (RANGKADILOK et al., 2005). La frambuesa
(Rubus idaeus L.), contiene estos compuestos, particularmente ácido elágico,
elagitaninos, antocianinas, ácidos fenólicos y algunos otros flavonoides. Estos se
encuentran en diferentes tejidos de las frutas (piel, pulpa, semillas, aquenios en fresas) y
a distintas concentraciones (WILLINER et al., 2003; RANGKADILOK et al., 2005).
Las semillas, como la chía (Salvia hispánica L.) contienen una cantidad de compuestos
con potente actividad antioxidante, miricetina, quercetina, kaemperol y ácido cafeíco.
Estos compuestos son antioxidantes primarios y sinérgicos que contribuyen a la fuerte
actividad antioxidante de la chía (COATES y AYERZA, 2009). Así, la linaza (Linum
usitatissimum L.) es rica en compuestos que se cree que proporcionan beneficios a la
salud (ácido α− linolénico, lignanos y polisacáridos diferentes al almidón) y que, a través
de su efecto anti hipercolesterolémico, anti-carcinogénico, y controlador del metabolismo
de la glucosa. Estos efectos, junto con su alto contenido de proteínas, hacen de la linaza
sea un ingrediente alimentario muy atractivo y uno de los alimentos funcionales más
importantes del siglo XXI (BADU y WIESENFELD, 2003; OOMAH, et al., 1996;
THOMPSON, 2003; SHEARER y DAVIES, 2005). Junto a estas, está el sésamo
(Sesamum indicum L.) que es un importante cultivo de semillas oleaginosas y proporciona
una buena fuente de aceite comestible gourmet (NAMIKI, 1995). Las semillas de sésamo
contiene lignanos y glucósidos lignanos (SHAHIDI et al., 2006). Es un alimento nutritivo
para los seres humanos y se utiliza ampliamente en productos de panadería y confitería
(ABOU-GHARBIA et al., 1997). Han demostrado que poseen actividad antioxidante
considerable, en parte debido a su alto nivel de compuestos fenólicos (CHANG et al.,
2002)
Con respecto a los endulzantes, la sucralosa es un edulcorante artificial no nutritivo, 600
veces más dulce que la sacarosa, y es muy estable a alta temperaturas, entre otras
características. Fue aprobado por la FDA en 1999 para ser utilizado en alimentos,
bebidas, farmacéutica productos, dietas y suplementos vitamínicos. Es un edulcorante
obtenido a partir de sacarosa (KNIGHT, 1994). El consumo de sucralosa ha aumentado
por poseer las siguientes características: edulcorantes no calóricos, insípido, estable a
altas temperaturas y en medio ácido, y no ser hidrolizados incluso durante la digestión o el
metabolismo en virtud de la extrema estabilidad de su enlaces carbono-cloro (BINNS,
2003; BARNDT y JACKSON, 1990), y de ser hidrófila, con 25% de solubilidad (GRICE y
GOLDSMITH, 2000). Además presenta la importante característica de no interactuar
4
químicamente con otros alimentos, ser estable en presencia de etanol y capaz de ser
almacenado para más de un año.
En la actualidad, se presenta una problemática que puede limitar el consumo de frutas ya
que, en general, se trata de productos con una estacionalidad muy marcada y con un alto
contenido en agua que los hace muy perecederos. Además, los hábitos más recientes de
alimentación en lo que se refiere a la preferencia del consumidor por productos duraderos
y “listos para comer” (comida rápida, compra de alimentos con una vida útil relativamente
larga), debido al escaso tiempo disponible asociado a un sistema laboral intenso, han
supuesto una barrera al consumo de fruta fresca (OLMEDILLA, 2002).
Los avances en las técnicas de deshidratación y de desarrollo de nuevos métodos de
secado en los últimos años han permitido la preparación de una amplia gama de
productos deshidratados y alimentos que satisfacen los requisitos de calidad, estabilidad,
funcionalidad y que además vayan junto con la economía. Esto ha sido posible gracias a
los estudios experimentales sostenidos a lo largo de los años para comprender los
aspectos teóricos y fundamentales del proceso y la optimización de las técnicas para
lograr una combinación favorable de costo y calidad. Se pone de relieve el avance en la
deshidratación de frutas y vegetales y sus productos en la última década que abarca los
aspectos teóricos y aplicaciones prácticas con mayor énfasis en las técnicas que han
recibido la máxima atención (JAYARAMAN et al., 1992).
Un ejemplo es el secado por aire caliente que desde hace muchos años es la técnica
elegida para deshidratar alimentos, pues ha resultado ser muy eficiente y productiva,
versátil y de fácil manejo gracias a las nuevas tecnologías. Sin embargo, la pérdida de
funcionalidad en las membranas celulares ocasionada incluso a bajas temperaturas
provoca cambios considerables en la calidad sensorial y nutricional de los productos
(SPIESS y BESHNILIAN, 1998).Durante la deshidratación tiene lugar un transporte
simultáneo de calor y materia. En los secadores convectivos, el calor se transfiere al
alimento mediante una corriente de aire caliente que además de transmitir el calor
necesario para la evaporación del agua, es también el agente transportador del vapor de
agua que se elimina del alimento (FITO et al., 2001). Al calentar el producto por
convección, el calor penetra hacia el interior del alimento a través de la superficie
principalmente por conducción, mientras que la humedad debe salir a través de ella, por lo
que el gradiente de temperatura es contrario al gradiente de humedad. En consecuencia,
únicamente se produce el secado o la reducción del contenido en agua cuando el interior
ha alcanzado suficiente temperatura para que nuevamente la humedad emigre hacia la
superficie y, finalmente, al exterior (ASTIRRAGA-URQUIZA y ASTIRRAGA-AGUIRRE,
1995). Aunque la fuerza impulsora para el calentamiento es el gradiente de temperatura,
para la transferencia de materia lo es, en este caso, el gradiente de concentración de
agua existente entre el interior y la superficie seca.
El secado por convección es frecuentemente un proceso lento, que requiere altas
temperaturas externas para generar las diferencias de concentración requeridas (FITO et
al., 2001). Como consecuencia, los mecanismos de transferencia de calor y de materia
5
durante el proceso dependerán de variables inherentes al aire de secado (temperatura,
velocidad másica, humedad, características del flujo, etc.) y al producto (humedad, forma,
estructura, etc.). En este sentido, el desarrollo de nuevos productos a base de fruta
deshidratada, de alta calidad, con una vida útil razonable y atractivos para el consumidor,
resultaría interesante para ampliar y diversificar su disponibilidad en el mercado.
Hipótesis de la presente investigación: es factible elaborar láminas de frambuesa con
adición de diferentes semillas funcionales (chía, sésamo y linaza) e incorporación de
sucralosa en polvo como endulzante con un buen grado de aceptación sensorial.
Con lo antes mencionado, se proponen los siguientes objetivos:
Objetivo general:
Elaborar láminas de fruta naturales con la adición de diferentes semillas y sucralosa, sin
preservantes ni aditivos químicos.
Objetivos específicos:
-
Caracterizar las propiedades físico-químicas de la pulpa de fruta (frambuesa).
-
Determinar tiempo y temperatura en el secado, adecuados para la elaboración de
estas láminas de fruta.
-
Evaluar la factibilidad de producir láminas de fruta con adición de diferentes
semillas y sin aditivos, ni preservantes.
-
Determinar la concentración de compuestos antioxidantes (polifenoles y
antocianinas) de las láminas de fruta.
-
Determinar la capacidad antioxidante de las diferentes láminas.
6
2 MATERIAL Y MÉTODO
2.1 Ubicación de la Investigación
La presente investigación se llevó a cabo en los Laboratorios de Análisis Instrumental, de
Diseño de Productos y de Propiedades Físicas y Funcionales. Además de la Planta Piloto
del Instituto de Ciencia y Tecnología de los Alimentos (ICYTAL), de la Facultad de
Ciencias Agrarias, Universidad Austral de Chile.
2.2 Material
2.2.1 Materia prima. La materia prima utilizada para este trabajo fue frambuesa (Rubus
idaeus), obtenidas a través de un agricultor de la zona cercana a Valdivia. Además de
diferentes semillas (chía, linaza y sésamo) y sucralosa en polvo.
2.2.2 Utensilios, instrumentos y equipos empleados. A continuación se presenta el
siguiente listado de materiales y reactivos utilizados en este trabajo.
-
-
Fuentes (grandes y chicas) de plástico, envases de aluminio, polietileno de alta
densidad, esponjas y paños para limpiar área de trabajo. Piseta (alcohol al 70%)
Termoselladora eléctrica, marca “KINGPAK”
Despulpadora (manual) de cuerpo de acero inoxidable
Congelador de la Planta Piloto (ICYTAL)
Horno con flujo de aire, marca “EQUIPOTEL”
Termocupla tipo T marca “Digi-Sence”
Balanza digital de dos dígitos, marca ARQUIMED, modelo AND GF-4000
Material para evaluación sensorial
 Platos bajos (blancos)
 Vasos plásticos
 Lápices y hojas (test de aceptabilidad)
Material para determinación de compuestos antioxidantes (extractos, polifenoles y
antocianinas)
 Balanza semi analítica marca “ DENVER”
 Tubos falcon de 100 mL
 Agua desionizada a 30°C (acondicionada)
 Estufa, marca “GERMANY” modelo GFL-3032
 Centrífuga, marca “ CENTRIFUGE ” modelo PLC-025
 Reactivo de ácido gálico (diferentes concentraciones)
 Reactivo, solución de Foilin-Ciocalteau, marca “MERCK”
 Solución de carbonato de sodio anhidro (al 20% p/v)
 Reactivo 2,2-Difenil-1-picrilhidracilo (DPPH)
 Solución de metanol al 100%
 Espectrofotómetro de marca LAB-TEC, modelo Rayleigh UV.
7
-
Material de análisis físico-químico en laboratorio
 Peachímetro marca “HILAB” modelo PHS-25CW de +0,1 unidad de pH a
25°C
 Matraz Elenmeyers de 250 mL
 Pipeta 2 mL
 Vasos de precipitados de 50 ml y 250 mL
 Solución de NaOH a 0,1 N
 Refractómetro ABBÉ.
 Soluciones buffer (pH 4,0 y 7,0)
2.3 Método
2.3.1 Proceso de elaboración de las láminas. A continuación, en la FIGURA 1, se
presenta una línea de flujo donde se visualizan todas las etapas a través de las cuales se
procesó la fruta (frambuesa). Y se describen las etapas más relevantes por las cuales se
obtuvieron los productos finales.
2.3.1.1 Almacenamiento previo de la materia prima (fruta). Una vez recepcionada la
fruta (frambuesa), fue lavada con agua clorada a una concentración de 2 ppm. Después
se almacenó en bolsas de plástico transparente (2 kg cada unidad), se pesó 1 kg de fruta
por cada bolsa y en seguida con la ayuda de una termoselladora se procedió a cerrar.
Luego fueron llevadas al congelador de la planta piloto, a una temperatura de
aproximadamente -18°C por el tiempo que fue necesario para este trabajo.
2.3.1.2 Despulpado de la fruta. Para esta etapa se utilizó una despulpadora manual de
tornillo si fin de acero inoxidable.
2.3.1.3 Envasado y almacenado de la pulpa de fruta. La pulpa obtenida (resultado de la
etapa anterior) fue dejada el bolsas de plástico (polietileno) transparente y selladas, cada
bolsa con 1 kg de pulpa, para luego ser almacenadas en el congelador de la planta piloto
(ICYTAL) a una temperatura de -18°C aproximadamente hasta que fueron utilizadas en la
elaboración de las láminas.
2.3.1.4 Elaboración de las muestras. Se descongeló una bolsa de pulpa la tarde anterior
al día de elaboración del producto, por un periodo aproximado de 12 hrs a temperatura
ambiente (10°C a 15°C) y dejada en un bol limpio y cubierta con una bolsa de plástico
negra, para reducir contaminación y riesgo de deterioro por la luz.
Ya descongelada se llevó al laboratorio de sensorial, donde se encuentra el horno a
utilizar en la etapa de secado, y se inició la elaboración de las muestras a secar con la
adición de sus correspondientes concentraciones de las diferentes semillas y sucralosa.
Se utilizó envases de 18 cm de ancho por 20 cm de largo por 1,5 cm de alto (modificados
para este trabajo) de aluminio, con base de cartón con película de aluminio y un forro
interno de polietileno de alta densidad (evitar adherencia de la mezcla con el aluminio).
8
En el pesaje de cada componente, para la elaboración de este producto (semillas, pulpa y
sucralosa) y su correspondiente envase (aluminio, lámina de polietileno y una base de
cartón) para realizar la mezcla, estos valores ya determinados por ensayos previos. Para
ello, se utilizó una balanza de plato digital de 2 decimales, siendo calibrada y tarada para
cada uso.
2.3.1.5 Secado. Cada muestra fue colocada en el horno, previamente encendido y
establecida la temperatura de trabajo con la ayuda de una termocupla para verificar y
registrar la temperatura a la cual se quiere trabajar (33-38°C) y por un periodo de 12 hrs
(aproximado) hasta que su porcentaje de agua final estuviera en el rango de 10% a 15%.
Cada muestra fue puesta dentro del horno para que el secado (flujo de aire) llegue de
manera más homogénea al producto. Teniendo cuidado en la manipulación de estos.
2.3.1.6 Envasado. Cada producto se dejó enfriar por un periodo de 30 minutos
aproximadamente a temperatura ambiente (10 a 15°C). Luego fueron cortadas con una
tijera grande (limpia y desinfectada) con las siguientes dimensiones: 4 cm de ancho y 12
cm de largo, para luego ser envasado en sobres de 6 cm de ancho por 14 cm de largo en
láminas de aluminio y posteriormente selladas. Y en su interior llevan cartón forrado en
una cara con una película de aluminio de igual tamaño de la lámina.
El envase fue un sobre de papel de aluminio, con las siguientes dimensiones: 6 cm de
ancho por 16 cm de largo, elaborado para este producto.
9
Recepción frambuesa
Lavado (agua 2 ppm cloro)
1 kg de fruta
Pesaje y almacenado
(Bolsas de 1 kg a -18°C)
Despulpado de la
frambuesa
Rendimiento 75 %
(750 g de pulpa)
Congelación pulpa
(Bolsas 1 kg a -18°C)
Descongelación de la
fruta (10-15°C)
Elaboración muestras
(Pulpa, semilla y sucralosa)
Secado
(Horno flujo aire a 33-38°C)
100 g por cada
muestra (total 6 unidades)
Peso final por cada unidad
15 g
Enfriado (15°C), cortado y
pesado de láminas
Envasado y almacenado
(temperatura ambiente)
Tamaño 4x12 cm (c/u)
(sobres de papel aluminio)
FIGURA 1 Línea de flujo de la elaboración de láminas de frutas.
10
2.3.2 Diseño Experimental. Se aplicó un diseño experimental de un factor, para este
trabajo fue la semilla, a tres niveles (chía, linaza y sésamo) y a dos concentraciones que
fueron al 1% y 2 %, respectivamente. Se realizaron tres repeticiones a una temperatura
(33 a 38°C). Además se adicionó una concentración constante de sucralosa en polvo (400
mg/kg de pulpa). Utilizando como variable de respuesta el porcentaje de humedad final,
actividad de agua y sensorial (aceptabilidad).
Además de análisis para caracterizar el producto final que fue la actividad de agua (aw),
concentración de polifenoles y antocianinas, capacidad de oxidación (DPPH). El factor
evaluado para este producto, lámina de frambuesa (Rubus idaeus) se muestra en el
siguiente FIGURA 2, el cual se realizó tres veces con un total de 18 muestras elaboradas.
FIGURA 2 Diagrama del diseño experimental.
2.3.3 Análisis físico-químico de la materia prima (pulpa de frambuesa). En relación
con la caracterización de la materia prima (fruta) y posteriormente la elaboración de la
pulpa, se realizaron mediciones instrumentales, para cada repetición, que fueron los
siguientes parámetros: sólidos solubles (°Brix), pH y acidez.
En la medición de los sólidos solubles se utilizó un refractómetro abbé el cual se ajusta
de modo que a 20º C, registró un índice de refracción para el agua destilada de 1,333; es
decir un contenido de sólidos solubles de cero.
Luego se coloca una pequeña cantidad de pulpa (2 a 3 gotas) y se distribuye formando
una capa entre el par de prismas del refractómetro, el cual ya está equilibrado, y luego se
cierran los prismas. Se ilumina convenientemente el campo de visión y se mide el ángulo
límite mediante una cruz de hilo que se coloca sobre el límite claridad – oscuridad (G)
(parte superior del campo visual) moviendo el tubo del refractómetro. El índice de
refracción se lee en la parte inferior del campo visual. Se lee directamente la
concentración de los sólidos solubles (ºBrix).
11
Después de cada medida se limpia con agua destilada y se seca con toalla de papel
desechable cuidadosamente la superficie de los prismas. Debe tenerse cuidado de no
rayar los prismas.
Para la medición del pH, se realizó en un peachímetro marca “HILAB” el cual se calibró
(estándar de EE.UU. BUFFER) siguiendo el protocolo establecido.
Se procedió de la siguiente manera: se extrajeron 30 mL de la pulpa y se introdujeron en
un vaso precipitado de 100 mL. Después se hizo la medición de la temperatura (uso de
termómetro) y se introdujo el valor al equipo. En seguida, se tomó el electrodo del
peachímetro (HILAB) y se dejó en la pulpa, revolviendo por un instante y no tocando las
paredes del vaso, para obtener un valor correcto. Luego se debió esperar hasta que el
valor final del equipo se haya estabilizado. Al finalizar la medición, se deja el electrodo
lavado con agua destilada y cubierto con la solución protectora del instrumento, apagado
y desconectado de la corriente.
En la determinación del porcentaje de acidez, se realizó con el método de potenciometría.
Este se hizo utilizando el peachímetro (HILAB), además del uso de solución de hidróxido
de sodio al 0,1 N. En donde a la pulpa (25 mL) se le incorporó el electrodo y se fue
adicionando, de manera lenta y cuidadosa, esta solución con la ayuda de una pipeta,
hasta llegar a la lectura de 8,2-8,3 de pH. El gasto (mL) de la solución de NaOH al 0,1 N y
el valor inicial (ml) de pulpa son introducidos a una formula y se calculó el porcentaje de
acidez de la pulpa de fruta.
2.3.4 Determinación de la concentración de compuestos antioxidantes. Este análisis
se realizó a cada lámina, un total de 6 productos, con 3 semillas diferentes (chía, linaza y
sésamo) a 2 concentraciones diferentes (1% y 2%), respectivamente.
Con la obtención de los extractos metanólicos, se realizó (para cada lámina) el pesaje de
1 gramo del producto en una balanza semi analítica (sensibilidad 0,001 g) y en seguida se
molió en un mortero de loza. Luego la muestra molida se transfirió a un tuvo falcon de 50
ml y se le adicionó 20 mL de agua desionizada previamente acondicionada a temperatura
de 30°C. Inmediatamente, la muestra con solvente se llevó a una estufa (GFL-3032) y se
mantuvo bajo agitación a 170 rpm por 20 minutos a 30°C. Terminada esta etapa, se
procedió a sacar los diferentes tubos y se colocaron en el interior de la centrifuga (4 tubos
y después 2) y se dejaron a 4500 rpm por un periodo de 5 minutos.
Obtenidos los extractos de la centrifugación fueron guardados en los tubos falcon de 50
mL y protegidos por papel de aluminio (cada uno) y luego mantenidos bajo refrigeración.
Luego se realizó la determinación de los polifenoles totales por colorimetría mediante el
método Folin-Ciocalteau (MERCK) a partir de los extractos obtenidos con el
procedimiento anterior descrito. Donde, se construyó una curva patrón con una solución
de ácido gálico a diferentes concentraciones (150-750 mg/mL) y las preparaciones de
12
estas fueron realizadas con la descripción que sigue a continuación. Al igual que la
preparación del “blanco” que sólo se adicionó a la mezcla agua desionizada. En la
preparación de las muestras, se utilizaron tubos limpios y se fueron adicionando por
separado, 40 μL del extracto, mas 3,16 mL de agua desionizada y luego 200 μL del
reactivo Folin-Ciocalteau (MERCK). Se agitó y se dejó en la oscuridad por 5 minutos.
Transcurrido este periodo de tiempo se agregaron 600 μL de una solución (preparada con
anterioridad con adición de agua desionizada) de carbonato de sodio anhidro (MERCK) al
20% p/v y se dejó la mezcla reaccionar bajo la oscuridad y por un tiempo de 2 horas.
Posteriormente, se midió la absorbancia a 765 nm en espectrofotómetro (BENVENUTI et
al., 2004; WONG et al., 2006) y se obtienen las lecturas (valores de absorbancia)
correspondientes a cada muestras analizadas.
Luego se compararon con una curva de patrón (r2 = 0.9916) usando estándares de
solución de ácido gálico (150-750 mg/L). El contenido de fenoles totales se determinó
como los equivalentes de ácido gálico (GAE, mg de ácido gálico/g de extracto).
En cuanto a la determinación de las antocianinas totales se realizó por el método pHdiferencial utilizando dos sistemas de tampón (SELLAPPAN et al., 2002). En tubos falcon
diferentes se mezcló 0,2 mL del extracto original (de los seis productos finales) con 1,8
mL de dos buffer diferentes: buffer de cloruro de potasio a pH 1,0 y buffer acetato de
sodio a pH 4,5. En seguida, para cada una de las mezclas extracto-buffer se midió la
absorbancia a 510 y 700 nm utilizando espectrofotómetro de marca LAB-TEC, modelo
Rayleigh UV 1601. La absorbancia fue calculada por:
A = (A510 nm – A 700 nm)pH 1,0 - (A510 nm – A 700 nm)pH 4,5
La concentración de las antocianinas (CAM) en mg/L fue calculada en base al monómero
cianidina-3-glucósido de acuerdo a la siguiente ecuación:
CAM = A x PM x FD x 1000 / (ε x 1)
Donde: A = Absorbancia, PM = Peso Molecular (449,2 g/mol) de cianidina-3-glucósido, FD
= Factor de Dilución y ε = absorptividad molar (26.900) de cianidina-3-glucósido. La
concentración final de las antocianinas (mg/100 g) se calculó basándose en el volumen
total de extracto y el peso de la muestra.
Para correlacionar con la prueba del DPPH se prepararon diluciones a partir de los
extractos primarios de cada muestra (láminas elaboradas) y a cada una de ellas se
determinó el contenido de antocianinas.
2.3.5 Determinación de la capacidad antioxidante. Con los extractos anteriormente
obtenidos se procede a la inhibición del radical libre, en donde la capacidad antioxidante
13
se basó en la medida del secuestro de un radical libre por los compuestos antioxidantes
presentes en los extractos de cada lámina. En este caso se utilizó el radical estable 2,2Difenil-1-picrilhidracilo (DPPH), el cual se decolora en presencia de compuestos con
capacidad de captación de radicales libres (VON GADOW et al., 1997; ATOUI et al.,
2005). Para este fin, se utilizó una solución metanólica de DPPH (Sigma-Aldrich) a
concentración de 5,6x10-5 M, fue preparada en el laboratorio con solución de metanol al
100%, una cantidad de 10 mL y después fue medida su absorbancia, la cual se debió
ajustar hasta que de un valor entre 0,7-0,8 y esta fue medida a 515 nm.
Luego se evaluó la reacción de inhibición del radical libre, se agregaron 50 μL de los
diferentes extractos de las láminas de fruta sobre 1.950 μL de la solución de DPPH en un
tubo falcon de 50 ml, se agitó (vortex). Lo anterior se repitió para los seis productos.
Se dejaron las mezclas por un periodo de 30 minutos. A continuación se preparó el
espectrofotómetro, colocando el valor a medir de 515 nm y se llenaron las
correspondientes cubetas con las mezclas y el blanco (referencia) y se realizó la lectura.
Los valores son entregados por la pantalla del equipo.
Se realiza el cálculo del porcentaje de inhibición del radical libre (%IRL) según la siguiente
ecuación:
% IRL =
A(t=0 min) – A(t=30 min)
A(t=0 min)
x 100
2.3.6 Determinación de la actividad de agua de las láminas. Para conocer los valores
de actividad de agua que contiene cada lámina se utilizó un higrómetro, marca LUFFT (el
cual fue calibrado por un periodo de 2 horas antes) de proceder con las respectivas
mediciones.
En seguida se tomó de cada lámina terminada 2 g (aproximado). Con los cuales se
procedieron, de manera separada, a cortar en finos trozos con un cuchillo en una tabla de
picar para luego depositarlos en el recipiente de metal del instrumento que tiene por
objetivo contener las muestras picadas. Se procedió a tapar con el reloj del higrómetro y
se deja así por un periodo de 2 horas. Luego de transcurrido este periodo se realiza la
lectura, teniendo en cuenta el registro de la temperatura a la cual estuvo expuesta
(corrección del valor final).
2.3.7 Análisis sensorial. Mediante este test es posible conocer una probable reacción del
consumidor. Indica los aspectos que hacen al producto deseable o indeseable. No puede
indicar la total preferencia del público.
14
Cuando se desea conocer el grado de aceptabilidad se debe agregar una escala de
grados de aceptación, para esta investigación fue continua. La forma más simple es
preguntar al degustador si le gusta o disgusta el producto.
Este análisis se realizó en el laboratorio del edificio ICYTAL, el cual cuenta con las
cabinas respectivas, para cada persona que va a evaluar los productos. Contó, para cada
una de ellas (27 evaluadores, no entrenados) con un plato blanco con cada unidad de
muestra identificada, además de un vaso con agua, un trozo de papel absorbente, esto es
por cada muestra degustada se fueron enjuagando (la boca) y así poder analizar la
siguiente muestra de las láminas. Lápiz y hoja impresa con el formato correspondiente al
tipo de test a realizar (en este caso la prueba de aceptabilidad), el cual fue respondido por
cada persona.
Antes de realizar la evaluación, se les entregó las instrucciones necesarias para efectuar
esta prueba y resolviendo las dudas presentadas por los panelistas presentes.
15
3. RESULTADOS
3.1 Rendimiento de la fruta en la elaboración de pulpas y muestras
Se utilizó para cada elaboración de pulpa, un 1 kg de fruta congelada, la cual fue lavada y
posteriormente procesada. A continuación en el CUADRO 1, se observan los resultados
de los pesos (gramos) versus rendimientos (porcentaje) obtenidos en esta etapa, donde
los valores se encuentran en un rango de rendimiento por sobre el 65% hasta alrededor
del 77%.Esto permitió obtener 6 a 7 unidades de pulpa para el proceso de secado.
CUADRO 1 Rendimiento de la fruta en la elaboración de pulpa y muestras.
Elaboración
pulpa
Peso fruta
inicial (kg)
Peso pulpa
(g)
Rendimiento
(%)
Muestras de 100 g
(c/u)
Pulpa 1
1
768,22
76,8
7
Pulpa 2
1
742,38
74,2
6
Pulpa 3
1
666
66,6
6
3.2 Análisis instrumental de la materia prima (pulpa)
En el CUARDO 2 se presentan los valores de los parámetros analizados que fueron pH,
sólidos solubles (°Brix) y porcentaje de acidez; esto se realizó a cada pulpa que se utilizó
en cada una de las repeticiones en la etapa de secado.
En el parámetro de pH, los valores indican que se mantuvieron cercanos al 2 y 3, lo cual
es una pulpa ácida y cercana al valor que tiene la fruta fresca.
Para los sólidos solubles (°Brix), el valor de la pulpa bordeó los 10 a 11°Brix, esto indica
que la modificación (reducción) en la pulpa fue mínima en relación a la fruta fresca, ya que
su valor fue cercano a los 12,8°Brix en la frambuesa fresca.
En cuanto al porcentaje de acidez,
este se encuentra cercano al 2 y 3%,
respectivamente. Los valores están en un rango que es mínimamente inferior, ya que su
contenido con respecto al valor de la fruta fresca fue de 2,2% de acidez (MORALES et al.,
2009).
16
CUADRO 2 Datos del análisis instrumental realizado a cada pulpa en las diferentes
repeticiones de secado.
Mediciones Instrumentales
Valores
Pulpa
pH
°Brix
Acidez (%)
(1) Los valores corresponden al promedio + desviación estándar
2,81 ± 0,02 (1)
10,00 ± 0,50
1,92 ± 0,45
CUADRO 3 Datos de literatura de análisis instrumental de frambuesa fresca
Mediciones Instrumentales
Frambuesa fresca
Valores
pH
°Brix
Acidez (%)
3,0 - 3,3
10,0 - 12,8
1,8 - 2,2
3.3 Etapa de secado de las muestras
En esta etapa se realizó un total de 3 repeticiones con un total de 6 muestras en cada
proceso, utilizando el horno eléctrico (flujo laminar) a una temperatura que fluctuó entre
33-38°C por un periodo de 11-13 horas, hasta llegar a un porcentaje de humedad final
que estuviera en el rango de 10-15 %.
Las muestras se trabajaron bajo las mismas condiciones de temperatura. La exposición
de la pulpa a una corriente de aire caliente paralela a la bandeja se asemeja al flujo de un
fluido sobre una placa plana en la que incide con ángulo cero. Al pasar el aire caliente
sobre la bandeja que contiene el puré se produce la eliminación de agua, produciéndose
la deshidratación del material, obteniendo finalmente una lámina de pulpa, teniendo como
resultado un espesor aproximado de 1 mm.
Como se pueden observar en las FIGURAS 3, 4 y 5, las curvas de secado muestran la
tendencia de forma exponencial a una curva de secado correspondiente a un sólido no
poroso, el cual contiene líquido en su interior.
En general, siempre estuvieron presentes las dos zonas principales de la curva de
velocidad de secado: el periodo de velocidad constante y el periodo de velocidad
decreciente.
Durante el primer periodo de la curva, el comportamiento significa que la superficie de las
muestras está muy húmeda al principio y sobre ellas hay una película de agua continua.
Esta capa de agua es agua libre y actúa como si el sólido no estuviera presente. La
velocidad de evaporación con las condiciones establecidas para ésta operación, es
independiente de la pulpa y esencialmente igual a la velocidad que tendría una superficie
17
líquida pura. Sin embargo, las ondulaciones y hendiduras en la superficie de la pulpa
ayudan a obtener una velocidad más alta de la que tendría una superficie completamente
plana.
Durante el periodo de velocidad decreciente existe un punto de contenido crítico de
humedad libre. En este punto no hay suficiente agua en la superficie para mantener una
película continua. La superficie ya no está totalmente húmeda, y la porción mojada
comienza a disminuir durante el periodo de velocidad decreciente hasta que la superficie
queda seca en su totalidad.
El segundo periodo de velocidad decreciente empieza cuando la superficie está seca en
su totalidad. El plano de evaporación comienza a desplazarse con lentitud por debajo de
la superficie. El calor de evaporación se transfiere a través del sólido hasta la zona de
vaporización. El agua evaporada atraviesa el sólido para llegar hasta la corriente de aire.
En algunos casos no hay discontinuidad definida y el cambio de condiciones de secado
de una superficie con humedad parcial a una superficie completamente seca, es tan
gradual que no se detecta un punto de inflexión.
Es posible que la cantidad de humedad que se elimina durante el periodo de velocidad
decreciente sea bastante pequeña; no obstante, el tiempo requerido fue más largo
(MAUPEY, P. J. F et al., 2001).
Las diferentes ecuaciones corresponden a las líneas de tendencias de las curvas
presentadas en el periodo de secado.
8
7
y = ‐1,20x + 7,9 Kg agua/Kg ms
6
chía 1%
5
chía 2%
4
linaza 1%
3
linaza 2%
y = 5,6 e‐ 0,12x
sésamo 1%
2
y = 1,69 e ‐0,118x
1
sésamo 2%
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Tiempo (h)
FIGURA 3 Repetición 1. Curvas de pérdida de humedad en un periodo de 13
horas.
18
8
7
kg agua/kg ms
6
chía 1%
y = ‐5,34x – 6,69
5
chía 2%
4
linaza 1%
3
linaza 2%
y = ‐1,06 ln (x) + 2,95
2
sésamo 1%
sésamo 2%
1
y = 0,52x ‐ 0,47
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
tiempo (h)
FIGURA 4 Repetición 2. Curvas de pérdida de humedad en un periodo de 13 horas.
8
7
y = ‐2,52x + 9,22 kg agua/kg ms
6
5
chía 1%
y = ‐3,52x + 10,21
chía 2%
4
3
2
y = 4,42 e‐0,22x
y = 3,53e – 0,3x
sésamo 1%
sésamo 2%
y = 0,27x ‐ 0,32
1
y = 0,075x ‐ 0,68
linaza 1%
linaza 2%
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
7,5
8
8,5
9
9,5
10
10,5
11
11,5
0
tiempo (h)
FIGURA 5 Repetición 3. Curvas de pérdida de humedad en un periodo de 11,5
horas.
19
3.4 Humedad final
En lo que se refiere al porcentaje de humedad final, es una medida de “toda” la cantidad
de agua en el sistema del alimento (FALCÓN, 2012).
Los porcentajes de humedad final de las láminas CUADRO 4, se calcularon por la
diferencia de peso que presentaron las muestras al final de la etapa de secado.
Como resultado de este proceso, se obtuvo como valor mínimo un 10,17% de la lámina
con semilla de linaza al 1%, en la repetición 1, mientras que el más alto fue de 13,86 % de
la lámina con semilla de chía al 1% realizada en la repetición 3.
Estos porcentajes, estadísticamente no presentaron una diferencia significativa entre la
humedad final y las diferentes semillas a dos niveles de concentración, como se puede
observar en la FIGURA 6
Semillas
FIGURA 6 Valores de las medias de la humedad final para cada lamina con su
correspondiente semilla y concentración.
3.5 Actividad de agua (aw).
La humedad o agua puede ser químicamente ligada o “unida” a las moléculas tales como
proteína, azúcar y sal. El agua unida no es agua disponible para el uso de
microorganismos. Así, la cantidad de aw es una medida real del contenido de agua
disponible para el crecimiento microbiológico y será siempre expresada en una escala de
0,0 a 1,0 (FALCÓN, 2012).
En el CUADRO 4, Los valores de actividad de agua obtenidos a través del instrumento
higrómetro, están en un rango de 0,55-0,65.
20
Los alimentos que se encuentran con una aw entre 0,85 y 0,60 son de humedad
intermedia. Las bacterias patógenas no crecen en este intervalo de aw. La alteración,
ocurre cuando, los microorganismos xerófilos, osmófilos (crecen en altas concentraciones
de azúcar) o halófilos, lo cual no ocurre en este producto. Además, los microorganismos
no se multiplican por debajo de una aw de 0,60 pero pueden permanecer vivos durante
largos períodos de tiempo (FALCÓN, 2012).
CUADRO 4 Valores obtenidos en cada repetición de la etapa de secado para cada
producto.
Repetición
Producto Lámina
Chía 1%
Chía 2%
Linaza 1%
Linaza 2%
Sésamo 1%
Sésamo 2%
Humedad (%)
12,0 + 1,023 (1)
12,7 ± 2,004
11,8 + 1,056
12,6 + 2,007
12,0 + 2,122
13,4 + 1,113
aw
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
(1) Los valores corresponden al promedio + desviación estándar.
3.6 Determinación de concentración de compuestos antioxidantes
A continuación en el CUADRO 5 se observan los valores de concentración del ácido
gálico y su representación gráfica (FIGURA 7) que fue utilizado como referencia para
realizar la curva patrón a través del método Folin-Ciocalteau y así poder determinar la
concentración de los polifenoles totales presentes en las diferentes láminas elaboradas.
Se realizaron lecturas de absorbancia (Abs) a una longitud de onda de 765 nm en el
espectrofotómetro.
CUADRO 5 Datos de la concentración del ácido gálico para obtener curva patrón.
Concentración ácido gálico
(ppm)
000
150
300
450
600
750
Absorbancia
(765 nm)
0,000
0,221
0,412
0,577
0,802
1,100
21
y = 0,0014x ‐ 0,0105
R² = 0,9916
1,2
Absorbancia
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
‐0,2
0
200
400
600
800
Concentración Ácido Gálico (ppm)
FIGURA 7 Representación gráfica de la curva patrón para medición de
concentración de polifenoles totales.
Según el laboratorio de análisis de antioxidantes del Instituto de Nutrición y Tecnología de
los Alimentos (INTA, 2013), la cantidad de polifenoles presentes en frambuesa fresca
tiene un valor mínimo de 2,04 mg EAG/ g peso fresco y máximo de 5,54 mg EAG/ g peso
fresco. Y 4,41 mg EAG/ g peso seco y 11,98 mg EAG/ g peso seco.
En el CUADRO 6 se encuentran los valores correspondientes obtenidos, para conocer la
cantidad de polifenoles totales presentes en las diferentes láminas. Estos están
expresados en mg de equivalentes de ácido gálico (EAG) por gramos de extracto de
muestra (lámina).
Entonces se puede deducir, que los valores obtenidos están dentro del rango descrito por
el INTA, valores en peso seco ya que son láminas obtenidas de pulpa de fruta fresca que
fueron tratadas con una operación de secado. Y que estos componentes no sufrieron
cambios importantes en su contenido de polifenoles totales.
22
CUADRO 6 Resultados del análisis de polifenoles totales.
Extractos
Chía 1%
Chía 2%
Linaza 1%
Linaza 2%
Sésamo 1%
Sésamo 2%
(1) Los valores corresponden al promedio + desviación estándar.
mg EAG/g
9,06 ± 1,124 (1)
6,23 ± 0,230
7,76 ± 1,005
7,26 ± 0,012
8,74 ± 1,430
5,62 ± 1,932
En el CUADRO 7 se observan los valores de los cálculos realizados y las
correspondientes concentraciones de las antocianinas (CAM) presentes en cada lámina
analizada. Los valores obtenidos se encuentran dentro de los valores que están
publicados por otros estudios similares.
Según un estudio realizado, sobre los antocinanos en frutas, la frambuesa fresca tiene un
contenido de antocianinas totales que va entre el 20 y 687 mg/L (no existe un valor
definido por la diversidad en grados de madurez). Este rango de valores corresponde a
las diferentes variedades de frambuesas y a su grado de madurez (RÍOS et al., 2010).
CUADRO 7 Resultado de la concentración de antocianinas (CAM) en las diferentes
láminas.
Muestras
CAM (mg/L)
Chía 1%
262,51 ± 0,006 (1)
Chía 2%
205,40 ± 0,564
Linaza 1%
284,88 ± 1,976
Linaza 2%
189,37 ± 0,043
Sésamo 1%
294,23 ± 1,402
Sésamo 2%
242,47 ± 0,002
(1) Los valores corresponden al promedio + desviación estándar.
3.7 Determinación de la capacidad antioxidante de las láminas (DPPH)
Los valores entregados por el método utilizado para obtener el porcentaje de radicales
libres (%IRL), reveló similitudes con un estudio realizado en la zona central (con igual
método) en donde trabajaron con la extracción metanólica de pulpa de frambuesa y
obtuvieron por cada 1 mg de extracto/ml un valor de 78%, el cual está dentro de un rango
de 75 a 80% del mismo estudio (RÍOS et al., 2010).
Los porcentajes que se tuvieron como respuesta están sobre el valor máximo citado por
el estudio (CUADRO 8).
23
CUADRO 8 Resultado de los porcentajes de inhibición de los radicales libres
presentes en cada lámina.
Muestras (Extractos)
láminas con semillas:
IRL (%)
Chía 1%
77,45 ± 1,056 (1)
Chía 2%
81,02 ± 2,112
Linaza 1%
83,69 ± 1,115
Linaza 2%
86,50 ± 2,007
Sésamo 1%
84,97 ± 1,340
Sésamo 2%
81,40 ± 3,004
(1) Los valores corresponden al promedio + desviación estándar.
3.8 Análisis sensorial, prueba de aceptabilidad
A través de la prueba de aceptabilidad realizados a un grupo de 27 panelistas, no
entrenados, con edades que fluctúan entre los 10 y 65 años, se obtuvieron los datos y
mediante la prueba de comparación múltiple de Tukey, se determinó que no hay
diferencias estadísticamente significativas al 95% para el uso de las diferentes semillas en
la elaboración de estas láminas, como se puede observar en la FIGURA 8.
Semillas
FIGURA 8. Prueba comparación múltiple de Tukey, prueba de aceptabilidad.
24
4. DISCUSIÓN
Al diseñar nuevos productos, como en este caso fue el de elaborar láminas de fruta con
semillas, su importancia radica en el hecho de seguir por el camino del consumo de
alimentos con un mínimo de procesamiento, además de conocer la factibilidad de este
tipo de producto a partir de la frambuesa y la incorporación de las semillas de chía, linaza
y sésamo (de manera separada, por lámina) y cuanto afectarían sus propiedades
benéficas para la salud.
Realizar un producto que sea lo menos intervenido posible, pero que a su vez puedan
disfrutar personas de cualquier edad (niños, jóvenes, adultos y personas de la tercera
edad) en cualquier época del año, manteniendo las características lo más parecida a una
fruta natural con el beneficio de que además contengan semillas incorporadas que
otorgan un mayor valor nutricional (PÉREZ, 2008).
En el procesado de la frambuesa (Rubus idaeus) para la elaboración de estas láminas, se
presentó, en la etapa del despulpado pérdidas importantes si se realiza con la fruta fresca,
es por el alto contenido de agua que estas contienen, pero después se optó por realizar
este proceso con la fruta congelada, de esta manera se pudo mejorar el problema y así
obtener un mejor rendimiento de la fruta. Además, hay una ruptura de los tejidos celulares
de la fruta y por igual una pequeña degradación de los compuestos que allí se
encuentran.
Las pulpas utilizadas en los tratamientos presentaron adecuadas aptitudes para el
procesamiento de las láminas, lo cual fue comprobado a través del análisis de acidez,
°Brix y pH.
Con el secado a esta temperatura (33 a 38°C), el objetivo, es deshidratar la mezcla, ya
que su alto contenido de agua más el azúcar existente, permiten un deterioro rápido por
enzimas y microorganismos. También no se producen daños en los componentes
existentes en la pulpa y semillas.
Se pudo observar con los análisis que los contenidos de polifenoles, antocianinas y su
capacidad de oxidación, fueron similares a las de la fruta fresca. Y con ello se cumpliría el
objetivo de la realización de estas láminas, ya que sus propiedades para el beneficio de la
salud se mantendrían casi intactas. Además de prolongar su vida útil, con el hecho de
deshidratar la pulpa y la temperatura influiría mínimamente en la descomposición de los
antioxidantes presentes (RÍOS et al., 2010).
Era necesario conocer las características de la materia prima (corroborar con datos ya
existentes en la literatura), con la cual se iba a trabajar, para ello se realizaron mediciones
iniciales, para saber que tanto era lo que podría variar con respecto a la fruta fresca, el
despulpado, y posterior deshidratación en los compuestos existentes en la mezcla de la
25
pulpa de frambuesa y si intervenía la presencia de las diferentes concentraciones de
semillas y la sucralosa.
Se logró verificar que los datos de pH, °Brix y porcentaje de acidez, obtenidos de la pulpa
se redujeron, pero a valores que no tenían mayor influencia. O sea, que el despulpado y
la congelación ayudaron a minimizar el deterioro de los componentes (MORALES et al.,
2009).
Para poder tener un conocimiento práctico de la etapa de secado, se realizaron varios
ensayos a diferentes temperaturas, buscando alternativas, y también de los posibles
envases a utilizar para tener un resultado óptimo. Y con ellos se pudo establecer el
procedimiento más adecuado de trabajo para elaborar este producto, además de mejorar
el envase, este influyó de manera importante en el aspecto visual final de las láminas.
Otro de los aspectos relevantes de este trabajo fue la homogenización de los diferentes
componentes que se utilizaron en la elaboración, para tener una lámina, atractiva y de
fácil manipulación de parte del futuro consumidor.
Se pudo comprobar en la obtención de estos productos, que no necesitaban la ayuda de
aditivos como gelificante, solo bastaba con los componentes propios de la fruta, semillas y
sucralosa los que lograron que este producto pudiera mantener la característica final de la
lámina, o pieles de fruta, llamados así, en otros países.
Además, quedó demostrado que se pueden utilizar las semillas de chía, linaza y sésamo
a los dos niveles de concentración, ya que las diferencias presentadas eran mínimas,
estas no afectan en el sabor ni en la gelificación final (textura) de los productos.
El secado era fundamental realizarlo en ensayos para tener una predicción del
comportamiento de la pulpa (mezcla) en esta etapa, conocer los cambios físicos de la
pulpa de frambuesa mas la semilla tratadas en un rango de temperatura de 33 a 38°C;
esto dio como respuesta, que no presentaban características negativas al producto
terminado, como por ejemplo, al momento de retirar la lámina del envase no quedaran
residuos adheridos a éste, que para el producto es muy relevante.
Por otro lado, los análisis finales, se enfocaron en los antioxidantes presentes y conocer,
a través de estos, si variaron de importancia en relación al consumo de manera natural.
Así mismo, la humedad y actividad de agua, y sus valores están dentro de un rango que,
por estudios anteriores, no representaran un riesgo para la salud del consumidor
(FALCÓN, 2012).
Esto se debe por ser un producto acido y de humedad intermedia, que no permite el
crecimiento de microorganismos, sobre todo de bacterias patógenas (FALCÓN, 2012).
26
Se utilizó un envase para este producto, utilizando sobres polilaminados con aluminio, en
forma de sobre y en su interior se encontraría la lámina recién terminada. Después fue
sellado y depositado en una estufa a 37°C, por un periodo cercano a los 10 días.
Este proceso, finalmente dio como resultado que se mantenían intactas las características
finales, como si estuviese recientemente procesado.
27
5 CONCLUSIONES
De este trabajo se puede inferir que la hipótesis presentada, referida a la elaboración de
las láminas con diferentes concentraciones de semillas (1% y 2%) y adición de sucralosa
(concentración constante) se aprueba, ya que no se presentaron diferencias significativas
(estadísticamente) en los resultados que se obtuvieron en la realización de los diferentes
análisis practicados en este trabajo. En otras palabras, no influiría el tipo de semilla
utilizada, sólo en el aspecto visual.
Con respecto a la deshidratación del producto, no hubo variación en el comportamiento
del secado, comparado con lo descrito por autores en la teoría de cinética de secado. Ya
que en las curvas (de cada producto) se presentaron las etapas o tramos principales para
este tipo de procesado.
Con las características finales de producto, o sea, actividad de agua y su acidez podemos
decir que bajo estas condiciones resultaría un producto seguro desde el punto de vista del
proceso.
Los compuestos relevantes de la fruta, que son los antioxidantes (polifenoles,
antocianinas) las que se encontraron en cantidades semejantes a las de la fruta fresca.
Los valores obtenidos en las metodologías realizadas no actúan de igual manera para las
semillas (enteras) incorporadas en las láminas y en la porción pulpa deshidratada, ya que
sus composiciones son totalmente diferentes por su naturaleza.
Los envases (sobres polilaminado con aluminio) cumplieron la función de mantener el
producto terminado.
28
6 BIBLIOGRAFÍA
ABOU-GHARVIA, F. SHAIDI, A.A.Y. SHEHATA, M.M. YOUSSEF.1997. Effects of
processing on oxidative stability of sesame oil extracted from intact and dehulled
seeds. Journal of the American Oil Chemists’ Society, 74, pp. 215–221
ANTTONEN J., M. y KARJALAINEN O., R. 2005. Environmental and genetic variation of
phenolic compounds in red raspberry. Journal of Food Composition and Analysis
18(8): 759–769.
ARMSTRONG, B.; MANN, J.; ADELSTEIN, A. y ESKIN, F. 1975. Comodity consumption
and ischemic heart disease mortality, with special reference to dietary practices.
Journal of Chronic Diseases, 28,455-469.
ASTIRRAGA-URQUIZA, J. y ASTIRRAGA-AGUIRRE, J. 1995. Hornos de alta frecuencia
y microondas. Teoría, cálculo y aplicaciones. Mc Graw-Hill. Disponible (en línea): <
http://orton.catie.ac.cr/cgibin/wxis.exe/?IsisScript=LIBRO.xis&method=post&formato
=2&cantidad=1&expresion=mfn=020816> Consultado 15/07/2013.
ATOUI, A.K.; MANSOURI, A.; BOSKOU, G.; KELAFAS, P. 2005. Tea and herbal
infusions: Their antioxidant activity and phenolic profile. Food Chemistry, 89 (1):2736.
BABU, U. S. y WIESENFELD, P. W. 2003. Nutritional and Hematological Effects of
Flaxseed. In: Thompson, L.U.; Cunanne, S.C.(ed.). Flaxseed in Human Nutrition.
2nd edn.,Champaign, Illinois AOCS Press. pp. 150-173.
BARNDT, R. L. y JACKSON, G. 1990. Stability of sucralose in baked goods. Food
Technol., 44(1):62-6.
BENVENUTI, S., PELLATI, F., MELEGARI, M., BERTELLI, D. 2004. Pholifenols,
anthocyanins, ascorbic acid, and radical scavenging activity of Rubus, Ribes, and
Aronia. Journal of Food Science, 69 (3): FCT164-FCT169.
BINNS, N. M. 2003. Sucralose: Alt sweeteners and light. Nutr. Bull. BNF., 29(1):53-8.
CHANG, W.-J. YEN, S.C. HUANG, P-D. 2002. Duh Antioxidant activity of sesame
coat.Food Chemistry, 78, pp. 347–354
COATES, W., y AYERZA, R. 2009. Chia (Salvia hispanica L.) seed as an n-3 fatty acid
source for finishing pigs: Effects on fatty acid composition and fat stability of the
meat and internal fat, growth performance, and meat sensory characteristics. Journal
of animal science, 87(11), 3798-3804.
29
CHILE, INSTITUTO DE NUTRICIÓN Y TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS (INTA).
2013. Portal Antioxidantes.com. Disponible (en línea)
<http://www.portalantioxidantes.com/orac-base-de-datos-actividad-antioxidante-ycontenido-de-polifenoles-totales-en-frutas/ >Consultado 20/07/2013.
FALCÓN, L. C. S. 2012. FISICO QUIMICA DE ALIMENTOS. Disponible (en línea)<
http://www.unac.edu.pe/documentos/organizacion/vri/cdcitra/Informes_Finales_Inves
tigacion/IF_DICIEMBRE_2012/IF_SANEZ%20FALCON_FIQ/FINAL%20PARTE%20
1.pdf> Consultado 21/07/2013.
FITO, P.; ANDRÉS, A.; BARÁT, J. y ABORS, A. 2001. Introducción al secado de
alimentos
por aire caliente. Editorial Universidad Politécnica de Valencia.
Disponible
(en
línea):
<http://orton.catie.ac.cr/cgibin/wxis.exe/?IsisScript=AGRIUAN.xis&method=post&for
mato=2&cantidad=1&expresion=mfn=028523 > Consultado 20/07/2013.
GUERRERO, J.; CIAMPI, L.; CASTILLA, A.; MEDEL, F.; SCHALCHLI, H.;
HORMAZABAL, E.; ALBERDI, M. 2010. Antioxidant capacity, anthocyanins, and
total phenols of wild and cultivated berries in Chile. Chilean Journal of Agricultural
Research, 70(4), 537-544.
GRICE, H. C., y GOLDSMITH, L. A. 2000. Sucralose: an overview of the toxicity data.
Food Chem. Toxicol., 38(2):S1-6.
HENNEKENS, C. 1986. Micronutrients and cancer prevention. New England Journal of
Medicine, 315, 1288-1289.
JAYARAMAN, K.S. y DAS GUPTA, D.K. 1995. Drying of fruits and vegetables. En:
Mujumdar, A.S. (ed.). Handbook of Industrial Drying. New York: Marcel Dekker. 643691.
JACQUES, P.; CHILACKS, L.; MCGANDY, R.; HARTZ, S. 1988. Antioxidant status in
persons with and without senile cataract. Archives of Ophthalmology, 106, 337-340.
Jayaraman, K. S., & Das Gupta, D. K. (1992). Dehydration of fruits and vegetablesrecent developments in principles and techniques. Drying Technology, 10(1), 1-50.
KITA S., MATSUMURA Y., MORIMOTO S., AKIMOTO K, M. FURUYA, N. OKA 1995.
Antihypertensive effect of sesamin. II. Protection against two-kidney, one-clip renal
hypertension and cardiovascular hypertrophy Biological and Pharmaceutical Bulletin,
18, pp. 1283–1285.
KNIGHT I. 1994. The development and applications of sucralose, a new high-intensity
sweetener. Can. J. Physiol. Pharmacol., 72(4):435-9.
MARES-PERLMAN, J.; BRADY, W.; KLEIN, R.; KLEIN, B.; BOWEN, P.;STACEWICZSAPUNTZAKIS, M. y PALTA, M. 1995. Serum antioxidants and age-related macular
30
degenerationin a population-based-control study. Archives of Ophthalmology, 113,
1518-1523.
MAUPEY, P. J. F.; GRAU, A. M. A.; SOROLLA, A. M. A., y BAVIERA, J. M. B. (2001).
Introducción al secado de alimentos por aire caliente. Ed. Univ. Politéc. Valencia.
Disponible
(en
línea):
<
http://books.google.es/books?hl=es&lr=&id=cUEt038sq90C&oi=fnd&pg=PA5&dq=int
roduccion+de+secado+por+aire+caliente&ots=gfrtbiiOAg&sig=TxdPprVVa0Z_9zDM
HGr75r7Wh4M#v=onepage&q=introduccion%20de%20secado%20por%20aire%20c
aliente&f=false> Consultado 23/07/2013.
MORALES, C. G.; HIRZEL, J.; RIQUELME, J.; HERRERA, G.; MADARIAGA, M.,
DEVOTTO, L.; SAN MATÍN J. A. 2009. ASPECTOS RELEVANTES EN LA
PRODUCCIÓN DE FRAMBUESA (Rubus idaeus L.). Boletin INIA-Instituto de
Investigaciones Agropecuarias, (192).
NAMIKI M. 1995. The chemistry and physiological functions of sesame Food Review
International, 11 (1995), pp. 281–329
OLDEMILLA, B. 2002. Beneficios derivados del consumo de frutas y verduras y
perspectivas de futuro. Alimentaria, octubre, 11-19.
OOMAH, B. D.; MAZZA G. y KENASCHUK, E. O. 1996. Dehulling Characteristics of
Flaxseed. Lebens. Wiss. u-Technol 29: 245-250.
PÉREZ, A. M. 2008. Consumo de frutas y hortalizas: efecto benéfico de los compuestos
antioxidantes
sobre
la
salud.
Disponible
(en
línea)<
http://www.cita.ucr.ac.cr/Alimentica/EdicionesAnteriores/Volumen%205,2008/Articulo
/articulo%20de%20frutas.pdf> Consultado 23/07/2013.
RANGKADILOK, N.; WORASUTTAYANGKURN, L.; BENNETT, R. N. y SATAYAVIVAD,
J. 2005. Identification and quantification of polyphenolic compounds in Logan
(Euphoria longana Lam.) fruit. Journal of Agricultural and Food Chemistry 53(5):
1387–1392.
RÍOS-SÁNCHEZ, R.; PEÑA-VARELA, G.; SALINAS-MORENO, Y. 2006. Contenido de
antocianinas totales y actividad antioxidante en frutos de frambuesa (Rubus idaeus
L.) con diferente grado de maduración. Revista Chapingo. Serie Horticultura, 12(2),
159-163.
SHAHIDI, F.; LIYANA-PATHIRANA, C. M. y WALL, D. S. 2006. Antioxidant activity of
white and black sesame seeds and their hull fractions. Food Chemistry, vol. 99, no 3,
p. 478-483.
SELLAPAN, S.; AKOH, C. C., y KREWER, G. 2002. Phenolic compounds and antioxidant
capacity of Georgia-grown blueberries and blackberries. Journal of Agricultural and
Food Chemistry, 50(8), 2432-2438.
31
SEN and BHATTACHARYYA, SEN, M.; BHATTACHARYYA, D.K. 2001. Nutritional
quality of sesame seed protein fraction extracted with isopropanol.Journal of
Agricultural and Food Chemistry, 49, pp. 2641–2646
SHEARER, A.E.H. y DAVIES, C.G.A. 2005. Physicochemical properties of freshly baked
and stored whole-wheat muffins with and without flaxseed meal. J. Food Qual. 28:
137-153.
SPIESS, W. y BESHNILIAN, D. 1998. Osmotic treatments in food processing. Current
state and texture needs. En: Akritidis, C.; Marinos-Kouris, D.; Saravacos, G. (Eds.).
Proceedings of the 11th International Drying Symposium (IDS´98). Thessloniki, Ziti
Editions, volume A, 47-56.
SUGANO, M., INONE, T., KOBA, K., YOSHIDA, Y., HIROSE, N., SHINMEN, Y. 1990.
Influence of sesame lignans on various lipid parameters in rats Agricultural and
Biological Chemistry, 54, pp. 2669–2673
THOMPSON, LU. 2003. Analysis and Bioavailability of Lignans. In: Thompson, L.U.,
Cunnane, S.C.(eds.). Flaxseed in Human Nutrition. 2nd edn, Champaign, Illinois.
AOCS Press. pp. 92-116.
VON GADOW, A.; JOURBERT, E.; HANSMANN, C.F. 1997. Comparison of the
antioxidant capacity of aspalathin with that of other plant phenols of rooibos tea
(Aspalathus linearis), α- Tocopherols, BHT, and BHA. Journal of Agricultural and
Food Chemistry, 45 (3): 632-638.
WILLINER R., M.; PIROVANI E., M. y GUEMES R., D. 2003. Ellagic acid content in
strawberries of different cultivars and ripening stages. Journal of the Science of Food
and Agriculture 83: 842–845.