república bolivariana de venezuela universidad del zulia facultad de

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