Evaluación de la estabilidad por pruebas aceleradas, de la cáscara de camu camu
(Myrciaria dubia Mc Vaugh) secada por aire caliente
Stability evaluation by accelerated tests, of the camu camu husk (Myrciaria dubia Mc
Vaugh) dried by hot air
Jaime E. Basilio-Atencio
1,a,
*, Anthony Paduro-Contreras
1,b
1
Facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias, Universidad Nacional Agraria de la Selva, Carretera Central km. 1.21;
Tingo María; Huánuco, Perú.
a
Ph.D., jaime.basilio@unas.edu.pe, https://orcid.org/0000-0002-7006-7724
b
Ing., gabrielpancon@hotmail.com, https://orcid.org/0000-0001-7112-1772
* Autor de Correspondencia: Tel. +51 968942048
http://dx.doi.org/10.25127/riagrop.20212.676
Resumen
En el presente estudio se evaluó la estabilidad mediante
pruebas aceleradas, de la cáscara de camu camu (Myrciaria
dubia Mc Vaugh) secado con aire caliente a 50 °C con una
velocidad de 2.5 m/s. La cáscara seca del camu camu fue
almacenada a 40, 50 y 60 °C, durante 45 días y cada 5 días
se evaluó el contenido de vitamina C, polifenoles totales
por el método de folin-Ciocalteu y la capacidad
antioxidante por el método de Brand–Williams. Los datos
experimentales obtenidos fueron ajustados a los modelos
de cinética de orden de reacción 0, 1 y 2 para determinar
la constante de velocidad de reacción (K) y a la ecuación
de Arrhenius para determinar la energía de activación (Ea)
del deterioro de los compuestos bioactivos; también se
determinó el tiempo de vida media. Los compuestos
biactivos de la cáscara seca de camu camu de mejor
conservaron durante 45 días a la menor temperatura de
almacenamiento (40 °C). La cinética de deterioro de
vitamina C, polifenoles totales y capacidad antioxidante
de la cáscara de camu camu, mostraron mejores ajustes a
un orden de reacción uno, con coeficientes de
determinación (R
2
)
superior a 0.94. La Ea para la vitamina
Revista de Invest. Agropecuaria Science and Biotechnology
ISSN: 2788-6913
Vol. 01, No. 02, abril - junio 2021, 22-41
_________________________________________
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revista.riagrop@untrm.edu.pe
Recepción: 22 de enero 2021
Aprobación: 23 de marzo 2021
_________________________________________
Este trabajo tiene licencia de Creative Commons.
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International Public License – CC-BY-NC-SA 4.0
Basilio-Atencio y Panduro-Contreras
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C, polifenoles totales y capacidad antioxidante variaron entre 8.8466 y 26.5149 kJ/mol y fue menor para
polifenoles totales y mayor para la capacidad antioxidante. La vida útil de todos los compuestos bioactivos
evaluados se redujo con el incremento de la temperatura de almacenamiento.
Palabras clave: Capacidad antioxidante, polifenoles, vida útil, vitamina C.
Abstract
In the present study, the stability was evaluated by accelerated tests, of the husk of camu camu (Myrciaria dubia
Mc Vaugh) dried with hot air at 50 °C with a speed of 2.5 m/s. The dried camu camu peel was stored at 40, 50
and 60 °C for 45 days and every 5 days the content of vitamin C, total polyphenols were evaluated by the folin-
Ciocalteu method and antioxidant capacity by the Brand – Williams method. The experimental data obtained
were adjusted to the kinetic models of reaction order 0, 1, and 2 to determine the reaction rate constant (K)
and to the Arrhenius equation to determine the activation energy (Ae) of the deterioration of the bioactive
compounds; the half-life time was also determined. The bioactive compounds of the dried camu camu husk
were best preserved for 45 days at the lowest storage temperature (40 °C). The kinetics of deterioration of
vitamin C, total polyphenols, and antioxidant capacity of camu camu husk, showed the best adjustments to a
reaction order one, with a determination of (R2) higher than 0.94. The Ae for vitamin C, total polyphenols, and
antioxidant capacity varied between 8.8466 and 26.5149 kJ/mol and was lower for total polyphenols and higher
for antioxidant capacity. The shelf life of all bioactive compounds evaluated was reduced with the increase of
the storage temperature.
Keywords: Antioxidant capacity, polyphenols, shelf life, vitamin C.
1. INTRODUCCIÓN
El camu camu (Myrciaria dubia Mc Vaugh) es un
arbusto frutal que se encuentra en las orillas de
los ríos y lagos de la Amazonía. Por presentar
buenas características agronómicas,
tecnológicas y nutracéuticas, el camu camu
tiene un gran potencial de mercado,
principalmente, debido al alto contenido de
ácido ascórbico y otros ingredientes activos que
se encuentran en sus frutos y tomaron gran
importancia en los mercados como Japón,
Francia, Alemania y Estados Unidos (Dos-
Santos et al., 2018)
El camu camu es una fuente potencial de
vitamina C, que se concentra principalmente en
la cáscara del fruto en estado de maduración:
maduro y sobremaduro. Actualmente, el camu
camu se presenta como una especie promisoria
por la alta productividad por área, por la
posibilidad de su cultivo en zonas intervenidas,
con la ventaja de mejorar la producción en
zonas ya colonizadas, y por la demanda
creciente en los mercados mundiales (Dos-
Santos et al., 2018).
El camu camu es una fruta que crece en la
Amazonía peruana, principalmente en zonas
inundables. Su árbol alcanza en promedio 5
metros de altura. La fruta tiene forma globosa y
esférica de 1 a 3 cm de diámetro y 20 g de peso,
aproximadamente. En estado maduro,
desarrolla un color café-rojizo a violeta
negruzco y una pulpa suave. Alojada en la
pulpa, se encuentran tres semillas reniformes
de 8 a 5 mm de largo y 5.5 a 11 mm de ancho.
La pulpa del fruto maduro es comestible, de
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agradable sabor ácido, parecido a la cereza y el
limón (Arellano et al., 2016).
El camu camu es una buena fuente de minerales
como sodio, potasio, calcio, zinc, magnesio,
manganeso, cobre y varias clases de
aminoácidos, tales como serina, valina y
leucina. Además, contiene una pequeña
cantidad de pectina y almidón. La glucosa y la
fructosa son sus azúcares principales del camu
camu (Garay y Villafuerte, 2015). Cada 100 g de
cáscara de camu camu contiene: proteínas 0.4 g;
carbohidratos 5.9 g; fécula 0.44 g; vitamina C
2145 mg, agua 84.1 g; azúcar 1.28 g; fibra
alimenticia 1.1 g; calcio 15.7 mg; cobre 0.2 mg;
hierro 0.53 mg; magnesio 12.4 mg; manganeso
2.1 mg; grasa 0.2 g; potasio 83.8 mg; sodio 11.1
mg y zinc 0.36 mg (Paucar, 2012).
Los componentes bioactivos son ingredientes
funcionales de los alimentos, capaces de aportar
efectos beneficiosos a la salud, influyen en la
actividad celular, en los mecanismos
fisiológicos y reducen el riesgo a enfermedades
crónicas. Por lo tanto, la presencia de diferentes
compuestos bioactivos en la cáscara de camu
camu podría ser utilizado para retardar o
prevenir diversas enfermedades
cardiovasculares y el cáncer (Valencia y
Guevara, 2013).
Dentro de los principales compuestos
bioactivos que se encuentran en la cáscara del
camu camu son la vitamina C de
aproximadamente 3000 mg/100g, que superan a
la naranja (92 mg/100g de pulpa) y limón (44.2
mg/100 g de pulpa) y polifenoles (Chang, 2013;
Monteiro, 2014; Muñoz et al., 2015), compuestos
que se deterioran fácilmente con el incremento
de la temperatura y la oxidación (Badui, 2013).
Una de las alternativas para proteger los
compuestos activos y prevenir el deterioro de
los productos hortofrutícolas es el secado, que
existen varios tipos, como el secado por
conducción directa e indirecta, convectivo por
aire caliente, por radiación electromagnética
(microonda), transferencia de calor (Valcarcel,
2014). Dentro de estos tipos, destaca el secado
convectivo por aire caliente, donde el calor se
suministra a través de aire caliente, el cual fluye
sobre la superficie del sólido (Bautista y
Valdivieso, 2016).
Para evitar el deterioro de los productos
hortofrutícolas y conservarlos por largo tiempo,
se someten a uno de los procesos, o a una
combinación de ellos, basados en altas
temperaturas (escaldado, pasteurización,
esterilización), en bajas temperaturas
(refrigeración, congelación), en la eliminación
del agua (deshidratación), en el control de la
actividad del agua (concentración, alimentos de
humedad intermedia), en el empleo de aditivos
(benzoatos, sorbatos), en el control de pH
(acidificación, fermentación), en el uso de
radiaciones, entre otras (Badui, 2013).
En los casos en donde la calidad del alimento
decrece lentamente bajo las condiciones reales
de almacenamiento, resulta conveniente
realizar estudios de vida útil mediante el
método acelerado. Este método consiste en
almacenar el alimento bajo condiciones
ambientales que aceleren el deterioro (como,
por ejemplo, temperatura o humedad mayores)
y luego interpolar o extrapolar la vida útil a las
condiciones usualmente experimentales por el
producto (Cuastumal et al., 2016).
De la literatura revisada, se evidencia que no
existe información del deterioro de las
propiedades bioactivas de la cáscara de camu
camu, por tanto, el objetivo del presente estudio
fue evaluar la estabilidad por pruebas
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aceleradas de secado la cáscara de camu camu
por aire caliente.
2. MATERIALES Y MÉTODOS
2.1. Lugar de ejecución
El presente trabajo se llevó a cabo en la
Universidad Nacional Agraria de la Selva
(UNAS). Los análisis se realizaron en el
laboratorio de Análisis de alimentos,
laboratorio Ingeniería de alimentos y el Centro
de Investigación para el Desarrollo
Biotecnológico de la Amazonía (CIDBAM).
2.2. Materia prima y reactivos
Se usó camu camu (Myrciaria dubia Mc Vaugh)
en estado maduro proveniente de la ciudad de
Pucallpa, distrito de Yarinacocha, provincia de
Coronel Portillo, departamento de Ucayali,
caserío San Juan, ubicado a orillas del río
Yarinacocha cuya ubicación geográfica está
definida por las coordenadas de 8° 19´ 19.89´´
latitud Sur y a 74° 36´ 7.61´´ latitud Oeste, se
cosechó durante los meses de diciembre a
febrero.
Los reactivos que se emplearon fueron: Ácido
oxálico (C2H2O42H2O) pureza 99.5 %; ácido
ascórbico (C6H8O6) pureza 99.5%; 2,4
diclorofenol-indofenol, folin & Ciocalteu´s
phenol reagent, HI-LR 1,9 – 2,1 N; carbonato de
sodio (Na2CO3) pureza 99.5%; DPPH 1mM (2,2-
diphenyl-1-picrylhydrazyl); ácido gálico
(C7H6O5H2O) pureza 99.5%; 6-Hydroxy-2,5,7,8-
tetramethyl-chromane-2-carboxylic acid; todos
adquiridos de la marca Merk.
2.3. Métodos de análisis
2.3.1. Cuantificación de ácido ascórbico: método
espectrofotométrico descrito por
Monteiro (2014).
2.3.2. Cuantificación de polifenoles totales: método
reportado por Caisahuana (2012).
2.3.3. Cuantificación de antioxidantes: método
descrito por Hung y Yen (2012).
2.3.4. Determinación del orden de reacción (n) y
constante de velocidad de reacción (k): por el
modelo de integración de pérdida de
calidad planteado por Gonzales et al.
(2016).
2.4. Metodología experimental
2.4.1. Obtención de la cáscara de camu camu
En la Figura 1, se muestran las operaciones para
la obtención de cáscara de camu camu seca.
En esta investigación, se utilizaron 7 kg de camu
camu. Los frutos con residuos extraños y con
daño mecánico fueron separados, luego
seleccionados los de mejor apariencia. Luego se
lavaron las frutas en una bandeja con 10 L de
agua para eliminar las partículas extrañas.
Seguidamente, las frutas se pelaron de forma
manual para la obtención de la cáscara y pulpa,
la cáscara fue puesta en mallas metálicas de 20
x 25 cm de área para ser secadas en un secador
de bandejas por aire caliente, a 50 °C, 2.5 m/s de
velocidad de aire por aproximadamente 6 horas
hasta peso constante (Garay y Villanueva,
2015). La cáscara seca de camu camu se trituró
en una licuadora, se tamizó en un tamiz #12 con
1.68 mm de diámetro de la partícula. Las
muestras molidas fueron enfriadas a
temperatura ambiente y se empacó en bolsas de
polipropileno de baja densidad con espesor 0,03
mm.
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Figura 1. Diagrama de la obtención de la cáscara de
camu camu.
2.4.2. Obtención del extracto para análisis de
polifenoles totales y capacidad antioxidante
Se pesó 0.5
±
0.05 g de cáscara de camu camu,
se llevó a un tubo y se enrazó a 20 mL con
solución etanol/agua (20/10 v/v) y se sometió a
agitación constante por 24 horas en ausencia de
luz. Se filtró con papel filtro N.º 40, la fracción
líquida se sometió a centrifugación (10000
rpm/10 minutos a 4 °C), se tomó 5 mL del
sobrenadante (extracto) con la cual se procedió
a realizar los análisis.
2.4.3. Evaluaciones durante el almacenamiento
La cáscara de camu camu en empaques de 5
gramos fueron puesto en estufa a temperaturas
de 40, 50 y 60 °C, con una variación promedio
de ± 2 °C. Se evaluó el contenido de vitamina C,
polifenoles totales y capacidad antioxidante. El
tiempo de almacenamiento, así como los
intervalos de tiempo para cada análisis fueron
determinados en 5 días para todos los análisis
que se realizaron por triplicado y para cada
temperatura de trabajo, los resultados se
expresaron como valores promedios con su
respectiva desviación estándar.
a) Evaluación de Vitamina C: Se elaboró la curva
estándar de ácido ascórbico con el colorante
2,6 diclorofenolindofenol, a una
concentración de 0,048 g/L con agua
destilada 1000 mL y como agente reductor se
empleó ácido ascórbico (A.A.) al 0,1% con
una solución de ácido oxálico 0,4 %. Las
concentraciones para la curva estándar
estuvieron comprendidas entre 10 a 50 mg
A.A./100 mL. Después de realizar regresión
lineal, se obtuvo un coeficiente de
correlación (R
2
) de 0.99.
Para el análisis de vitamina C se pesó 0.3 g
de cáscara de camu camu. En un mortero, se
agregó 10 mL de ácido oxálico al 0.4 % y se
mezcló la muestra hasta que se disolvió por
completo. Seguidamente, se colocó en un
tubo de ensayo por 30 minutos para que
sedimente bajo sombra y se tomó 5 mL del
sobrenadante para ponerlo en tubos de
Eppendorf de 1.5 mL. Se centrifugó a 10000
rpm por 10 minutos a 4 °C y se toma 1 mL
del sobrenadante para el análisis. Se preparó
la solución de la muestra diluida 1:40
(tomando como muestra 40 µL + 1560 µL
ácido oxálico al 0.4% obteniendo un
volumen de 1.600 µL). Se colocó en el
espectrofotómetro a una longitud de onda de
515 nm en una cubeta conteniendo 1000 mL
de agua destilada y en la otra 100 µL de ácido
oxálico al 0.4 % + 900 µl de colorante siendo
nuestra (L1). Igualmente se hace para (L2)
Cáscara
Enfriado
Empacado
Malla #12
(1.68 mm)
Secado
Molido
50°C
Pelado
Pulpa
Lavado
Agua
7 kg
Camu camu
Selección
Recepción
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con la adición de 100 µL la muestra diluida.
Todas las lecturas se hicieron por triplicado.
El contenido de vitamina C se calculó
utilizando la ecuación (01)
𝐴
!"!#$%
= # 𝐴
&'$()'*
(𝐿1)#–#𝐴
%+,-().
(𝐿2)
(01)
Donde: A es la absorbancia de vitamina C, L1
es la bsorbancia del colorante o control y L2
es la absorbancia de la muestra. El valor
obtenido se remplaza en la ecuación dada
por la curva estándar. Esta concentración se
multiplica por el factor de dilución 1/40 y se
obtuvo la concentración de la vitamina C en
mg/mL.
b) Polifenoles totales: Se preparó una solución
stock de 5 mL de ácido gálico a una
concentración de 1 mg/mL, a partir de la cual
se prepararon concentraciones de: 10, 25, 50,
75 y 100 ug/mL. Luego se tomó 500 µL de
reactivo de Folin Ciocalteu y 400 µL de
carbonato de sodio (Na2CO3 5H2O) 7.5 %,
para cada tratamiento. Se dejó en la
oscuridad por 2 h a temperatura ambiente y
se procedió a leer en el espectrofotómetro
UV/VIS a una longitud de onda de 740 nm.
Con los resultados, se preparó la curva
estándar que obtuvo un R
2
de 0.99. Se tomó
100 µL del extracto (20/10 v/v) con el
procedimiento similar a la curva estándar.
Todas las lecturas se hicieron por triplicado.
Los resultados se expresaron como
equivalente de ácido gálico (mg EAG/100 g
de muestra).
c) Capacidad antioxidante: La curva estándar de
Trolox fue preparada a una concentración de
2 mM (0.05 g de Trolox en 100 mL de etanol
al 96 %), a partir del cual se prepararon las
concentraciones (0.25 a 1.5 mM). Se tomó 25
µL de etanol al 96 % + 975 µL de estándar (1,
2, 3 y 4) en una cubeta y en otra cubeta
(blanco) etanol al 96 %, al medir la
absorbancia en el espectrofotómetro a 515
nm tomando el valor a los 10 minutos. Con
los resultados obtenidos se graficó la
concentración vs absorbancia y se obtuvo un
R
2
de 0.99.
Para la determinación de la capacidad
antioxidante de las muestras, se tomó 5 mL
de solución stock de DPPH a 1 mM (0,0394 g
de DPPH en 100 mL de etanol al 96%) y se
enrazó a 50 mL de etanol, luego se vertió en
frasco ámbar y conservó a 4°C protegido de
la luz. Por otro lado, se tomó 25 µL del
extracto de la muestra + 975 µL solución de
DPPH a 0.1 mM, y se midió la absorbancia
en el espectrofotómetro para tomar el valor a
los 10 minutos o hasta que se observe un
valor de absorbancia constante. Todos los
análisis se hicieron por triplicado. El valor de
absorbancia sirvió para reemplazar y
calcular en la ecuación de la curva estándar.
Los resultados se expresaron en capacidad
antioxidante equivalente a Trolox (µM
TEAC /g).
2.5. Determinación de los parámetros
cinéticos
2.5.1. Orden de reacción (n) y constante de velocidad
de reacción
Para determinar el orden de reacción, se
emplearon los resultados obtenidos de los
contenidos de vitamina C, polifenoles totales y
capacidad antioxidante. Se eligió un orden de
reacción (n) igual a cero, primer orden y
segundo orden, para luego integrar con la
ecuación (02)
±"
!"
!#
= 𝑘𝐴
$
(02)
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Donde para n=0 se tiene
𝐴 = $ 𝐴
!
+ 𝑘𝑡
; para n=1
se tiene
𝑙𝑛𝐴 = 𝑙𝑛𝐴
!
+ 𝑘𝑡
y para n=2 se tiene
"
#
= $
"
#
!
$ + 𝑘𝑡
.
En las ecuaciones, se reemplazó los resultados
promedio experimentales de A (vitamina C,
polifenoles totales y capacidad antioxidante), t
que es el tiempo de almacenamiento a las
temperaturas evaluadas (40, 50 y 60 °C), k es la
constante de velocidad de reacción (valor de la
pendiente de dicha regresión) y n es el orden de
reacción. Se regresionó linealmente para
escoger la ecuación (n=0, n=1 y n=2) que mejor
se ajusta a los datos experimentales, en base al
coeficiente de correlación (R
2
). Se determinó el
orden de reacción para cada factor de calidad
medido. También se determinaron los valores
de las constantes de velocidad de reacción (k)
que es igual al valor de la pendiente de dicha
regresión para cada temperatura de estudio
2.5.2. Energía de activación (Ea) mediante el modelo
Arrhenius
Para la evaluación de la energía de activación se
usó la ecuación de Arrhenius relacionando la
constante de velocidad de reacción (k) con la
temperatura (Ecuación 03).
𝐾 = 𝐾
!
𝑒
"#
$%
(03)
Al aplicar logaritmo a ambos lados de la
ecuación toma una forma lineal, donde al
graficar Lnk contra 1/T daría una línea recta
cuya pendiente sería igual a (-Ea/R), la que nos
servirá para determinar la vida útil del alimento
(Ecuación 04).
Ln 𝐾 = Ln$𝐾
!
−
$%
&'()
(04)
Los valores de las constantes de velocidad de
reacción obtenidos experimentalmente a sus
respectivas temperaturas en grados kelvin (ºK),
se ajustó al modelo de Arrhenius por regresión.
Luego en la pendiente de la ecuación obtenida
se remplazó el valor de R=1.98717 cal·mor
-1
K
-1
,
y se despejó la energía de activación Ea
(Ecuación 05).
𝑏 = −
$%
&
(05)
Donde
𝑏
es la pendiente de la ecuación y
𝐸𝑎
es
la energía de activación.
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1. De las evaluaciones en la cáscara de camu
camu durante el almacenamiento.
3.1.1. Vitamina C
Para la curva estándar de la vitamina C, se usó
ácido ascórbico, según Fracassetti et al. (2013).
El valor R
2
=0.9912 obtenido indica un buen
ajuste, el cual fue superior al R
2
de 0.983
reportado por Klinar et al. (2009).
El contenido de vitamina C durante el
almacenamiento a diferentes temperaturas se
muestran en la figura 2. Al día cero, la cáscara
de camu camu presentó 1825.74 µg AA/100 g de
camu camu, contenido menor a lo reportado
por Arrellano et al. (2016), quienes reportan
2780 mg/100 g y Sotero et al. (2009) quien
encontró, en el banco de Germoplasma INIA-
Loreto, 10506.37 mg/100g.
A los 5 y 10 días de almacenamiento, se observó
un efecto en el deterioro de la vitamina C en el
almacenamiento a 60 °C. Arellano et al. (2016)
sostienen que el ácido ascórbico, es
termosensible y en procesos que implican
condiciones de calor puede causar disminución
en su contenido. Asimismo, Villareal et al.
(2013) indican que el efecto se atribuye a que la
vitamina C de la cáscara puede degradarse
fácilmente por exposición a la temperatura y
por oxidación.
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A los 20 días de almacenamiento a 60 °C, fue
donde más se perdió (50.94 % de vitamina C
remanente), almacenadas a 50 y 40 °C
conservaron mejor la vitamina C (73.49 y 75.64
% de vitamina C remanente, respectivamente).
Cuastumal et al. (2016) mencionan que todos los
tratamientos de temperatura (30, 40, 50, 60 y 70
°C), lograron reducir significativamente la
vitamina C. Mendoza-Corvis et al. (2017)
reportan que el ácido dehidroascórbico se
caracteriza por ser uno de los constituyentes
más termosensibles en los alimentos y es por
eso su disminución en el almacenamiento.
A días 45 de almacenamiento, se observó un
descenso considerable de vitamina C, donde la
mayor pérdida de vitamina C es a 60 °C con
36.08 % de vitamina C remanente y a 40, 50 °C
son los que mejor se conservaron con 56.31 y
50.94 % de vitamina C remanente,
respectivamente. De acuerdo con Castañeda et
al. (2010), las pérdidas en vitamina C de la
cáscara de camu camu pueden aducirse a que el
ácido ascórbico es un componente muy sensible
a la temperatura (calor) y oxidación.
Figura 2. Variación del contenido de vitamina C a diferentes temperaturas de almacenamiento, durante 45
días.
3.1.2. Polifenoles totales
La curva estándar realizada para la
cuantificación de polifenoles totales presentó
un R
2
=0.9992, que evidencia un buen ajuste,
similar a los reportado por Cabrera (2015) quien
encontró un R
2
=0.9996 mediante el uso de ácido
gálico para la curva estándar de los polifenoles.
Los datos obtenidos de la evaluación de
polifenoles totales durante el almacenamiento a
diferentes temperaturas se muestran en la
figura 3.
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Figura 3. Variación del contenido de polifenoles totales a diferentes temperaturas de almacenamiento, durante
45 días.
En el día cero, se obtuvo 1604.30 mg EAG/100 g
de muestra. Ramírez et al. (2012), encontraron el
mayor contenido de polifenoles totales (con el
ácido gálico) en el microencapsulamiento.
A los 15 días de almacenamiento, a 60 °C, la
cáscara seca de camu camu conservó menos los
polifenoles obteniendose 50.24 % de polifenoles
remanente. En cambio, a 50 y 40 °C de
almacenamiento presentaron mejor
conservacion (56.64 y 57.23 % de polifenoles
remanente, respectivamente). Según Soto y
Barraza (2014), esta fruta cuando es sometida a
altas temperaturas sufre pérdida de peso,
deterioro significativo y reducción de su vida
útil por efecto del acelerado proceso de
maduración, que desmejora su apariencia y
calidad.
A los 20 días de almacenamiento, a 60 °C, se
observó un mayor descenso de polifenoles
(35.57 % de polifenoles remanente), con
respecto a 40 y 50 °C (52.18 y 46.34 % de
polifenoles remanente, respectivamente).
Según Muñoz et al. (2015), se reportó que al
incrementar la temperatura puede contribuir a
la activación de enzimas que participan en la
descomposición de los compuestos complejos
que crean puentes de hidrógeno con los
compuestos fenólicos.
A los 45 días de almacenamiento, se
diferenciaron los porcentajes de polifenoles y se
observó que a 60 °C de almacenamiento, perdió
mayor cantidad (22.32 % de polifenoles
remanente), con respecto a los demás
tratamientos. Según Cofre (2015), en el
tratamiento de 45 y 55 minutos, la
concentración disminuyó considerablemente,
debido a la inestabilidad de los polifenoles
totales a prolongados tiempos de exposición a
altas temperaturas.
3.1.3. Capacidad antioxidante (DPPH)
La curva estandar del reactivo DPPH con las
diferentes concentraciones trolox como patron
tuvo un buen ajuste (R
2
=0.9987). El R
2
encontrado fue similar a lo encontrado por
Cedeño (2017), quien reportó un R
2
=0.9905,
quien usó el reactivo de Trolox a
concentraciones de 250, 500, 750 y 1000 µmol
Trolox/µL.
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La capacidad antioxidante de la cascara seca de
camu camu evaluada durante el
almacenamiento a diferentes temperaturas se
muestran en la figura 4.
En el día cero, se obtuvo 2208.92 µM TEAC/g
valor inferior al mencionado por Neves et al.
(2015), quienes realizaron estudios similares
para DPPH y detectaron la máxima actividad
antioxidante de camu-camu (5848.90 µM
TEAC/g de muestra de cáscara).
Figura 4. Variación de la capacidad antioxidante a diferentes temperaturas de almacenamiento, durante 45
días.
A los 5 días, se encontró diferencias en el
almacenamiento a 60 °C con una capacidad
antioxidante de 39.26 % respecto al inicial, que
fue inferior a los otras temperatura de 40 y 50
°C con 47.37 y 44.7 %, respectivamente y se
constató que la temperatura es un factor muy
influyente en la capacidad antioxidante. Según
Estrada et al. (2014), estas pérdidas pueden
deberse a que durante la deshidratación por
secado y se establece una transferencia de masa
de dos vías: el agua y algunas sustancias
naturales solubles.
Al los 25 días, se observó que a 60 °C hay una
tendencia a descender la capacidad
antioxidante con respeto a los 40 °C que tienden
a mantenerse. Zapata et al. (2015) determinaron
que la pérdida de la actividad antioxidante era
del 4 % en secados por miniencapsulamiento.
A los 45 días de almacenamiento se observó que
hay variación entre las temperaturas de 40 °C
con una capacidad antioxidante de 615.39 µM
TEAC/g, y a 60 °C con 258.54 µM TEAC/g con
una pérdida considerable de la capacidad
antioxidante. Busos (2016) observó que cuando
la capacidad antioxidante es sometida a bajas
temperatura y a un tiempo de almacenamiento
existe una relación directa en el descenso de los
polifenoles.
3.2. Parámetros cinéticos en el
almacenamiento
3.2.1. Orden de reacción (n) y constante de
velocidad de reacción (k) para el deterioro de la
vitamina C
El orden de reacción en un alimento se puede
calcular en función a la concentración de los
reactantes o de los productos. Se evalúa la
velocidad o rapidez de las reacciones de
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deterioro, expresados como cambios de
concentración por unidad de tiempo.
Para cada grupo de datos de concentraciones de
vitamina C, se elaboraron gráficos que
incluyeron la concentración de vitamina C
frente a tiempo (orden 0) tal como se muestra en
la figura 2. Otra figura de logaritmo natural de
concentración de vitamina C frente a tiempo en
orden 1 como se puede observar en las figuras
5A. Finalmente un gráfico de 1/concentración
de vitamina C frente a tiempo en orden 2 como
se muestra en la figura 5B. El criterio para
determinar el orden de reacción fue el que más
se ajustó al modelo, cuantificado por el
coeficiente de correlación (R
2
). Gonzales et al.
(2016) indicaron que el olor extraño, brillo,
sabor característico, consistencia y jugosidad
del camu camu, se ajustaron mejor a cinética de
primer orden, mientras que el resto de atributos
siguieron una cinética de orden cero.
Los valores de la constante de velocidad de
reacción K de la concentración de vitamina C en
el almacenamiento ajustado a los modelos de la
cinética de orden cero, primer orden y segundo
orden, se muestra en la tabla 1.
(A) (B)
Figura 5. Ajuste de los valores experimentales de degradación de vitamina C a los modelos de cinética orden
1(A) y orden 2(B).
Tabla 1. Constante de velocidad de reacción (K) de la concentración de vitamina C de la cáscara de camu
camu en el almacenamiento
Tº C
Orden 0
Orden 1
Orden 2
K
R
2
K
R
2
K
R
2
40
-16.926
0.974
-0.013
0.988
0.000010
0.994
50
-17.563
0.947
-0.014
0.959
0.000012
0.966
60
-19.491
0.914
-0.019
0.953
0.000020
0.971
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De acuerdo al factor de correlación (R²), los
datos experimentales se ajustan mejor a un
modelo de cinética de primer orden con un
valor de R² promedio de 0.967, similar a lo
reportado por Gonzales et al. (2016) quienes
obtuvieron en cinética de orden 1 con R
2
de
0.988.
Energía de activación para la degradación de la
vitamina C
Las constantes de velocidad de reacción (K) de
orden cero, uno y dos fueron acondicionadas
para el ajuste del modelo de Arrhenius que se
muestra en la tabla 2.
Con los valores de regresión al modelo de
Arrhenius, se determinó la energía de
activación (Ea). Los parámetros de Arrhenius
para la degradación de vitamina C en la cáscara
de camu camu se muestra en la tabla 3.
Adicionalmente, en la figura 6, se muestra la
constante de velocidad de reacción (K) de orden
uno para la concentración de vitamina C
ajustada a la ecuación de Arrhenius.
Los valores de constante de velocidad de
degradación de vitamina C (K) que mejor se
ajustaron al modelo de Arrhenius fueron el de
orden uno con R
2
de 0.9408 (tabla 2). Según
Terry (2015), el deterioro de vitamina C a 20 y
50 °C presentó un factor de correlación de
0.9128 y 0.9723 y se aplicó un análisis de
regresión exponencial primer orden.
Finalmente, el modelo matemático que
representó el comportamiento del deterioro de
vitamina C, a la temperatura de 20 °C fue:
ln 𝑣𝑖𝑡𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎)𝐶 = ln 𝑣𝑖𝑡𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎)𝐶
&'&(&)*
− 0.0078)𝑡
+í)-
Tabla 2. Constante de velocidad de reacción (K) de vitamina C en el almacenamiento
Temperatura
Constante de velocidad de reacción k
T º C
ºK
1/ºK
Orden 0
Orden 1
Orden 2
40
313
0.0032
16.926
0.0128
0.000010
50
323
0.0031
17.563
0.0145
0.000012
60
333
0.0030
19.491
0.0194
0.000020
Tabla 3. Parámetros de Arrhenius para la degradación de vitamina C en la cáscara de camu camu
Orden de reacción (n)
K0
Ea(KJ/mol)
R
2
Orden cero
173.24
6.08289
0.9203
Orden uno
12.233
17.9343765
0.9408
Orden dos
1.3053
30.830166
0.9419
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Figura 6. Constante de velocidad de reacción (K) orden uno para la concentración de vitamina C
ajustada a la ecuación de Arrhenius.
3.2.2. Orden de reacción (n) y constante de velocidad
de reacción (k) para el deterioro de polifenoles
totales.
Para cada grupo de datos de concentración de
polifenoles totales, se elaboraron gráficos,
concentración de polifenoles totales vs tiempo
en orden 0, (figura 3), logaritmo natural de
concentración de polifenoles totales vs tiempo
en orden 1 (figura 7A). Finalmente,
1/concentración de polifenoles totales vs tiempo
en orden 2 como se muestra en la figura 7B. El
criterio para determinar el orden de reacción
fue el que más se ajustó al modelo, cuantificado
por el coeficiente de correlación (R
2
).
(A) (B)
Figura 7. Ajuste de los valores experimentales de degradación de polifenoles totales a los modelos de
cinética Orden 1 (A) y orden 2 (B).
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Los valores de la concentración de polifenoles
totales fueron ajustados a los modelos de la
cinética de orden cero, uno y dos, el resultado
de estos ajustes se muestra en tabla 4. Torres y
Vidaurre (2015) obtuvieron como resultado de
polifenoles una cinética de orden uno, dando
una energía de activación de 13.4571 Kcal/mol.
De acuerdo a los resultados obtenidos, el
deterioro de la polifenoles totales corresponde a
la cinética de orden uno.
Energía de activación para la degradación de los
polifenoles
La constante de velocidad de reacción (K) a
orden cero, primero y segundo a diferentes
temperaturas acondicionadas para el ajuste del
modelo de Arrhenius, se muestra en la tabla 5.
Por otro lado, en la tabla 6, se presenta los
parámetros de Arrhenius para la degradación
de polifenoles totales en la cáscara de camu
camu. En la figura 8, se muestra la constante de
velocidad de reacción (K) de concentración de
polifenoles totales en ecuación de orden uno,
ajustada a la ecuación de Arrhenius.
Tabla 4. Constante de velocidad de reacción (K) de la concentración de polifenoles totales de la cáscara de
camu camu
Tº C
Orden 0
Orden 1
Orden 2
K
R
2
K
R
2
K
R
2
40
-17.974
0.976
-0.0247
0.9858
0.000036
0.973
50
-18.676
0.949
-0.0264
0.9794
0.000040
0.982
60
-19.184
0.903
-0.0304
0.9497
0.000053
0.945
Tabla 5. Constante de velocidad de reacción (K) de polifenoles totales para orden 0, 1 y 2
Temperatura
Constante de velocidad de reacción k
T º C
ºK
1/ºK
Orden 0
Orden 1
Orden 2
40
313
0.0032
17.974
0.0247
- 0.000036
50
323
0.0031
18.676
0.0264
- 0.000040
60
333
0.0030
19.184
0.0304
- 0.000053
Tabla 6. Parámetros de Arrhenius para la degradación de polifenoles totales en la cáscara de camu camu
Orden de reacción (n)
K0
Ea(KJ/mol)
R
2
Orden cero
53.33
2.82609855
0.993
Orden uno
0.7323
8.846628
0.9493
Orden dos
0.0873
0.00000025
0.9003
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Figura 8. Constante de velocidad de reacción (K) de concentración de polifenoles totales en ecuación de orden
uno, ajustada a la ecuación de Arrhenius.
De la tabla 6, se puede afirmar que el valor de
K, que mejor se ajusta al modelo de Arrhenius,
es el de orden uno. Valdez-Hernandez et al.
(2015) obtuvieron una energía de activación de
11,47 kJ/mol en cinética de orden uno para los
polifenoles totales.
3.2.3. Orden de reacción (n) y constante de velocidad
de reacción (k) para el deterioro de la capacidad
antioxidante.
Se elaboraron gráficos de concentración de
capacidad antioxidante vs tiempo en orden 0
(figura 4), logaritmo natural de concentración
de capacidad antioxidante vs tiempo en orden 1
(figura 9A), 1/concentración de capacidad
antioxidante vs tiempo en orden 2, (Figura 9B).
El criterio para determinar el orden de reacción,
que más se ajustó al modelo, fue por el
coeficiente de correlación (R
2
).
El resultado del ajuste se muestra en la tabla 7.
Cofre (2015) obtuvo un coeficiente de
determinación R
2
=0.72 a un nivel de confianza
de 95 %, mientras que el valor de R
2
obtenido
fue de 0.9357.
Energía de activación para la degradación de los
antioxidantes
La constante de velocidad de reacción (K) a
orden cero, uno y dos acondicionadas para el
ajuste del modelo de Arrhenius se muestra en la
tabla 8.
El ajuste de los valores de velocidad de reacción
(K) de diferentes órdenes de reacciones al
modelo de Arrhenius y la energía de activación
se muestra en tabla 9. Según Sanchez et al.
(2015), los datos obtenidos se ajustan a la
velocidad de reacción de orden uno, con un K
igual a 0.0675 para 90 °C de almacenamiento. En
la figura 10, se muestra la constante de
velocidad de reacción (K) de concentración de
la capacidad antioxidante en orden de reacción
uno, ajustada a la ecuación de Arrhenius.
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(A) (B)
Figura 9. Ajuste de los valores experimentales de capacidad de antioxidantesa los modelos de cinetica Orden
1 (A) y 2 (B).
Tabla 7. Constante de velocidad de reacción (K) de la concentración de capacidad antioxidante de la cáscara
de camu camu
Tº C
Orden 0
Orden 1
Orden 2
K
R
2
K
R
2
K
R
2
40
-11.902
0.972
-0.015
0.975
0.000018
0.973
50
-12.449
0.946
-0.017
0.944
0.000025
0.929
60
-14.210
0.969
-0.027
0.923
0.000057
0.817
Tabla 8. Constante de velocidad de reacción (K) de la capacidad antioxidante en el almacenamiento
Temperatura
Constante de velocidad de reacción k
T º C
°K
1/°K
Orden 0
Orden 1
Orden 2
40
313
0.0032
11.902
0.0146
- 0.000018
50
323
0.0031
12.449
0.0175
- 0.000025
60
333
0.0030
14.210
0.0270
- 0.000057
Tabla 9. Parámetros de Arrhenius para la degradación de la capacidad antioxidante en la cáscara de camu
camu
Orden de reacción (n)
K0
Ea(KJ/mol)
R
2
Orden cero
0.0000009
0.023729583
0.9204
Orden uno
371.79
26.5149405
0.9357
Orden dos
0.1981
0.00000049
0.8696
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Figura 10. Constante de velocidad de reacción (K) de concetración de la capacidad antioxidante en orden de
reacción uno, ajustada a la ecuación de Arrhenius.
De la tabla 9, se puede afirmar que los valores
de K, que mejor se ajustaron al modelo de
Arrhenius, fueron de orden uno.
Según Cofre (2015), los cambios en la calidad de
los alimentos son reportados en la literatura
mediante modelos cinéticos de degradación de
orden cero y de orden uno.
3.3. Vida útil de la cáscara de camu camu
Se define el tiempo de vida media como el
tiempo necesario para que reaccione la mitad de
su concentración inicial. Suele representarse
como
𝑡
"*+
(ecuación 06).
𝑡
"*+
≫ 𝐴 =
#
!
+
(06)
Para una reacción de orden cero, se calcula
mediante la ecuación integrada (07) y para una
reacción de primer orden (ecuación 08), donde
t es el tiempo y k es la velocidad de reacción.
𝑡
"*+
=
#
!
+,
(07)
𝑡
"*+
=
-. +
,
(08)
La vida útil media de un alimento es el periodo
de tiempo durante el cual se mantiene una
calidad adecuada siempre que se garanticen las
condiciones de conservación. De esta manera,
se hace para vitamina C, polifenoles totales y
capacidad antioxidante.
Se observa la descomposición química no
enzimática por oxidación de la vitamina C, con
el uso de la ecuación integrada de primer orden
(ecuación 08) y el reemplazo de los valores K de
la tabla 1, se obtuvo el tiempo de vida media
para vitamina C, que se muestran en la tabla 10.
Del mismo modo, se calculó para polifenoles
totales y capacidad antioxidante, con el uso de
los valores k de las tablas 4 y 7, respectivamente,
cuyos valores del tiempo de vida media se
muestran en la tabla 10.
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Tabla 10. Tiempo de vida media de la cáscara de camu camu, medidos según su contenido de vitamina C,
polifenoles totales y capacidad atioxidante, a diferentes temperaturas
Temperatura (°C)
Tiempo de vida media (días)
Vitamina C
Polifenoles
totales
Capacidad
antioxidante
40
54
28
47
50
47
26
39
60
35
22
25
El análisis de la vitamina C es uno de los más
utilizados como indicador de la calidad
nutricional, ya que esta es altamente vulnerable
a la oxidación química, enzimática y muy
soluble en agua, por lo que es un indicador
sensible y apropiado para evaluar los cambios
en la calidad durante el transporte, procesado y
almacenaje de hortalizas y frutas. Según Badui
(2013), la vitamina C es la más termolábil e
inestable, usada como índice de retención de
nutrientes, es decir que, si a resiste a los
tratamientos térmicos durante el procesamiento
de alimentos, todos los demás nutrimentos
serán poco afectados.
Por su lado, los polifenoles pueden ser
afectados por la temperatura a que son
sometidos. Valencia y Guevara (2013) indican
que los polifenoles totales son afectados en su
disminución de contenido por el proceso y la
temperatura al cual son sometidos, por los
métodos de preparación de muestras, por
técnica analíticas utilizadas, que pueden
influenciar en los resultados obtenidos.
Los antioxidantes son sustancias que tienen
propiedades capaces de minimizar los efectos
dañinos de los radicales libres. Según Bastias y
Cepero (2016), son muy sensibles a la luz,
temperatura y oxígeno porque se degradan
fácilmente durante el procesamiento y
almacenamiento de los alimentos.
La pérdida de aceptabilidad de un producto por
parte del consumidor no necesariamente
significa que el producto no sea apto para el
consumo, sino que el estándar de calidad
establecido ha sido sobrepasado
4. CONCLUSIONES
Los compuestos bioactivos de la cáscara de
camu camu almacenada durante 45 días a 40 °C
se conservaron mejor con valores de vitamina C
de 56.31 %, polifenoles totales 28.21 % y
capacidad antioxidante 27.85 %.
La energía de activación (Ea) requerida para la
degradación de los compuestos bioactivos fue
de 17.93 Kj/mol para vitamina C, 8.84 Kj/mol
para polifenoles totales y 26.52 Kj/mol para la
capacidad antioxidante.
La vida media útil de vitamina C de la cáscara
de camu camu se redujo con el incremento de
temperatura de 54 a 35 días. La misma
tendencia se observó en polifenoles totales con
reducción de 28 a 22 días y para la capacidad
antioxidante de 47 a 25 días.
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