Elaboración de un néctar de granadilla (Passiflora ligularis L.) bajo en calorías
Elaboration of low calories pomegranate (Passiflora ligularis L.) nectar
Miriam Ramos
1,a,
*, Noemí Bravo
2,b
, Lehninger Obregón
1,c
, Gregorio Cisneros
3,d
1
Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial, Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional Hermilio
Valdizán, Huánuco, Perú.
2
Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial, Facultad de Química e Ingeniería Química, Universidad Nacional
Mayor de San Marcos, Lima, Perú.
3
Escuela Profesional de Administración de Negocios Internacionales, Universidad Nacional Intercultural de la Selva
Central “Juan Santos Atahualpa”, Junín, Perú.
a
Ph.D., miriamramos@unheval.edu.pe, https://orcid.org/0000-0002-3970-2857
b
M.Sc., nbravoa@unmsm.edu.pe, https://orcid.org/0000-0003-3454-2601
c
Ing., leninger@hotmail.com, https://orcid.org/0000-0002-6176-4763
d
Mg., gcisneros@uniscjsa.edu.pe, https://orcid.org/0000-0003-1968-5786
* Autor de Correspondencia: Tel. +51 958578152
http://dx.doi.org/10.25127/riagrop.20213.703
Resumen
Se formuló un néctar de granadilla bajo en calorías a partir
de tres diluciones: D1 (1 zumo: 2.5 agua), D2 (1 zumo: 3
agua) y D3 (1 zumo: 3.5 agua) revelando que el mejor
tratamiento correspondió a la dilución 2, mediante una
prueba de preferencia ampliada. En la etapa de
pasteurización, se evaluaron cuatro formulaciones
sustituyendo el 80 % de azúcar: F1 (Azúcar, Acesulfame K
15 %, Aspartame 35 %, Sucralosa 50 %), F2 (Azúcar, ED400-
01), F3 (Azúcar, Acesulfame K 15 %, Aspartame 35 % y
Estevia 50 %) y F4 (Azúcar, Estevia 50 % y Sucralosa 50 %)
hasta obtener el producto final. La prueba de preferencia
ampliada evidenció diferencias significativas,
seleccionando a tres tratamientos F1, F3 y F4 para
continuar con la investigación y evaluar la estabilidad del
producto a condiciones ambientales cada 30 días durante
02 meses, que mostraron diferencias significativas. En la
evaluación sensorial a través de la prueba no paramétrica
de Friedman, se registró como mejor tratamiento a la
Revista de Invest. Agropecuaria Science and Biotechnology
ISSN: 2788-6913
Vol. 01, No. 03, julio - septiembre 2021, 53-61
_________________________________________
http://revistas.untrm.edu.pe/index.php/RIAGROP
revista.riagrop@untrm.edu.pe
Recepción: 04 de junio 2021
Aprobación: 08 de junio 2021
_________________________________________
Este trabajo tiene licencia de Creative Commons.
Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0
International Public License – CC-BY-NC-SA 4.0
Ramos et al.
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formulación F3, obteniendo un calificativo de “Bueno” en los atributos de sabor (4.08), color (4.33) y aspecto
general (4.08), la que se contrastó con la prueba de preferencia ampliada. El mejor tratamiento reportó una
composición fisicoquímica de 25.38 Kcal con una reducción de 48.20 % Kcal respecto al néctar convencional
(49 Kcal), sólidos solubles de 6.4 °Brix, pH 4.03, acidez 0.34 % expresado en ácido cítrico y 1.73 mg/100g de
vitamina C.
Palabras Clave: Zumo, estabilidad, características sensoriales y bajo en calorías.
Abstract
A low-calorie pomegranate nectar was formulated from three dilutions: D1 (1 juice: 2.5 water), D2 (1 juice: 3
water) and D3 (1 juice: 3.5 water). The extended preference test revealed that the best treatment was dilution
D2. Four formulations were evaluated later during pasteurization, substituting sugar at 80%: F1 (sugar, 15%
Acesulfame K, 35% aspartame, 50% sucralose), F2 (sugar, ED400-01), F3 (sugar, 15% Acesulfame K, 35%
aspartame, 50% stevia) and F4 (sugar, 50% stevia and 50% sucralose) to obtain the final product. The extended
preference test found significant differences for F1, F3 and F4 treatments. From this result the investigation
was continued for evaluating the stability of the product at room conditions monthly for 60 days, where
significant differences were found. In the sensory assessment by non-parametric Friedman test, the best
treatment was the F3 formulation obtaining a good score for taste (4.08), color (4.33) and general aspect (4.08)
attributes. This result was contrasted with the extended preference test. The best treatment show a
physicochemical composition of 25.38 Kcal with 48.20% Kcal reduction in relation to traditional nectar (49
Kcal), 6.4 °Brix soluble solids; 4.03 pH, 0.34% acidity expressed in citric acid and 1.73 mg/100g of vitamin C.
Keywords: Zumo, stability, sensory traits, low calories.
1. INTRODUCCIÓN
Las bebidas azucaradas dominan el mercado
peruano y traen consecuencias en la salud de los
consumidores de diferentes edades. Se propone
el diseño de un néctar de granadilla bajo en
calorías dirigido a la prevención de
enfermedades como la diabetes mellitus tipo II,
obesidad y enfermedades cardiovasculares, de
tal modo que se obtenga un producto estable en
el tiempo y que represente una alternativa en el
mercado. Actualmente, existen edulcorantes no
nutritivos dentro los cuales se encuentra la
sucralosa, aspartamo, Acesulfame K y Stevia,
como naturales que son edulcorantes aprobado
para su uso. Para cada edulcorante, la FDA y la
EFSA indican una IDA, que es la cantidad de
edulcorante que se considera segura para
consumir a diario (Schiano et al., 2021). En este
sentido, se presentan alternativas de
transformación, donde el fruto de la granadilla
(Passiflora ligularis L.) es utilizado para preparar
jugos, mermeladas, bebidas fermentadas y
néctares que la hacen atractiva por sus
propiedades medicinales (hipoalérgico y
laxativo) debido a la presencia de fibra. Su
cultivo se desarrolla en los valles interandinos
como la sierra, selva alta y costa. Anualmente en
la región Huánuco, Perú, se produce 3500
toneladas de granadilla, en 700 hectáreas
ubicadas en los distritos de Churubamba y
Chinchao (Huánuco); Chaglla, Umari y Molino
(Pachitea) y Conchamarca (Ambo) (Basilio,
2012).
Néctar de granadilla (Passiflora ligularis L.) bajo en calorías
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Se planteó como objetivos la caracterización de
la granadilla, formular un néctar y estudiar la
estabilidad durante el almacenamiento.
2. MATERIALES Y MÉTODOS
El trabajo de investigación se realizó en las
instalaciones del Centro de investigación y
transferencia tecnológica agroindustrial
(CITTA), laboratorio de Bromatología de la
Escuela Profesional de Ingeniería
Agroindustrial de la Universidad Nacional
Hermilio Valdizán, Huánuco, Perú. El
procesamiento del néctar bajo en calorías fue a
nivel experimental con los materiales y métodos
siguientes:
2.1. Materia prima, insumos, envases y
reactivos
Como materia prima se usó granadilla ecotipo
criollo mejorado, procedente de Tambillo,
distrito de Umari, provincia de Pachitea y
Región de Huánuco. Además, se usó azúcar
blanca, edulcorantes no nutritivos (Estevia,
sucralosa, aspartame, Acesulfame K y Edulcor
ED400-01), ácido cítrico, carboximetilcelulosa
sódica (CMC) y envases de vidrio de 250 ml.
Como reactivos se empleó Hidróxido de sodio
(NaOH), fenoftaleína, ácido ascórbico, ácido
oxálico, colorante (2-6 Diclorofenol indofenol),
ácido nitro salicílico (DNS) y otros reactivos
especificados en los métodos de análisis.
2.2. Análisis físico-químico
2.2.1. Características biométricas de la granadilla:
Se registró la longitud, diámetro y peso
(Ramos, 2011a).
2.2.2. Humedad, materia seca, proteína, pH y sólidos
solubles: Por el método A.O.A.C (1997).
2.2.3. Acidez: Basada en la técnica volumétrica,
con resultados expresados en el
porcentaje de ácido cítrico (Pearson,
1976).
2.2.4. Vitamina C: Se determinó
cuantitativamente por el método
espectrofotométrico, basado en la
reducción del colorante 2,6 diclorofenol
indofenol por una solución de ácido
(Ramos, 2010).
2.2.5. Azúcares reductores: Se determinó según lo
establecido por Miller (1959), citado por
Ramos (2011a).
2.3. Evaluación sensorial
La evaluación sensorial se realizó con un panel
conformado por 15 jueces semientrenados,
quienes efectuaron las evaluaciones para
encontrar la mejor dilución de zumo/agua
mediante la prueba de preferencia ampliada.
Para la selección del mejor edulcorante, se
realizó la prueba de preferencia ampliada y,
para los atributos de calidad más relevantes de
este producto, se realizó la prueba de
aceptabilidad utilizando la Escala de Likert. Los
datos fueron tratados estadísticamente
mediante la prueba no paramétrica de
Friedman (α=0,05) (Montgomery, 2004 &
Sotomayor, 2008).
2.4. Metodología experimental
2.4.1. Estudio de las formulaciones del néctar de
granadilla bajo en calorías: Para la
elaboración de este producto se empleó el
flujo de procesamiento mostrado en la
figura 1.
Las operaciones más importantes fueron la
estandarización, que permitió encontrar la
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mejor dilución del zumo: agua, y el estudio de
las formulaciones del néctar, que consistió en
sustituir el azúcar por los edulcorantes y se tuvo
en consideración la normativa internacional
para los productos bajos en calorías. Después,
mediante evaluaciones sensoriales sucesivas, se
encontró a los tratamientos más destacados que
permitieron continuar con el estudio y evaluar
su estabilidad durante el almacenamiento.
Figura 1. Diagrama de bloques del proceso de elaboración del néctar de la granadilla bajo en calorías.
GRANADILLA
RECEPCIÓN DE MATERIA PRIMA
SELECCIÓN - CLASIFICACIÓN
LAVADO
CORTE Y EXTRACCIÓN
PULPEADO
ZUMO
ESTANDARIZACIÓN
Estudio de formulaciones
F
4
F
3
F
2
F
1
PASTEURIZACIÓN
ENVASADO
ENFRIADO
ALMACENAMIENTO
EVALUACIÓN SENSORIAL
Agua
Ac. Cítrico
C.M.C.
Zumo : Agua (1:3)
pH : 3.5 - 4
D
3
D
2
D
1
Estudio de la dilución
85 - 90 ˚C
10 – 15 min.
F
1
: Concentración de edulcorante (Azúcar,
Acesulfame K 15%, Aspartame 35%,
Sucralosa 50%)
F
2 :
Concentración de edulcorante (Azúcar,
ED400-01)
F
3
: Concentración de edulcorante (Azúcar,
Acesulfame K 15%, Aspartame 35% y
Estevia 50%)
F
4
: Concentración de edulcorante (Azúcar,
Estevia 50% y 50% Sucralosa)
1 : 2.5
1 : 3.0
1 : 3.5
Botellas de vidrio
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2.4.2. Estudio de las formulaciones durante el
almacenamiento: De acuerdo con los
resultados de la evaluación sensorial,
mediante la prueba de preferencia
ampliada, se seleccionó tres tratamientos
(F1, F3 y F4), a fin de evaluar la estabilidad
en el almacenamiento e identificar al
mejor tratamiento a través de la prueba de
preferencia y prueba de aceptabilidad a
fin de caracterizarlo.
2.4.3. Caracterización del néctar de granadilla bajo
en calorías: Los valores obtenidos del
análisis estadístico y sensorial fueron
tabulados y evaluados estadísticamente.
El mejor tratamiento fue caracterizado
según análisis especificados en los
métodos propuestos.
2.5. Análisis estadístico
Los resultados de pH, sólidos solubles y acidez
(por triplicado) del néctar bajo en calorías,
almacenados a condiciones ambientales, fueron
monitoreados cada 30 días durante 02 meses.
Los datos obtenidos fueron procesados
estadísticamente a fin de seleccionar al mejor
tratamiento. Se utilizó un diseño
completamente al azar (DCA) y prueba de
Tukey, con un nivel de significación de 0,05 %
y se utilizó el paquete estadístico Statgraphics
Plus versión 5.1.
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1. Caracterización de la materia prima
La tabla 1 muestra los resultados de los análisis
físico-químicos de la granadilla.
Tabla 1. Resultados de los análisis fisicoquímicos
de la granadilla
Características
Resultados
(%)
Humedad (%)
83.73
Materia seca (%)
16.27
Sólidos solubles (°Brix)
15.20
pH
4.40-4.86
Acidez (% expresado en ácido
cítrico)
0.64
Color
L*
63.22
a*
21.33
b*
52.33
Azúcares reductores (mg/100g)
7.99
Vitamina C (mg/100g)
15.99
Longitud (mm)
65.20
Diámetro ecuatorial (mm)
58.42
Rendimiento de zumo (%)
15.89
3.2. Estudio de las formulaciones del néctar
bajo en calorías
Los resultados obtenidos para establecer la
dilución óptima (zumo: agua) fueron sometidos
a una evaluación sensorial que, posteriormente
con la mejor dilución, permitieron diseñar
cuatro formulaciones con diversas mezclas de
edulcorantes planteadas en la figura 1. Estas
fueron llevadas a un análisis sensorial a través
de la prueba de preferencia ampliada, con 15
panelistas semientrenados con dos repeticiones
(ver tabla 2) para poder identificar los
tratamientos más destacados.
Tabla 2. Resultados de significancia de la evaluación
sensorial
Tratamientos
R1
R2
F3 y F1
F3 y F4
F3 y F2
F1 y F4
F1 y F2
F4 y F2
n.s
*
*
n.s
*
*
*
*
*
n.s
*
*
n.s. : No existe diferencia significativa entre tratamientos
* : Existe diferencia significativa entre tratamientos
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3.3. Estudio de las formulaciones durante el
almacenamiento
En las figuras 2, 3 y 4 se puede observar que los
sólidos solubles, pH y acidez en las
formulaciones F1, F3 y F4 de estas bebidas,
durante el almacenamiento a condiciones
ambientales, mostraron ligeras variaciones con
el tiempo. En la evaluación estadística se
reportó diferencias significativas a un nivel de
significancia al 5 %.
Figura 2. Variación de sólidos solubles durante
el almacenamiento.
Figura 3. Variación de pH durante el
almacenamiento.
Figura 4. Variación de acidez (% expresado en
ácido cítrico) durante el
almacenamiento.
3.4. Evaluación sensorial
En la tabla 3, se registra los resultados de la
evaluación sensorial que se efectuó a los 60 días
de almacenamiento, mediante un panel
entrenado de 15 personas quienes evaluaron los
atributos de sabor, color y aspecto general.
Tabla 3. Resultados de la evaluación sensorial
Tratamientos
Sabor
Color
Aspecto
General
F4
3.58
a
3.92
a
4.17
a
F1
3.41
a
4.08
a
3.75
a
F3
4.08
a
4.33
a
4.08
a
3.5. Caracterización del néctar de granadilla
bajo en calorías
La tabla 4 muestra la composición fisicoquímica
de los tratamientos (F1, F3 y F4) bajos en
calorías.
6,2
6,25
6,3
6,35
6,4
6,45
6,5
6,55
6,6
6,65
0 30 60
Sólidos solubles (°Brix)
Tiempo (días)
F1
F3
F4
3,98
4
4,02
4,04
4,06
4,08
4,1
4,12
0 30 60
pH
Tiempo (días)
F1
F3
F4
0,335
0,34
0,345
0,35
0,355
0,36
0,365
0 30 60
Acidez (%expresado en ác.
cítrico)
Tiempo (días)
F1
F3
F4
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Tabla 4. Resultados del análisis fisicoquímico
Característica
F1
F3
F4
Humedad g/100g de muestra
93.65
93.66
93.43
Materia seca
6.35
6.34
6.57
Proteína cruda g/100g de muestra
0.15
0.15
0.13
Carbohidratos g/100g
6.20
6.19
6.44
Energía Total Kcal/100g
25.40
25.38
26.28
pH
4.03
4.03
4.01
Sólidos solubles (°Brix)
6.30
6.40
6.40
Acidez (%expresado en ac. Cítrico)
0.35
0.34
0.35
Vitamina C (mg/100g muestra)
-
1.73
-
De acuerdo a la tabla 1, la humedad en la
granadilla reportó 83.73 %, equivalente en
materia seca a 16.27%, valores cercanos a los
estudios de Cabrera (2006) y Malca (2001). Las
variaciones, probablemente, difieran por las
prácticas agrícolas, suelo, condiciones
climatológicas entre otros factores y este
porcentaje se ubica dentro de la composición de
frutas y hortalizas frescas (Ramos, 2011a).
Los sólidos solubles arrojaron 15.2 °Brix, que
son valores que se ubican en el marco de los
estudios realizados por Cabrera (2006) e
INCOTEC (1997).
El pH fue 4.40-4.86, valores por debajo a los
encontrados por Cabrera (2006),
pero que se
ubican dentro del rango de 4.3 a 4.6
característicos de frutos que alcanzaron su
madurez comercial (Orjuela et al., 2002 &
Márquez et al., 2009).
Referente a la acidez, expresada en ácido cítrico,
se reveló 0.64 %, valores cercanos a los
reportados por Cabrera (2006) y con diferencias
a los registrados, que probablemente se deban a
los aspectos comentados anteriormente (Orjuela
et al., 2002).
El color instrumental en las coordenadas
CIELAB reportaron L*=63.22, a*=21.33 y
b*=52.33 y fueron los valores de b*
característicos de la coloración amarilla propia
de esta fruta, que puede variar de acuerdo a su
estado de madurez (Ramos, 2011a).
El contenido de azúcares reductores registró
7.99 mg/100g, datos cercanos a los publicados
por Cabrera (2006). El zumo de esta fruta es rico
en azúcares (sacarosa, glucosa y fructosa), que
aumenta como producto de la hidrólisis del
almidón a medida que madura (Orjuela et al.,
2002).
La vitamina C reveló un contenido de 15.99
mg/100g, semejante a los estudios propuestos
por Cabrera (2006), pero que difieren,
probablemente, por las prácticas agronómicas,
suelo, condiciones climatológicas entre otros
factores propios de cada país (Cabrera, 2006 &
Cerdas y Castro, 2003).
Respecto a las características biométricas, la
longitud fue 65.20 mm y diámetro ecuatorial
58.42 mm, relacionadas geométricamente a la
forma redonda. Estos datos fueron cercanos a
los valores encontrados en longitud (7.24 cm) y
diámetro (6.85 cm), que cambia de acuerdo con
la variedad (Villamizar y Gutiérrez, 2009).
El rendimiento en zumo fue 15.89 % y se
encontró un bajo rendimiento en la parte
comestible (endocarpio) respecto al peso total.
Este detalle se debe tener en cuenta en su
comercialización, cuyos deshechos pueden ser
muy bien aprovechado en la alimentación
animal. Al respecto, se obtuvo rendimientos de
las partes comestibles (endocarpio-semilla) de
30.00 a 60.55 % para los ecotipos común y
colombiano en productores más representativos
de la región Huánuco (Ramos, 2011b),
resultados que difieren a los encontrados en
razón a registrarse el rendimiento respecto al
endocarpio.
Del estudio de dilución, se reveló a través de
una prueba de preferencia ampliada que el
Ramos et al.
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mejor tratamiento corresponde a la dilución (1
zumo de granadilla: 3 Agua), asociado con el
menor puntaje, equivalente a una mayor
preferencia.
Según la tabla 2, del estudio de formulaciones
con la utilización de los edulcorantes señalados
en la figura 1, la prueba de comparaciones
múltiples por Tukey muestra, tanto en la
primera y segunda réplica, diferencias
significativas a un 5 % en todas las
formulaciones a excepción de las formulaciones
F3 y F1 con F1 y F4 que no presentan diferencias
significativas. De esta evaluación, se puede
concluir que las muestras de mayor preferencia
fueron las que reportaron menores puntajes,
seleccionando a las formulaciones F1, F3 y F4
para continuar con el estudio.
De las Figuras 2, 3 y 4, los atributos de calidad
se encontraron dentro del rango permitido
(INACAL, 2009) y los productos bajos en
calorías más comercializados (Ramos y
Obregón, 2012).
Referente a la evaluación sensorial, los atributos
más relevantes de este producto no reportaron
diferencias significativas entre tratamientos. Sin
embargo, a través de la escala de Likert, la
formulación F3 presentó el mejor puntaje en los
atributos sabor (4.08) y color (4.33), mientras el
aspecto general reportó calificativos de 4.17 y
4.08 para las formulaciones F4 y F3, que
categorizan al producto con la denominación de
bueno (4), según la escala de evaluación
utilizada. El análisis estadístico de Friedman
ratificó lo antes expuesto, a un nivel de
significación de 5 %. Al respecto, también este
estudio se contrastó con la prueba de
preferencia realizada para las tres
formulaciones, no encontrando diferencias
significativas entre los tratamientos al emplear
la prueba de preferencia ampliada. Sin
embargo, el menor puntaje fue asociado con la
mejor preferencia correspondiente a la
formulación F3.
El aporte energético (tabla 4) se realizó en
función a los macronutrientes multiplicados por
el factor de conversión y se consideró un bajo
contenido de grasa, que resultó como la mejor
formulación (F3) con un contenido de 25.38
Kcal/100 g de producto, respecto a las
formulaciones F1 (25.40 Kcal) y F4 (26.28 Kcal)
comparado con el aporte calórico de un néctar
convencional (49 Kcal), que permitió una
reducción de 48.20%. Referente a los otros
atributos, se muestran semejanzas en razón a
que todas las formulaciones partieron de una
misma dilución estandarizada y fue la variación
en la adición de los edulcorantes no nutritivos.
Los valores están dentro de los límites
permitidos (INACAL, 2009 & Ramos y
Obregón, 2012). El contenido de vitamina C se
registró 1.73 mg/100 g, en el mejor tratamiento,
donde existió una reducción respecto a la
materia prima en razón a la estandarización
efectuada al momento de formular el néctar.
4. CONCLUSIONES
Se concluye que la granadilla ecotipo criollo
mejorado presentó la siguiente caracterización:
humedad 83.73 %, sólidos solubles 15.2 °Brix,
acidez 0.64 % expresado en ácido cítrico,
vitamina C 15.99 mg/100 g, coordenadas de
color L*= 63.22, a* = 21.33, b* = 52.33 y
rendimiento de zumo de 15.89 %. Se logró
elaborar un néctar de granadilla bajo en calorías
a partir de una estandarización (zumo/agua =
1:3, pH 3.5 a 4) y pasteurización 85-90 °C por 10-
15 min, mediante la sustitución del 80% de
azúcar por edulcorantes no nutritivos de una
mezcla de Acesulfame K 15 %, Aspartame 35 %
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y Estevia 50 % que calificaron sensorialmente
como buena a la mejor formulación F3 y con un
valor energético de 25.38 Kcal, sólidos solubles
de 6.4 °Brix, pH 4.03, acidez 0.34 % expresado
en ácido cítrico, y vitamina C 1.73 mg/100g. Se
recomienda este producto a las personas que
tiene ciertas restricciones en la salud, por su
consumo de alimentos elevados en azúcar que
son perjudiciales y con perspectivas de su
aprovechamiento por sus propiedades
digestivas y buen sabor.
AGRADECIMIENTOS
Nuestro reconocimiento a la empresa Linros
Interinsumos S. R. L. en especial al Ing. Juan Manuel
Luján por el apoyo con los edulcorantes no nutritivos
utilizados en el estudio. Al Ph.D. Oscar Benjamín
Jordán , por sus valiosos aportes en la presente
investigación. A los Estudiantes de la E.P. de
Ingeniería Agroindustrial, Facultad de Ciencias
Agrarias, UNHEVAL.
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Chemicals, Contaminants; Drugs. Vol I y II. 15
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Edición.
Basilio, L. 2012. Huánuco plantea aumentar producción de
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