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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA FACULTAD DE INGENIERIA
DIVISIÓN DE ESTUDIOS PARA GRADUADOS MAESTRIA: CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS
COMPORTAMIENTO DE LA GOMA DE Enterolobium cyclocarpum EN LA
PREPARACIÓN DE NÉCTARES DE DURAZNO
Trabajo de grado presentado ante la ilustre Universidad del Zulia para optar al titulo de Magíster Scientiarum en Ciencia y Tecnología de
Alimentos
Autora: Lic. María Lucía Delmonte Villarroel
C.I: 8.503.134
Tutora: Dra. Gladys León de Pinto
Co-Tutor: Mg. Sc. Fernando Rincón
Maracaibo, Enero 2004
COMPORTAMIENTO DE LA GOMA DE Enterolobium
cyclocarpum EN LA PREPARACIÓN DE NÉCTARES DE DURAZNO
iii
Este jurado aprueba el Trabajo de Grado titulado: “COMPORTAMIENTO DE LA GOMA DE Enterolobium cyclocarpum EN LA PREPARACIÓN DE NÉCTARES DE DURAZNO”, que presenta la LIC. MARÍA LUCÍA
DELMONTE, ante el Consejo Técnico de la División de Postgrado de la
Facultad de Ingeniería de la Universidad del Zulia, en cumplimiento del
requisito para optar al titulo de Magíster Scientiarum en Ciencia y Tecnología
de Alimentos.
Maracaibo, Enero del 2004.
JURADO
___________________
Profa. Gladys León de Pinto
___________________ ___________________
Prof. Fernando Rincón Profa. Zulay Mármol
______________________
Ing. Carlos Rincón
Director de la División de Postgrado
iv
DEDICATORIA
A Dios por darme la fortaleza para seguir adelante ante tanto
contratiempos.
A mis padres por estar conmigo siempre en los momentos buenos y
malos, brindándome su apoyo para la culminación de este trabajo.
A mis hermanos que compartieron mis preocupaciones y me
apoyaron en todo momento a seguir adelante para finalizar este trabajo.
A mi hija VALERIA, quien con su picardía, alegría y travesuras me dio
fuerza en momentos difíciles para culminar con éxito este trabajo.
GRACIAS “MUÑECA PRECIOSA” TE QUIERO
A mi esposo, Néstor, por estar siempre conmigo apoyándome
Incondicionalmente.
GRACIAS “MI AMOR” TE AMO
“Lo que produce éxito es la bendición de Dios;
nuestro afán no añade nada”
v
AGRADECIMIENTO
A la empresa Lácteos Cebú por su valiosa colaboración en el
desarrollo de la parte experimental de este trabajo.
Al personal del Centro de Investigación en Química de los Productos
Naturales de la Universidad del Zulia por la colaboración prestada.
Al Centro Endocrino Metabólico de la Facultad de Medicina de la
Universidad del Zulia por la ayuda desinteresada.
A la Dra. Gladys León de Pinto por su ayuda incondicional y sus
valiosos aportes en el desarrollo de este trabajo
Al MgSc. Fernando Rincón por brindarme su apoyo, ayuda y haberme
orientado en el desarrollo de este trabajo. GRACIAS “AMIGO”
A mis queridas amigas Ana Oberto y Rosavith Párraga, quienes
compartieron conmigo momentos buenos y malos, pero que juntas luchamos
por vencer todos los obstáculos y logramos alcanzar la meta. “AL FIN”
A la Mg. Sc. Nadia Reyna por su ayuda desinteresada. GRACIAS
“AMIGA”.
A mi comadre Elenie quien incondicionalmente me ayudó en los
momentos cuando lo necesitaba, encontrando siempre una puerta abierta.
A mis compañeras de trabajo quienes día a día me dieron fuerza y
ánimos para culminar este trabajo
Y a todas aquellas personas que colaboraron conmigo en el desarrollo
de este trabajo.
vi
RESUMEN
DELMONTE VILLARROEL, MARÍA LUCÍA. COMPORTAMIENTO DE LA GOMA DE ENTEROLOBIUM CYCLOCARPUM EN LA PREPARACIÓN DE NÉCTARES DE DURAZNO. TRABAJO DE GRADO. MARACAIBO, ESTADO ZULIA. 2004.
Enterolobium cyclocarpum, especie ampliamente diseminada en Venezuela, produce goma con alto rendimiento (36g/semana/espécimen). Se estudió el comportamiento de esta goma como aditivo en la preparación de néctar de durazno. Se realizaron cuatro tratamientos (control y tres a diferentes concentraciones: 0,10, 0,15, 0,20%) usando una metodología específica. Los datos analíticos (ácidez, pH, sólidos solubles y viscosidad) del producto elaborado fueron determinados. La aplicación de un análisis estadístico (ANOVA) a esta data permitió conocer resultados interesantes. Se evidenció que el rango de concentración de goma (0,15- 0,20%) puede ser usado como aditivo. Estas dosis de goma incrementó significativamente la viscosidad del producto, contribuyendo a mejorar la textura y el cuerpo del néctar de durazno. Por otra parte, la prueba de evaluación sensorial determinó una aceptación del producto obtenido a la mayor concentración de goma (0,20%).
Palabras claves: exudado gomoso, Enterolobium cyclocarpum, néctar,
aditivo, hidrocoloide.
vii
ABSTRACT DELMONTE VILLARROEL, MARÍA LUCÍABEHAVIOUR OF THE ENTEROLOBIUM CYCLOCARPUM GUM AS ADDITIVE IN THE PREPARATION OF PEACH JUICE. DEGREE WORK. MARACAIBO, ZULIA STATE. 2004. Enterolobium cyclocarpum, species widely disseminated in Venezuela, produce gum with high yield (36g/week/specimen). It has been studied the behaviour of this gum as additive in the preparation of peach juice. They were done four treatments ( control and three at different gum concentrations: 0.10, 0,15, 0,20%) using the specific methodology. Analytical data (acidity, pH, soluble solids, and viscosity) of the product were determined. Application of statistic analysis (ANOVA) of these data led to know interesting relationships. It was shown that a range of concentrations of the gum ( 0.15 – 0.20%) may be used as additive. These doses of gum increase significatively the viscosity of the product which contributed to a better texture and body of the peach juice. On the other hand, a sensory analysis was done that showed a sensory acceptance of the product obtained at the higher concentration of gum (0.20%). Key words: Gum exudate, Enterolobium cyclocarpum, juice, additive,
hydrocolloids.
viii
CONTENIDO
Pagina de Aprobación iii
Dedicatoria iv
Agradecimiento v
Resumen vi
Abstract vii
Contenido viii
Lista de tablas ix
Lista de Figuras x
Introducción 1
Revisión Bibliográfica 5
Materiales y Métodos 12
Origen y Colección de la muestra. 12
Purificación de la goma. 12
Materias Primas en la preparación del Néctar. 13
Formulación y Preparación del Néctar de durazno con la goma 14
Análisis físico-químico del Néctar de Durazno 15
Evaluación Sensorial del Néctar de Durazno 16
Análisis estadístico. 16
Resultados y discusión. 18
Conclusiones. 27
Bibliografía. 29
Anexos 36
ix
LISTA DE TABLAS
TABLA 1. Funciones de las gomas y su aplicación en productos
alimentarios 7
TABLA 2. Datos analíticos de la goma de Enterolobium cyclocarpum 11
TABLA 3. Formulación del néctar de durazno 14
TABLA 4. Análisis físico- químico del néctar de durazno elaborado
con base en goma de E. cyclocarpum. 19
TABLA 5. Evaluación sensorial del sabor y la textura de los néctares de durazno preparados con base en goma de E. cyclocarpum. 24
x
LISTAS DE FIGURAS
FIGURA 1. Árbol de Enterolobium cyclocarpum. 11
FIGURA 2. Influencia del pH sobre la viscosidad de las dispersiones
acuosas de la goma de E. cyclocarpum (1%) 18
FIGURA 3. Contenido de acidez del néctar de durazno a las
concentraciones de gomas ensayadas. 20
FIGURA 4. Contenidos de sólidos solubles en el néctar de durazno
a las concentraciones de gomas ensayadas. 20
FIGURA 5. Valores de pH en el sistema “néctar de durazno” a las
concentraciones de gomas ensayadas. 21
FIGURA 6. Viscosidad del sistema “néctar de durazno”en función
de la concentración de goma ensayada. 22
xi
Introducción
1
INTRODUCCIÓN
El estudio de las gomas, exudados gomosos, hidrocoloides, es de
gran importancia debido a su uso en múltiples industrias (alimentaría,
farmacéutica, vinícola, cosmética, textil, entre otras (Klose y Glisckman,
1975; Whistler y BeMiller, 1993). Estos polímeros naturales son
heteropolisacáridos ácidos que exudan las plantas de regímenes tropicales y
subtropicales como una respuesta a la práctica de heridas a nivel del tallo,
por remoción de una rama o por la presencia de insectos, bacterias u hongos
(Jones y Smith, 1949; León de Pinto y col., 1989, Clamens y col., 1998).
La estructura química de estos materiales es muy compleja; el
heteropolisacárido ácido fracción mayoritaria, está constituido por azúcares
neutros ( galactosa, manosa, arabinosa, xilosa, ramnosa), y ácidos urónicos (
ácido glucurónico, 4- metil- O- glucurónico y ácido galacturónico). (Anderson
y Bell, 1975; León de Pinto, 1979), y la fracción proteica, parece estar
relacionada con la capacidad emulsificantes de las gomas (Underwood y
Cheetham, 1994). Se ha demostrado que las gomas son complejos
arabinogalactánproteínas (AGP), debido a que en su estructura se ha
evidenciado una fracción proteica enlazada a un glucído (Connolly y col.,
1987).
Introducción
2
Los hidrocoloides, en general, exhiben diversas propiedades
funcionales actúan como agentes emulsificantes, estabilizantes de
emulsiones, viscosantes, gelantes, etc. Se han aprovechado algunas de
estas propiedades como emulsificantes en aderezos y salsa para ensaladas,
pastillaje y gomas de frutas (Klose y Glisckman, 1975), cremas de helados
(Cottrell y col., 1979; 1980), estabilizantes de espuma en la cerveza, (Klose y
Glisckman, 1975); para retardar la cristalización de azúcares en la
manufactura de caramelos, y como espesantes en jaleas. (Whistler y
BeMiller, 1993).
Las gomas cumplen funciones esenciales en la elaboración de
néctares de frutas; estos aditivos modifican la viscosidad del sistema, evitan
la sedimentación de la pulpa y mejoran la textura del producto final (Pastor,
1996).
Por otra parte, las gomas tienen un contenido de fibra dietaría, soluble
en agua, lo cual le confiere implicaciones nutricionales. Se ha demostrado
la capacidad de reducir los niveles de colesterol en el plasma, disminución
de la adsorción y disponibilidad de lípidos (Abdullah y col., 1988). La
reducción del colesterol podría estar relacionado con la variación y sitio de
adsorción de las grasas a nivel intestinal (McLean- Ross y col., 1983).
Introducción
3
Los exudados gomosos del género Acacia (Mimosaceae) han sido los
más estudiados, debido a que Acacia senegal produce la “goma arábiga”,
materia prima de amplio uso industrial, como aditivo alimentario. Se ha
incentivado la búsqueda de otras especies productoras de gomas, que
puedan competir con las tradicionales. Se destaca la competencia en el
mercado de Cyamopsis tetragonolobus (goma guar), Ceratonia siliqua (goma
de algarroba), Acacia seyal (goma Talha) y de origen microbiano (goma
xantán). (Glicksman, 1982; BeMiller, 1988).
En Venezuela país tropical, crecen especies de diferentes géneros
que producen goma con buen rendimiento (Clamens y col 2000), las cuales
deberían ser ensayadas en diferentes industrias venezolanas, en especial,
en las alimentarías y farmacéuticas.
El elevado costo que representa la importación de hidrocoloides,
plantea la necesidad de establecer investigaciones que persigan ensayar
gomas producidas por especies diseminadas en el país, a fin de comprobar
la funcionalidad deseada. Es oportuno tomar en consideración las
características fisicoquímicas y los rasgos estructurales de gomas de las
especies Enterolobium cyclocarpum (León de Pinto y col., 1996; 2000),
Samanea saman ( León de Pinto y col ., 1998; Clamens y col ., 1998), Acacia
glomerosa (León de Pinto y col ., 2001; 2002), Acacia macracantha (Martínez
y col., 1992; 1996), Acacia tortuosa (León de Pinto y col., 1993), Anacardium
Introducción
4
occidentale (León de Pinto y col., 1995;Guerrero y col., 2003), Spondias spp
(León de Pinto y col., 1995; 2000a; 2000b; 2003), Hymenaea courbaril
(Añez., 2002). Esta información es relevante para establecer criterios de
selección de las gomas que podrían ser ensayadas en una determinada
industria.
El trabajo realizado evaluó el comportamiento de la goma de
Enterolobium cyclocarpum en la preparación de néctar de durazno. Es
interesante destacar la interacción lograda entre la academia y el sector
industrial a través del desarrollo de esta investigación.
Revisión Bibliogràfica
5
REVISIÓN BIBLIOGRAFICA
Los aditivos alimentarios son sustancias que se añaden a los
alimentos con un fin tecnológico u organoléptico en cualquier etapa de su
fabricación. Estos cumplen la función de mejorar las características de los
alimentos (consistencia, textura, sabor, color, etc), y evitan su deterioro, lo
cual prolonga su vida útil.
Las gomas, hidrocoloides, son aditivos naturales ampliamente
utilizados en diversas industrias (Klose y Glicksman, 1975; BeMiller, 1988).
Estos materiales poliméricos son solubles o parcialmente solubles en agua;
estas macromoléculas al hidratarse se disgregan y se disuelven produciendo
un efecto espesante (aumento de la viscosidad) (Fiszman, 1989). Esta
propiedad es importante y les permite exhibir una serie de funciones en los
sistemas en los cuales intervienen; estabilizante de emulsiones (Cottrell y
col.,1979;1980) emulsificante (Tasneen y Subramanian, 1986; Underwood y
Cheetham, 1994) y espesante (Andon,1987), entre otras propiedades.
Los hidrocoloides se utilizan, especialmente, para aumentar la
viscosidad del medio en el cual intervienen, esta es una de las principales
finalidades que se persigue cuando se emplean estos materiales poliméricos
en la elaboración de alimentos. El incremento de la viscosidad favorece la
estabilidad física de las dispersiones acuosas heterogéneas, cuando la fase
Revisión Bibliogràfica
6
interna no presenta afinidad con el medio de dispersión (Ávila de Ávila y col.,
1989; Casas y García, 1999).
La viscosidad es la propiedad mediante la cual se evalúa la resistencia
que ofrecen los líquidos a fluir y según la Ley de Newton, mientras mayor sea
la fuerza tangencial necesaria para que un líquido fluya, mayor será la
viscosidad del mismo. Este parámetro depende de la forma, peso y
concentración, y es afectada también por la temperatura, pH y fuerzas
iónicas (Carr, 1993; Marcotte y col., 2001).
Las emulsiones, suspensiones y las dispersiones coloidales, no se
rigen por la Ley de Newton, por lo tanto, se les denomina fluidos no-
newtonianos. Las propiedades reológicas de estas dispersiones alimenticias
son complejas, ya que las características de flujo, dependen tanto de la
fuerza deformante, como del tiempo durante el cual el material se somete a
deformación (Minarro y Tico, 1993).
El poder espesante o viscosante de las gomas se traduce en un
comportamiento no newtoniano, por una variación de la viscosidad aparente
con la velocidad de cizallamiento (Morris y col., 1981).
Las gomas, hidrocoloides, cumplen múltiples funciones en la industria
alimentaría, tabla 1.
Revisión Bibliogràfica
7
TABLA 1. Funciones de las gomas y su aplicación en productos alimentarios
FUNCION APLICACIÓN
Adhesiva
Agente ligante
Agente de volumen
Inhibidor de la cristalización
Agente clarificante
Agente de revestimiento
Emulsificador
Formador de película
Agente floculante
Estabilizador de espuma
Agente de moldeado
Coloide protector
Estabilizador
Agente suspensor
Aumento de volumen
Agente espesante
Agente gelante
Panadería
Salchichas, embutidos
Alimentos dietéticos
Helados
Vino, cerveza
Confitería
Salsa, ensaladas
Cubierta de salchichas
Vino
Cerveza, batidos
Bombones, gomitas
Emulsiones
Cerveza, mayonesa
Chocolate con leche
Proceso de carnes
Compota, salsa, jugos
Pudín
Be Miller, 1988
La funcionalidad de las gomas en determinados productos alimenticios
puede variar ampliamente y a su vez depende esencialmente de su
estructura química, conformación y volumen hidrodinámico (Multon, 1988). El
Revisión Bibliogràfica
8
producto final puede exhibir características muy diferentes, dependiendo de
los tipos de gomas o la mezcla de ellas (Glicksman, 1982).
Se ha reportado el uso como aditivo de las gomas en la elaboración
de productos alimenticios. En la manufactura de yogurt disminuyen la
sinéresis durante su almacenamiento (Tayar y col., 1995), en quesos (duros
y semiduros) mejoran las propiedades organolépticas (brillo, color, aroma y
textura) (Kampf y col., 2000), en el proceso de elaboración de helados evitan
defectos en la textura, aportan cuerpo y cremosidad al producto final.
(Toursel., 1997), como estabilizante en salsas y aderezos, en la fabricación
de caramelos como inhibidores en la cristalización de azúcares y como
agente ligante de agua en embutidos (Gliskman, 1982; BeMiller, 1988).
Por otra parte, el uso de las gomas en productos lácteos bajos en
calorías, tiene especial interés, debido a la reducción del valor energético
(contenido de grasa) en dichos productos (Bullens, 1994).
En Venezuela, se han realizado estudios preliminares tendentes a
lograr la aplicación de las gomas producidas por especies localizadas en el
país en la industria alimentaría como inhibidor de sinéresis en la fabricación
de quesos (Baptista y col., 1991), coloide protector en la elaboración de
productos cárnicos emulsificados (Ferrer y col., 2000), agente ligante en la
fabricación de helados de agua (Rincón y col., 2002) y como agente
Revisión Bibliogràfica
9
estabilízante en la elaboración de helados de crema (Rincón y col., 2003). En
la fabricación de bebidas como clarificantes de vinos (González y col., 1988);
en la industria farmacéutica como agente emulsificante y estabilizador de
emulsiones (Ávila de Ávila y col., 1994; 1997) y en el campo de la
microbiología como medio de sustrato para el aislamiento e identificación de
hongos y bacterias (Mesa y col., 1997).
Las gomas son aditivos indispensables en la elaboración de néctares
de frutas; reducen la consistencia poco viscosa, evitan la sedimentación de
la pulpa durante el almacenamiento y aportan cuerpo al producto final
(Fogtmann, 1992). La adición de mezclas (gomas - edulcorantes), mejora los
atributos sensoriales de estos productos (Pastor y col., 1994; 1996).
Los néctares de frutas son productos constituidos por el jugo y pulpa
de frutas, finamente divididas y tamizadas en un contenido variable (en el
intervalo no menor de 15% ni mayor de 40%) y depende del tipo de frutas, se
le adiciona agua potable y edulcorantes naturales, y se someten a
tratamiento térmico adecuado que asegure su conservación en envases
apropiados (COVENIN 1031:81).
La elección apropiada de un hidrocoloide es fundamental para obtener
un producto final con excelentes características de consumo (cuerpo, textura,
estabilidad). Estas propiedades pueden variar de acuerdo al tipo de goma
Revisión Bibliogràfica
10
usada. Las exigencias establecidas para obtener productos terminados de
primera calidad están íntimamente relacionadas con el uso de las gomas,
hidrocoloides, como aditivo.
Enterolobium cyclocarpum (Mimosaceae), especie leguminosa
ampliamente diseminada en el país, es conocido vulgarmente como caro-
caro, es un árbol, forrajero, de rápido crecimiento, su fruto es una legumbre
Fig. 1. Esta especie se encuentra ampliamente diseminada en los estados
Zulia, Carabobo y Aragua (Hoyos, 1994). Se ha demostrado la capacidad
para producir goma por esta especie (León de Pinto y col., 1994; 1996). Las
propiedades físico-químicas y los rasgos estructurales exhibidas por el
polímero proveniente de esta especie, Tabla 2, le confieren potencial
aplicación industrial. Por otra parte, se ha reportado un bajo contenido de
taninos totales, ausencia de cianuros y alcaloides en la goma investigada
(Abed El Kader y col., 2003). Las citadas características se usaron como
criterio de selección.
Revisión Bibliogràfica
11
FIGURA 1. Árbol de Enterolobium cyclocarpum
TABLA 2. Datos analíticos de la goma de Enterolobium cyclocarpum
Enterolobium cyclocarpum
HUMEDAD, %
CENIZA, %
NITRÓGENO, %
PROTEÍNAS,%
VISCOSIDAD INTRÍNSECA, mL/g
ACIDOS URONICOS, %
ROTACIÓN ESPECIFICA,°
11,4
4,0
0,18
1,13
110
23
-70
COMPOSICIÓN DE AZUCARES DESPUES DE LA HIDRÓLISIS
GALACTOSA,%
ARABINOSA,%
RAMNOSA,%
46
20
11
León de Pinto y col., 1996
Materiales y Métodos
12
MATERIALES Y MÉTODOS
ORIGEN Y COLECCIÓN DE LA MUESTRA
La goma de Enterolobium cyclocarpum (Jacq.) Griseb (caro-caro) se
obtuvo de especímenes localizados en el Municipio Maracaibo del Estado
Zulia, Venezuela. Se seleccionaron 10 árboles y se les practicaron corte a
nivel de tallo durante la época de sequía (Enero- Abril, 2001). El polímero
producido se colectó cada 7 días y se depositó en bolsas plásticas,
debidamente identificadas, para su traslado al laboratorio. Las heridas se
removieron periódicamente en el momento de la colección de la goma. El
material exudado se pesó y se almacenó en recipientes secos y cerrados.
PURIFICACIÓN DE LA GOMA
La goma cruda (30 g.) se disolvió en agua destilada (1000 mL), a
temperatura ambiente por 24 horas. La solución resultante se filtró y se
dializó contra agua de chorro circulante durante 48 horas. El polisacárido
puro se aisló por liofilización.
El proceso de purificación se llevó a cabo en el Centro de
Investigaciones en Química de los Productos Naturales, Facultad de
Humanidades y Educación, L.U.Z.
Materiales y Métodos
13
MATERIAS PRIMAS USADAS EN LA PREPARACIÓN DEL NÉCTAR
Las materias primas (pulpa de durazno congelado, ácido cítrico
anhidro, azúcar refinada, colorantes y aromas) fueron suministrados por la
empresa Lácteos Cebú; ubicada en el Kilómetro 12 ½ de la carretera vía
Perija sector Los Cortijos, Municipio San Francisco del Estado. Zulia.
Se usó goma purificada de E. cyclocarpum previamente pulverizada.
COMPORTAMIENTO DE LA ESTABILIDAD DE LAS DISPERSIONES
ACUOSAS DE LA GOMA DE E. cyclocarpum EN FUNCIÓN DEL PH.
Las dispersiones acuosas de la goma en estudio (1% p/v) se trataron
con soluciones ácidas y básicas (HCL 0.1 N; NaoH 0,1 N). Se utilizó un pH-
meter OaKlon, Modelo Economy WD- 35617. Posteriormente se determinó
la viscosidad de las dispersiones de la goma en un viscosímetro rotacional
marca Brookfield, modelo DV-I +, a diferentes pH (2-7).
FORMULACIÓN Y PREPARACIÓN DEL NÉCTAR DE DURAZNO CON LA
GOMA DE Enterolobium cyclocarpum
La formulación de los productos elaborados se observa en la tabla 3.
Se ensayaron cuatro tratamientos en la preparación del néctar de durazno:
Tratamiento A (control sin goma), y con base en goma de E. cyclocarpum a
diferentes concentraciones de 0,1% (Tratamiento B), 0,15% (Tratamiento C)
y 0,20% (Tratamiento D).
Materiales y Métodos
14
TABLA 3. Formulación del néctar de durazno
INGREDIENTE TRATAMIENTOS
(%) A (Control) B (0,10 %) C (0.15%) D (0,20%)
Pulpa de
durazno 9,72 9,72 9,72 9,72
Azúcar refinada 12,97 12,97 12,97 12,97
Ácido cítrico 0,216 0,216 0,216 0,216
Aroma de
durazno 0,016 0,016 0,016 0,016
Color artificial 0,007 0,007 0,007 0,007
Goma 0,00 0,108 0,162 0,216
Agua 77,071 76,963 76,909 76,855
TOTAL 100 100 100 100
Formulación para preparar 2L deL producto
Preparación del Néctar de Durazno Se mezcló el azúcar y la goma pulverizada. Esta mezcla se añadió en
pequeñas porciones con agitación constante, en un recipiente de acero
inoxidable que contenía agua a una temperatura determinada (40 ºC). Se
adicionó posteriormente, la pulpa de durazno, el ácido cítrico, el aroma y el
colorante. La mezcla se pasteurizó (90 ºC por 12 segundos), se mantuvo en
reposo, hasta llegar a temperatura ambiente (25ºC) y se refrigeró (9ºC). El
producto obtenido se envasó en recipientes plasticubiertos debidamente
identificados.
Materiales y Métodos
15
ÁNALISIS FÍSICO-QUÍMICO DEL NÉCTAR DE DURAZNO.
a) Determinación de acidez (COVENIN 1151-77).
La muestra (10 mL) se tituló con una solución alcalina de hidróxido de
sodio (NAOH) 0,1 N, en presencia de un indicador (fenolftaleina). Los
valores de acidez se expresaron en g ácido cítrico / 100 mL de
producto.
b) Determinación del pH (ACIDEZ IÓNICA). (COVENIN 1315-79)
La muestra homogeneizada (100 mL) se añadió en un vaso de
precipitado (250 mL), y se procedió a determinar el valor pH. Se utilizó
un pHmetro HANNA HI8424
c) Determinación de sólidos solubles por refractometría (COVENIN 924-77)
La muestra (1-2 gotas) se añadió al prisma, posteriormente se determinó
el porcentaje de sólidos solubles totales directamente en la escala. Las
mediciones se realizaron a 20ºC. Se utilizó un refractómetro BAUSCH &
LOMB ABBE – 3L
d) Determinación de la Viscosidad Rotacional al néctar de durazno
Las determinaciones de viscosidad se efectuaron en un viscosímetro
rotacional marca Brookfield, modelo DV-I +. La muestra (600 mL) se
añadió en un vaso de precipitado, posteriormente se realizaron las
lecturas con aguja N° 1 y a una velocidad de corte de (50 r.p.m). El
procedimiento se repitió 3 veces para cada muestra en particular. Estos
valores se expresaron en centipoise (cps). Las mediciones se realizaron
a 20 °C.
Materiales y Métodos
16
EVALUACIÓN SENSORIAL DEL NÉCTAR DE DURAZNO
Se evaluó la preferencia de los néctares de durazno preparados con
goma de E. cyclocarpum en cuanto a dos características (sabor y
consistencia). La prueba seleccionada (comparación de pares- preferencia),
consistió en presentar dos muestras simultáneas debidamente codificadas.
El panel no entrenado (80) indicó la muestra de su preferencia con base en
las citadas características. (Mackey y col., 1984).
Las muestras se conservaron (5-7 °C) por 24 horas en una cava
refrigeradora, antes de ser servida a los catadores.
ANÁLISIS ESTADÍSTICO
El diseño de los resultados obtenidos sobre el comportamiento de la
goma investigada como agente espesante en la preparación de néctares de
durazno, se realizó mediante un diseño experimental de Bloques al azar, con
6 repeticiones para cada tratamiento experimental.
El modelo lineal estadístico correspondiente a cada observación en
este diseño es:
Yij = µ + Ti + Rj + E ij , i = 1,2,3,4
j = 1,2,3,4,5,6
Materiales y Métodos
17
Donde:
Yij = Valor de la respuesta en el j- ésimo bloque del i- ésimo tratamiento
µ = Media General
Ti = Efecto del i- ésimo tratamiento sobre la variable respuesta
Rj = Efecto de j- ésimo bloque o repetición sobre la variable respuesta
Eij = Error aleatorio asociado a la observación Yij.
Un análisis de varianza se aplicó para interpretar el efecto de los
tratamientos (0, 0.1%,0.15%,0.2%) sobre las variables de estudio (% acidez,
° Brix, pH y viscosidad) y las propiedades sensoriales de los productos
elaborados. La comparación de las medias se realizó por el método de
Tukey, a través del procedimiento lineal generalizado (GLM) del paquete
estadístico Statistical Análisis System ( S.A.S ), versión 6.1.
Se aceptaron diferencias significativas ( p < 0,05).
El coeficiente de correlación lineal de Pearson se aplicó para
determinar el grado de correlación entre las variables de estudio.
Por otra parte, se realizó un análisis de regresión lineal, el cual
determinó la ecuación adecuada para evaluar el comportamiento de la
viscosidad en función de los tratamientos (% de gomas).
Resultados y Discusión
18
8,28,18,187,9
6,2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
pH
Visc
osid
ad, c
ps
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La viscosidad de un sistema, en presencia de hidrocoloides puede ser
significativamente afectada por el pH, la temperatura, y el tiempo de
velocidad de corte (Marcotte y col., 2001). No se evidenciaron cambios
significativos (P> 0,05) en la viscosidad de las dispersiones acuosas de la
goma de E. cyclocarpum, con la variación del pH (3-7), Fig 2.
FIGURA 2. Influencia del pH sobre la viscosidad de las dispersiones acuosas de la goma de E. cyclocarpum (1%)
Se ha observado que a pH fuertemente ácidos o alcalinos varía la
viscosidad en los sistemas alimenticios en presencia de gomas, como
consecuencia de posibles cambios en la estructura del polímero (Florence y
Attwood, 1981; Glahn, 1982).
2 3 4 5 6 7
Resultados y Discusión
19
Los resultados obtenidos sugieren que las moléculas de la goma E.
cyclocarpum y sus enlaces no son tan susceptibles a los cambios de pH.
La disposición de las ramificaciones estructurales, los residuos terminales y
la forma de la molécula deben, probablemente, estar involucrados en el
comportamiento de los hidrocoloides, frente a las variaciones de pH.
Por otra parte, se ha reportado una mínima variación de la viscosidad
de las dispersiones acuosas de la goma investigada con el incremento de la
temperatura (25-50°C) (Ávila de Ávila y col., 1994; Rincón, 2001).
Los néctares de durazno elaborados con goma de E. cyclocarpum,
objeto de este estudio, tienen características físico-químicas interesantes,
Tabla 4.
Tabla 4. Análisis físico- químico del néctar de durazno elaborado con base en goma de E. cyclocarpum.
TRATAMIENTOS
Control * Goma (aditivo), %
PARÁMETROS
0,10 0,15 0,20
Acidez ,g/100mL 0.257a 0.261a 0.257a 0.258a
pH 2.983a 3.111a 3.140a 3.173a
Solidos solubles, °Brix 12.808a 12.991a 13.140a 13.016a
Viscosidad, cps 3.04c 5.096b 7.530a 8.115a
a – c: Medias con letras distintas difieren estadísticamente (P<0,05). *Producto obtenido en
ausencia de goma (control).
Resultados y Discusión
20
El análisis estadístico de los parámetros fisicoquímicos evaluados
para el producto elaborado evidenció que no existen diferencias
significativas (P> 0,05) para los contenidos de acidez cítrica, sólidos solubles
(°Brix) y los valores de pH (Tabla 4, Figuras 3, 4 y 5), a diferentes
concentraciones de la goma ensayada.
Acidez, g/100mL
FIGURA 3. Contenido de acidez del néctar de durazno a las concentraciones de gomas ensayadas.
12
12,2
12,4
12,6
12,8
13
13,2
0 0,1 0,15 0,2
Dosis de goma, %
FIGURA 4. Contenidos de sólidos solubles en el néctar de durazno a las concentraciones de gomas ensayadas.
º Brix
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0 0,1 0,15 0,2 Dosis de goma, %
Resultados y Discusión
21
2,85
2,9
2,95
3
3,05
3,1
3,15
3,2
0 0,1 0,15 0,2
Dosis de goma, %
FIGURA 5. Valores de pH en el sistema “néctar de durazno” a las concentraciones de gomas ensayadas.
La viscosidad exhibida por los néctares elaborados con mayores
concentraciones de goma (0,15 y 0,20%) se incrementó significativamente
(P<0,05) con respecto a los valores observados para el producto resultante
de los tratamientos control y el correspondiente a la menor concentración
de goma ensayada (0,10%), Fig.6. Los valores de viscosidad exhibido en los
tratamientos preparados a las mayores concentraciones (0,15 y 0,20%) no
difieren estadísticamente (P>0,05), Fig. 6.
pH
Resultados y Discusión
22
FIGURA 6. Viscosidad del sistema “néctar de durazno”en función de la concentración de goma ensayada.
Los resultados obtenidos podrían ser explicados por la capacidad que
tienen las gomas de enlazar moléculas de agua libre, la cual se intensifica,
probablemente, a una mayor concentración. El mecanismo implicado para la
interacción del exudado gomoso con el sistema acuoso en estudio, se
realizó probablemente a través de la unión de los sitios activos (grupos
hidroxílos) de la goma con el agua, éstas son generalmente por medio de
uniones no-covalentes tales como puentes de hidrógeno, interacción
hidrófilicas, puentes iónicos, etc (Nishinari y col., 2000). Las redes
tridimensionales formadas favorecen la retención de agua (Cheftel, 1983), y
además pueden estabilizar el resto de los ingredientes participantes en el
alimento.
Viscosidad, cps
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 0,1 0,15 0,2
Dosis de goma,%
Resultados y Discusión
23
La interacción de las gomas con los demás ingredientes del sistema,
ayuda a establecer la función de los hidrocoloides en una industria
determinada. Es difícil conocer con exactitud la función y el mecanismo
involucrado en el proceso.
Los hidrocoloides se utilizan, especialmente, para aumentar la
viscosidad de dispersiones acuosas heterogéneas; este incremento modifica
favorablemente varias propiedades funcionales en los néctares de frutas,
evitan la sedimentación de la pulpa durante el almacenamiento y reducen la
consistencia poco viscosa (Fogtmann, 1992; Costell, 1994; Pastor., 1996).
En función de los resultados obtenidos, se seleccionaron los mejores
tratamientos (0.15 y 0.20%), con el objeto de evaluar su sabor y textura, y
por ende la preferencia del producto elaborado con base a las características
citadas.
Los néctares de durazno preparados con base en goma de E.
cyclocarpum (0.15 y 0.20%) presentan diferencias significativas en cuanto
al sabor y la textura (P< 0,05), Tabla 5.
Resultados y Discusión
24
TABLA 5. Evaluación sensorial del sabor y la textura de los néctares de durazno preparados con base en goma de E. cyclocarpum.
DOSIS SABOR TEXTURA
0,15% 1,31 b 1,12 b
0,20% 2,13 a 2,43 ª a – b: Medias no paramétricas con letras distintas difieren estadísticamente (P<0,05).
El panel encuestado opinó que el sabor del néctar preparado a la
mayor concentración (0,20%) es agradable, característico en comparación
con el sabor menos definido de los néctares elaborados con la menor
concentración (0,15%); estos últimos presentaron una textura menos viscosa,
fría en contraste con la consistencia suave, viscosa de los productos
preparados con la mayor concentración. Los panelistas manifestaron
preferencia por el néctar de durazno preparado por el tratamiento que usó la
mayor concentración (0,20%). Se ha evidenciado que las gomas guar (0,2%)
y carboximetilcelulosa aportan a los néctares de frutas excelente viscosidad y
características sensoriales (Pastor, 1996). Por otra parte, las gomas de
carraginas y alginatos (0,2%), y una mezcla de gomas venezolanas
(Enterolobium cyclocarpum, Acacia glomerosa e Hymenaea courbaril)
(0,3%) mejoran la textura y cremosidad de los helados (Flack, 1981; Flores
y Goff, 1999; Rincón y col., 2003). Estas evidencias sugieren que existe una
concentración óptima para que las gomas ejerzan su funcionalidad.
Resultados y Discusión
25
La aplicación de un hidrocoloide en una industria determinada debe
tomar en consideración la solubilidad, este importante parámetro limita la
concentración de la goma a usar. La concentración óptima (0,2%)
determinada en la preparación del néctar de frutas esta regulada por los
organismos ad hoc (COVENIN 1031-81).
La aceptación del producto a la citada concentración exhibió una
correlación positiva con la textura (r= 0,95) y el sabor (r= 0,88). El incremento
de la viscosidad del sistema, permite, la estabilidad y uniformidad del
producto final; contribuyendo a mejorar notablemente la textura, el sabor y la
apariencia. (Pangborn y col., 1978; Gacula, 1993; Costell y col., 1994; Pastor
y col., 1994; 1996).
Los resultados obtenidos en el presente estudio sugieren el uso de la
goma de Enterolobium cyclocarpum, como aditivo, en la preparación de
formulaciones alimenticias que requieren incremento de la viscosidad y
uniformidad del sistema.
Enterolobium cyclocarpum, especie altamente diseminada en el
país, produce goma con alto rendimiento (36g/semana/espécimen); por otra
parte, este hidrocoloide tiene alta viscosidad (100mL/g)( León de Pinto y col.,
1996). Estas características podrían ser aprovechadas para el uso de esta
goma como aditivo en la industria alimentaría. Las peptinas y el
Resultados y Discusión
26
carboximetilcelulosa (CMC) se han usado tradicionalmente como
estabilizantes en la elaboración de néctares (COVENIN 1031-81). Se podría
establecer una competencia con estos aditivos y la goma investigada con
base en los resultados obtenidos en esta investigación.
El estudio realizado por combinación de métodos químicos, evaluación
sensorial y análisis estadístico demostró la funcionalidad de la goma de E.
cyclocarpum como aditivo en la preparación de néctares de durazno.
Conclusiones
27
CONCLUSIONES
No se evidenció variaciones significativas (P>0,05) de la viscosidad de
las dispersiones acuosas de la goma investigada en función del pH.
Los contenidos de acidez cítrica, de sólidos solubles (ºBrix) y los
valores de pH no se modificaron significativamente (P>0,05) en los
tratamientos ensayados.
Los mayores valores de viscosidad exhibidos en el néctar de durazno
corresponden a las mayores concentraciones de goma ensayada (0,15 y
0,20%). Estos valores no difieren estadísticamente (P>0,05).
Existe diferencias significativas (P<0,05) entre la viscosidad exhibida
por los néctares preparados a las mayores concentraciones de goma
(0,15 y 0,20%), con respecto aquella exhibida en el tratamiento sin goma
(control) y el correspondiente a la menor concentración de goma
ensayada (0,10%).
La textura y el sabor de los productos preparados con base a la goma
de E. cyclocarpum (0,15%) difieren estadísticamente (P<0,05) de
aquellos preparados a (0,20%).
Conclusiones
28
Los panelistas manifestaron preferencia por el producto obtenido con
la mayor concentración de goma ensayada (0,20%).
La aceptación del néctar exhibe una correlación positiva con la textura
(r= 0.95) y el sabor (r= 0.88) del producto final.
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Anexos
EVALUACION SENSORIAL
NOMBRE DEL PANELISTA:___________________ FECHA:________
EDAD:____________ SEXO: F_____ M:_______
PRODUCTO A EVALUAR:_____________________________________
INSTRUCCIONES:
1.-SE LE PRESENTAN 2 MUESTRAS ENUMERADAS RESPECTIVAMENTE.
2.- ANOTE CON UNA X SI EXISTE DIFERENCIA ENTRE LAS MUESTRAS
EN CUANTO A SABOR Y TEXTURA.
SABOR
TEXTURA
SI
NO
SI
NO
- ¿CUAL ES LA MUESTRA DE SU PREFERENCIA?
- OBSERVACIONES.
