0UNIVERSIDAD NACIONAL “HERMILIO VALDIZÁN” HUÁNUCO FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL ACTIVIDADANTIOXIDANTE ANTIOXIDANTEDEL DELAGUAYMANTO AGUAYMANTO(Physalis (Physalis ACTIVIDAD peruviana)FRESCO FRESCOYYDESHIDRATADO DESHIDRATADOCON CONTRES TRES peruviana) PRETRATAMIENTOSDE DEOSMODESHIDRATACIÓN” OSMODESHIDRATACIÓN” PRETRATAMIENTOS TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO AGROINDUSTRIAL Milagros Roxana Francia Osorio Sayet Vetsaveth Barrueta Rivera ASESOR: Mg. ANGEL DAVID NATIVIDAD BARDALES HUANUCO ² PERÚ 2009 1 RESUMEN El trabajo de investigación se realizó en la Universidad Nacional Hermilio Valdizan de Huánuco, y en el CIPNA (Centro de Investigación de productos naturales de la Amazonia) UNAS-Tingo María, con el objetivo de determinar la capacidad antioxidante del aguaymanto (Physalis Peruviana) fresco y deshidratado con tres pretratamientos de osmodeshidratación, asi mismo evaluar las características organolépticas del aguaymanto deshidratado. Los frutos de aguaymanto tuvieron un índice de madurez promedio de 6.86, y un contenido de sólidos solubles de 12 ºBrix. Los agentes osmóticos fueron: miel de abeja (T1), miel de caña (T2) y jarabe de sacarosa (T3). Para el proceso de osmodeshidratación se utilizó 200 gramos de frutos maduros, los cuales fueron sumergidos en los agentes osmóticos por un tiempo de 16 horas a temperatura ambiente, para luego ser sometidos al proceso de deshidratación por un tiempo de 10 horas, a una Tº de 70ºC, obteniéndose al final del proceso un rendimiento promedio de 20 % de fruta deshidratada. El fruto deshidratado, fue sometido a una evaluación organoléptica de los atributos sabor y textura, mediante la prueba no paramétrica de Friedman, los cuales no presentaron diferencias significativas entre los 4 tratamientos. El producto fresco y deshidratado fueron sometidos a una evaluación de la capacidad antioxidante en donde se encontró que el aguaymanto fresco, posee una excelente capacidad antioxidante, inhibiendo de 4.17% a 94.24%, a una concentración de 100-2000 µg/mL, obteniendo así un IC 50 de 2.52 µg/ml, además contiene 6,90 mg CAT/100g de muestra fresca. En el caso del aguaymanto deshidratado, el T 2 fue el que obtuvo el más alto porcentaje de inhibición (49.74%), seguido del T 3 (48.49%), mientras que el T1 obtuvo un 38.66%, seguido del T4 con 35.47%. Se concluyó que existe variación de la capacidad antioxidante entre el aguaymanto fresco y deshidratado, y el proceso de osmodeshidratación ayudó a disminuir las pérdidas de la capacidad antioxidante en comparación con la muestra testigo. 2 SUMMARY The work of investigation was made in the University Nacional Hermilio Valdizan de Huánuco, and in the CIPNA (Research center of natural products of the Amazonia) UNAS-Tingo Maria, with the objective to determine the capacity antirust of aguaymanto (Physalis Peruviana) fresh and dehydrated with three pre-cures of osmodeshidratación, asi same to evaluate the organolépticas characteristics of aguaymanto dehydrated. The fruits of aguaymanto had an index of maturity average of 6,86, and 12 a soluble solid content of ºBrix.The osmóticos agents were:honey of bee (T1), cane honey (T2) and saccharose syrup (T3). For the osmodeshidratación process it was used 200 grams of mature fruits, which were submerged in the osmóticos agents by a time of 16 hours to room temperature, soon to be put under the process of dehydration by a time of 10 hours, to a Tº of 70ºC, obtaining at the end of the process a yield average of 20 % of dehydrated fruit. The dehydrated fruit, was put under a organoléptica evaluation of the attributes flavor and texture, by means of the nonparametric test of Friedman, which did not present/display significant differences between the 4 treatments. The fresh and dehydrated product was put under an evaluation of the antirust capacity in where was that aguaymanto fresh, has an excellent antirust capacity, inhibiting from 4,17% to 94,24%, to a 100-2000 concentration µg/mL, obtaining therefore a 2,52 IC50 of µg/ml, in addition mg CAT/100g of fresh sample contains 6.90.In the case of aguaymanto dehydrated, the T2 was the one that obtained the highest percentage of inhibition (49.74%), followed of the T3 (48.49%), whereas the T1 obtained 38,66%, followed of the T4 with 35,47%. One concluded that variation of the antirust capacity between aguaymanto exists fresh and dehydrated, and the osmodeshidratación process helped to diminish the losses of the antirust capacity in comparison with the sample witness. 3 ÍNDICE 4 CONTENIDO PAGINA I. INTRODUCCIÓN II. MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL 2.1. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA 2.1.1. Aguaymanto 2.1.2. Osmodeshidratación 2.1.3. Deshidratación de frutas 2.1.4. Antioxidantes Naturales 2.1.5. HPLC, High performance liquid chromatography 2.2. ANTECEDENTES O ESTUDIOS REALIZADOS 2.3. HIPÓTESIS 2.4. VARIABLES 1 3 3 3 7 10 15 23 24 26 26 III. MATERIALES Y MÉTODOS 3.1. TIPO Y NIVEL DE INVESTIGACIÓN 3.2. LUGAR Y FECHA DE EJECUCIÓN 3.3. POBLACIÓN, MUESTRA Y UNIDAD DE ANÁLISIS 3.4. TRATAMIENTO EN ESTUDIO 3.5. PRUEBA DE HIPÓTESIS 3.5.1. Diseño de la investigación 3.5.2. Datos registrados 3.5.3. Técnicas e instrumentos de recolección y 27 27 27 27 28 28 29 31 3.6. 3.6.1. 3.6.2. 3.6.3. 3.7. 3.7.1. procesamiento de la información. MATERIALES Y EQUIPOS Materiales Equipos Materia prima e insumos CONDUCCIÓN DE LA INVESTIGACIÓN Caracterización biométrica, fisicoquímica 33 34 y 36 37 37 capacidad antioxidante del aguaymanto fresco 3.7.2. Obtención del aguaymanto deshidratado con tres 3.7.3. pretratamientos de osmodeshidratación Caracterización fisicoquímica, organoléptica capacidad antioxidante del y 40 43 aguaymanto deshidratado IV. 4,1 RESULTADOS CARACTERIZACIÓN BIOMÉTRICA, FISICOQUÍMICA Y CAPACIDAD ANTIOXIDANTE 47 47 5 DEL AGUAYMANTO FRESCO 4.1.1 Caracterización biométrica del aguaymanto fresco 47 4.1.2. 4.1.3. 4.2. Caracterización fisicoquímica del aguaymanto fresco Capacidad antioxidante del aguaymanto fresco OBTENCIÓN DEL AGUAYMANTO DESHIDRATADO 47 50 56 CON TRES PRE TRATAMIENTOS DE 4.3. OSMODESHIDRATACIÓN CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA, 63 ORAGANOLÉPTICA Y CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO 4.3.1. DESHIDRATADO Caracterización fisicoquímica del aguaymanto 63 4.3.2. deshidratado Caracterización organoléptica del aguaymanto 69 4.3.3. deshidratado Capacidad antioxidante del aguaymanto 73 deshidratado V. DISCUSIÓN 4,1 CARACTERIZACIÓN BIOMÉTRICA 77 FISICOQUÍMICA Y CAPACIDAD ANTIOXIDANTE 4.2. 4,3 DEL AGUAYMANTO FRESCO OBTENCIÓN DEL AGUAYMANTO DESHIDRATADO CON TRES PRETRATAMIENTOS DE 78 OSMODESHIDRATACIÓN CARACTERIZACIÓN 80 FISICOQUÍMICA, ORGANOLÉPTICA Y CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO DESHIDRATADO VI. CONCLUSIONES VII. RECOMENDACIONES VIII. LITERATURA CITADA ANEXOS 81 82 83 84 6 I. INTRODUCCIÓN El aguaymanto es un fruto oriundo del Perú, perteneciente al género y especie de Physalis peruviana L. Sus frutos son bayas de color que oscila entre el naranja y el amarillo, y su sabor es una peculiar mezcla de balance perfecto entre lo dulce y lo ácido. Uno de los principales atributos, a parte de las propiedades medicinales y nutritivas que posee el aguaymanto es su capacidad antioxidante, entre ellas el contenido de polifenoles (catequinas), siendo un tema de gran preocupación a nivel mundial, debido al aumento de enfermedades cancerígenas. El aguaymanto se cultiva en diversos países del mundo, siendo producido en la totalidad de los países que conforman la Cordillera de los Andes, desde Venezuela hasta Chile; así como en el lejano continente de 7 África. El Perú, específicamente el departamento de Huánuco, el distrito de Chinchao, es uno de los lugares que cuenta con todas las condiciones para cultivar el aguaymanto. Actualmente se han instalado cerca de 5 Ha, con la finalidad de comercializarlo no solo en estado fresco sino también transformada, permitiendo de esta manera obtener precios más elevados. El Perú se encuentra exportando el Aguaymanto en forma de deshidratado, jugo, fruta seca, mermelada y entre otros. Los principales países de destino son Estados Unidos, Canadá, España, Países bajos, Reino Unido e Italia. La producción nacional del deshidratado aún no ha alcanzado las características adecuadas de calidad, por lo que es necesario realizar investigaciones que permitan mejorar las características de calidad del aguaymanto deshidratado. El trabajo de investigación tuvo como propósito, brindar una alternativa de solución para la producción de aguaymanto en forma de deshidratado, con mejores características de calidad, proponiendo para ello el estudio de tres agentes edulcorantes en la osmodeshidratación (miel de abeja, miel de caña y jarabe de sacarosa) y la determinación de la capacidad antioxidante del fruto fresco y deshidratado. Asimismo se pretendió determinar la cantidad de catequina en el fruto fresco, puesto que en nuestra actualidad el tema de antioxidantes en los alimentos es muy primordial para la salud humana. En este contexto se planteó los siguientes objetivos de investigación: Determinar la variación de la capacidad antioxidante del aguaymanto fresco y deshidratado utilizando tres pretratamientos de osmodeshidratación. Usar como agentes osmóticos la miel de abeja, miel de caña y solución concentrada de sacarosa en el proceso de osmodeshidratación. 8 Determinar las características organolépticas (sabor y textura) del aguaymanto deshidratado, utilizando como pretratamiento la osmodeshidratación con tres agentes osmóticos. Determinar la capacidad antioxidante del aguaymanto fresco y deshidratado con los tres agentes osmóticos. De todo lo expuesto se puede deducir la importancia del trabajo de investigación cuya finalidad se centró en la contribución de solución a los problemas tecnológicos, nutricional y funcional que afronta un gran sector de la producción de aguaymanto en la localidad de Huaguin, Distrito de Chinchao, Provincia y Departamento de Huánuco, propiciando de esta manera su producción, transformación y comercialización. II. MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL I.1. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA 2.1.1. Aguaymanto (Physalis peruviana L) Portal Agrario (2008) indica que el aguaymanto pertenece a la Familia de las Solanáceas y la parte empleada en el consumo humano son sus frutos. Wikipedia (2008) Considera la siguiente clasificación científica: Reino : Plantae División : Magnoliophyta 9 Clase : Rosopsida Orden : Solanales Familia : Solanaceae Género : Physalis Especie : Physalis peruviana. L 2.1.1.1. Origen y distribución geográfica Wikipedia (2008) menciona que el aguaymanto es una fruta originaria de América, donde se conocen más de 50 especies en estado silvestre. Fue descrita originalmente en la región de Tierradentro, departamento del Cauca, Colombia y su primer cultivo fue a escala semi-comercial. Dopf (1998) reporta que el aguaymanto, es conocido también como tomatito silvestre o capulí; la cual es una fruta nativa conocida desde la época de los incas, científicamente se le ha dado el nombre de «Physalis peruviana, Linnaeus»; aunque antes en la época de los incas, en su idioma el quechua, se le conocía como yawarchunka y topotopo, y en aymara, como uchupa y cuchuva. 2.1.1.2. Descripción botánica Portal Agrario (2008) indica que la planta de Aguaymanto fue descrita por primera vez por Linnaeus en 1753. Este arbusto ha sido cultivado por muchas décadas a lo largo de los Andes Americanos. Se trata de una planta herbácea erecta, perenne en zonas tropicales y anuales en zonas temperadas. Puede alcanzar una altura entre 0.6 a 0.9 metros, sin embargo, se han registrado casos en los que llega a alcanzar 1.80 metros. Las ramas son acanaladas y a veces de color violáceo. Hojas opuestas, alternadas de forma acorazonada midiendo de 6 - 15 cm de longitud y 4 -10 cm de ancho. Presenta flores amarillas en forma de campanas, con corolas campanuladas de color morado marrón. Los frutos son bayas de color naranjaamarillo de forma globosa y de 1.5-2 cm de diámetro con un sabor 10 peculiar agridulce de buen gusto, protegidos por un cáliz no comestible de textura papirácea. Figura 01. El aguaymanto 2.1.1.3. Cultivo Portal Agrario (2008) menciona que la planta prospera desde el nivel del mar hasta los 3,300 mnsm, pudiendo soportar bajas temperaturas pero sufre daño irreparable por debajo de los 0º C, afectando su crecimiento si persisten temperaturas menores a 10º C. Requiere gran luminosidad y debe protegerse del viento excesivo. Debe contar con suficiente agua durante el desarrollo, no así durante la maduración de los frutos. Es una planta con alto potencial de crianza, ya que crece en suelos pobres, con bajos requerimientos de fertilización, pero bien drenados. Así mismo la planta se propaga por medio de semillas (50008000 semillas en 30g). Los frutos secos seleccionados se fermentan en agua por 5 días. Luego que la semilla se separa de la pulpa, se siembra en camas almacigueras con suelo bastante húmedo, germinando entre 8 y 14 días. Alcanzado los 20 cm de altura, se replanta en el campo definitivo a distanciamientos entre hileras de 50-90 cm y entre plantas de 40-80 cm. La cosecha puede extenderse de Abril a Junio en el hemisferio sur. Esto puede variar según las características climáticas de la zona. Se realiza cada dos a tres semanas. Una planta puede producir cerca de 300 frutos. 2.1.1.4. Consumo Wikipedia (2008) menciona que la uchuva o aguaymanto se puede consumir fresca, sola o en ensaladas, dándole un toque agridulce a las comidas. En algunos países como Colombia se están procesando para obtener productos como mermeladas, yogurt, dulces, helados, conservas enlatadas y licores. También sirven de elemento decorativo (de la misma forma que una cereza) para adornar tortas y pasteles. 11 2.1.1.5. Características nutricionales y terapéuticas del aguaymanto Encina (2007) indica que el aguaymanto se caracteriza por ser una excelente fuente de pro vitamina A (3.000 I.U. de caroteno por 100 g.) y vitamina C. También posee algunas del complejo de vitamina B. Además la proteína (0,3%) y el fósforo (55%) que contiene son excepcionalmente altos para una fruta. Actualmente, tiene un importante uso con fines terapéuticos, pues según los expertos ayuda a purificar la sangre, tonifica el nervio óptico y alivia afecciones buco-faríngeas. Se recomienda para personas con diabetes de todo tipo, favorece el tratamiento de las personas con problemas de la próstata gracias a sus propiedades diuréticas y además es utilizada como tranquilizante natural por su contenido de flavonoides. Dopf (1998) señala que la envoltura natural del aguaymanto mantiene fresco al fruto por largo tiempo, que dura sin dañarse varias semanas después de recogido. El aguaymanto es rico en vitaminas A, B y C. Tiene un sabor agridulce dejando en el paladar un aroma muy agradable. Encina (2007) muestra en los cuadros 1 y 2 la composición química del aguaymanto. Cuadro 1. Valor nutricional de aguaymanto por 100 g de porción comestible Contenido en Componentes Humedad Proteína Grasa Carbohidratos totales Fibra Cenizas Acidez total(gr ac. cítrico/ 100 ml de fruto) pH Sólidos solubles ( grados brix) Azúcares reductores base húmeda 80,8 ± 0,02 1,2 ± 0,01 0,2 ± 0,01 14,9 ± 0,01 1,78 ± 0,02 1,12 ± 0,01 2,28 ± 0,03 4,08 ± 0,01 12,5 ± 0,05 2,52 ± 0,04 12 Índice de madures (sólidos solubles/acidez total) Ácido ascórbico (mg/100 gr de fruto) 5,48 ± 0,02 28,55 ± 0,10 Fuente: Encina, 2007 Cuadro 2. Valor nutricional del aguaymanto fresco por 100 g de porción comestible Componentes Contenido L* 61,42 ± 0,74 Análisis colorimétrico a* 10,08 ± 0,55 Actividad de agua (aw) medida a 19,4°C Carotenos totales (mg de β-caroteno/100g) b* 36,52 ± 0,81 0,99 ± 0,01 1,77 ± 0,02 Compuestos fenólicos (mg ácido clorogénico/100 g) Capacidad antioxidante DPPH ABTS (µg eq trolox/g) Fuente: Encina, 2007 79,23 ± 0,41 249,23 ± 8,01 586,46 ± 5,26 2.1.2. Osmodeshidratación Spiazzi (2008) indica que la deshidratación osmótica u osmodeshidratación (DO) es una técnica que aplicada a frutas y hortalizas, permite reducir su contenido de humedad hasta un 50-60 % en base húmeda e incrementar el contenido de sólidos solubles. Si bien el producto obtenido no es estable para su conservación, su composición química permite obtener, después de un secado con aire caliente o una congelación, un producto final de buena calidad organoléptica. En este proceso la fruta u hortaliza es puesto en contacto con una solución concentrada de alcohol, sales y/o azúcares, estableciéndose una doble transferencia de materia: agua, desde el producto hacia la solución – junto con sustancias naturales (azúcares, vitaminas, pigmentos) y, en sentido opuesto, solutos de la solución hacia las frutas y hortalizas. En consecuencia el producto pierde agua (WL), gana sólidos solubles (SG) y reduce su volumen (VR). 2.1.2.1. La osmodeshidratación como una tecnología alternativa 13 Genina (2008) señala que la deshidratación osmótica se presenta como una tecnología alternativa de conservación de frutos. Por ejemplo, en el fenómeno de impregnación en frutos, la selección adecuada de solutos osmóticos y de su concentración permitirá controlar la actividad del agua en éste, así como el pH. Bajo estas condiciones, es posible llevar a cabo la adición de antimicrobianos que permitan aumentar el tiempo de vida del producto, especialmente de aquellos con alto contenido de humedad. 2.1.2.2. Ventajas y desventajas de la osmodeshidratación UNAL (2008) reporta una serie de investigaciones durante los últimos años a nivel de laboratorio y algunos ensayos en planta piloto, y se ha logrado comprobar ciertas ventajas del proceso de deshidratación osmótica aplicado principalmente a frutas. Algunas de las ventajas logradas están relacionadas con la conservación de la calidad sensorial y nutricional de las frutas. - El agua que sale de la fruta al jarabe de temperatura ambiente y en estado líquido, evita las pérdidas de aromas propios de la fruta. - La ausencia de oxígeno en el interior de la masa de jarabe donde se halla la fruta, evita las correspondientes reacciones de oxidación (pardeamiento enzimático) que afectan directamente la apariencia del producto final. - La fruta obtenida conserva en alto grado sus características de color, sabor y aroma. Además, si se deja deshidratar suficiente tiempo es estable a temperatura ambiente (18 ºC) lo que la hace atractiva a varias industrias. Genina (2008) indica que otra de las ventajas es que su desarrollo e instrumentación no requiere de grandes inversiones ni de equipos complejos o difíciles de obtener, además de que este tipo de productos se encuentra en regiones económicamente deprimidas. 14 Entre las limitaciones que presenta esta técnica de osmodeshidratación son las siguientes: - No a todas las frutas puede aplicarse. Por ahora solo se emplean las frutas que presentan estructura sólida y pueden cortarse en trozos. Tampoco se recomiendan las frutas que poseen alto número de semillas de tamaño mediano como la mora o guayaba. Algunas frutas pueden perder su poca acidez como el mango o la piña, aunque se puede corregir este inconveniente ajustando la acidez del jarabe a fin de que la relación de sabor ácido-dulce sea agradable al gusto. 2.1.2.3. Aplicación de la osmodeshidratación en frutas y vegetales UNAL (2008) muestra el proceso de obtención de frutas deshidratadas mediante ósmosis directa (Figura 1). Preparación de la fruta Corte en trozos Inmersión en jarabe Extracción y enjuague Secado al ambiente Control de calidad Empacado Figura 1. Proceso de deshidratación osmótica de frutas Fuente: UNAL, 2008 A) Preparación de la fruta: 15 UNAL (2008) indica que se debe seleccionar una fruta que posea estructura celular rígida o semirígida. Es decir que se puede cortar en trozos como cubos, tiras o rodajas. - La fruta se lava, y puede trabajarse entera o en trozos. Si la piel es muy gruesa y poco permeable no permite una deshidratación rápida. En este caso se puede retirar la cáscara o aplicarle un tratamiento de permeabilización. - El tratamiento de permeabilización puede consistir en disolver la película de cera con una sustancia apropiada o someter la fruta a un tratamiento de escaldado, es decir mediante la acción de calor durante un tiempo de 1 a 3 minutos. El escaldado disminuye la selectividad de las paredes de las células, con lo que se acelera la deshidratación. - El agente osmodeshidratante debe ser un compuesto compatible con los alimentos como el azúcar de mesa, (sacarosa) o jarabes concentrados como la miel de abejas o jarabes preparados a partir de azúcares. - La fruta en trozos se sumerge en el jarabe o impregnan con el azúcar dentro de un recipiente adecuado, como puede ser una vasija plástica o de acero inoxidable. De inmediato el agua de la fruta sale hacia el jarabe, debido a la presión osmótica que se genera dentro de este. B) Empaque UNAL (2008) reporta que en general las características del material de empaque deben responder al nivel de estabilidad esperado del producto empacado. La película puede ser a base de polipropileno o una multicapa con aluminio. Otra alternativa es empacarlo en envase de vidrio, pero de forma que cuando se cierre el frasco el producto posea una carga microbiana muy baja y además se complete su conservación con almacenamiento refrigerado. 16 2.1.3. Deshidratación de frutas Instituto de los Andes (2008) menciona que la conservación de los alimentos por deshidratación es uno de los métodos más antiguos, el cual tuvo su origen en los campos de cultivo cuando se dejaban deshidratar de forma natural las cosechas de cereales, heno, y otros, antes de su recolección o mientras permanecían en las cercanías de la zona de cultivo. El éxito de este procedimiento reside en que, además de proporcionar estabilidad microbiológica, debido a la reducción de la actividad del agua, y fisicoquímica, aporta otras ventajas derivadas de la reducción del peso, en relación con el transporte, manipulación y almacenamiento. Su aplicación se extiende a una amplia gama de productos: pescados, carnes, frutas, verduras, té, café, azúcar, almidones, sopas, comidas precocinadas, especias, hierbas, etc. Los factores que influyen en la elección del método óptimo y de la velocidad de deshidratación más adecuada son los siguientes: - Características de los productos a deshidratar: actividad del agua para distintos contenidos de humedad y a una temperatura determinada, resistencia a la difusión, conductividad del calor, tamaño efectivo de los poros, etc. - Capacidad de rehidratación o reconstrucción del producto después de un determinado tiempo de almacenamiento. Palacios (2009) considera de mucha importancia la conservación de alimentos pues esto nos permite alargar la vida útil de las frutas y poder tener acceso a mercados más distantes, otra de las importancias de conservar frutas deshidratadas es debido a que podremos contar con frutas en épocas que normalmente no se producen, logrando así mejores precios. 17 2.1.3.1. Diagrama del flujo del proceso en deshidratación de frutas Fruta 3. la fruta Selección de Lavado Pelado Corte Rebanado Colocación en bandejas Deshidratado Enfriamiento Pesado Empacado Almacenamiento Figura 02. Diagrama de flujo para la obtención de fruta deshidratada Fuente: Palacios (2009) 3.1.2.1. Almacenamiento y envasado de productos deshidratados Instituto de los Andes (2008) manifiesta que cuando los productos deshidratados se almacenan a granel, lo más apropiado 18 es utilizar contenedores herméticos con un gas inerte, como el nitrógeno. Si se trata de partidas pequeñas, lo mejor para maximizar la vida útil es usar envases con buenas propiedades barrera para el oxígeno, el vapor de agua y la luz. 3.1.2.2. Generalidades de las frutas deshidratadas ITESM (2008) menciona que los métodos modernos de deshidratación, buscan otros fines que la simple preservación: en alimentos, la reducción de peso y algunas veces de volumen, la concentración de sólidos solubles, aumenta al punto que la fruta resiste el deterioro microbiano. Los productos deshidratados requieren más sulfito durante la preparación y almacenamiento que los productos congelados. Durante la deshidratación las pérdidas de vitamina C varían entre el 10% - 50% y las de vitamina A entre el 10% - 20%. La adición de SO2, durante la desecación de las frutas, mejora la retención de ácido ascórbico y de caroteno, por que inhibe la oxidación e impide el pardeamiento enzimático. Agroandino (2008) Las frutas deshidratadas son una verdadera fuente de energía, con fructosa natural y un delicioso e intenso sabor. Por ejemplo pueden llevarse como provisiones para el viaje o tomarse como alimento de alta potencia nutricional (power-snack) para actividades deportivas. Pueden comerse solas o emplearse para la producción industrial de mermeladas, salsas, muesli, barras energéticas, pasteles, postres y té de frutas. 3.1.2.3. Deshidratado del Aguaymanto 19 Agroandino (2008) afirma que una alternativa para evitar que el aguaymanto se malogre al no poder comercializado en estado fresco, es transformar el fruto, a través de un proceso de deshidratación, en un producto de alta calidad, cuyo valor nutricional queda garantizado. La deshidratación se realiza a través de disminución del agua. El volumen de agua contenido en la fruta baja con la deshidratación a menos de 15 %. De esta manera se suprimen las condiciones bioquímicas para la propagación de bacterias y hongos. Descripción del proceso de deshidratación del aguaymanto Agroandino (2008) menciona que se realiza la selección del aguaymanto en varias etapas. Se cosecha el aguaymanto en sazón, de un color amarillo y la fruta sana. Durante el pelado se separan nuevamente frutos que no son adecuados para la deshidratación (verde o dañada). El primer control de calidad se realiza con el lavado de las frutas antes de colocarlas en la deshidratadora. La fruta deshidratada pasa también por otro control de calidad antes del envasado al vacío. El secado se realiza con temperaturas moderadas para mantener las propiedades nutricionales de las frutas, Para el almacenamiento y transporte se usa empaques de bolsas cerradas al vacío, con lo cual se evitan daños en el producto a través del contacto con oxígeno, bacterias, hongos e insectos, garantizando de esta manera productos de calidad con altos estándares. Características fisicoquímicas del aguaymanto deshidratado Castro (2007) indica que el aguaymanto que se destina para deshidratado en Colombia, es parte de la fruta fresca que no se 20 destina a la exportación y posee algunas ventajas tales como: costo en el transporte y en los empaques, mayor tiempo de vida útil y mantienen sus propiedades sensoriales. Cuadro 3. Caracterización deshidratado fisicoquímica del aguaymanto fresco y pH Aw ºBrix Acidez ( g ácido cítrico /100g muestra) Humedad % Índice de Madurez Fresco 3,6 0,923 14 1,970 87 7,1 Deshidratado 4,0 0.247 75 1.128 2.5 ----- Análisis Fuente: Castro (2007) 3.1.3. Antioxidantes Naturales 3.1.3.1. Aspectos generales Ahmad (2001) menciona que los antioxidantes son compuestos que inhiben o retrasan la oxidación de otras moléculas mediante la inhibición de la propagación de la reacción de oxidación. Se considera como antioxidante a toda sustancia que hallándose presente a bajas concentraciones con respecto a las de un sustrato oxidable (biomolécula), retarda o previene la oxidación de dicho sustrato. Una gran parte lo componen los compuestos fenólicos que intervienen como antioxidantes naturales en alimentos de origen vegetal, por lo que la obtención y preparación de alimentos con un alto contenido en estos compuestos, supone una reducción en la utilización de aditivos antioxidantes, a la vez que se obtienen alimentos más saludables. Condezo (2002) indica que hay dos propiedades para que un antioxidante sea efectivo - El antioxidante debe reaccionar rápidamente con radicales errantes, dando un nuevo radical. - La nueva especie radical debe ser no reactiva, de modo que no ataque a otras moléculas de la vecindad. 21 - Condezo (2002) Afirma que se considera antioxidantes nutrientes a los siguientes compuestos químicos: - Ácido ascórbico y sus formas asociadas - -caroteno - Tocoferoles - Fenoles - Algunos minerales como el Zinc y el Selenio 3.1.3.2. Efectos benéficos de los antioxidantes Ahmad (2001) indica que los efectos benéficos de los antioxidantes naturales, básicamente están dados por su capacidad de inhibir radicales libres ejerciendo acción en todos los procesos en los que se reduce o detiene el proceso de oxidación como: 1) hidrólisis enzimática de enlaces esteres para remover ácidos grasos peroxidados de lípidos, 2) quelamiento de iones metálicos de transición y 3) reducción de peróxidos por catálisis enzimática. 3.1.3.3. Radicales libres Ahmad (2001) afirma que los radicales libres son moléculas que en su estructura atómica presentan un electrón desapareado o impar en el orbital independientemente, externo que los y que hace pueden muy existir inestables, extraordinariamente reactivos y de vida corta, con una enorme capacidad para combinarse específicamente en la mayoría de los casos con la diversidad de moléculas integrantes de estructuras celulares: carbohidratos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos y derivados de cada uno de ellos. Se forman en condiciones fisiológicas normales o por factores exógenos en proporciones controlables por los mecanismos de defensas celulares. 22 Condezo (2002) menciona que los radicales libres, son especies químicas que contienen uno o más electrones desapareados. Los radicales libres de importancia biológica son: - Oxido nítrico (NO ) - Dioxigeno ( OO ) - Superoxido (O2 -) - Radicales hidroperoxil-lipidicos La generación de radicales es una consecuencia natural de la vida, por desarrollarse en un entorno oxigenado. Las especies radicales que se generan después de la destrucción de estas enzimas, pueden iniciar la oxidación de radicales libres en otras partes de la célula: - Ataque a los ácidos grasos poliinsaturados - La cadena de oxidación de radicales libres se refleja macroscópicamente como la “rancidez en alimentos” Estrella (2002) manifiesta que los radicales libres pueden capturar el electrón que les falta de las moléculas que están a su alrededor, y así tornarse estables. La molécula atacada (que ahora no tiene un electrón) se convertirá entonces en un radical libre y de este modo se inicia una reacción en cadena que dañará muchas células y puede ser indefinida si los antioxidantes no intervienen. 3.1.3.4. Actividad antioxidante Vasconcellos (2000) afirma que desde el punto de vista nutricional, la actividad antioxidante, se asocia con su papel protector contra enfermedades cardiovasculares y el cáncer; y consecuentemente en los procesos de envejecimiento. 23 Métodos de determinación de la actividad antioxidante Arrate (2007) menciona que existen numerosos métodos de determinación de antioxidantes entre ellos tenemos: ABTS: ácido 2-2 azinobis – (3-etilbenzoatoazolin-6- sulfónico) DPPH: 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl DMPD: Dicloridrato de N,N-Dimetil-p-fenilendiamina DPPH (1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl) Arrate (2007) afirma que este método se basa en la reducción del radical DPPH por los antioxidantes de la muestra. El radical es estable y tiene una coloración púrpura que se pierde progresivamente cuando se añade la muestra conteniendo sustancias antioxidantes. La decoloración del radical se determina a 515 nm y la cuantificación se realiza empleando soluciones patrón de ac. Ascórbico o trolox. En general la reacción se puede medir a los 2, 3, 4, 5 y 10 minutos del inicio, ya que en este intervalo, la mayoría de sustancias completan la reacción con el DPPH. Ventajas: El ensayo DPPH es un método rápido y sencillo, que no requiere de un equipamiento sofisticado. A diferencia del ensayo ABTS (TEAC), no es necesario generar el radical puesto que el DPPH se comercializa. Ahmad (2001) afirma que el DPPH° es un reactivo muy usual para investigar la actividad de inhibición de radicales libres de los polifenoles. átomo de El mecanismo de reacción consiste en sustraer un hidrógeno de un fenol donador para dar difenilpicrilhidrazina y un radical fenoxil. La reacción involucra un 24 cambio de color de violeta a amarillo que fácilmente puede ser monitoreado midiendo el decaimiento de la absorbancia a 515 nm. Ahmad (2001) nos dice que el radical fenoxil puede sufrir posteriores reacciones tales como el acoplamiento y fragmentación, que resultan en productos complejos, y que modifica la reacción y los valores del coeficiente de Inhibición del 50% del radical, (IC50), por alteración de la estequiometría. El IC50 es un parámetro que describe en forma global la reacción con el radical, proporcionando información limitada del mecanismo de reacción. El valor de la constante de velocidad de la reacción (K2) corrige las limitaciones de IC50, incluyendo, además de la concentración, la velocidad de inhibición del radical DPPH°. Esto permite diferenciar a los compuestos de acuerdo a su reactividad intrínseca. Cuadro 4. Actividad antioxidante de diferentes muestras usando las pruebas del DPPH° y el ABTS°+ Actividad antioxidante (TEAC a) Muestra DPPH° ABTS°+ Jugos frescosb Naranja 81,12 86,36 Limón 62,54 67,22 Mandarina 55,28 70,91 Vino tinto 139,27 216,29 Vino blanco 8,22 9,58 Vinosc a TEAC = Capacidad Antioxidante como Trolox Equivalente (mg/100mL). Tiempo de reacción = 5 min. c Tiempo de reacción = 20 min. Fuente: Adaptado de Arnoa (2000). b 3.1.3.5. Polifenoles como antioxidante Estrella (2002) menciona que los polifenoles son metabolitos secundarios de las plantas distribuidos ampliamente en alimentos de origen vegetal –frutas, cereales, hortalizas y bebidas. Poseen diferentes estructuras químicas y actividad. Gran parte de ellos 25 presentan acción potencialmente beneficiosa para la salud humana, asociados con el consumo de alimentos y bebidas ricos en Polifenoles previenen muchas enfermedades, destacando el cáncer y las enfermedades cardiovasculares además inhiben daños contra el Acido Desoxirribonucleico (ADN) y bloquean la acción de enzimas específicas que causan la inflamación – ciclooxigenasa - I y ciclooxigenasa - II. La actividad antioxidante de los polifenoles se debe principalmente a sus propiedades redox, la cual les permite actuar como agentes reductores, donadores de hidrógeno y secuestradores del oxígeno; además de tener potencial para quelar metales, inhibir la lipoxigenasa y secuestrar radicales libres. Catequinas Estrella (2002) menciona que las catequinas han demostrado in Vitro su capacidad para inhibir la COMT o catecolamina-ometiltransferasa la enzima que degrada la noradrenalina. Dada la importancia de la noradrenalina en el control de la termogénesis y la oxidación de las grasas, es concebible que las catequinas inhibiendo la COMT incrementen o prolonguen el efecto de la NA en la termogénesis. Además indica que las catequinas del té verde en solución acuosa y en condiciones aceleradas de almacenamiento, son más estables a 37ºC que a 98ºC y a bajos valores de pH. Hernández (2004) manifiesta que el té verde y te negro en infusión, contienen 2.85 y 1.4 mg/ 100 g de Catequina respectivamente, por lo que sugiere que un consumo superior a 7 tazas de té verde al día (3,5 g de Catequinas diarias) es una buena elección para prevenir las enfermedades cardiovasculares. Mattivi (2002) reporta que el fruto de las moras contiene 20 mg de Catequina /100 gr de muestra fresca. 26 Figura 3. Estabilidad de las Catequinas del té verde en solución acuosa. Fuente: Estrella (2002) 3.1.3.6. Capacidad antioxidante y principales ácidos fenólicos y flavonoides de algunos alimentos Zavaleta (2008) determino la existencia de los antioxidantes: ácido clorogénico, cafeico y ferúlico, de los flavonoides rutina, quercetina y morina, así como la capacidad antioxidante de ocho alimentos peruanos. La identificación y cuantificación de los extractos hidroalcohólicos se realizó por Cromatografía Líquida de Alta Performance a 370 nm con fase móvil de agua pH 2,5 y acetonitrilo en gradiente utilizando un estándar externo. Utilizó el método propuesto por Ciudad y Valenzuela. Para evaluar la capacidad antioxidante se determinó el coeficiente de inhibición al 50% del radical libre DPPH donde el aguaymanto presento 41mg/mL. Comprobó que los alimentos estudiados presentan evidente capacidad antioxidante y que contienen la gran mayoría de los compuestos fenólicos estudiados. 27 Cuadro 5. Coeficiente de inhibición 50% para los alimentos de origen peruano Alimentos Huacatay Olluco Sachatomate Sachapapa morada Pituca Sachaculantro Aguaymanto Tumbo IC 50 (mg/ml)* 9,44 +-0,97 147,29+-1,01 140,09+-1,60 109,27+-1,02 95,53+-0,62 213,86+-0,51 41,17+-1,08 101,10+-0,88 Modelo y=85,328e-0,0566x (a) y=0,0004x2-0,3396x+91,342(e) y=0,2329x+82,627(e) y=0,0011x2 - 0,508x+92,37(d) y=89,549e-0,0061x(c) y=90,997e-0,0028x(f) y=96,614e-0,016x(b) y=98,435e-0,0067x(d) R2 0,9761 0,9852 0,9964 0,9406 0,9701 0,9695 0,988 0,9892 * Valores representan el promedio SD,n = 3, las letras unidas (a-e), a las columnas representan la diferencia significativa a p<0.05, según la prueba tukey Fuente: Zavaleta (2008) En los cuadros 5 y 6, se muestran los resultados del coeficiente de inhibición de las muestras en estudio, los modelos para el cálculo del parámetro IC50. y las máximas inhibiciones expresadas en Función a la equivalencia con ácido ascórbico. Cuadro 6. Máximas inhibiciones expresadas en función al acido ascórbico equivalente (µm AAE) CONC (mg/ml) ABS máx. PORCENTAJE DE INHIBICIÓN (µm AAE)* Huacatay 60 0,160 84,76 33,9 Olluco 60 0,760 27,62 10,91 Sachatomate 60 0,740 29,56 11,69 Sachapapa morada 60 0,640 39,05 15,51 Pituca 60 0,650 38,10 15,12 Sachaculantro 60 0,800 23,81 9,38 Aguaymanto 60 0,420 60,00 23,94 Tumbo 60 0,690 34,29 13,59 ALIMENTOS * Valores expresados en (M acido ascórbico equivalente) se utilizo la curva patrón de acido ascórbico del (instituto de investigación bioquímica y nutrición, 2004) Y= 2,4855X - 0,5052, R2 = 99,67. Las lecturas fueron tomadas a los 30 minutos de monitoreo. Fuente: Zavaleta (2008) 3.1.4. High performance liquid chromatography - HPLC 28 Siniestra y Alcántara (2007) indica que la cromatografía es el método físico de separación en el cual los componentes de una mezcla se distribuyen entre una fase estacionaria (sólida ó líquidaadsorbida) de gran área superficial, y una fase móvil (líquida) que pasa a través o a lo largo de la fase estacionaria. La separación se produce en función de la afinidad del analito entre ambas fases. - Si las partículas son menores de 10 micras, existe una gran resistencia al paso del flujo a su través, por lo que se requieren altas presiones, que demandan columnas y que puedan tolerar dichas presiones y bombas que puedan impeler la fase móvil. - Cuando se emplean presiones elevadas = HPLC. Hoy en día, HPLC es una de las técnicas más poderosas en la Química Analítica para: separar, identificar y cuantificar los componentes de una mezcla, en cantidades de hasta partes por trillón (ppt), el HPLC es utilizado en Ind. Farmacéutica, Cosméticos, Ind. Alimentaria, Aplicaciones medioambientales, Industria Química y Análisis Forenses. Figura 4. Componentes de un cromatógrafo de HPLC Fuente: SBI (Biotransformaciones industriales - Madrid) Wikipedia (2008) indica que el grado de retención de los componentes de la muestra depende de la naturaleza del 29 compuesto, de la composición de la fase estacionaria y de la fase móvil. El tiempo que tarda un compuesto a ser eluido de la columna se denomina tiempo de retención y se considera una propiedad identificativa característica de un compuesto en una determinada fase móvil y estacionaria. La utilización de presión en este tipo de cromatografías incrementa la velocidad lineal de los compuestos dentro de la columna y reduce así su difusión, mejorando la resolución de la cromatografía. Los disolventes más utilizados son el agua, el metanol y el acetonitrilo. El agua puede contener tampones, sales, o compuestos como el ácido trifluoroacético, que ayudan a la separación de los compuestos. 3.2. ANTECEDENTES Ríos y Velásquez (2005) en su trabajo de investigación sobre deshidratación osmótica de frutos de papaya hawaiana (Carica papaya L.) en cuatro agentes edulcorantes, encontró que el agente de mayor capacidad deshidratante fue la miel de abejas y el menor la sacarosa. Además, los análisis cinéticos indicaron que la máxima transferencia de masa ocurre en las primeras cuatro horas del proceso y la máxima pérdida de masa del producto que puede ser alcanzada fue de 32 % con un contenido de humedad final en los frutos de papaya osmodeshidratada de 41,3 % b.h. UNHEVAL (2006) en el trabajo de investigación realizado por un equipo de docentes y alumnos de la EAPIA de la Unión sobre la ¨Determinación de la actividad antioxidante del fruto verde, maduro y de la hoja del sauco (Sambucus Peruviana)¨, reportaron que el fruto maduro de sauco posee un porcentaje de inhibición de 10.67 % a una concentración de 300 ug/ml, y un 25.03 % de inhibición a una concentración de 1000 ug/ml, además de poseer un 89.32 % de DPPH remanente a una concentración de 300 ug/ml y 74.9658 % a una concentración de 1000 ug/ml. 30 Encina (2007) en su trabajo de investigación sobre “Efecto del estado de madurez en los compuestos bioactivos y capacidad antioxidante del aguaymanto (Physalis peruviana L.)” determino que el contenido de compuestos bioactivos del aguaymanto fue de 28,55 mg de ácido ascórbico/100 g; 1,77 mg de β-caroteno/100g; 79,23 mg ácido clorogénico/100 g y capacidad antioxidante de 586,46 µg eq trolox/g y 249,23 µg eq trolox/g medidos por ABTS y DPPH respectivamente. Muñoz. A, Ramos. F, Ortiz. C y Castañeda. B. (2007) en su trabajo de investigación sobre “Evaluación de la capacidad antioxidante y contenido de compuestos fenólicos en recursos vegetales promisorios” encontrando en el aguaymanto 100.89 mg GAE/100g de fenoles totales siendo el Camú Camú el que contiene 2393.72 GAE/100g, el EC 50 del aguaymanto evaluado fue 421.76 mg/ml de DPPH, respecto a la capacidad antioxidante fue lo siguiente: 2.37 ARP (poder antirradical), 6.29 mg AAE/100g (VCEAC) y 0.89 µmol/g (TEAC). Repo de C.R, y Encina.C (2008) en su trabajo de investigación sobre la “Determinación de la capacidad antioxidante y compuestos bioactivos de frutas nativas peruanas” Determino que el aguaymanto tuvo el mayor contenido de ácido ascórbico (43,3 mg/100g), seguido por la papaya de monte (31,41 mg/100g). El contenido de carotenoides del aguaymanto con 2,64 mg - caroteno/100 g. La mayor capacidad antioxidante medida por el método del ABTS por el aguaymanto (1066 28 g equivalente trolox/g de fruto). Concluyendo que el estado de madurez influye proporcional al contenido de en forma directamente compuestos bioactivos en el aguaymanto, los que a su vez generan una mayor capacidad antioxidante en el fruto mientras más maduro esté. 31 Zavaleta (2008) en su trabajo de investigación sobre “Capacidad antioxidante y principales ácidos fenólicos y flavonoides de algunos alimentos” Determinó el coeficiente de inhibición al 50% del radical libre DPPH (1,1 difenil2picrilhidrazilo) siendo el huacatay el producto más potente en este aspecto (9,44mg/mL) seguido del aguaymanto (41mg/mL), además determino el porcentaje de inhibición a una concentración de 60 mg/ml, con una abs. Max de 0.420, conteniendo 23.94 µMAAE (M. acido ascórbico equivalente), y uno contenido de acido fenólico (acido ferúlico) de 19.15 µg/g de muestra. 2.3. HIPÓTESIS La osmodeshidratación influye en la variación de la capacidad antioxidante del aguaymanto de fresco a deshidratado características organolépticas del producto final. 2.4. VARIABLES Variable independiente Pretratamientos X0 = Sin osmosis (aguaymanto fresco). X1 = Osmosis con miel de abeja. X2 = Osmosis con miel de caña. X3 = Osmosis con sacarosa. Variable dependiente Y1 = Capacidad antioxidante f (X0, X1, X2, X3). Y2 = Características organolépticas f (X0, X1, X2, X3). y en las 32 II. 3.1. MATERIALES Y MÉTODOS TIPO Y NIVEL DE INVESTIGACIÓN De acuerdo al tipo de investigación pertenece a: Tipo: Aplicada Nivel: Experimental 3.2. LUGAR DE EJECUCIÓN El trabajo de investigación fue realizado en el laboratorio de bromatología de la Universidad Nacional Hermilio Valdizan, que se encuentra ubicado en el Distrito de Pillcomarca, provincia de Huánuco, Departamento de Huánuco, con una altitud de 1920 m.s.n.m y en los laboratorios del CIPNA (Centro de investigación de productos naturales de la Amazonía) de la Universidad Nacional Agraria de la Selva (UNAS), que se encuentra ubicado en la ciudad de Tingo María, Distrito de Rupa Rupa, Provincia de Leoncio Prado, Departamento de Huánuco, con una altitud de 660 m.s.n.m. La investigación se desarrollo entre los meses de Abril a Diciembre del 2008. 3.3. POBLACIÓN, MUESTRA Y UNIDAD DE ANÁLISIS La población estudiada fueron los frutos frescos y deshidratados de aguaymanto (Physalis Peruviana L.); la muestra estuvo conformada por 4 tratamientos de 200 gramos cada uno, con tres repeticiones respectivamente. 3.4. TRATAMIENTOS EN ESTUDIO En el cuadro 7, se muestran los tratamientos a los cuales los frutos frescos de aguaymanto fueron sometidos a un proceso de osmodeshidratación con tres agentes osmóticos a temperatura 33 ambiente por un espacio de 16 horas, para luego ser deshidratados a una temperatura de 70 ºC por un tiempo de 10 horas. Cuadro 7. Tratamientos ejecutados en el trabajo de investigación Tratamientos Descripción del tratamiento T0 : T Muestra de aguaymanto sin pretratamiento de ósmosis (Muestra testigo). T1 : MA Muestra de aguaymanto con miel de abeja como pretratamiento de ósmosis. T2 : MC Muestra de aguaymanto con miel de caña como pretratamiento de ósmosis. T3 : S Muestra de aguaymanto con sacarosa como pretratamiento de ósmosis. T= Testigo; MA= Miel de abeja; MC= Miel de caña; S= Sacarosa 3.5. PRUEBA DE HIPÓTESIS Hipótesis nula No existe variación significativa de la capacidad antioxidante del aguaymanto de fresco a deshidratado después del proceso de osmodeshidratación. Ho : 0 = 1 = 2 = 3 = 0 Hipótesis alternativa La osmodeshidratación influye en la variación de la capacidad antioxidante del aguaymanto fresco a deshidratado. Ha : al menos un i ≠ 0 3.5.1. Diseño de la investigación Para evaluar el % de inhibición de antioxidantes en el aguaymanto deshidratado con diferentes pretratamientos de ósmosis, se utilizó el Diseño Completamente al Azar, cuyo esquema para su análisis de varianza se muestra en el cuadro 8. El comportamiento de los 34 tratamientos fueron determinados mediante el uso de la prueba de significación estadística de Duncan (α = 0.05) Cuadro 8. Esquema de análisis de varianza para el DCA Fuentes de variabilidad Grados de libertad Tratamientos Error Experimental Total Fuente: Steell y Torrie (1996) (t-1) t (r - 1) rt - 1 El modelo aditivo lineal del DCA (Diseño completamente al Azar) utilizado fue: Y ijτiEij Donde: Y : Valor obtenido (% de inhibición) en la j-ésima repetición del aguaymanto sometido al i-ésimo tratamiento (tipo de agente ij τi Eij : osmótico) Efecto de la media general. : Efecto del i-ésimo Tratamiento (tipo de agente osmótico) : Efecto del error experimental. Para evaluar las características organolépticas de los frutos deshidratados de aguaymanto obtenidos en el estudio (Tratamientos), se utilizó la correspondiente prueba prueba no de paramétrica de comparación tratamientos a un nivel de significación Friedman múltiple con pares su de = 5%. Tomando como base la opinión de 12 panelistas semi entrenados. Prueba de Friedman La prueba de Friedman es la alternativa no paramétrica para el diseño de bloques completamente al azar DBCA. Los datos consisten de K muestras relacionadas (k tratamientos), cada una de tamaño b (numero de bloques). Asignando 1 a la observación más pequeña, 2 a la segunda y así sucesivamente hasta la más grande de las k 35 observaciones dentro de cada bloque. En caso de empates utilice la media de los rangos correspondientes. Sea R(Xij) el rango asignado a la observación Xij dentro del bloque j y sea Ri la suma de los rangos asignados a la muestra i: b Ri = Σ R ﴾Xij﴿ j=1 Estadístico de Prueba: Primero calcule los valores A y B: k b A = Σ Σ [R ﴾Xij﴿] k 2 B = 1 i=1 j=1 b Σ Ri 2 i=1 El estadístico de la prueba es: b 2 k ﴾k+1﴿2 ﴾k – 1) bB – 4 T = b k (k+1)2 A– 4 Regla de Decisión: La hipótesis nula se rechaza con un nivel de significación si T resulta mayor que el valor de la tabla X2(1-,k-1). Comparaciones entre tratamientos Si la hipótesis nula es rechazada, la prueba de Friedman presenta un procedimiento para comparar a los tratamientos por pares. Se dirá 36 que los tratamientos i y j difieren significativamente si satisfacen la siguiente desigualdad: 2b (A - B) |Ri - R | > t α/2, (b-1)(k-1) j (b - 1) (k - 1) 3.5.2. Datos registrados Los datos registrados durante la ejecución del trabajo de investigación, se realizaron en función a las evaluaciones a las que fueron sometidos los frutos del aguaymanto. a) Caracterización biométrica, fisicoquímica y capacidad antioxidante del aguaymanto fresco Se registraron las características biométricas y fisicoquímicas del aguaymanto fresco (ºBrix, pH, Acidez, % Humedad y % Cenizas) así como su capacidad antioxidante (% de inhibición, IC50, y mg CAT/100 grs muestra fresca- catequinas). b) Obtención del aguaymanto deshidratado con tres pretratamientos de osmodeshidratación Se registraron los ºBrix, pH, volumen de los agentes osmóticos y el peso después de la osmodeshidratación. Así mismo, la temperatura (Tº), el tiempo (Ө) al que fue sometida la materia prima para obtener el deshidratado y el peso después del proceso de deshidratado. c) Caracterización fisicoquímica, organoléptica y capacidad antioxidante del aguaymanto deshidratado Se registraron las características fisicoquímicas (ºBrix, pH, Acidez y % Humedad del deshidratado), y las características organolépticas de 37 sabor y textura de acuerdo a la prueba no paramétrica establecida. Asi mismo se registraron los datos obtenidos de la capacidad antioxidante del aguaymanto deshidratado según pretratamiento (T 0, T1, T2 y T3), expresado en % de inhibición. 3.5.3. Técnicas e instrumentos de recolección y procesamiento de la información. Los datos obtenidos fueron clasificados como datos de fuentes secundarias y datos de fuentes primarias. Para la obtención de datos de las fuentes secundarias, se utilizó la técnica de investigación documental o bibliográfica que comprendió: Análisis documental: Que permitió el análisis del material a estudiar y precisarlo desde un punto de vista formal y luego desde su contenido. Análisis de contenido: Estudiar y analizar de una manera objetiva y sistemática el documento leído. Fichaje: Se utilizó para registrar aspectos esenciales de los materiales leídos y que ordenadas sistemáticamente nos sirvieron de valiosa fuente para elaborar el marco teórico), donde los instrumentos de investigación fueron las fichas de investigación (comentario y resumen), fichas de registro (Bibliográficas, hemerográficas y internet), memorias USB, CDs, etc. De la misma manera, se obtuvieron los datos de las fuentes primarias, utilizando la técnica de la observación. Esta técnica observaciones nos permitió realizadas obtener información directamente del sobre las proceso de osmodeshidratación del aguaymanto, la obtención de deshidratado y la capacidad antioxidante (% de inhibición y contenido de CAT) de la muestra fresca y deshidratada. 38 Los instrumentos utilizados fueron los equipos y materiales de laboratorio mencionados investigación, en los métodos una libreta de apuntes, y procesar los datos obtenidos. 3.6. 3.6.1. MATERIALES Y EQUIPOS Materiales Vasos de precipitación de 100 ml Espátula Bagueta Crisoles Papel filtro Bureta de 50 ml Tubo de pruebas Fiolas de 25, 50 y 100 ml Matraz erlenmeyer de 100 ml Embudo de vidrio Probetas graduadas de 10 y 100 mL Pipetas graduadas de 1 y 10 ml Luna de reloj Rejilla de asbesto Vasos de precipitación de 50 ml Bombillas de jebe Papel filtro whatman N° 4 Termómetro Gradillas Soporte de metal Pinzas Espátulas Marcadores indelebles Papel metálico Placas petri empleados en la una computadora para 39 Frascos de vidrio con tapas metálicas Papel filtro Mortero con pilón Microtubos con tapa de 1.5 o 2 ml Cubetas para espectrofotómetro Puntas (Tips) para micropipetas de 100µL y 1000 μL Gradilla para microtubos Tubos de prueba de 50 y 15 ml con tapa (opcional) Fiola de 10 ml y 50 ml 3.6.2. Equipos Equipo de cromatografía líquida de alta performancia (HPLC) modelo LC-10AVP (Shimadzu Equipado con: Desgasificador Scientific, MD, USA.). modelo FCV – 10AL VP, Bomba modelo LC – 10ATVP, Columna cromatográfica C18110R Gemini, Horno de columna modelo CTO – 10ASVP, Detector UV-VIS modelo SPD – 10AVVP, Controlador Modelo SCL – 10AVP, Software de interfase CLASS – VP, Computadora compatible USB – 52X, Inyector de muestra de capacidad 20 μL. Espectrofotómetro UV/VIS Genesys 6 (Thermo Electrón Corporation) Centrifuga modelo MIKRO R22 (Hettich Zentrifuge) Estufa: Marca Mermet Universal , modelo TV-90, Alemania. Estufa modelo ODH6- 9240A (TOMOS Heatring Drying Oven) Mufla. (Marca: FUMANCE 1300) Refractometro: Abbe ; Bleeker, 0-100% de sacarosa. Holanda. Potenciometro Crison , pHmeter digit 505. Balanza analítica: Switzerland) Mettler Deshionizador Refrigeradora. modelo AE 163 (METTER Cap. 160 g exactited 0,001 g. TOLEDO, 40 Vortex - Homogenizador de soluciones VORTEX Cocina eléctrica Micropipeta de 10 μL a 100 μL Micropipeta de 100 μL a 1000 μL 3.6.3. Materia prima e insumos Materia prima Se utilizó como materia prima el fruto del aguaymanto, procedente de la localidad de Huaguin, Distrito de Chinchao, Provincia y Departamento de Huánuco. Agentes osmóticos 3.6.4. Miel de abeja Miel de caña Jarabe de sacarosa ( [ ] de azúcar blanca = 70% ) Reactivos NaOH (0.1 N) Fenoftaleína (+)- catequin, Sigma Chemical. Etanol. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), Sigma Chemical Metanol. Metanol (grado HPLC), Sigma Chemical. Agua destilada Acido acético 41 3.7. CONDUCCIÓN DE LA INVESTIGACIÓN En la figura 5, se muestra el esquema experimental utilizado para la conducción de la investigación. Caracterización biométrica, fisicoquímica y capacidad antioxidante del aguaymanto fresco Obtención del aguaymanto deshidratado con tres pretratamientos de osmodeshidratación Caracterización fisicoquímica, organoléptica y capacidad antioxidante del aguaymanto deshidratado con tres pretratamientos de osmodeshidratación Figura 5. Esquema experimental de la investigación 3.7.1. Caracterización biométrica, fisicoquímica y capacidad antioxidante del aguaymanto fresco 3.7.1.1. Caracterización biométrica del aguaymanto fresco Se realizaron mediciones biométricas para lo cual se tomaron al azar 30 frutos de aguaymanto, y con la ayuda de un vernier se efectuaron las mediciones, caracterizándolo de acuerdo a la clasificación brindada por la NORMA DEL CODEX PARA LA UCHUVA (CODEX STAN 226-2001, EMD. 1-2005), en el cual nos 42 muestra tres tipos de clasificación: Extra, Categoría I y categoría II (Ver anexo 2). Este procedimiento se realizó con la finalidad de lograr conocer la materia prima en cuanto a forma, tamaño, color, espesor de la cáscara y a su vez cuantificar el rendimiento en pulpa. 3.7.1.2. Caracterización fisicoquímica del aguaymanto fresco Índice de madurez.- Para determinar el índice de madurez del aguaymanto, se trabajó según la norma técnica Colombiana NTC 4580 del ICONTEC de 1999, en el cual nos muestra una clasificación objetiva del estado de madurez relacionando el contenido de grados ºBrix y de la fruta la acidez en la materia prima (Anexo 01) ºBrix.- Se realizó la medición de los grados ºBrix de los frutos de aguaymanto en su estado fresco, con la ayuda de un refractómetro (modelo RHB – 80, Rango 0-80% ºBrix). (AOAC - 1990) pH.- Se realizó la medición del pH, de acuerdo al método de la AOAC – 1984, utilizando el equipo de potenciometría. Acidez: Se midió la acidez en gramos de ácido cítrico, mediante el método de titulación. (AOAC - 1990) Humedad: Según método gravimétrico AOAC - 10.136. (AOAC, 1984). El método se basa en la diferencia de dos pesadas, una antes y otra después del secado de la muestra, ya seca, en estufa a una temperatura de 130 ºC por un espacio de tiempo de 1 hora. Cenizas: Se determino el contenido de cenizas según el método de calcinación A. O. A. C. 14.006. (A. O. A. C., 1984). El método se basa en la diferencia de dos pesadas, una antes y otra después de la calcinación de la muestra en mufla (Marca: FUMANCE 1300) a una temperatura de 550 ºC durante 210 minutos de calcinación. 43 3.7.1.3. Capacidad antioxidante del aguaymanto fresco Capacidad antioxidante del aguaymanto fresco mediante la degradación del radical DPPH Se utilizó el método de DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) reportado por Sandoval et al (2001) donde se determinó por espectrofotometría el porcentaje de inhibición y el coeficiente de inhibición - IC50 (Ver anexo 4). Cuantificación de polifenoles – Catequinas Utilizando el método de HPLC (cromatografía liquida de alta performance) descrito por Ding et al (1999) y reportado por Sandoval et al (2001), se cuantificó la cantidad de Catequina que se encuentra en el aguaymanto fresco (Ver anexo 6). Se usó un Equipo de HPLC (Shimadzu Scientific. MD. USA). Para determinar el contenido de catequina, se realizó el siguiente procedimiento: - Preparación de la muestra - Preparación de la fase móvil - Preparación del estándar de catequina - Determinación y cuantificación de la catequina en el aguaymanto fresco 3.7.2. Obtención del aguaymanto deshidratado con tres pretratamientos de osmodeshidratación 3.7.2.1. Diagrama de flujo para la obtención del aguaymanto deshidratado con osmodeshidratación tres pretratamientos de 44 Se realizó el secado a nivel experimental en una estufa (Marca Mermet Universal , modelo TV-90). Donde se registraron la temperatura (Tº) y el tiempo (Ө) determinado para obtener un deshidratado de calidad (ver figura 6). Aguaymanto Fresco RECEPCIÓN PESADO RETIRO DE LA CUBIERTA Cubierta o Capacho SELECCIÓN Y CLASIFICACIÓN Aguaymanto en mal estado PESADO LAVADO MIEL DE ABEJA MIEL DE CAÑA JARABE DE SACAROSA OSMODESHIDRATACIÓN (INMERSIÓN DE LA FRUTA DEL AGUAYMANTO EN JARABE) 16 horas de Exposición a una Tº = ambiente; Monitoreo de ºBrix y pH; Muestra de 200 gr de fruta por tratamiento FILTRADO DESHIDRATADO ENVASADO MIEL DE ABEJA MIEL DE ABEJA JARABE DE SACAROSA T°= 70ºC Ө = 10 h Bolsas de aluminio Ө: 10 horas PESADO ALMACENADO Figura 6. Diagrama de flujo para la obtención del deshidratado de aguaymanto con pretratamiento de osmodeshidratación. 45 Las operaciones realizadas para obtener el aguaymanto deshidratado fueron las siguientes a) Recepción de materia prima Los frutos de aguaymanto destinados al proceso de deshidratado, fueron recepcionados en cubetas de polietileno de alta densidad. Dicha operación se realizó en las instalaciones del laboratorio central de la Universidad Nacional Hermilio Valdizan, en el área de bromatología. b) Retiro de la cubierta o capacho Se retiró la cubierta o capacho del fruto de aguaymanto en forma manual. c) Selección y clasificación Se seleccionó y clasificó la materia prima de acuerdo a lo establecido en la NORMA DEL CODEX PARA LA UCHUVA (CODEX STAN 2262001, EMD. 1-2005), con la finalidad de obtener un producto uniforme y de calidad. d) Lavado Utilizando agua potable se realizó el lavado varias veces, para eliminar impurezas que se encuentran en la superficie del producto. e) Osmodeshidratación Para el proceso de osmodeshidratación se utilizaron tres agentes osmóticos, los cuales fueron: miel de abaje, miel de caña y jarabe de sacarosa. Éste último se preparó con azúcar blanca, a una [ ] = 70%, a 40 ºC. Además se registraron los ºBrix y el pH osmóticos al inicio del proceso. de los agentes 46 Seguidamente se realizó la inmersión del fruto de aguaymanto en las tres concentraciones de agentes osmóticos, utilizando para ello frascos de vidrio con tapa rosca. La relación de jarabe/frutas fue de 1.5:1 respectivamente, por un tiempo de 16 horas a temperatura ambiente. f) Filtrado Habiendo culminado el proceso de osmodeshidratación por 16 horas, con la ayuda de un tamiz se prosiguió a filtrar, con el propósito de separar los frutos del jarabe y determinar los ºBrix y pH de los agentes osmóticos y de los frutos osmodeshidratados. Evaluación de los agentes osmóticos utilizados en la investigación Se evaluaron los agentes osmóticos (miel de abeja, miel de caña y jarabe de sacarosa), registrando con la ayuda de un refractómetro y potenciómetro, los ºBrix y el pH después del proceso de osmodeshidratación. Evaluación del aguaymanto después del proceso de osmodeshidratación Los frutos sometidos al proceso de osmodeshidratación, fueron evaluados con la finalidad de determinar la pérdida de peso del aguaymanto, asi como también la variabilidad del pH y los ºBrix al finalizar el proceso de osmodeshidratación. g) Deshidratado Los frutos de aguaymanto, con y sin pretratamiento de osmodeshidratación fueron llevados a la estufa modelo ODH6 - 9240A (TOMOS Heatring Drying Oven) a una temperatura de 70° C, por un tiempo de 10 horas. Evaluación del aguaymanto después del proceso de deshidratado Se evaluaron el peso perdido de los frutos del aguaymanto con y sin pretratamiento de osmodeshidratación después de haber sido sometido 47 al proceso de deshidratado. Para ello se utilizó las curvas de secado. Las cuatro muestras se trabajaron con un peso inicial de 20 gramos por cada tratamiento, en una estufa a una Tº de 70ºC. Rendimiento del aguaymanto deshidratado según el pretratamiento utilizado Se evaluaron los pesos de las muestras para determinar las pérdidas que se presentaron durante todo el proceso, a fin de obtener el rendimiento del aguaymanto deshidratado con y sin pretratamiento al final del proceso h) Envasado El producto deshidratado se envasó en bolsas de aluminio. i) Almacenado Los productos envasados fueron almacenados en un ambiente fresco, seco, y libre de radiación solar, a una temperatura no mayor de 30º C. 3.7.3. Caracterización fisicoquímica, organoléptica y capacidad Se caracterizó el aguaymanto deshidratado de dos formas. La antioxidante del aguaymanto deshidratado primera por el método fisicoquímico y la segunda por el método organoléptico, asimismo se determinó la capacidad antioxidante del producto final. 3.7.3.1. Caracterización fisicoquímica del aguaymanto deshidratado ºBrix.- Se realizaron las mediciones de los grados ºBrix del aguaymanto deshidratado con pretratamiento de osmodeshidratación, con un refractómetro modelo RHB – 80, Rango 0-80% ºBrix. Dicha medición se realizó teniendo en cuenta lo establecido por la AOAC de 1990. 48 pH.- Se determinó el pH de la fruta deshidratada, utilizando el equipo de potenciometría (AOAC 1984) Acidez: Se midió la acidez en gramos de ácido cítrico, mediante el método de titulación, utilizando la norma Mexicana NMX-F-102S-1978 (ver anexo 03) Humedad.- Se realizó la medición de la humedad, mediante el análisis de balance de materia. 3.7.3.2. Caracterización organoléptica del aguaymanto deshidratado Se evaluó el sabor y la textura como algunos de los atributos presentes en el aguaymanto deshidratado: El sabor, definido como la sensación compleja integrada por la percepción simultánea del gusto propias del aguaymanto; y el atributo textura de los frutos deshidratados englobó características de masticabilidad (grado en que el producto puede ser separado en partículas numerosas y pequeñas). Las muestras fueron codificadas cada uno con tres dígitos diferentes, mediante una tabla de números aleatorios. Un panel de 12 panelistas juzgaron su “nivel de agrado” por sabor y textura, utilizando el método de análisis comparativo con escalas hedónicas de 1 a 7 puntos, establecido por ANZALDUA (1994), como se muestra en el cuadro 09. El panel de catadores, estuvo conformado por los socios de la Asociación de productores de Aguaymanto del Distrito de Chinchao (Huaguin), quienes conocen y consumen el aguaymanto, así mismo antes de la evaluación organoléptica fueron capacitados y entrenados. Cuadro 09. Escala hedónica para la determinación de los atributos (Sabor y apariencia general) Valor Atributo Sabor Atributo Textura 7 Excelentemente agradable Excelente 6 Muy agradable Muy bueno 49 5 Agradable Bueno 4 Indiferente Regular 3 Desagradable 2 1 Muy desagradable Pésimamente desagradable Malo Muy malo Pésimo Fuente: Anzaldua (1994) Los datos obtenidos fueron evaluados utilizando la prueba no paramétrico de Friedman. 3.7.3.3. Capacidad antioxidante del aguaymanto deshidratado Se utilizó el método de DPPH reportado por Sandoval et al (2001), determinando de esta manera a través de un espectrofotómetro la capacidad antioxidante de los tres tratamientos de aguaymanto deshidratado con pretratamiento de osmodeshidratación (T 1, T2 y T3), así mismo también se determinó la capacidad antioxidante de la muestra testigo, a fin de comparar los resultados (T 0) (Ver anexo 9). 50 Aguaymanto Recepción Pesado Retiro de la cubierta Selección y clasificación Pesado Lavado CARACTERIZACIÓN BIOMÉTRICA, FISICOQUÍMICA Y CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO FRESCO (Características biométricas, fisicoquímicas, capacidad antioxidante y cuantificación de polifenoles (Catequinas) Miel de abeja Miel de Caña OSMODESHIDRATACIÓN (INMERSIÓN DE LA FRUTA DEL AGUAYMANTO EN JARABE) Jarabe de Sacarosa 16 horas de exposición a una Tº = ambiente Monitoreo de ºBrix, pH y volumen de la solución osmótica Filtrado Evaluación de los agentes osmóticos Evaluación del aguaymanto después del proceso de osmodeshidratación Miel de abeja Miel de Caña Jarabe de Sacarosa DESHIDRATADO Tº= 70 ºC, Ө = 10 Horas Evaluación del aguaymanto después del proceso de deshidratado Rendimiento del aguaymanto deshidratado según el pretratamiento utilizado CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA, ORGANOLÉPTICA Y CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO DESHIDRATADO 51 Figura 7. Diagrama de flujo para la obtención y caracterización del deshidratado de aguaymanto con tres pretratamientos de osmodeshidratación. IV. RESULTADOS 4.1. CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA Y CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO FRESCO 4.1.1. Caracterización biométrica del aguaymanto fresco En el cuadro 10, se muestran los resultados obtenidos de la caracterización biométrica del aguaymanto fresco en estudio. Cuadro 10. Características biométricas del aguaymanto Característica Valor Evaluada Promedio Diámetro o calibre 19 ± 1.0 mm de diámetro Peso promedio por unidad (con cáliz) 5,56 ± 0,04 g. Peso Promedio por unidad (sin cáliz) 5,17 ± 0,03 g. Defectos Físicos Ninguno Fuente: Propia Observamos en el cuadro 10, el diámetro de la fruta, cuyo resultado corresponde al código de calibre B (18,1 a 20,0 mm). La evaluación se realizó utilizando la norma del CODEX para la uchuva (CODEX STAN 226-2001, EMD. 1-2005). Los frutos evaluados presentan características de calidad así como un color que varía de amarillo claro a anaranjado claro con tonos verdes, además presentó un olor característico a aguaymanto, un sabor exótico que varía desde ácido hasta muy agrio, con una textura blanda y suave 52 y una estructura interna similar a la de un tomate en miniatura, que contiene mas de 300 semillas. 4.1.2. Caracterización fisicoquímica del aguaymanto fresco Se observa en el cuadro 11, los resultados de las características fisicoquímicas del aguaymanto fresco, como el índice de madurez cuyo resultado corresponde a 6.86, los ºBrix que contiene el zumo de la fruta equivalente a 12 ºBrix, así como el pH de 3.67 y el porcentaje de acidez de 1.75% expresado en gramos de ácido cítrico por 100 ml de muestra fresca. Estos se asemejan con los datos obtenidos por Castro (2007) con respecto a la acidez y al pH obtenido, a pesar de diferir en los ºBrix de la fruta (ver cuadro 3). Cuadro 11. Características fisicoquímicas del aguaymanto fresco Análisis Aguaymanto fresco Acidez total (gr de ác. cítrico/10 0 ml fruto 1,75 + 0,08 pH ºBrix 3,67 + 12 + 0,5 0,2 Índice de Madurez (Sólidos solubles/Acid ez total) 6,86 + 0,2 Fuente: Propia En el cuadro 12, observamos los resultados del análisis proximal, a la cual fue sometido el aguaymanto fresco, donde la humedad correspondiente es de 81%, con 19% de materia seca. Así mismo contiene 1.08% de cenizas, los cuales están dentro de los rangos encontrados en las investigaciones realizadas por Encina – 2007 (ver cuadro 1). Cuadro 12. Características fisicoquímicas del aguaymanto fresco según análisis proximal 53 Contenido Humedad Materia seca Materia orgánica Ceniza % % % % 81.0 + 0.8 19.0 + 0.8 98.92 + 0.02 1.08+ 0.02 Aguaymanto fresco Fuente: Propia 4.1.3. 4.1.3.1. Capacidad antioxidante del aguaymanto fresco Capacidad antioxidante mediante radical la degradación del DPPH Porcentaje de inhibición Se observa en el cuadro 13, que la capacidad de inhibición del radical DPPH es dependiente de la concentración de la solución de trabajo. Es así que el extracto de aguaymanto fresco, inhiben de 4.17% a 94.24%, utilizando una dosis de 100 - 2000 µg/mL, en 5 minutos de reacción por cada repetición. Así mismo la muestra pura inhibe 94.96%, en 5 minutos de reacción. Cuadro 13. Capacidad de inhibición del radical DPPH, por el extracto de aguaymanto fresco. Concentración (g/mL) % Inhibición % Remanente 100 4,170 95,830 300 25,823 74,177 1000 61,741 38,259 2000 94,245 5,755 Muestra pura 94,969 5.031 Fuente: Propia 54 En la figura 8 se muestra la cinética de inhibición del radical DPPH del aguaymanto fresco de acuerdo al tiempo (seg) y a las concentraciones en ug/ml al cual fue sometida la muestra. Figura 8. Cinética de inhibición del radical aguaymanto fresco DPPH, en el Con los porcentajes de inhibición del radical libre DPPH, se construyó la tabla de calibración, encontrando un valor del coeficiente de correlación óptimo (0.99) que se muestra en la figura 9. 55 Figura 9. Curva de calibración de la inhibición del radical DPPH por el aguaymanto fresco. En el Cuadro 13 y en la figura 10, se observa la capacidad de resistencia (remanente) del DPPH, ante la actividad antioxidante del aguaymanto. Donde los resultados se encuentran de 95.83% a 5.75%, los cuales provienen de las soluciones intermedias de trabajo (100 µg/mL – 2000 µg/mL) Figura 10. Cinética de inhibición del DPPH remanente del aguaymanto fresco En la figura 11, observamos que el % de inhibición y el % remanente del DPPH de la muestra pura y de la concentración de 2000 µg/mL, construido a partir del cuadro 13, muestra que posee diferencias mínimas de + 0.7 56 Figura 11. Cinética de inhibición del DPPH remanente de la muestra pura Coeficiente de Inhibición IC50 Para calcular la capacidad antioxidante se determinó el coeficiente de inhibición al 50% del radical libre DPPH donde el aguaymanto presentó 2.52 µg/ml. Comprobando de esta manera que el aguaymanto en estudio presenta evidente capacidad antioxidante (ver cuadro 14). Cuadro 14. Coeficiente de inhibición del aguaymanto fresco Muestra IC50 (µg/ml) Máxima Inhibición (%) 57 Aguaymanto fresco 2.52 94,245 Del cuadro 14 observamos, que los datos obtenidos son mucho mas eficientes comparados con lo reportado por Muñoz – 2007 (421.76 mg/ml de DPPH), puesto que necesitamos menor cantidad de aguaymanto para inhibir el DPPH. 4.1.3.2. Cuantificación de polifenoles – Catequinas En el cuadro 15 y en la figura 12, se presentan los datos obtenidos de la inyección de las cinco concentraciones de catequina al equipo de HPLC, obteniendo como resultado la siguiente curva de calibración: Y = 1105,38 +16431X (curva estándar de catequina), donde se utilizó como patrón puro la catequina ((+)- catequin, Sigma Chemical) a una longitud de onda de 270nm. Cuadro 15. Construcción de la curva estándar de catequina. Niveles Concentración 0 1 (µM) 0 100 2 3 4 5 200 300 400 500 Área mUA Tr 0 0 0 96187 194244 331394 416177 4,249 11,447 22,873 30,847 8,483 8,483 8,483 8,483 537910 39,719 8,483 58 Figura 12. Curva patrón (estándar) de catequina En el cuadro 16, se presentan los datos obtenidos después de 15 min de inyectados las muestras de aguaymanto fresco (muestra pura), en el equipo de HPLC. Cuadro 16. Evaluación de CAT, en la muestra de aguaymanto Repeticiones Área mUA tR R1 244712 26,2 8,602 R2 248006 25,882 8,592 R3 246359 26,041 8,597 Observamos en el cuadro 16 los resultados de las tres repeticiones a las que se sometió la muestra de aguaymanto fresco, donde el tiempo de retención (tR), el área y la microabsorvancia (mUA) no difieren una de otras. De ello deducimos que los resultados obtenidos son confiables. En el cuadro 17, se presentan los resultados finales de la cuantificación de catequinas de la muestra pura de aguaymanto fresco, expresado en mg de CAT/mL de muestra fresca. Cuadro 17. Cuantificación de CAT Repeticiones mg Catequina /ml de muestra R1 0,068 R2 0,069 R3 0,069 Promedio final 0,069 59 Del cuadro 17, observamos que el aguaymanto fresco contiene 0,069 mgCAT/ml de muestra fresca. Esto equivale a 6.90 mgCAT/100 gr de muestra fresca. Este resultado nos permite deducir que si consumimos 100 gramos diarios de aguaymanto estaremos previniendo enfermedades cardiovasculares (Hernández 2004). 4.2. OBTENCIÓN DEL AGUAYMANTO DESHIDRATADO CON TRES PRETRATAMIENTOS DE OSMODESHIDRATACIÓN 4.2.1. Evaluación de los agentes osmóticos utilizados en la investigación En el cuadro 18 y en la figura 13, se presentan los resultados de la evaluación de ºBrix y pH de los agentes osmóticos, antes y después del proceso de osmodeshidratación. Donde se observa que la miel de abeja perdió 4 ºBrix (5.09 %); la miel de caña 6 ºBrix (7.95 %); y el jarabe de sacarosa 8.5 ºBrix (10.97%). Este último es el que se determinó como el agente osmótico que tiene mayor pérdida en ºBrix. Cuadro 18. Evaluación de ºBrix y pH antes y después del proceso de osmodeshidratación Tratamiento Pretratamiento ºBrixEAOD1 ºBrixEDOD2 pHEAOD3 pHEDOD4 1 T1 Miel de abeja 78,5 74,5 2,53 2,6 T2 Miel de caña 75,5 69,5 4,44 4,43 T3 Sacarosa 77,5 69 7,23 4,58 ºBrixEAOD ºBrixEDOD 3 pHEAOD 4 pHEDOD 2 = Grados brix del agente osmótico antes de la osmodeshidratación = Grados brix del agente osmótico después de la osmodeshidratación = pH del agente osmótico antes de la osmodeshidratación = pH del agente osmótico después de la osmodeshidratación Del cuadro 18 y la figura 13, observamos también los resultados de la evaluación del pH, donde la miel de abeja perdió 0.07 de acidez 60 (2.77%); la miel de caña, subió 0.01 de acidez (0.23 %); y el jarabe de sacarosa, subió 2.65 de acidez (36.65%) Figura 13. Evaluación de ºBrix y pH de los agentes osmóticos. En la figura 14, se muestran el volumen perdido (ml) de agentes osmóticos, durante el proceso de osmodeshidratación. En el caso de la miel de abeja, en 16 horas de proceso, se perdió un 5% del volumen total; en la miel de caña, el volumen perdido fue de 2.5%; y en el jarabe de sacarosa de 15%. Siendo este último el que tiene mayor pérdida de volumen. 61 Figura 14. Volumen perdido de los agentes osmóticos 4.2.2. Evaluación del aguaymanto después del proceso de osmodeshidratación Se puede apreciar en el cuadro 19 y en la figura 15, la pérdida de peso del aguaymanto, al finalizar el proceso de osmodeshidratación. Donde el aguaymanto sometido al pretratamiento con miel de abeja, tuvo una pérdida del 5.29% del peso inicial; el aguaymanto con pretratamiento de miel de caña, perdió 4.52%; y el aguaymanto con pretratamiento de sacarosa, perdió 6.74%. Siendo el aguaymanto con pretratamiento de sacarosa el que perdió mayor peso durante el proceso, seguido del aguaymanto con pretratamiento de miel de abeja. Cuadro 19. Pérdida de peso de la fruta durante el proceso de osmodeshidratación Tratamiento Pretratamientos Perdida de peso durante osmosis (%) T1 Miel de abeja 5,29 T2 Miel de caña 4,52 T3 Sacarosa 6,74 Figura 15. Pérdida de peso del aguaymanto, durante el proceso de osmodeshidratación 62 Se realizó la evaluación del ºBrix y del pH de la fruta después del proceso de osmodeshidratación. En el cuadro 20 y en la figura 16, se observan los datos obtenidos, donde la fruta con pretratamiento de miel de abeja, se incremento en un 4.35% de ºBrix; la fruta con pretratamiento de miel de caña, 17.39% de ºBrix; y la fruta con jarabe de sacarosa como pretratamiento, 13.04% de ºBrix. Siendo la fruta que utilizó miel de caña como pretratamiento, el que permitió que posea un mayor incremento en ºBrix. En cuanto al pH, la fruta con pretratamiento de miel de abeja, se incremento en un 4.09% de acidez; la fruta con pretratamiento de miel de caña, se incremento también en 4.09%; mientras que en la fruta que se utilizó como pretratamiento el jarabe de sacarosa, perdió 1.36% acidez. Cuadro 20. ºBrix y pH de la fruta antes y osmodeshidratación después de la Tratamiento Pretratamientos ºBrixFAOD1 ºBrixFDOD2 pHFAOD3 pHFDOD4 T1 Miel de abeja 11,5 12 3,67 3,52 T2 Miel de caña 11,5 13,5 3,67 3,52 T3 Sacarosa 11,5 13 3,67 3,72 1 ºBrixEAOD = Grados Brix de la fruta antes de la osmodeshidratación ºBrixEDOD = Grados Brix de la fruta después de la osmodeshidratación 3 pHEAOD = pH de la fruta antes de la osmodeshidratación 4 pHEDOD = pH de la fruta después de la osmodeshidratación 2 Figura 16. Evaluación del aguaymanto después del proceso de osmodeshidratación 63 4.2.3. Evaluación del aguaymanto después del proceso de deshidratado Como se puede apreciar en el cuadro 21, se observa que el peso perdido de la fruta con pretratamiento de miel de abeja, después del deshidratado es de 78.63%, seguido de la fruta con pretratamiento de sacarosa, que perdió un 78.26%; la fruta con pretratamiento de miel de caña, su pérdida de peso fue de 79.02%; y la muestra testigo (sin pretratamiento) que obtuvo un 80.23% de perdida en su peso. Siendo este último el que perdió mayor peso durante el proceso de deshidratación. Cuadro 21. Perdida de peso del aguaymanto durante el proceso de deshidratado Peso perdido durante el Deshidratado (%) Pretratamientos Rendimiento de la fruta después del deshidratado (%) Miel de abeja con OD 78,63 20,76 Miel de caña con OD 79.02 20.91 Sacarosa con OD 78,26 20,53 Muestra testigo sin OD 80,23 20 En las figuras 17, 18, 19 y 20 presentamos las curvas de secado de las cuatro muestras (T0, T1, T2 y T3), donde la pérdida de peso dependió del tiempo al cual fue sometido. De ello se observa que la cinética de la pérdida de agua en el aguaymanto en el T 0, T1 y T2 fueron similares, mientras que en el T 3 el 50% perdido de agua se dio en las primeras 5 horas, llegando a mantener un peso constante a partir de la 7ma hora. 64 Figura 18 Figura 17 Fuente: Propia Fuente: Propia Figura 19 Fuente: Propia Figura 20 Fuente: Propia 65 4.2.4. Rendimiento del aguaymanto deshidratado según el pretratamiento utilizado En el cuadro 22 y en la figura 21, se muestran los resultados del rendimiento de la fruta, donde el aguaymanto con pretratamiento de miel de abeja, obtuvo una pérdida de peso durante el proceso de osmodeshidratación y el proceso de deshidratado de 84.47%, teniendo como rendimiento final 15.53%. La fruta con pretratamiento de miel de caña, perdió un 83.61% de peso, contando así con un 16.39% de rendimiento al final. La muestra testigo (fruta de aguaymanto sin pretratamiento), perdió el 80% de peso, por lo que deducimos que es la muestra que perdió mayor cantidad de agua durante el proceso de deshidratado, con un 20% de rendimiento, al final del proceso. Así mismo podemos observar que la fruta con pretratamiento de sacarosa, obtuvo una mayor pérdida de peso, durante todo el proceso de osmodeshidratación y deshidratado (86.21%), esto quiere decir que perdió una mayor cantidad de agua, por lo tanto se puede deshidratar la fruta en menos tiempo, obteniendo de esta manera 13.79% de rendimiento al final del proceso Cuadro 22. Rendimiento del aguaymanto al osmodeshidratación y deshidratado final del proceso de Peso Peso perdido Peso perdido perdido Rendimiento durante la durante el durante de la fruta osmodeshidratación Deshidratado todo el al final del (%) (%) proceso proceso (%) (%) Pretratamiento s Miel de abeja con OD* 5,23 79,24 84,47 15,53 Miel de caña con OD* 4,52 79,09 83,61 16,39 Sacarosa con OD* 6,74 79,47 86,21 13,79 80 80 20 Muestra testigo sin OD* * = osmodeshidratación (OD) - 66 Figura 21. Rendimiento de la fruta al final del proceso de deshidratado- 4.3. Caracterización fisicoquímica, organoléptica y capacidad antioxidante del aguaymanto deshidratado 4.3.1. Caracterización fisicoquímica del aguaymanto deshidratado Del cuadro 23 observamos que existen diferencias entre cada uno de los tratamientos; siendo las muestras deshidratadas de aguaymanto con pretratamiento de ósmosis las que poseen mayor concentración de azucares; entre ellas, observamos que el aguaymanto con pretratamiento de miel de caña es la que contiene mayor concentración de azucares (69 ºBrix), seguido por la fruta con pretratamiento de jarabe de sacarosa con 65 ºBrix, y la fruta con pretratamiento de miel de abeja con 62 ºBrix. También observamos que la muestra sin pretratamiento (muestra testigo), es la que obtuvo menor concentración de azucares (54 ºBrix). Cuadro 23. ºBrix de la fruta deshidratada con y sin pretratamiento Tratamiento ºBrix de la fruta deshidratada Aguaymanto con pretratamiento de miel de abeja 62 + 0.77 Aguaymanto con pretratamiento de miel de caña 69 + 0.05 Aguaymanto con pretratamiento de jarabe de sacarosa 65 + 0.75 Aguaymanto sin pretratamiento (muestra testigo) 54 + 0.80 67 En el cuadro 24, se muestra el pH que contiene el aguaymanto deshidratado, con pretratamiento de osmosis. Donde observamos que el tratamiento con mayor acidez es la muestra testigo (3.61), seguido de la muestra con pretratamiento de miel de caña (3.66), continuado de la muestra de sacarosa que contiene un pH de 3.69. Siendo la muestra con pretratamiento de miel de abeja (3.71), el que contiene menor acidez. Cuadro 24. pH de la fruta deshidratada con y sin pretratamiento Tratamiento pH Fruta deshidratada Aguaymanto con pretratamiento de miel de abeja 3.71 + 0.05 Aguaymanto con pretratamiento de miel de caña 3.66 + 0.03 Aguaymanto con pretratamiento de jarabe de sacarosa 3.69 + 0.03 Aguaymanto sin pretratamiento (muestra testigo) 3.61 + 0.02 La acidez total obtenida de cada tratamiento, se describe en el cuadro 25, donde se observa que el aguaymanto deshidratado con pretratamiento de jarabe de sacarosa contiene mayor acidez (7.02 gr de ác. cítrico/100 ml fruto), seguido de la muestra testigo con 6.14 gr de ác. Cítrico/100 ml fruto. Mientras las dos muestras con pretratamiento de miel de abeja y miel de caña contienen 5.72 y 5.65 gr de ác. Cítrico/100 ml fruto, respectivamente. Cuadro 25. Acidez total de la fruta deshidratada con y sin pretratamiento Tratamiento Aguaymanto con pretratamiento de miel de abeja Aguaymanto con pretratamiento de miel de caña Aguaymanto con pretratamiento de jarabe de sacarosa Aguaymanto sin pretratamiento (muestra testigo) Acidez total de la fruta deshidratada (gr de ác. cítrico/100 ml fruto) 5.72 + 0.64 5.65 + 0.58 7.02 + 0.88 6.14 + 0.2 68 La muestra testigo (sin pretratamiento), al final del proceso, contiene un 5% de humedad, tal como se muestra en el cuadro 26. Cuadro 26. Características Fisicoquímicas deshidratado (Análisis proximal) Contenido Aguaymanto fresco Aguaymanto deshidratado (muestra testigo) 4.3.2. del aguaymanto Humedad % Materia seca % 81 + 0.8 19 + 0.8 5.00 + 0.05 95 + 0.05 Características organolépticas 4.3.2.1. Evaluación organoléptica del atributo del sabor en el fruto deshidratado de aguaymanto Los resultados de los 12 panelistas sometidos a la prueba no paramétrica de Friedman, arrojaron los siguientes resultados: Cuadro 27. Prueba de Friedman Valor del estadístico Chi cuadrado = 7.286 Valor de la tabla Chi cuadrada con = 0.05 y gl = 3 es = 7.815 Significación asintótica = 0.063 Fuente: Resultados con SPSS17 Como el estadístico de la prueba resultó ser menor al valor de tabla se rechaza la Ho y se concluye, que en forma global no existe diferencia estadística entre los agentes osmóticos en cuanto al atributo sabor. La prueba de Friedman presenta un procedimiento para comparar a los tratamientos por pares, la misma que resultó: Cuadro 28. Promedios de la evaluación del atributo sabor 69 Tratamientos Comparados Sacarosa Testigo Miel de abeja Miel de caña Ri 37.00 32.50 27.50 23.00 Promedios Significancia 5.50 5.25 4.92 4.50 A A A B El cuadro 28 y la figura 22 muestra que no existe diferencias significativas entre los agentes osmóticos, sacarosa, miel de caña y miel de abeja, pero el tratamiento con sacarosa es el que ocupa el primer lugar (5.50), seguido de la muestra testigo(5.25), el tratamiento de miel de abeja ocupa el tercer lugar (4.92), ubicándose en el último lugar el tratamiento de miel de caña (4.50), así mismo los promedios registrados en el cuadro, son superiores al valor cuatro, de la escala hedónica, lo que indica que en forma general los frutos deshidratados de aguaymanto evaluados presentan un sabor en promedio como agradable y muy agradable. Figura 22. Histograma de la evaluación del atributo sabor 4.3.2.2. Evaluación organoléptica del atributo textura 70 En el cuadro 29, se muestran los resultados de los 12 panelistas sometidos a la prueba no paramétrica de Friedman. Cuadro 29. Prueba de Friedman Valor del estadístico Chi cuadrado = 2.333 Valor de la tabla Chi cuadrada con = 0.05 y gl = 3 es = 7.815 Significación asintótica = 0.506 Fuente: Resultados con SPSS17 En donde el valor de la tabla Chi cuadrado con = 0.05 y gl = 3 es X (0.05 , 3) = 7.815 . Como el estadístico de la prueba resulta ser menor que el valor de tabla se acepta la H o y se concluye que no existe diferencia estadística en el atributo textura con los tres agentes osmóticos, indicando los siguientes resultados. Cuadro 30. Promedios de la evaluación del atributo textura Tratamientos Comparados Ri Promedios Significancia Miel de caña Miel de abeja Sacarosa Testigo 33.50 31.50 29.00 26.00 5.17 5.00 4.83 4.83 A A A A El cuadro 30 y figura 23 muestra que no existe diferencias significativas entre los 4 tratamientos en cuanto al atributo textura. Encontrando al tratamiento con miel de caña con un promedio más alto que los demás (5.17), seguido del tratamiento de miel de abeja con un promedio de 5.00, en cuanto a los tratamientos de sacarosa y la muestra testigo presentan un valor igual a 4.83, los cuales indican que los promedios registrados en el cuadro, son superiores al valor cuatro, de la escala hedónica, lo que indica que en forma general los frutos deshidratados de aguaymanto evaluados presentan una textura en promedio como buena. 71 Figura 23. Histograma de la evaluación del atributo textura 4.3.3. Capacidad antioxidante del aguaymanto deshidratado En el cuadro 31 y en las figuras 24 y 25, se presentan los resultados obtenidos durante el proceso de determinación de la capacidad antioxidante de las tres muestras de aguaymanto deshidratado con tres pretratamientos de osmodeshidratación (miel de abeja, miel de caña y sacarosa) mediante la degradación del radical DPPH, como también los resultados obtenidos de la muestra testigo (aguaymanto deshidratado sin pretratamiento de osmodeshidratación). Cuadro 31. Capacidad de inhibición del radical DPPH, por el extracto acuoso del aguaymanto deshidratado % Inhibición % DPPH Remanente Miel de abeja 38,66 61,34 Sacarosa 49,74 50,26 Testigo 48,49 51,51 Miel de caña 36,47 63,53 Tratamientos 72 Se trabajo con muestra pura de aguaymanto deshidratado (extracción acuosa), a una concentración de 250grs de muestra seca/Lt de agua, para obtener la capacidad de inhibición del radical DPPHº. Es así que las muestras de aguaymanto deshidratado con pretratamiento de osmodeshidratación, presentan un porcentaje de inhibición de 49.74% en la muestra de sacarosa, 48.49% en la muestra testigo y de 38.66% la muestra con miel de abeja, mientras que la muestra con miel de caña posee 36.47% de inhibición del radical DPPH. *EAAD = Extracto acuoso de aguaymanto deshidratado. Figura 24. Porcentaje de inhibición del DPPH° cuando es secuestrado por los *EAAD En el figura 25, se presenta la actividad de resistencia (remanente) del DPPHº, ante la actividad antioxidante de los extractos de aguaymanto deshidratado con y sin pretratamiento de osmodeshidratación. Siendo la muestra con miel de caña la que posee mayor resistencia con 63.53%, seguido de la muestra con pretratamiento de miel de abeja con 61.34%, la muestra testigo con 51.51% y finalmente la muestra con pretratamiento de sacarosa con 50.26%. Siendo este último la que posee menor capacidad de resistencia. 73 *EAAD = Extracto acuoso de aguaymanto deshidratado Figura 25. Porcentaje de DPPH° remanente secuestrado por los EAAD cuando es Realizado el análisis de variancia y la prueba F (cuadro 32), se encontró que no hubo diferencias significativas a nivel de tratamientos en cuanto al porcentaje de inhibición de los frutos deshidratados de aguaymanto con los 4 tratamientos. Cuadro 32. ANVA Para la evaluación del porcentaje de inhibición de los frutos deshidratados de aguaymanto Fuente de Variación Grados de Libertad Suma de Cuadrados Cuadrado Medio Fc Tratamientos 3 408,8313 136,27712 4,1230534 Error 8 264,4198 33,052475 TOTAL 11 FT (0,01) 7,59 Ft (0,05) 4,07 673,2511667 CV= 13.25% La prueba de comparación Duncan α = 0.05 que se presenta en el cuadro 33 y en la figura 26, muestra que existen diferencias significativas entre los 4 tratamientos en cuanto al porcentaje de inhibición. Mostrándose el tratamiento de sacarosa con mas alto porcentaje de inhibición (49.74%), seguido de la muestra testigo (48.49%), el tratamiento de miel de abeja se encuentra en tercer lugar con un porcentaje de inhibición de 38.66%, seguido del tratamiento de miel de caña con 36.47%. 74 Cuadro 33. Prueba Duncan para el porcentaje de inhibición Promedio de % de inhibición Clasificación Duncan α = 0.05 Sacarosa 49,74 A Testigo 48,49 ab Miel de abeja 38,66 bc Miel de caña 36,47 C Tratamientos *Letras iguales indican que no existe diferencia significativa (NS) a un nivel de probabilidad de 0,05. Figura 26. Cinética de inhibición del DPPH° por los EAAD DISCUSIÓN 75 DE LA CARACTERIZACIÓN BIOMÉTRICA, FISICOQUÍMICA Y CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO FRESCO De los resultados de la caracterización biométrica del aguaymanto fresco, cuyo resultado corresponde al calibre 19 + 1.0 mm, se encontró que cumple con lo establecido en la norma del CODEX para la uchuva (CODEX STAN 226-2001, EMD. 1-2005), correspondiendo al código de calibre B (18,1 a 20,0 mm). De la caracterización fisicoquímica, los resultados obtenidos de la evaluación del índice de madurez que corresponde a 6.86, este se encuentra dentro del estado tres - cuatro, establecido en la NTC 4580 para el aguaymanto fresco, de la misma manera el °Brix obtenido en la investigación (12), es semejante a lo reportado por Encina -2007(12.5 °Brix), aunque se difieren en el pH y en la acidez, esto debido a que la muestra utilizada son de distintas regiones del país. De los resultados obtenidos en el cuadro 12, correspondientes a las características fisicoquímicas del aguaymanto fresco según análisis proximal, apreciamos que el % de humedad (81) y el % de cenizas (1.08), se aproximan a los resultados obtenidos por ENCINA 2007 (cuadro 01). Del cuadro 13, observamos los resultados obtenidos de la evaluación de la capacidad antioxidante del aguaymanto fresco, según el método del DPPH. Donde los % de inhibición comparados con los antecedentes bibliográficos (UNHEVAL 2006) referentes al sauco son mayores, teniendo el aguaymanto fresco un porcentaje de inhibición de 61.74 frente a 25.03, ambas muestras a una concentración de 1000 µg/mL. 76 Del cuadro 14, observamos que el IC50 obtenido del aguaymanto fresco es de 2.52 µg/mL, lo cual posee mayor eficiencia antioxidante comparado con lo reportado por ZAVALETA 2008 (cuadro 5). De los resultados obtenidos en el cuadro 16, sobre la cuantificación de catequinas, observamos que 6,90 mgCAT/100g de muestra fresca corresponden al aguaymanto fresco, mientras que Hernández (2004), menciona que el té verde y el té negro en infusión contienen 2.85 y 1.4 mg de CAT/100g respectivamente. De lo cual podemos deducir que el aguaymanto fresco es el que posee mayor contenido de catequinas. DE LA OBTENCIÓN DEL AGUAYMANTO DESHIDRATADO CON TRES PRETRATAMIENTOS DE OSMODESHIDRATACIÓN De la evaluación de los agentes osmóticos, cuyos resultados se muestran en el cuadro 17, donde los °Brix y pH sufrieron un cambio debido al proceso de osmosis, asi mismo en el cuadro 18 se muestra la pérdida de peso de la fruta durante el proceso de osmodeshidratación, concordando de esta manera con Spiazzi (2008), quien manifiesta que la osmodeshidratación es una técnica que aplicada a frutas y hortalizas, permite reducir su contenido de humedad (hasta un 50-60 % en base húmeda) e incrementar el contenido de sólidos solubles. Además Genina (2008) indica que la selección adecuada de solutos osmóticos y de su concentración permitirá controlar la actividad del agua en éste, así como el pH. Del diagrama de flujo utilizado para la obtención del deshidratado de aguaymanto con tres pretratamientos de osmodeshidratación (figura 6), observamos que los parámetros de Tº (70ºC) y tiempo (10 h), se adecuaron al diagrama de flujo indicado por Palacios (2009). Quien además menciona que el éxito de la deshidratación reside en proporcionar estabilidad microbiológica (reducción de la actividad del agua) y fisicoquímica, además aporta con la reducción del peso, en 77 relación con el transporte, manipulación y almacenamiento. Así mismo Agroandino (2008) afirma que el secado se realiza con temperaturas moderadas para mantener las propiedades nutricionales de las frutas. DE LA CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA, ORGANOLÉPTICA y CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO DESHIDRATADO De la caracterización del aguaymanto deshidratado, respecto al ºBrix, pH, acidez total y % de humedad, observamos que los resultados obtenidos son diferentes a lo indicado por Castro (2007), puesto que la materia prima son procedentes de países distintos, y por utilizar otros métodos en la obtención del deshidratado, lo cual hace que exista variación en los resultados. De las características organolépticas, utilizando la escala hedónica en la evaluación de los atributos sabor, y textura, aplicando la prueba no paramétrica de Friedman, prueba podemos deducir en cuanto a la textura que no existe diferencias significativas entre los 4 tratamientos, en lo que respecta al atributo sabor, según la prueba no paramétrica de Friedman los frutos deshidratados de aguaymanto no presentan diferencias significativas en cuanto al sabor solamente se encontró una ligera diferencia entre los pretratamientos de sacarosa y miel de abeja, por lo tanto se puede decir que los frutos deshidratados obtenidos son de buena calidad y de sabor agradable, según los promedios comparados con la escala hedónica planteado por ANZALDUA (1994). De los resultados obtenidos de la capacidad antioxidante del aguaymanto deshidratado mostrado en el cuadro 37, observamos que comparándolo con los resultados obtenidos en la evaluación del aguaymanto fresco, (muestra pura = 94,96 %) estos presentaron pérdidas en el porcentaje de inhibición, teniendo asi el 45.22% de pérdida en la muestra de sacarosa, 46.47% en la muestra testigo 78 y de 56.30% en la muestra con miel de abeja, mientras que la muestra con miel de caña perdió un 58.49%. Siendo este último el que presentó mayor perdida en la capacidad de inhibición del radical DPPH. Del análisis de varianza y la prueba F, se encontraron diferencias significativas en cuanto al porcentaje de inhibición entre los 4 tratamientos, encontrando a la sacarosa como un agente osmótico que permite reducir las pérdidas de la capacidad antioxidante del aguaymanto después de la deshidratación. 79 VI. CONCLUSIONES De acuerdo a los objetivos y resultados obtenidos en el presente trabajo de investigación se llegó a las siguientes conclusiones: Existe una variación en cuanto a la capacidad antioxidante, entre el aguaymanto fresco y deshidratado, pero el proceso de osmodeshidratación con agentes edulcorantes ayuda a que las perdidas sean minimas comparados con la muestra testigo, por lo cual se podría decir que la osmodeshidratación ayuda a conservar las propiedades nutricionales de un producto. Es posible el uso de agentes edulcorantes en el proceso de osmodeshidratación de frutas, para la obtención de deshidratados, con buenas características nutricionales y organolépticas. En cuanto a la evaluación organoléptica de los frutos osmodeshidratados de aguaymanto estos presentaron una buena textura y un sabor agradable, según los panelistas, no existiendo diferencias significativas estadísticamente entre los tratamientos. El fruto se adecuo perfectamente al proceso tecnológico sin ningún problema, presentando al final del proceso una muy buena apariencia y calidad lo que garantiza mayor tiempo de vida útil al producto sin perder sus características. Concluimos que el aguaymanto fresco presento un 94.24% de inhibición y un IC50=2.52 mg/ml muestra fresca, así mismo presento 6.90 mgCAT/100g de muestra fresca, demostrando que posee una excelente capacidad antioxidante, que al consumirlo ayuda a prevenir enfermedades cancerígenas. Como también se demostró que el uso de agentes osmóticos ayudan a minimizar las pérdidas de la capacidad antioxidante del aguaymanto deshidratado, con excepción de la miel de caña. 80 VII. RECOMENDACIONES De acuerdo a las conclusiones obtenidas en el estudio se plantean las siguientes recomendaciones: Realizar proyectos de pre - factibilidad para la instalación de una planta procesadora de derivados de aguaymanto, entre ellas el deshidratado para la comercialización nacional e internacional y cubrir la demanda insatisfecha. Desarrollar trabajos de investigación para ampliar los conocimientos en cuanto a las propiedades funcionales del aguaymanto, ya que presenta múltiples componentes antioxidantes. Propiciar el consumo del aguaymanto fresco y deshidratado, porque aporta beneficios a la salud humana por su contenido de antioxidantes naturales, como ejemplo la prevención de enfermedades cancerígenas. La Universidad Nacional Hermilio Valdizan a través de la Facultad de Ciencias Agrarias, debería ampliar los trabajos de investigación y extensión social, internalizando de esta manera la problemática que afrontan los productores de Aguaymanto del Distrito de Chinchao. 81 VII. LITERATURA CITADA 1. Agroandino, 2009. 2009 (en línea), Aguaymanto deshidratado. Consultado 25 ago. Disponible en página Web: http— www_agroandinoperu_com-images-pict1704_jpg.htm. 2. Ahmad. I. 2001. Some methodological problems in the determination of antioxidants activity using chromogen radicals: A practical case. Viewpoint. Food Science and Technology. Vol 11. Pp 419–421. 3. Anzaldua-Morales, A.1994. La evaluación sensorial de los alimentos en la teoría y en la práctica. Ed. Acribia. Zaragoza, España. 4. AOAC. 1975. "Oficial Methods of Analysis of the Association of Oficial Analytical Chemists, AOAC". 12a. edición. 5. Arrate Lacalle. 2007. Antioxidantes en alimentación: Diferentes formas de expresar su Actividad antioxidante. Tipos de unidades y métodos de Análisis. Barcelona 20 de junio, Consultado 15 ene. 2009 (en línea), Disponible en página Web: http://www.gencat.net/salut/acsa/DU12/html/ca/dir131/dd16054/antioxida ntes.pdf. 6. Castro .S Adriana. 2007. 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Características del aguaymanto en diferentes estados de madurez Estado Cero aspecto externo del fruto Fisiológicamente desarrollado, color verde oscuro. mínimo % de ácido cítrico Índice de madurez °Brix / % ácido 9,4 2,69 3,5 ºBrix 87 Uno Dos Tres Cuatro Cinco Seis Color verde un poco más claro. Color verde se manifiesta en las zonas cercanas al cáliz y hacia el centro del fruto aparecen unas tonalidades anaranjadas. Color anaranjado claro con visos verdes hacia la zona del cáliz. Color anaranjado claro. Color anaranjado. Color anaranjado intenso. 11,4 2,70 4,2 13,2 2,56 5,2 14,1 2,34 6,0 14,5 14,8 15,1 2,03 1,83 1,68 7,1 8,1 9,0 Fuente: ICONTEC. 1999. Uchuva (Physalis peruviana), para el consumo fresco o destinado al procesamiento industrial. Colombia. Norma Técnica Colombiana NTC 4580. Figura. Estados de madurez del aguaymanto (Physalis peruviana) según Icontec (1999). ANEXO 02 NORMA DEL CODEX PARA LA UCHUVA1 (CODEX STAN 226-2001, EMD. 1-2005) 1. DEFINICIÓN DEL PRODUCTO Esta Norma se aplica a las variedades comerciales de uchuvas obtenidas de Physalis peruviana (L.), de la familia Solanaceae, que habrán de suministrarse frescas al consumidor, después de su acondicionamiento y envasado. Se excluyen las uchuvas destinadas a la elaboración industrial. 2. DISPOCISIONES RELATIVAS A LA CALIDAD 2.1 REQUISITOS MÍNIMOS En todas las categorías, a reserva de las disposiciones especiales para cada categoría y las tolerancias permitidas, las uchuvas deberán: 88 - estar enteras, con o sin cáliz; - estar sanas, y exentas de podredumbre o deterioro que hagan que no sean aptas para el consumo; - estar limpias, y prácticamente exentas de cualquier materia extraña visible; - estar prácticamente exentas de plagas que afecten al aspecto general del producto; - estar prácticamente exentas de daños causados por plagas; - exentas de humedad externa anormal, salvo la condensación consiguiente a su remoción de una cámara frigorífica; - estar exentas de cualquier olor y/o sabor extraños2; - ser de consistencia firme; - tener un aspecto fresco; - tener una piel suave y brillante. Si el cáliz está presente, el pedúnculo no deberá superar los 25 mm de longitud. 2.1.1 Las uchuvas deberán haberse recolectado cuidadosamente y haber alcanzado un grado apropiado de desarrollo y madurez, teniendo en cuenta las características de la variedad y la zona en que se producen. El desarrollo y condición de las uchuvas deberán ser tales que les permitan: - soportar el transporte y la manipulación; y - llegar en estado satisfactorio al lugar de destino. 2.1.2 Requisitos de Madurez La madurez de las uchuvas puede evaluarse visualmente según su coloración externa, que varía de verde a naranja a medida que madura el fruto. Su condición puede confirmarse determinando el contenido total de sólidos solubles. La variación en la coloración del cáliz no indica la madurez del fruto. El contenido de sustancias solubles deberá ser por lo menos de 14,0º Brix. 2.2 CLASIFICACIÓN Las uchuvas se clasifican en tres categorías, según se definen a continuación, independientemente de su tamaño y color: 2.2.1 Categoría “Extra” 89 Las uchuvas de esta categoría deberán ser de calidad superior y características de la variedad y/o tipo comercial. No deberán tener defectos, salvo defectos superficiales muy leves siempre y cuando no afecten al aspecto general del producto, su calidad, estado de conservación y presentación en el envase. 2.2.2 Categoría I Las uchuvas de esta categoría deberán ser de buena calidad y características de la variedad y/o tipo comercial. Podrán permitirse, sin embargo, los siguientes defectos leves, siempre y cuando no afecten al aspecto general del producto, su calidad, estado de conservación y presentación en el envase: - defectos leves de la forma; - defectos leves en la coloración; - defectos leves de la piel. En ningún caso los defectos deberán afectar a la pulpa del fruto. 2.2.3 Categoría II Esta categoría comprende las uchuvas que no pueden clasificarse en las categorías superiores, pero satisfacen los requisitos mínimos especificados en la Sección 2.1. Podrán permitirse, sin embargo, los siguientes defectos, siempre y cuando las uchuvas conserven sus características esenciales en lo que respecta a su calidad, estado de conservación, aspecto general y presentación: - defectos de la forma; - defectos de la coloración; - defectos de la piel; - pequeñas grietas cicatrizadas que no representen más del 5% de la superficie total del fruto. En ningún caso los defectos deberán afectar a la pulpa del fruto. 3. DISPOSICIONES RELATIVAS A LA CLASIFICACIÓN POR CALIBRES El calibre se determina por el diámetro máximo de la sección ecuatorial del fruto, con un diámetro mínimo de 15 mm, de acuerdo con el siguiente cuadro: 90 Código de calibre A B C D Diámetro (mm) 15,0 – 18,0 18,1 – 20,0 20,1 – 22,0 ≥ 22,1 4. DISPOSICIONES RELATIVAS A LAS TOLERANCIAS En cada envase se permitirán tolerancias de calidad y calibre para los productos que no satisfagan los requisitos de la categoría indicada. 4.1 TOLERANCIAS DE CALIDAD 4.1.1 Categoría “Extra” El 5%, en número o en peso, de las uchuvas, con cáliz o sin él, que no satisfagan los requisitos de esta categoría pero satisfagan los de la Categoría I o, excepcionalmente, que no superen las tolerancias establecidas para esta última. 4.1.2 Categoría I El 10%, en número o en peso, de las uchuvas, con cáliz o sin él, que no satisfagan los requisitos de esta categoría pero satisfagan los de la Categoría II o, excepcionalmente, que no superen las tolerancias establecidas para esta última. 4.1.3 Categoría II El 10%, en número o en peso, de las uchuvas, con cáliz o sin él, que no satisfagan los requisitos de la Categoría I ni los requisitos mínimos, con excepción de los productos afectados por magulladuras graves, podredumbre o cualquier otro tipo de deterioro que haga que no sean aptos para el consumo. En esta categoría podrá aceptarse como máximo un 20%, en número o en peso, de los productos con grietas pequeñas que no abarque una superficie superior al 5%. 4.2 TOLERANCIAS DE CALIBRE Para todas las categorías, el 10%, en número o en peso, de las uchuvas que correspondan al calibre inmediatamente superior y/o inferior al indicado en el envase. 5. DISPOSICIONES RELATIVAS A LA PRESENTACIÓN 91 5.1 HOMOGENEIDAD El contenido de cada envase deberá ser homogéneo y estar constituido únicamente por uchuvas del mismo origen, variedad, calidad, coloración, calibre y tipo de presentación (con o sin cáliz). La parte visible del contenido del envase deberá ser representativa de todo el contenido. 5.2 ENVASADO Las uchuvas deberán envasarse de tal manera que el producto quede debidamente protegido. Los materiales utilizados en el interior del envase deberán ser nuevos3, estar limpios y ser de calidad tal que evite cualquier daño externo o interno al producto. Se permite el uso de materiales, en particular papel o sellos, con indicaciones comerciales, siempre y cuando estén impresos o etiquetados con tinta o pegamento no tóxico. Las uchuvas deberán disponerse en envases que se ajusten al Código Internacional de Prácticas Recomendado para el Envasado y Transporte de Frutas y Hortalizas Frescas (CAC/RCP 44-1995, Emd. 1-2004). 5.2.1 Descripción de los Envases Los envases deberán satisfacer las características de calidad, higiene, ventilación y resistencia necesarias para asegurar la manipulación, el transporte y la conservación apropiados de las uchuvas. Los envases deberán estar exentos de cualquier materia y olor extraños. 6. MARCADO O ETIQUETADO 6.1 ENVASES DESTINADOS AL CONSUMIDOR Además de los requisitos de la Norma General del Codex para el Etiquetado de Alimentos Preenvasados (CODEX STAN 1-1985, Rev. 1-1991), se aplicarán las siguientes disposiciones específicas: 6.1.1 Naturaleza del Producto Si el producto no es visible desde el exterior, cada envase deberá etiquetarse con el nombre del producto y, facultativamente, con el de la variedad y/o tipo comercial. 6.2 ENVASES NO DESTINADOS A LA VENTA AL POR MENOR Cada envase deberá llevar las siguientes indicaciones en letras agrupadas en el mismo lado, marcadas de forma legible e indeleble y visible desde el exterior, o bien en los documentos que acompañan el envío. 92 6.2.1 Identificación Nombre y dirección del exportador, envasador y/o expedidor. Código de identificación (facultativo)4. 6.2.2 Naturaleza del Producto Nombre del producto si el contenido no es visible desde el exterior. Nombre de la variedad (facultativo). 6.2.3 Origen del Producto País de origen y, facultativamente, nombre del lugar, distrito o región de producción. 6.2.4 Especificaciones Comerciales - Categoría; - Calibre (código de calibre o diámetro mínimo y máximo en milímetros); - Número de unidades (facultativo); - Peso neto (facultativo). 6.2.5 Marca de Inspección Oficial (facultativa) 7. CONTAMINANTES 7.1 METALES PESADOS Las uchuvas deberán cumplir con los niveles máximos para metales pesados establecidos por la Comisión del Codex Alimentarius para este producto. 7.2 RESIDUOS DE PLAGUICIDAS Las uchuvas deberán cumplir con los límites máximos para residuos de plaguicidas establecidos por la Comisión del Codex Alimentarius para este producto. 8. HIGIENE 8.1 Se recomienda que el producto regulado por las disposiciones de la presente Norma se prepare y manipule de conformidad con las secciones apropiadas del Código Internacional Recomendado de Prácticas - Principios Generales de Higiene de los Alimentos (CAC/RCP 1-1969, Rev. 4-2003), Código de Prácticas de Higiene para Frutas y Hortalizas Frescas (CAC/RCP 53-2003) y otros textos pertinentes del Codex, tales como códigos de prácticas y códigos de prácticas de higiene. 93 8.2 Los productos deberán ajustarse a los criterios microbiológicos establecidos de conformidad con los Principios para el Establecimiento y la Aplicación de Criterios Microbiológicos a los Alimentos (CAC/GL 21-1997). ANEXO 03 NMX-F-102-S-1978. DETERMINACIÓN DE LA ACIDEZ TITULABLE EN PRODUCTOS ELABORADOS A PARTIR DE FRUTAS Y HORTALIZAS. NORMA MEXICANA. DIRECCIÓN GENERAL DE NORMAS. Con fundamento en lo dispuesto en los artículos 1o., 2o., 4o., 23, inciso C, y 26 de la Ley General de Normas y de Pesas y Medidas, publicada en el "Diario oficial" de la Federación con fecha 7 de abril de 1961, esta Secretaría ha aprobado la siguiente Norma Mexicana "Determinación de la acidez titulable en productos elaborados a partir de frutas y hortalizas" NMX-F-102S-1978. 1. OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN 94 La presente Norma establece el método para determinar la acidez titulable en los productos elaborados a partir de frutas y hortalizas. 2. REACTIVOS Y MATERIALES 2.1 Reactivos Los reactivos que a continuación se indican, deben ser grado analítico. Cuando se mencione agua debe entenderse agua destilada. 2.1.1 Soluciones tampón de pH conocido. 2.1.2 Solución 0.1N de hidróxido de sodio. 2.2 MATERIALES 2.2.1 Bureta Graduada de 50 ml. 2.2.2 Material de Laboratorio. 3. INSTRUMENTOS 3.1 Potenciómetro, con electrodos de vidrio. 3.2 Agitador mecánico o electromagnético. 4. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA RECOPILADO POR: EL PROGRAMA UNIVERSITARIO DE ALIMENTOS 4.1 Productos líquidos o productos donde la parte líquida es fácilmente separable, tales como: jugos y néctares de frutas, frutas en almíbar, hortalizas envasadas en un medio líquido, salmueras y productos líquidos de fermentación. 4.1.1 El producto se mezcla perfectamente para asegurar una muestra uniforme y se filtra a través de algodón absorbente o de papel de filtración rápida (véase A.1). 4.2 Productos espesos y de difícil filtración, tales como: jarabes muy concentrados, mermeladas, jaleas, salsas, concentrados de tomate y vegetales colados. 4.2.1 El producto se mezcla perfectamente para asegurar una muestra uniforme. Se prepara una solución pesando en un vaso de precipitados, 300 g de la muestra cuidadosamente mezclada, los que se transfieren cuantitativamente con ayuda de agua caliente de 40° a 50°C a un matraz de 2000 ml y se disuelven con agua calentando en baño maría si es necesario. Se aplica la menor cantidad de calor que sea posible para que la inversión 95 de la sacarosa sea mínima. Se filtra a través de algodón absorbente o papel de filtración rápida lavando con agua caliente el residuo. 4.2.2 El filtrado y las aguas de lavado se transfieren a un matraz aforado de 2000 ml, se enfría a temperatura ambiente, se completa el análisis. 4.3 Frutas y hortalizas frescas, productos congelados y productos secos (productos con sólidos gruesos en suspensión). 4.3.1 Se reducen a pulpa fina unos 400 g del producto mediante un aparato apropiado o por el uso de un mortero grande y se mezclan bien, efectuando la operación tan rápidamente como sea posible para evitar pérdida de humedad. Debe ponerse especial cuidado para no moler las semillas. 4.3.2 En el caso de productos envasados en recipientes de gran volumen se deben mezclar muy bien antes de tomar la porción de muestra que se va a reducir a pulpa fina. Cuando las frutas son de semilla grande, se remueven éstas, se pesan y se calcula la porción de las mismas en el producto. 4.3.3 300 g de muestra triturada y homogeneizada, se transfieren a un vaso de precipitados de 1500 a 2000 ml, se agregan aproximadamente 800 ml de agua y se calienta máximo a 70°C durante una hora. Se filtra a través de algodón absorbente o papel de filtración rápida lavando el residuo con agua caliente, neutralizada. 4.3.4 El filtrado y las aguas de lavado se transfieren a un matraz aforado de 2000 ml, se enfría a temperatura ambiente, se completa el volumen y se agita perfectamente antes de tomar la alícuota para el análisis. 5. PROCEDIMIENTOS 5.1 Se calibra el potenciómetro con las soluciones tampón. 5.2 Se lavan varias veces los electrodos con agua, hasta que la lectura en agua recién hervida y enfriada sea aproximadamente de pH 6.0. 5.3 Dependiendo el tipo de producto se mide la cantidad de muestra que se indica a continuación: 5.3.1 Productos líquidos o productos donde la parte líquida es fácilmente separable: 10 ml de la muestra preparada como se indica en 4.1. 5.3.2 Productos espesos, productos de difícil filtración, frutas y hortalizas frescas, productos congelados y productos secos: 25 ml de la muestra preparada y diluida como se indica en 4.2 y 4.3. 96 5.4 La muestra medida se transfiere a un vaso de precipitados de 400 ml y se diluye aproximadamente a 50 ml con agua recién hervida, enfriada y neutralizada. 5.5 Los electrodos perfectamente lavados se introducen en la muestra agitando con moderación se agrega rápidamente la solución 0.1N de hidróxido de sodio hasta alcanzar un pH cercano a 6.0, luego se continúa agregado lentamente la solución de hidróxido de sodio hasta alcanzar pH 7.0. 5.6 Después de que se ha alcanzado el pH, se termina la titulación agregando el hidróxido de sodio en porciones de 4 gotas a la vez hasta lograr un pH 8.3; (ver A.1) se anota la lectura del pH y el volumen total de hidróxido de sodio gastado después de cada adición. 6. EXPRESIÓN DE RESULTADOS 6.1 Se deduce por interpolación el volumen exacto de solución 0.1N de hidróxido de sodio correspondiente al valor de pH 8.3, promediando los resultados obtenidos por duplicado. 6.2 Los resultados se expresan en mililitros de solución 0.1N de hidróxido de sodio por cada 100 g o 100 ml de producto o bien en gramos del ácido predominante del producto por cada 100 g o 100 ml de éste. 6.3 Miliequivalentes del ácido en términos del cual se expresa la acidez sabiendo que: 1 ml de la solución 0.1N de hidróxido de sodio equivale a: 0.006005 g de ácido acético anhidro. 0.006404 g de ácido cítrico anhidro. 0.007505 g de ácido tartárico anhidro. 0.006704 g de ácido málico anhidro. 0.004502 g de ácido oxálico anhidro. 0.009008 g de ácido láctico anhidro. BIBLIOGRAFÍA 7.1 "Oficial Methods of Analysis of the Association of Oficial Analytical Chemists, AOAC". 12a. edición 1975. 7.2 Recomendación ISO R 750 "Produits dévives des fruits et légumes. Determination de l'acidité tritrable". Junio 1968. 97 8. CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES 8.1 La presente Norma concuerda con el Proyecto de Norma Panamericana COPANT 7:3- 064 Productos elaborados a partir de frutas y hortalizas. Determinación de la acidez titulable. Octubre 1976. APÉNDICE A A.1 Se deben agregar gotas completas de tal manera que no quede fracción de gota en la punta de la bureta. A.2 En el caso de frutas en almíbar o de otras hortalizas envasadas en un medio líquido, la acidez está referida solamente al almíbar o al medio líquido. México D.F., a 25 de septiembre de 1978.- El Director General de Control de Alimentos, Bebidas y Medicamentos de la Secretaría de Salubridad y Asistencia, José Ruiloba, Benítez.- Rúbrica.- El Director General, Román Serra Castaños.- Rúbrica. ANEXO 04 CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO FRESCO a) Obtención de la muestra Para la determinación de la capacidad antioxidante del aguaymanto fresco, se utilizó 100 gramos de fruto de aguaymanto, con la finalidad de extraer el zumo, para luego acondicionarlo y utilizarlo como solución de trabajo. (ver figura 1) Aguaymanto fresco Pesado 98 Lavado Triturado Filtrado Semillas y Cáscara Centrifugado 10000 RPM / Ө = 5 min. Solución de trabajo Figura 1 Diagrama de Flujo de preparación de muestra de aguaymanto fresco, para la prueba de DPPH (1,1, Diphenyl-2-picrilhydrazyl) b) Determinación de la capacidad antioxidante mediante la degradación del radical 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) Las diluciones finales de las concentraciones intermedias establecidas (stock), con la que se trabajó fueron de 100, 300, 1000 y 2000 g/mL. Se trabajó con un FD (Factor de dilución) = 40, esto quiere decir que se hizo reaccionar 25 µL de cada dilución intermedia (tres repeticiones de c/u, respectivamente) con 975 µL de solución de DPPH° (100 µM) en una cubeta de poliestireno. La absorvancia con la que se trabajo fue de 515 nm, el cual se monitoreó en un espectrofotómetro cada 30 segundos por minutos. Los resultados se expresaron en % de inhibición y en IC 50. 5 99 Para calcular el % de inhibición y el % de DPPH remanente se utilizaron las ecuaciones 01 y 02 respectivamente. % Inhibición = (Promedio Abs DPPH – Abs. muestra) * 100 (Ec.01) Promedio Abs. DPPH % DPPH remanente = (Abs.muestra/Abs.blanco) * 100 (Ec.02) 100 ANEXO 05 DATOS OBTENIDOS DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO FRESCO UTILIZANDO EL MÉTODO DEL DPPH tiempo 0:30 1:00 1:30 2:00 2:30 3:00 3:30 4:00 4:30 5:00 DPPH ABS (515nm) 1,365 1,369 1,365 1,366 1,366 1,367 1,367 1,368 1,369 1,369 1R 100 1,293 1,296 1,297 1,299 1,3 1,301 1,302 1,303 1,304 1,305 300 0,998 0,998 1 0,997 0,994 0,994 0,992 0,991 0,99 0,99 Fuente: Propia Nombre científico: Physalys Peruviana Nombre común: Aguaymanto, Uchuva, Capulí Stock :muestra original 2R 1000 0,502 0,492 0,511 0,515 0,515 0,509 0,505 0,5 0,497 0,493 2000 0,073 0,073 0,072 0,072 0,072 0,072 0,073 0,072 0,072 0,073 100 1,296 1,299 1,302 1,304 1,304 1,305 1,305 1,306 1,308 1,309 300 1,009 1,01 1,006 1,003 1,001 0,999 0,998 0,996 0,997 0,994 3R 1000 0,526 0,514 0,531 0,529 0,523 0,52 0,516 0,514 0,511 0,509 2000 0,077 0,077 0,077 0,077 0,077 0,076 0,077 0,077 0,076 0,077 100 1,303 1,302 1,302 1,304 1,31 1,311 1,314 1,314 1,315 1,316 300 1,062 1,062 1,065 1,064 1,064 1,063 1,061 1,06 1,059 1,058 1000 0,589 0,578 0,596 0,597 0,588 0,585 0,579 0,573 0,57 0,567 2000 0,088 0,086 0,086 0,086 0,085 0,085 0,086 0,085 0,086 0,086 101 102 ANEXO 06 CUANTIFICACIÓN DE POLIFENOLES (CATEQUINAS) Utilizando el método de HPLC (cromatografía liquida de alta performance), se cuantificó la cantidad de Catequina que se encuentra en el aguaymanto fresco. Se usó un Equipo de HPLC (Shimadzu Scientific. MD. USA). Para determinar el contenido de catequina, se realizó el siguiente procedimiento: a. Preparación de la muestra b. Preparación de la fase móvil c. Preparación del estándar de catequina d. Determinación y cuantificación de catequina en el aguaymanto fresco a) Preparación de la muestra Aguaymanto Fresco Descascarado Cubierta o capacho Pesado Triturado Filtrado Semillas y Cáscara Centrifugado 10000 RPM / 5min 2do Filtrado Filtro = 0,45 um Micro particulas Inyectar al HPLC Figura 07. Flujo para la preparación de catequinas en el aguaymanto b) Preparación de la fase móvil 20 μL muestras para la cuantificación de 103 Para la fase móvil se usó una solución de Metanol, Agua y Ácido Acético a una proporción de 30: 70: 01 v/v respectivamente. La detección se realizó a una longitud de onda de 270 nm del Espectro UV - VIS, a una velocidad de flujo de 0,8 ml/min. Las tres soluciones fueron mezcladas y homogenizadas para obtener un mejor resultado. Una vez preparada la muestra se puso a funcionar el equipo de HPLC por 2 horas, con la finalidad de calibrar el equipo y obtener una completa reacción (resultados) c) Preparación del estándar de catequina EI estándar de CAT fue disuelto en metanol grado HPLC obteniendo un stock de 5000 uM, a partir de ello se prepararan concentraciones de 100, 200, 300, 400 Y 500 uL. Se inyectaron las 5 concentraciones de CAT en el equipo de HPLC, cada 15 minutos respectivamente en orden de concentración. Se utilizó el software Class-VP del sistema del HPLC para obtener la ecuación de la curva estándar y datos que sirvieron para estimar la cantidad de catequina (mgCAT/g) presente en el zumo del aguaymanto. Las alícuotas de la solución stock fueron almacenadas a -20°C para preservar su estabilidad y calidad. d) Determinación y cuantificación de catequina en el aguaymanto Una vez construido la curva de catequina, se prosiguió a inyectar 20uL de la muestra de aguaymanto fresco (muestra previamente preparada) cada 15 min en el equipo de HPLC. La concentración que se utilizó, fue a partir de la muestra pura. 104 La detección se realizó a una longitud de onda de 270 nm del espectro UV-VIS, a una velocidad de flujo de 0,8 ml/min. Utilizando el software Class - VP del sistema de HPLC para obtener la cantidad en mg de catequina /g de muestra fresca. ANEXO 07 105 ESTÁNDAR DE CATEQUINA 106 0,0148 g de CAT + Metanol (Hasta enrasar a 10 ml) [ ] = 5000 µM Metanol (Hasta enrasar a 10 ml) 2 ml CONC (µM) VOL (µL) 0 0 1000 1 100 1000 2 200 1000 3 300 1000 4 400 1000 5 500 1000 filtrar filtrar filtrar filtrar filtrar Inyectar al HPLC Inyectar al HPLC Inyectar al HPLC Inyectar al HPLC Inyectar al HPLC NIVELES [ ] = 1000 µM 107 ANEXO 08 RESULTADO DEL ANÁLISIS DE CATEQUINA SEGÚN EL MÉTODO DEL HPLC PARA EL AGUAYMANTO FRESCO Fuente: Propia 108 ANEXO 08 CROMATOGRAMAS 1. CROMATOGRAMAS PARA FORMAR LA CURVA PATRÓN ● CONCENTRACIÓN DE 100 µM CONCENTRACIÓN DE 200 µM 109 CONCENTRACIÓN DE 300 µM CONCENTRACIÓN DE 400 µM 110 CONCENTRACIÓN DE 500 µM 2. CROMATOGRAMAS DE LA CONCENTRACIÓN DE CATEQUINA EN EL AGUAYMANTO FRESCO ● Primera Repetición (1R) 111 ● Segunda Repetición (2R) ● Tercera Repetición (3R) 112 ANEXO 09 DETERMINACIÓN DE LA ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO DESHIDRATADO a) Obtención de la muestra En la figura 06, se muestra el diagrama de flujo, utilizado en la obtención de las cuatro muestras de aguaymanto deshidratado con pretratamiento de osmodeshidratación. b) Extracción de los antioxidantes La solución de trabajo, se extrajo por el método de extracción acuosa. En la figura 06, se muestra el diagrama de flujo, indicando los parámetros establecidos para dicha extracción, que será utilizada en la determinación de antioxidantes por el método de DPPH. c) Determinación de capacidad antioxidante mediante la degradación del radical 1,1 diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) Se utilizó como solución de trabajo (stock), las muestras puras, sin ninguna dilución. Así como en la muestra fresca, se utilizó el FD = 40. Por lo tanto se hizo reaccionar 25 µL de cada muestra (tres repeticiones de c/u) con 975 µL de solución de DPPH° (100 µM) en una cubeta de poliestireno, durante 5 minutos, a una longitud de onda de 515 nm, el cual se monitoreó cada 30 segundos. Los resultados se expresaron en % de inhibición (ecuación 01). 113 Aguaymanto deshidratado Pesado Triturado Pesado 5 gr / muestra (3 repeticiones) 20 ml de H2O Tº = 50 ºC Extracción acuosa Baño Maria Tº = 73 ºC; Ө = 15 min. Filtrado Cáscara, pulpa y semillas Centrifugado 10000 RPM / Ө = 5 min. Solución de trabajo Figura 06. Diagrama de Flujo de preparación de muestra de aguaymanto deshidratado para la prueba de DPPH (1,1, Diphenyl-2-picrilhydrazyl). 114 ANEXO 10 DATOS OBTENIDOS DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO DESHIDRATADO CON TRES PRETRATAMIENTOS DE OSMODESHIDRATACIÓN, SEGÚN EL MÉTODO DEL DPPH Nombre científico: Physalys Peruviana Solvente: acuoso Stock: muestra Original Nombre común: Aguaymanto, Uchuva, Capulí Muestra: Aguaymanto Deshidratado con pretratamiento de osmodeshidratación MUESTRA TESTIGO DPPH tiempo 0:30 1:00 1:30 2:00 2:30 3:00 3:30 4:00 4:30 5:00 PROM ABS (515nm) 1,201 1,201 1,2 1,203 1,203 1,202 1,201 1,203 1,204 1,203 1,2021 Fuente: Propia MUESTRA CON MIEL DE ABEJA MUESTRA CON MIEL DE CAÑA MUESTRA CON SACAROSA (T1) (T2) (T3) (T0) R1 0,862 0,829 0,805 0,787 0,772 0,758 0,751 0,739 0,733 0,728 R2 0,782 0,742 0,715 0,695 0,676 0,66 0,646 0,634 0,623 0,613 R3 0,723 0,69 0,656 0,629 0,606 0,587 0,57 0,555 0,541 0,515 R1 0,903 0,87 0,854 0,836 0,822 0,81 0,802 0,79 0,781 0,773 R2 0,869 0,834 0,815 0,798 0,781 0,768 0,755 0,745 0,734 0,725 R3 0,864 0,829 0,806 0,786 0,77 0,756 0,743 0,732 0,722 0,712 R1 0,901 0,868 0,844 0,826 0,811 0,797 0,79 0,778 0,772 0,767 R2 0,899 0,86 0,832 0,81 0,792 0,783 0,774 0,766 0,757 0,748 R3 0,925 0,886 0,858 0,836 0,818 0,809 0,8 0,792 0,783 0,774 R1 0,73 0,679 0,643 0,617 0,595 0,575 0,557 0,541 0,526 0,513 R2 0,819 0,78 0,752 0,73 0,712 0,703 0,694 0,686 0,677 0,668 R3 0,813 0,773 0,744 0,719 0,7 0,683 0,668 0,654 0,642 0,63 115 ANEXO 11 FOTOGRAFÍAS TOMADAS DURANTE EL DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN PRETRATAMIENTO DE OSMODESHIDRATACIÓN DESHIDRATACIÓN 116 CUANTIFICACIÓN DE POLIFENOLES (CATEQUINAS) UTILIZANDO EL MÉTODO DEL HPLC 117 DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO FRESCO 118 DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL AGUAYMANTO DESHIDRATADO