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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA
FACULTAD DE INGENIERÍA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
TESIS PARA TITULO PROFESIONAL
OBTENCIÓN Y EVALUACIÓN DE UNA BEBIDA FUNCIONAL DE
AGUA DE ARROZ (Oryza sativa L), SABORIZADA CON
MARACUYÁ (Passiflora edulis) Y EDULCORADA CON STEVIA
(Stevia rebaudiana).
PARA OBTENER EL TITULO PROFESIONAL DE
INGENIERO EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
ELABORADO POR
FERNÁNDEZ RODRÍGUEZ EDINSON
TINGO MARÍA – PERÚ
2021
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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA
REGISTRO DE TESIS PARA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO UNIVERSITARIO
I. DATOS GENERALES DE PREGRADO
Universidad : Universidad Nacional Agraria de la Selva.
Facultad : Facultad de Ingeniería en Industrias
Alimentarias.
Título de Tesis : OBTENCION Y EVALUACIÓN DE UNA
BEBIDA FUNCIONAL DE AGUA DE ARROZ
(Oryza sativa L), SABORIZADA CON
MARACUYÁ (Passiflora edulis) Y
EDULCORADA CON STEVIA (Stevia
rebaudiana).
Autor : Bach. Fernández Rodríguez Edinson
Asesores de Tesis : Ing. Msc Ramírez Trujillo, Yolanda Jesús.
Ing. Msc. Condori Roldan, Victor Elvis
Escuela Profesional : Ingeniería en Industrias Alimentarias.
Programa de Investigación : Ingeniería de alimentos.
Línea (s) de Investigación : Procesos en la Ingeniería de los Alimentos.
Eje temático de investigación : Diseño y Desarrollo de Nuevos Alimentos
Lugar de Ejecución : Laboratorios de la FIIA-UNAS.
Duración : Fecha de Inicio : octubre 2019
Término : diciembre del 2020
Financiamiento :
FEDU : NO
Propio : 2500.00
Otros : NO
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DEDICATORIA
A mis queridos padres: NILSON
FERNÁNDEZ CALDERÓN y MIRTA
ISABEL RODRÍGUEZ TUESTA, por su
apoyo incondicional, por sus valores
inculcados y por acompañarme en mi
formación profesional
A mis queridos abuelos que descansan en
la eternidad: BUENAVENTURA y MARÍA
MAGNA quienes partieron al sueño
eterno, pero no dejaron de acompañarme
siempre en mi camino día a día.
A mis hermanos: ADRIANA y JUAN
DAVID por ser mi motivo e inspiración
para ser cada día mejor, por su cariño, por
creer en mí en todo momento, por darme
la oportunidad de ser su ejemplo a seguir.
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AGRADECIMIENTO
A Dios por darme la vida, la inteligencia y el coraje necesario para culminar
satisfactoriamente este trabajo de investigación, a mis queridos padres NILSON
y MIRTA por su apoyo incondicional.
A la Universidad Nacional Agraria de la Selva, por ser hogar de mi formación
como profesional, a la facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias, docentes
y administrativos, por haberme compartido sus conocimientos y facilitado todas
las herramientas requeridas para mi formación profesional.
A la Ing. Msc. Ramírez Trujillo, Yolanda Jesús, al Ing. Msc. Condori Rondan,
Victor Elvis, asesores de tesis por su invaluable colaboración, gracias por sus
arientaciones y por hacer posible el desarrollo de este trabajo de investigación.
A los jurados de tesis: Ing. Msc. Alfredo Abelardo Carmona Ruiz (presidente), a
la Ing. Mcs. Milagros Follegati Romero (Miembro) y al Dr. Roberto Dávila Trujillo
(Miembro) por sus orientaciones.
Al Sr. Miguel Bertil Bustamante Saavedra por su apoyo.
Edinson Fernández Rodríguez
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ÍNDICE GENERAL
Página
I. INTRODUCCIÓN ........................................................................................ 1
II. REVISIÓN DE LITERATURA...................................................................... 3
2.1. Antecedentes........................................................................................ 3
2.2. Aspectos generales del arroz................................................................ 4
2.2.1. Origen y distribución geográfica...................................................... 4
2.2.2. Clasificación taxonómica................................................................. 4
2.2.3. Composición química del grano de arroz........................................ 5
2.2.4. Producción y consumo de arroz en el Perú .................................... 5
2.3. Aspectos generales del maracuyá ........................................................ 6
2.3.1. Origen y distribución geográfica...................................................... 6
2.3.2. Clasificación taxonómica................................................................. 7
2.3.3. Composición química de la pulpa de maracuyá.............................. 7
2.3.4. Importancia y consumo ................................................................... 8
2.4. Aspectos generales de la Stevia........................................................... 9
2.4.1. Origen y distribución geográfica...................................................... 9
2.4.2. Clasificación taxonómica................................................................. 9
7
2.4.3. Usos de la Stevia ............................................................................ 9
2.5. Bebidas funcionales............................................................................ 10
2.5.1. Definición ...................................................................................... 10
2.5.2. Clasificación de las bebidas funcionales....................................... 11
2.5.3. Consumo e importancia ................................................................ 12
2.6. Antioxidantes ...................................................................................... 13
2.6.1. Definición ...................................................................................... 13
2.6.2. Principales clases de antioxidantes .............................................. 13
2.6.4. Vitaminas con actividad antioxidante y sus fuentes alimentarias.. 15
2.7.1. Capacidad antioxidante: DPPH (1,1-difenil-2-picrilhidrazilo)......... 17
2.8. Evaluación sensorial en alimentos...................................................... 17
III. MATERIALES Y METODOS..................................................................... 19
3.1. Lugar de ejecución.............................................................................. 19
3.2. Materia prima ...................................................................................... 19
3.3. Equipos, materiales y reactivos .......................................................... 20
3.3.1. Equipos de laboratorio .................................................................. 20
3.3.2. Materiales de laboratorio............................................................... 20
3.3.3. Reactivos ...................................................................................... 21
3.4. Métodos de análisis ............................................................................ 21
3.4.1. Caracterización fisicoquímica........................................................ 21
3.4.2. Evaluación de la actividad antioxidante ........................................ 22
8
3.4.3. Evaluación sensorial ..................................................................... 22
3.4.4. Análisis microbiológico.................................................................. 22
3.5. Metodología experimental................................................................... 23
3.5.1. Caracterización química del arroz................................................. 23
3.5.2. Obtención del agua de arroz......................................................... 23
3.5.3. Obtención de la pulpa de maracuyá.............................................. 24
3.5.4. Caracterización fisicoquímica de la pulpa de maracuyá ............... 25
3.5.5. Evaluación de la actividad antioxidante de la pulpa de maracuyá 25
3.5.6. Elaboración de la bebida a base de agua de arroz saborizada con
maracuyá y edulcorada con estevia.............................................. 26
3.5.7. Evaluación de la actividad antioxidante de la bebida.................... 27
3.5.8. Evaluación sensorial ..................................................................... 30
3.5.9. Caracterización fisicoquímica de la bebida funcional más aceptable
……………………………………...………………… ………………30
3.5.10. Evaluación en el almacenamiento................................................. 30
3.6. Diseño experimental ........................................................................... 32
3.7. Análisis estadístico.............................................................................. 34
3.7.1. Determinación de la capacidad antioxidante................................. 34
3.7.2. Caracterización sensorial.............................................................. 35
IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ................................................................. 36
4.1. Caracterización química del arroz....................................................... 36
9
4.2. Caracterización de la pulpa del maracuyá .......................................... 37
4.3. Actividad antioxidante (DPPH y ABTS•+), de la pulpa de maracuyá.... 39
4.4. Evaluación de la actividad antioxidante de la bebida.......................... 41
4.4.1. Capacidad para inhibir el radical 1,1 diphenyl - 2 - picryl - hydrazyl
(DPPH) ....................................................................................... 41
4.4.2. Capacidad de inhibir el catión 2,2 - azinobis (3 - etilbenzotiazoline -
6 ácido sulfónico) (ABTS•+). .......................................................... 44
4.5. Evaluación sensorial de la bebida....................................................... 46
4.6. Caracterización fisicoquímica de la bebida funcional.......................... 48
4.7. Evaluación de la bebida durante el almacenamiento.......................... 50
4.7.1. Análisis microbiológico.................................................................. 50
4.7.2. Evaluación del pH ......................................................................... 52
4.7.3. Evaluación de los °Bx ................................................................... 54
V. CONCLUSIONES ..................................................................................... 55
VI. RECOMENDACIONES............................................................................. 56
VII. REFRENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................ 58
10
ÍNDICE DE CUADROS
Página
Cuadro 1: Composición química del arroz en 100 g. ......................................... 5
Cuadro 2. Composición química de la pulpa de maracuyá. ............................... 8
Cuadro 3. Clasificación de las bebidas funcionales ......................................... 11
Cuadro 4. Vitaminas con actividad antioxidante y sus fuentes alimenticias..... 16
Cuadro 5. Características sensoriales de los alimentos percibidas por los
sentidos humanos..................................................................................... 18
Cuadro 6. Tratamientos en estudio.................................................................. 27
Cuadro 7. Caracterización química del arroz ................................................... 36
Cuadro 8. Caracterización fisicoquímica de la pulpa de maracuyá.................. 38
Cuadro 9. Actividad antioxidante (DPPHy ABTS•+) de la pulpa de maracuyá.. 40
Cuadro 10. Actividad antioxidante (DPPH) de la bebida funcional................... 42
Cuadro 11. Actividad antioxidante (ABTS•+) de la bebida funcional................. 44
Cuadro 12. Resultados de la evaluación de la aceptabilidad sensorial............ 47
Cuadro 13. Caracterización químico proximal de la bebida funcional.............. 49
Cuadro 14. Resultados de la evaluación microbiológica en el almacenamiento
.................................................................................................................. 50
Cuadro 15. Resultados de la evaluación del pH durante el almacenamiento. . 52
Cuadro 16: Evaluación de los °Bx durante el almacenamiento........................ 54
11
ÍNDICE DE FIGURAS
Página
Figura 1: Principales antioxidantes .................................................................. 14
Figura 2: Flujograma para obtener el agua de arroz........................................ 23
Figura 3: Flujograma para obtener la pulpa de maracuyá................................ 24
Figura 4: Flujograma para la elaboración de la bebida .................................... 26
Figura 5: Diseño experimental propuesto para la evaluación de la actividad
antioxidante............................................................................................... 32
Figura 6: Diseño experimental para la evaluación sensorial, microbiológica, de
pH y grados brix de la bebida más aceptable en el almacenamiento ....... 33
Figura 7: Resultados de la actividad antioxidante DPPA y ABTS de la pulpa de
maracuyá .................................................................................................. 40
Figura 8: Actividad antioxidante DPPH de los tratamientos en estudio............ 42
Figura 9: Actividad antioxidante de los tratamientos frente al radical libre ABTS•+
.................................................................................................................. 45
Figura 10: Perfil sensorial de los tratamientos ................................................. 48
Figura 11: Variación del pH de la bebida en el almacenamiento ..................... 52
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RESUMEN
Para obtener y evaluar una bebida funcional de agua de arroz,
saborizada con maracuyá y edulcorada con stevia se realizaron la
caracterización fisicoquímica del arroz, de la pulpa de maracuyá y la bebida más
aceptada. Se elaboraron 5 tratamientos con concentraciones de agua de arroz
(75, …, 90, 95%) y pulpa de maracuyá (25, …, 10, 5%) a concentración constante
de stevia. En ellas se evaluaron actividad antioxidante (DPPH y ABTS) y
aceptabilidad sensorial, con el fin de determinar el tratamiento con mayor
actividad antioxidante y de mayor aceptabilidad. En el almacenamiento por 2
meses a 4°C, se realizaron los análisis microbiológicos, pH y °Bx. El arroz
presentó las siguientes características: humedad (11,16%), ceniza (0,34%),
grasa (0,52%), fibra cruda (0,71%), proteína (6,3%), carbohidratos (80,97%). La
pulpa de maracuyá: humedad (83,09%), ceniza (0,66%), grasa (80,91%),
proteína (1,8%), fibra cruda (0,3%), carbohidratos (13,24%), pH (2,8), °Bx (12),
acidez titulable (4,33% en ácido cítrico), actividad antioxidante DPPH 119,36
(µMol TEAC/100g), ABTS 139,44 (µMol TEAC/100g). La bebida funcional
presentó las siguientes características: humedad (83,8%), ceniza (0,57%), grasa
(0,12%), proteína (2,5%), fibra cruda (0,2%), carbohidratos (12,81%), pH (3,4),
acidez titulable (1,95%), °Bx (3). El tratamiento (75% de agua de arroz y 25% de
pulpa de maracuyá) presentó la mayor capacidad para inhibir el radical DPPH
(15,33 µMol TEAC/100 mL), al radical ABTS (65 µMol TEAC/100 mL) y la mayor
aceptación sensorial. La evaluación microbiológica en el almacenamiento indicó
estar dentro de los estándares exigidos. El pH varió de 3,4 a 3,54, los °Bx de 2
a 3.
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I. INTRODUCCIÓN
En tiempos actuales el consumo de bebidas que aportan beneficios a
la salud ha tomado gran aceptación por parte de los consumidores, generando
así gran demanda y la necesidad de formular y evaluar nuevas bebidas, estas
son elaboradas a base de mezclas de agua y frutas de las cuales se aprovechan
sus componentes debido a que estos cumplen con las características para el
desarrollo de alimentos funcionales (SANTANDER et al., 2017).
El arroz (Oryza sativa L), es uno de los alimentos más consumidos en
el medio por su gran aporte de calorías (MAQUEIRA et al., 2010), sin embargo,
pocas son las investigaciones enfocadas al desarrollo de bebidas utilizando
subproductos de este, tal es el caso del agua de arroz que al ser mezclada con
pulpa de frutas se obtiene una bebida con poder antioxidante.
El maracuyá (Passiflora edulis), una de las frutas con alto contenido
de componentes bioactivos, ácido ascórbico (vitamina C) fuente de
antioxidantes, representa una de las materias primas más aceptables por la
industria de los alimentos (MATUTE y ECHAVARRIA, 2018).
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La Stevia (Stevia rebaudiana), reconocida científicamente como un
poderoso edulcorante natural, es ampliamente utilizada en la industria
alimentaria, asimismo a demostrado que puede ser consumida por personas
diabéticas ya que no contiene las calorías de la sacarosa. Diversos estudios
toxicológicos sobre de la Stevia han demostrado que su consumo continuo no
tiene efectos mutagénicos, teratogénicos o carcinogénicos (PARRA et al., 2015).
En vista de la importancia de diseñar y evaluar nuevos alimentos
(bebidas) en esta investigación se plantearon los siguientes objetivos:
- Determinar la composición químico proximal y fisicoquímica del
arroz, maracuyá y del mejor tratamiento de la bebida funcional.
- Determinar la actividad antioxidante (DPPH y ABTS) de la pulpa
de maracuyá y tratamientos de la bebida funcional de agua de
arroz, pulpa de maracuyá y Stevia y obtener al mejor tratamiento.
- Evaluar la aceptabilidad sensorial y obtener el mejor tratamiento
de la bebida funcional de agua de arroz saborizada con maracuyá,
edulcorada con Stevia.
- Evaluar el pH, solidos solubles, análisis microbiológico del mejor
tratamiento en el almacenamiento.
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II. REVISIÓN DE LITERATURA
2.1. Antecedentes
SILVA et al. (2015) en Bebidas de estratos mixtos de arroz con
mamão y maracuyá, concluyen que los extractos de arroz pueden ser utilizados
como ingredientes en la formulación de bebidas funcionales, asimismo sostienen
que la adición del arroz mejora el valor nutricional de las bebidas además de
tener un significativo potencial antioxidante.
TIRADO et al. (2015) en Aceptabilidad Sensorial y Calidad
Microbiológica de Bebidas a Base de Plasma Bovino, Arroz concluyen que la
fortificación de la bebida refrescante a base de arroz con plasma de bovino
permitió crear un producto que cumple con un adecuado suministro de
aminoácidos esenciales, lo cual evidencia el carácter sinérgico de la
combinación de las materias primas usadas en este estudio.
ÁVILA et al. (2017) en Evaluación sensorial de una bebida de arroz
sin lactosa a base, pitanga roja y butia, concluyen que la producción de bebidas
sin lactosa a partir del extracto de arroz es viable, siendo una buena opción de
consumo para el público que prefiere alimentos prácticos y con características
funcionales.
4
2.2. Aspectos generales del arroz
2.2.1. Origen y distribución geográfica
El arroz, gramínea que pertenece al género Oryza es de origen
indio, específicamente del sur de este país, donde se encuentran buenas
condiciones para su cultivo. El cultivo del arroz apareció en China, en los fértiles
valles de los ríos Hang-Ho y Yang Tse-Kiang (JAEKEL et al., 2010).
El género Oryza presenta 23 especies, la mayoría son silvestres y
se cultivan solo Oryza sativa, de origen asiático y Oryza glaberrima, cuyo origen
es del delta del río Niger en África (NAKANDAKARI, 2017).
2.2.2. Clasificación taxonómica
Según RODRÍGUEZ (2013), el arroz Oryza sativa se clasifica como:
Nombre Científico : Oryza sativa L
Nombre común : Arroz
Clase : Monocotiledóneas
Orden : Glumiflora
Familia : Gramínea
Subfamilia : Panicoideas
Tribu : Oryzae
Subtribu : Oryzineas
Género : Oryza
Especie : Sativa
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2.2.3. Composición química del grano de arroz
El arroz (Oriza sativa) es un excelente alimento ya que contiene un
alto valor nutricional y energético (SOAREZ et al., 2010).
El componente que contiene mayor proporción es almidón por tanto
es buena fuente de energía, aporta aproximadamente 350 calorías por cada 100
gramos, asimismo también 7% de proteínas, siendo rico en vitaminas del grupo
B (LUNA et al., 2010).
La composición química del arroz se muestra en el cuadro 1.
Cuadro 1: Composición química del arroz en 100 g.
Componente Arroz
Agua (%) 15,5
Proteína (g) 6,2
Grasa (g) 0,8
Carbohidratos (g) 79,9
Cenizas (g) 0,6
Fosforo (mg) 150
Vitamina B1 (Tiamina) (mg) 0,09
Vitamina B2 (Rivoflavina)(mg) 0,03
Niacina (ácido nicotrínico) (mg) 352
Fuente: COLINA y GUERRA (2009)
2.2.4. Producción y consumo de arroz en el Perú
En el Perú, el arroz es un producto importante y uno de los más
adquiridos por los programas sociales del estado, ya que es un alimento básico
6
e indispensable de los habitantes peruanos cubriendo el 19 % del total diario de
calorías requeridas por el ser humano. El consumo de arroz en el Perú ha
evolucionado considerablemente, pasando de 25 a 54 kg per cápita al año, en
los últimos 20 años, llegando estas cifras a ser los más alto de Latinoamérica.
La producción de arroz se encuentra mayormente en el nororiente del Perú,
siendo las regiones más importantes (MALDONADO y ALARCÓN, 2014).
Según el IV Censo Nacional de arroz en molinos, almacenes y
comercios mayoristas, se obtuvo un stock de 409,0 miles de toneladas,
comparado con el censo realizado en mayo del año 2018, el resultado obtenido
ha sido menor en 4.5% (menor en 19,4 miles de toneladas). Los departamentos
con mayores volúmenes de arroz en este censo han sido: Lambayeque 38,1%,
La Libertad 19,7%, Arequipa 14,2%, Lima 11,1%, San Martín 8,3%, Piura 2,6%,
Ancash 1,7% y otros 4,3%. Los resultados de esta investigación y teniendo en
cuenta que el consumo mensual aproximadamente es de 176,6 miles de
toneladas (MINAGRI 2019).
2.3. Aspectos generales del maracuyá
2.3.1. Origen y distribución geográfica
El maracuyá es una fruta originaria de Centroamérica, es largamente
cultivada y procesada en varios países el mundo por ejemplo Perú, Venezuela,
Sudáfrica, Sri Lanka, Australia, Kenia, Colombia, Ecuador, Costa Rica, entre
otros, siendo Brasil el mayor productor a nivel mundial (HUIZA, 2014).
7
2.3.2. Clasificación taxonómica
La clasificación taxonómica del maracuyá según CUEVA et al.
(2018) es la siguiente:
División : Espermatofita
Subdivisión : Angiosperma
Clase : Dicotiledónea
Subclase : Arquiclamidea
Orden : Perietales
Suborden : Flacourtinae
Familia : Passifloraceae
Género : Passiflora
Especie : Edulis
Variedad : Flavicarpa
Nombre científico : Passiflora edulis form. Flavicarpa
Nombre común : Maracuyá
2.3.3. Composición química de la pulpa de maracuyá
El maracuyá en estado maduro está constituido así: cáscara 50-
60%, jugo 30-40% y semilla 10-15% (GUIDI y ARANDIA, 2010).
Con respecto a la composición química del maracuyá (MUÑOZ et
al., 2019), indica que está constituido por hidratos de carbono, provitaminas del
tipo A, vitamina C, fosforo, vitamina B2, hierro además de calcio.
La composición química de la pulpa de maracuyá (Passiflora edulis).
(en g/100 mL de porción comestible) se presenta en el Cuadro 2.
8
Cuadro 2. Composición química de la pulpa de maracuyá.
Componente Cantidad
Agua (g) 85,9
Proteínas (g) 1,5
Lípidos (g) 0,5
Carbohidratos (g) 11,4
Fibra cruda (g) 0,2
Cenizas (g) 0,7
Calorías (Kcal) 56,1
Fuente: MEDINA (1980).
2.3.4. Importancia y consumo
La importancia del maracuyá radica en su alto contenido de acidez
que puede transmitir a muchos subproductos, desde bebidas hasta alimentos en
bases a masas cocidas. Es fuente ideal de ácido ascórbico permitiendo catalogar
al maracuyá como un alimento funcional debido a la capacidad antioxidante de
este ácido natural (PUENTE et al., 2017).
El maracuyá es una fruta que se consume fresco principalmente para
obtener jugo, el 40 % del fruto corresponde a pulpa o se comercializa como un
importante componente de bebidas funcionales, debido a las grandes bondades
que posee, además su coloración amarillo–naranja y su sabor acido
característico hace que el maracuyá tenga gran aceptabilidad por los
consumidores (MOLINA et al., 2019).
9
El maracuyá está compuesto por compuestos bioactivos como
fenoles, flavonoides, alcaloides, glucósidos, vitaminas y minerales quienes han
demostrados tener propiedades funcionales, antiinflamatorias, antidiabéticas y
una gran capacidad para proteger de enfermedades cardiovasculares (MARTOS
et al., 2020).
2.4. Aspectos generales de la Stevia
2.4.1. Origen y distribución geográfica
La Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) es una planta herbácea
perenne que pertenece a la familia Asteraceae. Crece como hierba salvaje en el
suroeste de Brasil y Paraguay, donde se la conoce con el nombre de ka’a he’ê
(en guaraní, hierba dulce) (SALVADOR, et al., 2014).
2.4.2. Clasificación taxonómica
La clasificación taxonómica de la estevia según Brasilio (2015),
citado por BECERRA et al. (2019). es como sigue:
Familia : Asteraceae
Género : Stevia
Especie : rebaudiana
Nombre binomial : Stevia rebaudiana (Bertoni)
2.4.3. Usos de la Stevia
Según TORRES et al. (2019) la Stevia es una planta medicinal, pues
demuestra tener efectos beneficiosos sobre la diabetes y que posee glucósidos
10
con propiedades edulcorantes sin calorías. Su poder edulcorante es 30 veces
mayor que el azúcar y el extracto alcanza de 200 a 300 veces más.
El poder edulcorante de la stevia se debe a los glucósidos
(esteviosido y rebaudiosido A) considerados los principales principios activos,
además, posee otras sustancias de esteviol glicósidos en concentraciones
pequeñas (MARTINEZ, 2015).
Los edulcorantes no calóricos que posee la Stevia se usan no solo
por personas que presentan contenidos altos de azúcar en su organismo, sino
que también son usado por personas que desean reemplazar las calorías que
contiene el azúcar comercial.
FLORES y FLORES DEL P (2018) indican que la Stevia como
edulcorante no calórico posibilita la elaboración de bebidas funcionales, con
excelentes características sensoriales y también con poder antioxidante.
2.5. Bebidas funcionales
2.5.1. Definición
Las bebidas funcionales se definen como aquellas bebidas que
aportan beneficios a la salud reduciendo así el riego de enfermedades, brindan
una mejor calidad de vida ya que se ingieren con las mismas expectativas y más
aun las que podían contribuir a la mejora de la hidratación de un individuo
(CONTRERAS et al., 2018).
Las bebidas funcionales desempeñan un papel importante en la
protección de la salud y la prevención de enfermedades ya que son consideradas
como un importante medio para el suplemento alimenticio ya que contienen
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componentes fisiológicos. Estas bebidas son la respuesta perfecta para el deseo
de los consumidores quienes buscan opciones nutritivas, refrescantes,
naturales, estimulantes, y saludable (CHIROQUE et al., 2019).
Las bebidas funcionales son medios excelentes que permiten
suministrar nutrimentos y compuestos bioactivos (péptidos, antioxidantes,
vitaminas, minerales, ácidos grasos esenciales, fibra, prebióticos, probióticos).
En el año 2016, la venta de alimentos y bebidas funcionales en el mundo
rebasaría los 130 mil millones de dólares (MILÁN et al., 2017).
2.5.2. Clasificación de las bebidas funcionales
Las bebidas funcionales se clasifican generalmente según los
beneficios que aportan al organismo, tal como se muestra en el Cuadro 3.
Cuadro 3. Clasificación de las bebidas funcionales
Propiedad Funcional Características
Control del peso o
recomendable para
diabéticos
Compuestas por azúcares o endulzantes
artificiales conocidas como bebidas light,
están compuestas por polisacáridos que
provocan un índice glicémico bajo.
Orgánicas/Naturales
Son elaboradas de vegetales cultivados
artesanalmente, en ausencia de pesticidas y
abonos químicos, se procesan sin
conservantes y aditivos químicos, sin
embargo, pueden contener aditivos
naturales
12
Energizantes/Revitalizantes Aceleran el sistema nervioso, se las añade
alcaloides estimulantes como la cafeína.
Reductoras de colesterol Se le añade etanol a sus esteres
fitoesteroles
Relajantes Hechas a base de hierbas con bajas
concentraciones de opiáceos.
Reconstituyentes/Hidratantes
Su formulación depende del consumidor:
niños, ancianos, mujeres, deportistas.
Aportan valor energético, se les añade
proteínas vegetales o animales hidrolizadas,
carbohidratos, vitaminas y minerales.
Cultivadas de ulceras
Se utiliza extractos de sábila (aloe vera),
aportan gomas y otros agentes químicos
con propiedades antiinflamatorias,
regeneran el tejido además aceleran el
metabolismo de los lípidos.
Mitigantes del
envejecimiento
Simbióticas
Contienen ácidos grasos amega-3, amega-
6 o compuestos fenólicos que actúan como
antioxidantes.
Contienen bacterias lácticas con carácter
probiótico, además contienen
oligosacáridos que funcionan como
prebióticos y fibra biológica.
Fuente: CONTRERAS, et al (2018).
2.5.3. Consumo e importancia
Hoy en día el consumo de bebidas funcionales ha tenido un
incremento significativo debido a que los consumidores no solo buscan
refrescarse o calmar su sed, buscan beneficios combatir enfermedades para su
salud, propiedades que le permitan fortalecer su sistema inmunológico, etc. Es
13
por ello que el desarrollo de bebidas que contengan estos beneficios es una
buena opción para mejorar la salud de los consumidores (MUÑOZ et al., 2019).
2.6. Antioxidantes
2.6.1. Definición
Los antioxidantes son sustancias que frenan las reacciones de
oxidación en las células a partir de las cuales se originan los nocivos radicales
libres. Por tanto, su papel es clave en la reducción de enfermedades
cardiovasculares, de tumores y de enfermedades neurodegenerativas. También
actúan potenciando el sistema inmunológico (BATALLA, 2007).
Según LÓPEZ et al. (2012) los antioxidantes son un conjunto de
compuestos químicos o productos biológicos que contrarrestan de una manera
directa o indirecta los efectos nocivos de los radicales libres u oxidantes, tales
como oxidación a lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, alterando las funciones
celulares.
2.6.2. Principales clases de antioxidantes
Los antioxidantes son compuestos naturales, se encuentran
generalmente en frutas y verduras y su importancia radica en la estimulación y
la salud del cuerpo ayudando a hacer frente a ataques ambientales, internos y
externos; en tal sentido, los antioxidantes comprenden una serie de vitaminas,
minerales y polifenoles (BUTU Y RODINO, 2019).
14
2.6.3. Tipos de antioxidantes
Según POKORNÝ (2007), los tipos de antioxidantes se clasifican
como:
- Inhibidores de reacciones oxidativas de radicales libres, conocidos
como antioxidantes preventivos, son los que inhiben la formación
de radicales de lípidos libres.
- Inhibidores que interrumpen la propagación de reacciones en
cadena de auto oxidación (antioxidantes adecuados),
denominados también antioxidantes rompe cadenas.
- Extintores de oxígeno singlete (por ejemplo, carotenos,
especialmente licopeno).
- Sinergistas de antioxidantes adecuados, es decir, aquellas
sustancias que no son eficientes como antioxidantes cuando se
aplican por sí solos, pero incrementan su actividad antioxidante en
una mezcla, por ejemplo, el ácido cítrico.
Antioxidantes
Minerales Carotenoides
Polifenoles
Vitaminas
Flavonoides
Figura 1. Principales antioxidantes
15
- Agentes reductores, como tioles de sulfuros (tioéteres), que
convierten los hidroperóxidos en componentes estables de forma
no radical.
- Quelantes de metales, que convierten los prooxidantes de
metales, especialmente derivados de hierro o cobre, en productos
estables.
- Inhibidores de enzimas pro-oxidativas (especialmente
lipoxigenasas).
2.6.4. Vitaminas con actividad antioxidante y sus fuentes alimentarias
Las vitaminas (C y E) son consideradas como antioxidantes, la
vitamina C la cual es considerada como el antioxidante hidrosoluble más
abundante en la sangre, mientras que la vitamina E es el antioxidante lipofílico
mayoritario. La vitamina E se encuentra presente en aceites vegetales, aceites
de semillas, carne, maní, pollo y pescado, mientras que la vitamina C se
encuentra en frutas y verduras. Por otro lado, los carotenoides son compuestos
coloreados tales como los betacarotenos, presentes en verduras y frutas
amarillas y naranjadas (AVELLO et al., 2006).
En el Cuadro 4 se presenta la actividad antioxidante y sus fuentes
alimenticias presentes en las vitaminas E, C y en los carotenoides, según
AVELLO et al. (2006).
16
Cuadro 4. Vitaminas con actividad antioxidante y sus fuentes alimenticias
Vitamina Fuente alimentaria
Vitamina E
Fuentes más importantes
Aceites vegetales, aceites de semillas prensadas en frio,
germen de trigo y de maíz, almendras, avellanas, girasol,
frijol de soya, nuez, maní.
Otras fuentes importantes
Papas frescas, pimentón, palta, apio, repollo, frutas,
pollo, pescado.
Vitamina C
Frutas
Limón, lima, maracuyá, naranja, guayaba, mango, kiwi,
fresa, papaya, mora, piña.
Verduras
Tomate, verduras de hojas verdes (espinaca, perejil,
etc.), repollo, coliflor, brócoli, pimentón, lechuga.
Carotenoides
Betacaroteno
Verduras y frutas amarillas y anaranjadas, verduras
verdes oscuras.
Alfa caroteno
Zanahoria
Licopeno
Tomate
Fuente: AVELLO et al. (2006).
2.7. Actividad antioxidante
Para la determinación de la actividad antioxidante existen varios
métodos, dentro de los más comunes tenemos al método DPPH y ABTS, son los
más sencillos y de bajo costo.
17
2.7.1. Capacidad antioxidante: DPPH (1,1-difenil-2-picrilhidrazilo).
Es un radical estable de color purpura, el cual es preparado en
solución etanólica o metanólica, cuyo pico de absorbancia se mide a 515 – 520
nm. Cuando se hace reaccionar frente a una sustancia el radical DPPH pierde
su coloración tornándose amarilla, cuanto mayor sea el poder antioxidante de
una muestra mayor es el cambio de coloración, este proceso es monitoreado
mediante espectrofotometría mediante la media de las absorbancias,
posteriormente estas son usadas para calcular dicha actividad antioxidante
(BURGOS y ESCOBEDO, 2019).
2.7.2. Capacidad de inhibir el radical libre 2,2-azinobis-3-etilbenzo-
thiazolino-6-ácido sulfónico (ABTS•+)
El ABTS es una radical metaestable no natural, se encuentra dentro
de los ensayos utilizados en la actualidad debido a su alta sensibilidad, además
es un método practico, rápido y estable (ILYASOV et al., 2020).
KUSKOSKI et al. (2005) sostiene que el ABTS tiene que ser
generado a través de una reacción química (persulfato de potasio), enzimática y
electroquímica, además el radial ABTS•+ tiene una gran ventaja, este puede ser
medido a 414, 654, 754 y 815 nm en medios alcohólicos.
2.8. Evaluación sensorial en alimentos
La evaluación de los atributos sensoriales en alimentos es un
aspecto de mucha importancia porque con estas evaluaciones se puede
determinar la calidad de los alimentos, debido a que estos aspectos no se
18
pueden determinar de manera analítica, el análisis sensorial se lleva a cabo
teniendo en cuenta diferentes pruebas, dentro de ella: las pruebas afectivas, las
discriminativas y las descriptivas, asimismo cabe rescatar que la evaluación de
los atributos sensoriales son percibidos por nuestros sentidos (ROJAS 2019).
En el Cuadro 5 se muestra las características sensoriales más
comunes percibidas por los sentidos del ser humano.
Cuadro 5. Características sensoriales de los alimentos percibidas por los
sentidos humanos
Características Sentido
Apariencia Vista
Aroma Olfato
Color Vista
Gusto Gusto
Olor Olfato
Peso Tacto
Sabor Olfato – Gusto
Rogosidad Oido, Vista, Tacto
Temperatura Tacto
Fuente: ROJAS (2019).
19
III. MATERIALES Y METODOS
3.1. Lugar de ejecución
El trabajo de investigación se realizó en los laboratorios de:
Secado, Análisis de Alimentos, Microbiología, nutrición animal, Bioquímica y
HPLC, de la Universidad Nacional Agraria de la Selva (UNAS), ubicada en el
distrito de Rupa Rupa, provincia de Leoncio Prado, región Huánuco; a una altitud
de 660 m.s.n.m. a 09° 17’ 08” de Latitud Sur, a 75° 59’ 52” de Latitud Oeste, con
clima tropical húmedo, humedad relativa media de 84% y temperatura media
anual de 24 ºC.
3.2. Materia prima
Arroz de la variedad Esperanza, obtenido de la Empresa
Agroindustria Molinería Vásquez S.A.C, ubicada en el Caserío de Fernando
Belaunde Terry s/n, caserío Huaynabe, distrito: Uchiza, provincia: Tocache,
región: San Martín (Latitud Sur: 8° 20' 47", Longitud Oeste: 76° 20' 7" Altitud: 517
msnm, temperatura promedio 24,7°C, 2560 mm, humedad relativa 85%.
Maracuyá obtenido del centro poblado Santa Lucía, provincia de
Tocahe, región San Martin.
20
Stevia en polvo, marca HELTY lote 100999, elaborada por:
Laboratorio Algas Marinas S. A. C – Talara 124 San Juan de Miraflores, RUC:
20265195602, obtenida de Inkafarma ubicada en Tingo María.
3.3. Equipos, materiales y reactivos
3.3.1. Equipos de laboratorio
- ANKOM A200, A200I
- Espectrofotómetro UV-VIS, Genesys 10 (Thermo Scientific).
- Homogenizador, Barnsted Thermolyne.
- Balanza digital (Sartorius) serie BP 3100 S.
- Estufa marca Ecocell
- Balanza analítica marca Ohaus, modelo Pioner, Cap Max 250 g
- Multiparámetro marca Thermo Scientific, modelo Orion Star A215
- Centrifuga Mikro 22 R (Hettich Zentrifugen) Germany.
- Licuadora marca Oster.
- Refrigerador
- Refractómetro
3.3.2. Materiales de laboratorio
- Cubetas de poliestireno, Gene Mate (1cm x 1cm x 4,5cm).
- Tubos de ensayo Pirex U. S. A
- Microtubos (1.5- 2.0 mL.)
- Vasos de precipitación (1000, 500, 100, 50, 10 mL.).
- Fiolas (1000, 500, 100, 50, 10 mL.).
- Gradillas.
- Probetas de 10, 100 y 500 mL.
21
- Papel filtro Watman N° 42.
- Espátulas metálicas.
- Mechero
- Placas Petri
- Tubos de ensayo
- Balones de digestión
- Erlenmeyer
- Buretas
3.3.3. Reactivos
- 1,1 diphenyl - 2 - picryl - hydrazyl (DPPH), 90 %. Sigma Chemical.
- 2,2- azinobis (3- etilbenzotiazoline- 6 ácidosulfónico) (ABTS0+),
98%. Sigma Chemical.
- Solvente orgánico (Hexano).
- Ácido sulfúrico concentrado.
- Hidróxido de sodio al 50 %.
- Ácido clorhídrico 0,1 N.
- Agua destilada
- Alcohol de 70°
3.4. Métodos de análisis
3.4.1. Caracterización fisicoquímica
- Humedad (Método de la estufa A. O. A. C 2005)
- Proteína (Método Kjeldahl, A. O. A. C 2005)
- Cenizas (Método de incineración en mufla, A. O. A. C 2005)
- Grasa (Método Soxhlet, A. O. A. C 2005)
22
- Fibra cruda (método 962.09; A. O. A. C 2012)
- Carbohidratos (Método diferencial, A. O. A. C 2005)
- pH (Método potenciómetrico 11.032 A. O. A. C 2005)
- Grados Brix (Método refractómetrico 934.14 A. O. A. C 2005)
- Acidez titulable (método 942.15 A. O. A. C, 2005).
3.4.2. Evaluación de la actividad antioxidante
- Capacidad de inhibir el radical libre 1, 1-difenil-2-picrilhidrazil
(DPPH): método espectrofotométrico reportado por BRAND-
WILLIAMS et al. (1995), con algunas modificaciones según
SCHERER y GODOY (2009).
- Capacidad de inhibir el radical libre 2,2-azinobis-3-etilbenzo-
thiazolino-6-ácido sulfónico (ABTS) como equivalente de Trolox.
método descrito por RE et al. (1999).
3.4.3. Evaluación sensorial
Se usó el análisis afectivo medida del grado de satisfacción, con este
análisis se determinó la aceptabilidad por parte del consumidor (UREÑA, 1999).
3.4.4. Análisis microbiológico
- Recuento de microorganismos aerobios mesófilos.
- Recuento de mohos y levaduras.
- Recuento de Coliformes.
23
3.5. Metodología experimental
3.5.1. Caracterización química del arroz
Se realizó la caracterización químico proximal del arroz (humedad,
proteína, ceniza, grasa, fibra cruda, carbohidratos) según los métodos indicados
en el inciso (3.4.1) de Materiales y Métodos.
3.5.2. Obtención del agua de arroz
Para obtener el agua de arroz se siguió las operaciones indicadas
en la Figura 6, las mismas que se describen a continuación.
Fuente: Elaboración propia
- Recepción. Se recepcionaron el arroz y el agua e inmediatamente se
realizó el pesado en este caso 2 kg, posteriormente se realizó un pequeño control
de calidad para eliminar impurezas o cuerpos extraños como granos salvados,
luego se hizo el lavado respectivo y se le adicionó 4 litros de agua de mesa.
- Pre - Cocción. La mezcla de arroz y agua se sometió a un proceso de
cocción por 15 minutos.
- Separación. En esta etapa se separó el agua de los granos precocidos y
se obtuvo el agua con el que se trabajó.
Granos Precocidos
Arroz
Agua
Pre-Cocción Separación Agua de arroz
Recepción
10 - 15 min
Figura 2: Flujograma para obtener el agua de arroz
24
3.5.3. Obtención de la pulpa de maracuyá
Se realizó a través de las siguientes operaciones: recepción,
selección-clasificación, lavado-desinfectado, cortado, pulpeado-refinado,
tamizado, pasteurizado, almacenado, como se indica en la figura 4.
- Recepción. La recepción del maracuyá se realizó en el Laboratorio
de Harinas y Panificación para su posterior procesamiento.
- Selección - clasificación. En esta operación se tuvo en cuenta el
tamaño, la madurez y el estado sanitario del maracuyá.
- Tamaño
- Madurez
- Estado sanitario
Maracuyá
Recepción
Selección
Clasificación
Lavado -
Desinfectado
Agua desinfectante
Cloro (70 ppm) Agua residual
Cortado
Pulpeado
refinado
Almacenado
Cáscara, semillas y
fibra
Tamizado
Pasteurizado
Caracterización fisicoquímica
Figura 3: Flujograma para obtener la pulpa de maracuyá
25
- Lavado. Con la finalidad de eliminar sustancias extrañas como
tierra entre otros, se usó agua desinfectante con cloro.
- Cortado. Los frutos fueron cortados por la mitad con la finalidad de
extraer la pulpa de su interior.
- Pulpeado. Se utilizó una licuadora para obtener la pulpa.
- Tamizado. Con el fin de separar los restos de semillas dispersas
en la pulpa para que no se aprecien puntos negros en la bebida.
- Pasteurizado. A 80 °C con el fin de eliminar microorganismos que
puedan afectar su calidad y contaminar la pulpa y el producto final.
- Almacenado. En envases de vidrio y se puso en refrigeración con
la finalidad de conservar la calidad hasta el procesamiento de bebida.
3.5.4. Caracterización fisicoquímica de la pulpa de maracuyá
Se realizaron las evaluaciones de: humedad, proteína, ceniza,
grasa, fibra cruda, carbohidratos, pH, °Brix, acidez titulable, según los métodos
descritos en el inciso (3.4.1) de Materiales y Métodos.
3.5.5. Evaluación de la actividad antioxidante de la pulpa de
maracuyá
Para realizar esta evaluación se hizo una dilución de 1:2 (500 µl de
pulpa en 500 µl de agua destilada) por ser la pulpa muy concentrada, ésta se
llevó a centrifugación a 10 000 RPM por 10 minutos para separar las partículas
de mayor tamaño y obtener una solución transparente para hacer reaccionar con
el radical (DPPH y ABTS•+) una vez obtenida la reacción se realizó las lecturas
de las absorbancias para la determinación de la actividad antioxidante, según los
métodos indicados.
26
3.5.6. Elaboración de la bebida a base de agua de arroz saborizada
con maracuyá y edulcorada con estevia
La obtención de la bebida se realizó según el flujograma indicado
en la figura 8, el mismo que se describen a continuación:
.
Fuente: POMAREDA (2017) con algunas modificaciones.
- Mezclado. En un recipiente se colocaron el agua y la pulpa según
la formulación de los tratamientos.
- Estandarizado. Se agregaron la estevia, el CMC y demás aditivos.
- Pasteurizado. La mezcla estandarizada se pasteurizó a 85 °C por
5 minutos recomendado por (GONZÁLES y ESPINOZA 2017).
- Envasado. La bebida se colocó en frasco de vidrio de 250 mL.
- pH: 3,5 a 3,8
- CMC 0.025 %
- Sorbato de potasio:0,04 %
Agua de arroz Pulpa de maracuyá
Mezclado
Enfriado
Pasteurizado
Estandarizado
Evaluación
Almacenado
- Dilución (Agua:
Pulpa)
- Stevia (en polvo)
- Conservador
- Estabilizador
Envasado
85 °C x 5 min
- Caracterización
fisicoquímica
- Actividad antioxidante
- Aceptabilidad Sensorial
- Calidad microbiológica
- pH
- °Bx
Figura 4: Flujograma para la elaboración de la bebida
27
- Enfriado. Se colocaron los frascos en un recipiente con agua fría
hasta alcanzar la temperatura ambiente para su almacenamiento.
- Almacenado. A temperatura de refrigeración hasta concluir las
evaluaciones.
Se consideró elaborar 5 tratamientos, los mismos que se indican en
el cuadro 6.
Cuadro 6. Tratamientos en estudio
Tratamientos
% de agua de
arroz
% de pulpa de
maracuyá
% de Stevia
T1 95 5 3
T2 90 10 3
T3 85 15 3
T4 80 20 3
T5 75 25 3
3.5.7. Evaluación de la actividad antioxidante de la bebida
Se evaluó la actividad antioxidante de los tratamientos en estudio
según los métodos descritos en el inciso 3.4.2 y con la siguiente metodología:
3.5.7.1. Capacidad para inhibir el radical 1,1 diphenyl - 2 - picryl
- hydrazyl (DPPH)
Preparación de la curva estándar: Se trabajó con el stock de
vitamina E sintetizada conocido como Trolox a 2 Mm (0,05 g en 100 mL de agua
deshionizada, con esta mezcla se obtuvieron 5 concentraciones de 0 a 1 Mm, a
una de ellas se le incorporo 25 µL de alcohol (control) y a las demás 25 µL de
28
muestra, luego de adicionó 975 µL de DPPH, se realizó las lecturas a 515 nm
para posteriormente graficar la concentración versus la absorbancia y obtener la
ecuación (Anexo – II)
Para la determinación de la capacidad antioxidante por el método
del DPPH, se usó el reactivo 1,1 diphenyl - 2 - picryl - hydrazyl (DPPH) se preparó
una solución a 1 mM (0,0394 g en 100 mL de etanol al 96 %, posteriormente se
almacenó protegido de la luz a 4 °C. El principio del método DPPH consistió en
la sustracción de un átomo de hidrógeno proveniente de un donador.
Esta reacción se generó en una cubeta de poliestireno (1 cm x 1
cm x 4,5 cm), con un volumen de 25 µl de muestra y 975 µl de radical DPPH.
Luego inmediatamente se realizó la lectura de absorbancia en un
espectrofotómetro, las lecturas se registraron a 515 nm durante 10 minutos.
En este proceso, la reacción desarrolló un cambio de color violeta
a medio amarillo a medida que disminuye la absorbancia. Con concentraciones
de la bebida (95,5; 90,10; 85,15; 80,20; 75,25) % en relación agua y pulpa de
maracuyá y una concentración constante de estevia en polvo de 3 %. La
actividad antioxidante fue expresada en µMol TEAC/100 mL.
Los resultados obtenidos fueron analizados en el software
STATGRAPHICS CENTURION, versión 15, con un diseño completo al azar
(DCA) con tres repeticiones y en los niveles donde existía diferencia
estadísticamente significativa se aplicó la prueba de Tukey (P≤0.05).
29
3.5.7.2. Capacidad de inhibir el catión 2,2 - azinobis (3 -
etilbenzotiazoline - 6 ácido sulfónico) (ABTS•+)
Preparación de la curva estándar: Se trabajó con el stock de
vitamina E sintetizada conocido como Trolox a 2 Mm (0,05 g en 100 mL de agua
deshionizada, con esta mezcla se obtuvieron 5 concentraciones de 0 a 1 Mm, a
una de ellas se le incorporo 10 µL de alcohol (control) y a las demás 10 µL de
muestra, luego de adicionó 990 µL de ABTS•+, se realizó las lecturas a 515 nm
para posteriormente graficar la concentración versus la absorbancia y obtener la
ecuación (Anexo – III).
Se trabajó con el radical ABTS•+ diluido en metanol hasta registrar
absorbancias de 0,7 a 1, al cual se le adicionó 10 µl de muestra y 990 µl de
radical ABTS, la muestra estuvo conformada por las siguientes concentraciones
(95,5; 90,10; 85,15; 80,20; 75,25) % en relación agua y pulpa de maracuyá y una
concentración constante de estevia en polvo de 3 %.
Esta reacción se generó en una cubeta de poliestireno (1 cm x 1 cm
x 4,5 cm), luego inmediatamente se realizó la lectura de las absorbancias en un
espectrofotómetro, las lecturas se registraron a 734 nm durante 10 minutos. La
actividad antioxidante fue expresada en µMol TEAC/100 mL.
Los resultados obtenidos fueron analizados en el software
STATGRAPHICS CENTURION, versión 15, con un diseño completo al azar
(DCA) con tres repeticiones y en los niveles donde existía diferencia
estadísticamente significativa se aplicó la prueba de Tukey (P≤0.05).
30
3.5.8. Evaluación sensorial
Para la evaluación sensorial se usó la escala hedónica de 9 puntos tal
como se indica en el Anexo 1, evaluados por 32 panelistas semi entrenados, la
bebida se sirvió en vasos de plástico y se le pidió a cada panelista beber agua
de mesa después de evaluar cada tratamiento, éste mismo procedimiento fue
usado por SEGURA et al (2020). Los resultados fueron analizados mediante un
diseño completo al azar (DCA) y en los niveles donde existía diferencia
estadísticamente significativa se usó la prueba de kruskal wallis (P≤0.05).
3.5.9. Caracterización fisicoquímica de la bebida funcional más
aceptable
Se realizaron las evaluaciones de: humedad, proteína, ceniza,
grasa, fibra cruda, carbohidratos, pH, °Brix, acidez titulable, según los métodos
de análisis descritos en el inciso (3.4.1) de Materiales y Métodos.
3.5.10. Evaluación en el almacenamiento
Luego de ser determinado el tratamiento más aceptable, se llevó a
almacenamiento de la bebida por 2 meses, determinándose cada 15 días la
calidad microbiológica y el contenido de sólidos solubles y el pH.
- Evaluación microbiológica
Se tomó 10 mL de muestra y se adicionó a 90 mL de caldo
peptonado al 0,1 % (solución1), para el recuento de Coliformes totales se tomó
31
100 µL, 10 µL, 0,1 µL en 9 tubos contenidos de caldo brilla, posteriormente se
llevó a incubación a 37 °C por 24 h.
Para la determinación de hongos y levaduras se tomó 0,1 µL de la
(solución 1) y se colocó en 2 placas a las cuales se adiciono agar sabouraud
glucosado, previamente a este agar se le adicionó un antibiótico (Cefriaxona)
para evitar el crecimiento de bacterias que podrían interferir en el crecimiento e
identificación de los hongos y levaduras, posteriormente con movimientos lentos
se homogenizo hasta la solidificación del agar, finalmente se dejó en reposo
durante 3 a 5 días a temperatura ambiente.
Para el recuento de microorganismos aerobios mesófilos se tomó
0,1 µL de la (solución 1) y se colocó en 2 placas a las cuales se adiciono agar
Agar Plate Count (PCA), se homogenizó e incubó a 37 °C por 24 h.
- Solidos Solubles
Se tomó una pequeña cantidad de bebida y se colocó en el prisma
para posteriormente determinar los °Brix.
- pH
Se tomó 10 mL de bebida en un vaso precipitado, posteriormente se
introdujo el electrodo con el cual el equipo determina el valor de pH.
32
3.6. Diseño experimental
Donde:
T1…. T5 = Tratamientos 1 al 5 A1…. A5 = % Agua de arroz 1 al 5; M1…M5= % maracuyá 1 al 5
T1 (A1:M1): Agua de arroz (95%): Maracuyá (5%); T2 (A2: M2): Agua de arroz (90%): Maracuyá (10%); T3 (A3: M3): Agua de arroz (85%): Maracuyá (15%);
T4 (A4:M4): Agua de arroz (80%): Maracuyá (20%); T5 (A5:M5): Agua de arroz (75%): Maracuyá (25%)
Bebida Funcional
𝑇1 𝑇2 𝑇3 𝑇4 𝑇5
𝐴1 𝑀1 𝐴5 𝑀5
𝐴4 𝑀4
𝐴3 𝑀3
𝐴2 𝑀2
Evaluación de la capacidad antioxidante (ABTS y DPPH)
Mejor tratamiento
Figura 5: Diseño experimental propuesto para la evaluación de la actividad antioxidante
33
Evaluación microbiológica, sólidos solubles, pH.
Día 1 Día 15 Día 60
Día 45
Día 30
Bebida Funcional
𝑇1 𝑇2 𝑇3 𝑇4 𝑇5
𝐴1 𝑀1 𝐴5 𝑀5
𝐴4 𝑀4
𝐴3 𝑀3
𝐴2 𝑀2
Evaluación sensorial
Mejor tratamiento
Almacenamiento
Figura 6: Diseño experimental para la evaluación sensorial, microbiológica, de pH y grados brix de la bebida más aceptable en el almacenamiento
34
3.7. Análisis estadístico
3.7.1. Determinación de la capacidad antioxidante
Los resultados de los diseños experimentales fueron evaluados
estadísticamente empleando un diseño completo al azar DCA; con tres
repeticiones para lo cual se utilizó el siguiente modelo matemático:
Modelo matemático:
Yij = µ + i + Eij
Donde:
Yij = .Resultados de la actividad antioxidante.
µ = Efecto de la media general de las evaluaciones.
i = Efecto de los tratamientos.
Eij = Error experimental.
Variables independientes: Tratamientos de la bebida funcional
Variables dependientes: Resultados de la actividad antioxidante (DPPH –
ABTS). De existir significancia entre los tratamientos, se evaluó con la prueba
Tuckey, con un nivel de significación del 5%. El análisis estadístico se realizó
mediante el software STATGRAPHICS CENTURION, versión 15.2.
35
3.7.2. Caracterización sensorial
Los resultados de la evaluación sensorial fueron evaluados
estadísticamente empleando un diseño completo al azar DCA; para lo cual se
utilizó el siguiente modelo matemático:
Modelo matemático:
Yij = µ + i + Eij
Donde:
Yij = Resultados de la evaluación sensorial.
µ = Efecto de la media general de las evaluaciones.
i = Efecto de los tratamientos.
Eij = Error experimental.
Variables independientes: Tratamientos de la bebida funcional
Variables dependientes: Resultados de la caracterización sensorial. De existir
significancia entre los tratamientos, se evaluó con la prueba de kruskal wallis con
un nivel de significación del 5%. El análisis estadístico se realizó mediante el
software STATGRAPHICS CENTURION, versión 15.2.
36
IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1. Caracterización fisicoquímica del arroz
Los resultados de la caracterización química del arroz se muestran
en el Cuadro 7.
Cuadro 7. Caracterización fisicoquímica del arroz
Análisis Resultado
Humedad (%) 11,16
Ceniza (%) 0.34
Grasa (%) 0,52
Fibra cruda (%) 0,71
Proteína (%N x 6,25) 6,30
Carbohidratos (%) 80,97
La humedad del arroz fue de 11,16%, similar a lo reportado por
LAUREANO y AVELLANEDA (2018) quienes obtuvieron 11,26%.
El contenido de ceniza fue 0,34%, valor inferior a lo reportado por
GUILLEN y ECHEGARAY (2016) quienes hallaron 0,52%, asimismo reportan
80,46% de carbohidratos, valor muy similar a los de esta investigación 80,97%.
37
Se obtuvo un porcentaje de grasa de 0,52%, valor menor al obtenido
por RODRÍGUEZ (2007) quien determinó (1,7%), pudiendo deberse esto a que
los resultados están expresados en base seca
El contenido de fibra del arroz fue 0,71%, superior a lo reportado por
SALAZAR et al. (2019) quienes hallaron 0,51% y reportan 0,41% de grasa para
arroz blanco, este valor es inferior a lo determinado en esta investigación 0,71%;
los autores mencionan que el bajo contenido de grasa se debe a los procesos
de pulido al que es sometido el arroz como parte de su procesamiento.
El porcentaje de proteína fue de 6,3%, similar a lo reportado por
MIRANDA et al. (2017) quienes indican 6,29% e indican que las diferencias en
la composición químico proximal se debe a las diferentes variedades de arroz.
4.2. Caracterización de la pulpa del maracuyá
Las características fisicoquímicas de la pulpa de maracuyá se
muestran en el Cuadro 8.
38
Cuadro 8. Caracterización fisicoquímica de la pulpa de maracuyá
Análisis Resultado
Humedad (%) 83,09
Ceniza (%) 0,66
Grasa (%) 0,91
Proteína (%N x 6,25) 1,80
Fibra cruda (%) 0,30
Carbohidratos (%) 13,24
pH 2,80
°Bx 12,0
Acidez titulable (% de ácido cítrico) 4,33
La humedad de la pulpa de maracuyá fue de 83,09% valor similar a
lo determinado por ALAFARO y ALONSO (2019) quienes reportan 83,83% pero
inferior a lo reportado por OBREGON y OBREGON (2019) quienes indican
87,80%.
El contenido de proteína fue de 1,8% y de grasa 0,91%, resultados
similares a los reportados por LIMA et al. (2017) quienes determinaron 1,46% de
proteína y 1,09% de grasa.
Los resultados para fibra fueron casi indetectables 0,3%, resultados
similares reportan ADEYEYE y AREMU. (2017) quienes no lograron determinar
fibra en la pulpa de maracuyá e indican que el mayor contenido de fibra del
maracuyá se encuentra en las semillas.
39
El contenido de ceniza fue de 0,66% valor inferior a lo señalado por
PARDO (2015) quien reportó 0,98% e indica que el contenido de residuos
inorgánicos podría ser óptimo para la formulación de subproductos del
maracuyá.
Los carbohidratos encontrados en la pulpa de maracuyá fue 13,24%,
inferior a lo indicado por CORREA (2018) quien reporta 16,63% e indican que
estas diferencias aun siendo la misma fruta se debe a la variedad, condiciones
de cultivo, etc.
Se encontró 12 °Bx en la pulpa de maracuyá y el pH 2,8 ambos
valores son inferiores a lo señalado por PARDO et al, (2017) quienes reportan
13,76 °Bx y pH 3,12, asimismo indican que estos valores son óptimos para la
formulación de bebidas, resultados similares reportan MARTINEZ et al. (2013)
con un valor del pH de 2,51 y °Bx 11,67. OBREGON y OBREGON (2019)
sostienen que los °Bx dependen del transporte de azucares desde las hojas y
reservas, por lo tanto, señalan que la pulpa de maracuyá contiene glucosa y
fructuosa, asimismo precisan que el aumento de solidos solubles indican un
cierto aumento en la cantidad de azucares reductores.
El contenido de acidez (% de ácido cítrico) fue 4,33 similar a lo
reportado por CERQUERA et al. (2013) quienes reportan 4,42%, asimismo
manifiestan que las variaciones del % de acidez se debe a las condiciones
edafoclimáticas, madurez, así como también el lugar de procedencia.
4.3. Actividad antioxidante (DPPH y ABTS•+), de la pulpa de maracuyá
El resultado de la actividad antioxidante de la pulpa de maracuyá se
muestra en el Cuadro 9 y la Figura 7.
40
Cuadro 9. Actividad antioxidante (DPPH y ABTS•+) de la pulpa de maracuyá
Maracuyá
Actividad antioxidante DPPH (µMol TEAC/100g)
R1 R2 R3 Promedio Σ CV
116,90 119,89 121,29 119,36 2,24 1,88
Actividad antioxidante ABTS•+ (µMol TEAC/100g)
R1 R2 R3 Promedio Σ CV
136,28 138,18 143,88 139,44 3,96 2,84
Valores obtenidos para la actividad antioxidante DPPH y ABTS•+
de la pupa de maracuyá, no indican
diferencia estadísticamente significativa (P≤0.05).
La elección de los métodos para determinar la actividad antioxidante
depende principalmente de los compuestos de la materia prima, como
polifenoles, fenoles, antocianinas (KUSKOSKI et al. 2005).
Los resultados de la actividad antioxidante DPPH y ABTS•+ de la pulpa
de maracuyá oscilan entre 116,90 a 121,29 y 136,28 a 143,88 µMol TEAC/100g
00
20
40
60
80
100
120
140
160
R1 R2 R3
136 138
144
117 120 121
Actividad
Antioxidante
ABTS
y
DPPH
((uMol
TEAC/100
g)
REPETICIONES
ABTS
DPPH
Figura 7: Resultados de la actividad antioxidante DPPA y ABTS de la pulpa de maracuyá
41
respectivamente, estos valores son inferiores a lo reportado por MARQUEZ et
al. (2017) quienes estudiaron la actividad antioxidante de los 7 frutos de mayor
consumo en Brasil, de los cuales para el maracuyá obtuvieron 270 µMol
TEAC/100g de fruta, asimismo sostiene que los vegetales son ampliamente
recomendados para estudios epidemiológicos, bioquímicos y nutricionales.
RODRIGUEZ et al. (2010) reportan valores de actividad antioxidante DPPH de
150 µMol TEAC/100g en pulpa de maracuyá en su estado maduro e indican que
el maracuyá es una fuente potencial de beneficios para la salud.
PARDO et al. (2017) sostienen que los componentes bioactivos
responsables de la actividad antioxidante en la pulpa de maracuyá son los
flavonoides, fenoles y taninos, asimismo indican que estos compuestos son
referidos a las formulaciones para bebidas funcionales.
RICHELLE et al. (2001) sostienen que los flavonoides y otros fenoles
tienen una importante actividad antioxidante con respecto a la vitamina C y E,
asimismo indican que la actividad antioxidante de estos compuestos depende
principalmente de la estructura individual y número de grupos hidroxilo.
4.4. Evaluación de la actividad antioxidante de la bebida
4.4.1. Capacidad para inhibir el radical 1,1 diphenyl - 2 - picryl -
hydrazyl (DPPH)
Los resultados se reportan en el Cuadro 10 y las Figura 8.
42
Cuadro 10. Actividad antioxidante (DPPH) de la bebida funcional
Tratamientos
Actividad antioxidante DPPH
(µMol TEAC/100mL) σ CV
R1 R2 R3 Promedio
T1 N. D N. D N. D 0 0 0
T2 N. D N. D N. D 0 0 0
T3 4,76 4,56 4,56 5,00a 0,12 2,49
T4 14,92 14,52 13,52 14,66b 0,72 5,01
T5 15,32 16,11 14,72 15,33b 0,70 4,55
(N.D: No Detectado), Valores de la actividad antioxidante DPPH de la bebida sin agua de arroz y CMC,
indican diferencia estadísticamente significativa (P≤0.05).
0
2
4
6
8
10
12
14
16
T1 T2 T3 T4 T5
0 0
05
14
15
Actividad
antioxidante
DPPH
(uMol
TEAC/100
mL)
TRATAMIENTOS
Figura 8: Actividad antioxidante DPPH de los tratamientos en estudio
43
Se encontró actividad antioxidante en 3 tratamientos (T3, T4, T5), es
decir en estos tratamientos las moléculas responsables de dicha actividad
antioxidante se manifestaron en mayor concentración.
Los resultados fueron procesados estadísticamente donde se
encontró diferencia significativa (Anexo A-II), para ello se realizó la comparación
de los promedios mediante la prueba Tukey (p≤0,05) donde la mayor capacidad
antioxidante se encontró en T5 (15,33 µMol TEAC/100mL), resultados inferiores
a lo reportado por BELTRAN y URCIA (2018) con una actividad antioxidante
DPPH entre 2517,5 µMol TEAC/100 mL y 592,37 µMol TEAC/100 mL, dichos
investigadores indican que la actividad antioxidante depende principalmente de
la materia prima que se utiliza en la formulación, así mismo señalan que las
temperaturas altas, diluciones, exposición de la pulpa al medio ambiente son
factores directos para el bajo contenido de actividad antioxidante.
Valores superiores reportaron MAIA et al. (2019), estos autores
estudiaron bebidas de ciruela con una concentración del 30% de pulpa
encontraron 78,31 µMol TEAC/100mL, cereza con 30% de pulpa (108,27 µMol
TEAC/100mL), uva con 30 % de pulpa (26,43 µMol TEAC/100mL), la diferencia
con los resultados de la presente investigación se debe a las concentraciones de
la pulpa, además SATTAR et al. (2019) sostienen que los métodos
convencionales de pasteurización tiene un efecto significativo en el bajo
contenido de actividad antioxidante, recomiendan métodos con ultrasonido ya
que con esta técnica la actividad antioxidante aumenta con el tiempo.
Valores inferiores son reportados por CLÍMACO et al. (2019), quienes
estudiaron 3 formulaciones de bebidas mixtas de Cupuassu y té verde,
44
determinaron una actividad antioxidante DPPH de (14 µMol TEAC/100mL y 9
µMol TEAC/100mL).
BURGOS y ESCOBEDO (2019) señalan que la disminución en la
actividad antioxidante se debe a la cantidad de agua adicionadas durante la
estandarización, argumento que fue corroborado en esta investigación.
4.4.2. Capacidad de inhibir el catión 2,2 - azinobis (3 -
etilbenzotiazoline - 6 ácido sulfónico) (ABTS•+).
Los resultados de la capacidad para inhibir el radical ABTS•+ se
muestran en el Cuadro 11, estos datos evaluados estadísticamente mostraron
diferencia altamente significativa y mediante la prueba de Tukey (P<0,05) se
estableció que el tratamiento que tiene mayor capacidad de inhibición es el T5
675 % de agua y 25 % de pulpa de maracuyá) con una media de (65 µMol
TEAC/100mL).
Cuadro 11. Actividad antioxidante (ABTS•+) de la bebida funcional
Tratamientos
Actividad antioxidante ABTS•+
(µMol TEAC/100mL) σ CV
R1 R2 R3 Promedio
T1 N. D N. D N. D 0 0 0
T2 N. D N. D N. D 0 0 0
T3 8,89 8,26 8,57 8,66a
0,32 3,70
T4 28,85 30,76 34,88 31,66b
3,08 9,77
T5 59,59 66,56 67,83 65,00c
4,44 6,86
(N.D: No Detectado), Valores de la actividad antioxidante ABTS•+de la bebida, indican diferencia
estadísticamente significativa (P≤0.05).
45
Figura 9: Actividad antioxidante de los tratamientos frente al radical libre ABTS•+
Estos valores son inferiores a los reportados por RIOJA et al. (2018)
quienes determinaron la capacidad antioxidante ABTS de una bebida no láctea
a base de quinua encontrando un valor de 176,1 µMol TEAC/ L, asimismo
sostienen que las bebidas con actividad antioxidante son una buena opción para
su consumo. Por otro lado, LONDOÑO et al. (2013) reportan valores de actividad
antioxidante ABTS de 3424,0 a 2373, 5 µMol TEAC/100 mL, afirman que el
método ABTS es más sensible a los cambios en la actividad antioxidante ya que
los componentes responsables de la actividad antioxidante son más susceptibles
al tiempo de almacenamiento. ROJAS et al. (2017) determinaron la capacidad
antioxidante ABTS de un néctar de tomate de árbol reportando 200 µMol
TEAC/100 mL. PULIDO et al. (2003) reportan 152 µMol TEAC/100 mL en jugo
de naranja.
0
10
20
30
40
50
60
70
T1 T2 T3 T4 T5
0 0
8.66
31.66
65
Actividad
antioxidante
ABTS
(uMol
TEAC/100
mL)
TRATAMIENTOS
46
En los tratamientos 1 y 2 no se determinó actividad antioxidante, al
respecto KUSKOSKI et al. (2005) manifiestan que la actividad antioxidante de
las bebidas depende principalmente de la concentración de los componentes o
extractos. Sin embargo, SANTANDER et al. (2017) sostienen que la
concentración del jugo o pulpa de frutas en las bebidas no tiene influencia en la
actividad antioxidante del producto final.
REŽEK et al. (2017) evaluaron la actividad antioxidante en néctar de
arándanos encontrando valores de 181,492 a 192,445 µMol TEAC/100mL,
valores mayores a los obtenidos en la presente investigación, esto puede
deberse a que en su estudio aplicaron otra tecnología en el procesamiento
(ultrasonido de potencia – termosonicación), esta diferencia también puede
deberse al uso de arándanos como materia prima.
La capacidad para inhibir el radical libre ABTS de la bebida en estudio
fue mayor a los valores reportados por CLÍMACO et al. (2019) quienes indican
valores de 47 µMol TEAC/100 mL, 46 µMol TEAC/100 mL y 42 µMol TEAC/100
mL para bebidas mixtas de cupuassu y té verde, sin embargo, fueron inferiores
a lo reportado por BAZALAR et al. (2020), quienes estudiaron un néctar de fruto
de Physalis peruviana L, determinando 348 µMol TEAC/100 mL.
4.5. Evaluación sensorial de la bebida
Los promedios de los resultados de la evaluación sensorial por
atributos evaluados en los diferentes tratamientos se muestran en el Cuadro 12.
47
Cuadro 12. Resultados de la evaluación de la aceptabilidad sensorial
Atributos T1 T2 T3 T4 T5
Aroma 5,53 ± 0,95a 5,28 ± 1,13a 5,75 ± 1,08a 5,90 ± 1,26a 6,96 ± 0,40b
Color 4,87 ± 1,22a 5,53 ± 1,06a 5,93 ± 1,00ab 6,28 ± 1,22bc 7,03± 1,44bc
Sabor 4,62 ± 1,15a 4,40 ± 1,39a 4,37 ± 1,55a 4.93 ± 1,87a 7,12 ± 2,17b
Textura 5,28 ± 1,42a 5,28 ± 1,44a 5,21 ± 1,37a 5,71 ± 1,05b 6,25 ± 1,29b
Apariencia 4,78 ± 1,34a 5,37± 1,00ab 5,68 ± 1,31b 5,96 ± 1,09b 6,93 ± 1,35bc
Valores de la misma columna con súper índices diferentes presentan diferencia estadísticamente
significativa
La escala hedónica de 9 puntos fue adaptada de JAEKEL et al. (2010),
que fue usada por ALFARO (2019) en su trabajo “diseño de una bebida funcional
con capacidad antioxidante a base de pulpa de mango (Mangifera indica l.), noni
(Morinda citrifolia) y aguaymanto (Physalis peruviana l.)”.
Los puntajes de los atributos oscilan de 4,37 a 7,12. ADELOYE y
AGBOOLA (2020) reportan promedios desde 6,60 hasta 7,20 en una escala
hedónica de 9 puntos, los autores señalan que la aceptabilidad por parte de los
consumidores aumenta de acuerdo con la concentración de fruta en la bebida,
esta afirmación se corroboró en la investigación ya que el tratamiento más
aceptable fue el que tuvo mayor porcentaje de pulpa de maracuyá.
En la Figura 10 se presenta el perfil sensorial de los tratamientos.
48
Finalmente, con los resultados de los datos en el software
STATGRAPHICS CENTURION, versión 15 y el grafico radial se concluye que el
tratamiento con mejores atributos sensoriales es el TRATAMIENTO 5, con las
concentraciones de 75% de agua de arroz y 25% de pulpa de maracuyá.
4.6. Caracterización fisicoquímica de la bebida funcional
Los resultados de la caracterización fisicoquímica de la bebida
funcional más aceptada sensorialmente y con mayor actividad antioxidante (T5)
se muestran en el Cuadro 13.
0
1
2
3
4
5
6
7
AROMA
COLOR
SABOR
TEXTURA
APARIENCIA
T1 T2 T3 T4 T5
Figura 10: Perfil sensorial de los tratamientos
49
Cuadro 13. Caracterización fisicoquímica de la bebida funcional
Análisis Resultado
Humedad (%) 83,8
Ceniza (%) 0,57
Grasa (%) 0,12
Proteína (%N x 6,25) 2,50
Fibra cruda (%) 0.20
Carbohidratos (%) 12.81
pH 3,40
Acidez titulable (%) 1,95
°Bx 3,00
El contenido de humedad de la bebida fue de 83,8%, este valor es
inferior a lo reportado por ROJAS et al. (2017) quienes indican 89,45%.
El contenido de proteínas fue de 2,5%, este valor es superior a lo
reportado por VALENCIA et al. (2015) quienes determinaron 2,03 %. ENCINA et
al (2011), sostiene que el contenido de proteínas depende principalmente de la
materia prima usada en la formulación, además indica que un factor importante
es la dilución de pulpa en agua.
Según indica la Norma Técnica Peruana (NTP 203.110-2009) el valor
del pH de bebidas, jugos y néctares debe ser inferior a 4,5, en esta investigación
se cumple con esta disposición ya que el tratamiento 5 que tuvo mayor
aceptación por los panelistas tuvo un pH de 3,40.
50
La acidez que se obtuvo fue de 1,95%, este valor es superior a lo
reportado por JUAREZ et al. (2016), quienes determinaron una acidez de 1,59%
e indican que el contenido de acidez depende de la acidez de los componentes
de la bebida.
OLIVEIRA et al (2018), reportan valores de 20,0 a 20,4 °Bx para
bebidas a base de suero y extracto de soya, en este estudio se determinó 3,0
°Bx, esto se debe al uso de la Stevia como edulcorante.
4.7. Evaluación de la bebida durante el almacenamiento.
El Tratamiento 5 (75% de agua de arroz y 25% de pulpa de
maracuyá) fue llevado a almacenamiento refrigerado por 2 meses para la
evaluación microbiológicamente de pH y °Bx.
4.7.1. Análisis microbiológico
Los resultados del análisis microbiológico se muestran en el Cuadro
14.
Cuadro 14. Resultados de la evaluación microbiológica en el almacenamiento
0 15 30 45 60 NTS 071 MINSA/DIGESA
– V.01
Hongos y levaduras
(UFC/g)
<10 <10 <10 <10 <10 10/mL
Coliformes totales
(NMP/g)
<3 <3 <3 <3 <3 <3/mL
Aerobios mesofilos <102 <102 <102 <102 <102 102/mL
Fuente: Elaboración propia, resultados en base a la Norma Sanitaria 071 – MINSA/DIGESA, que establece
los criterios microbiológicos de calidad sanitaria e inocuidad para los alimentos y bebidas de consumo
humano.
Días
M.O
51
AMPOFO-ASIAMA y QUAYE (2019) recomiendan que el
almacenamiento para bebidas debe ser a 4 °C, respecto a las condiciones de
almacenamiento de jugo de guanábana reportaron un incremento significativo de
aerobios mesófilos después de 1,5 semanas de almacenamiento a 10 y 25 °C,
además indican que el pH es una variable importante para la proliferación de
microorganismos en las bebidas, por lo tanto, esta variable debe ajustarse a las
recomendaciones de las normas vigentes.
HU et al. (2020) estudiaron la seguridad alimentaria durante
almacenamiento refrigerado de jugo de jabuticaba en la cual no reportaron
presencia de Coliformes expresados en UFC/mL, en esta investigación no se
encontró presencia de esta bacteria durante los 2 meses de almacenamiento a
4 °C; por lo tanto, se concuerda con los resultados de los autores y se cumple lo
establecido con la norma sanitaria.
EMELIKE y OBINNA (2020) reportan la proliferación de hongos en
jugo de anacardo a los 7 días de almacenamiento a 4 °C, en esta investigación
se determinó presencia de estos microorganismos, pero en mínima proporción;
este conteo se encontraba inferior al límite recomendado por la norma técnica
vigente.
Con respecto a la proliferación de hongos y levaduras, GHOSH et al.
(2019) recomiendan usar la técnica de ultrafiltración ya que la levadura y el
hongo no pueden atravesar la membrana, es por ello que en su estudio el
recuento fue nulo para el jugo ultrafiltrado (hasta el día 60), además sostienen
que los recuentos de microorganismos aumentan según el periodo y las
condiciones de almacenamiento.
52
4.7.2. Evaluación del pH
Los resultados de la evaluación del pH de la bebida durante el
almacenamiento se muestran en el Cuadro 15 y en la Figura 11.
Cuadro 15. Resultados de la evaluación del pH durante el almacenamiento.
Días pH T °C
0 3,40 27,3
15 3,50 25,1
30 3,51 26,8
45 3,52 27,0
60 3,54 26,3
Figura 11: Variación del pH de la bebida en el almacenamiento
El valor del pH varió de 3,40 a 3,54 mostrando un mínimo incremento
en los primeros 15 días para posteriormente mantenerse estable hasta el día 60
3.38
3.40
3.42
3.44
3.46
3.48
3.50
3.52
3.54
3.56
0 10 20 30 40 50 60 70
pH
DIAS EVALUADOS
53
de almacenamiento. VALENCIA et al. (2015) sostienen que el incremento del pH
en los primeros días de almacenamiento se debe al efecto conjunto de los
componentes, esta misma tendencia fue reportado por FRANCO et al. (2016)
quienes evaluaron el efecto del tiempo de almacenamiento sobre las
características fisicoquímicas, antioxidantes y anti proliferativa de néctar de
agraz, reportando valores para el pH de 3,06 a 3,25 e indican que el tiempo de
almacenamiento no alteró esta variable. AL-HINDI y ABD El GHANI (2020),
reportan un pH de 4,03 a los 30 días de almacenamiento de una bebida a base
de granada.
SANTANDER et al. (2017) en su trabajo evaluación de propiedades
antioxidantes y fisicoquímicas de una bebida mixta durante almacenamiento
refrigerado determinaron que el valor del pH se mantuvo constante durante 28
días de almacenamiento, al respecto MAMANI (2017) recomienda que el valor
del pH debe mantenerse estable durante el almacenamiento para evitar la
fermentación que es uno de los defectos más comunes en la elaboración de
bebidas.
AMPOFO et al. (2020) estudiaron una bebida de Burkina reportando
un pH 3,47 a los 15 días de almacenamiento a 4 °C, estos resultados son
similares a los obtenidos en la presente investigación (3,50 en 15 días de
almacenamiento refrigerado). JABEEN et al. (2019) evaluaron el efecto de la
Stevia en una bebida de guayaba reportando un valor del pH a los 60 días de
almacenamiento de 3,82, valor superior al de esta investigación.
54
4.7.3. Evaluación de los °Bx
Los resultados de la evaluación de los °Bx se muestran en el cuadro
16.
Cuadro 16: Evaluación de los °Bx durante el almacenamiento.
Días evaluados °Bx
0 3,00
15 3,00
30 3,00
45 2,50
60 2,00
Los °Bx de la bebida fueron bajos 2 a 3 °Bx durante 60 días de
almacenamiento refrigerado debido a que la bebida fue edulcorada con Stevia,
los °Bx detectados por el refractómetro son de la pulpa de maracuyá, en el
Cuadro 8 se reportó 12 °Bx en la pulpa de maracuyá que, al ser mezclada con
el agua de arroz disminuyó a 3 °Bx. SALAR et al (2020) evaluaron una bebida
de cítricos y maqui edulcorada con Stevia reportando 7,7 °Bx a los 90 días de
almacenamiento a 4 °C protegido de la luz. SANTANA et al. (2020) reportan 4,80
°Bx en jugo de marañón clarificado a los 28 días de almacenamiento. AHMAD et
al. (2020) indican que la Stevia es ampliamente utilizada para sustituir la
sacarosa así mismo como ingrediente para alimentos funcionales.
55
V. CONCLUSIONES
- El arroz presentó las siguientes características: Humedad (11,16%), ceniza
(0,34%), grasa (0,52%), fibra cruda (0,71%), proteína (6,3%), carbohidratos
(80,97%). La pulpa de maracuyá: Humedad (83,09%), ceniza (0,66%), grasa
(80,91%), proteína (1,8%), fibra cruda (0,3%), carbohidratos (13,24%), pH
(2,8), °Bx (12,0), Acidez titulable, % de ácido cítrico (4,33%).
- La actividad antioxidante DPPH del maracuyá fue 119,36 (µMol TEAC/100g),
ABTS 139,44 (µMol TEAC/100g), de los tratamientos: DPPH de 5 a 15,33
µMol TEAC/100 mL, ABTS de 8,66 a 65,00 µMol TEAC/100 mL.
- La bebida funcional más aceptada y con mayor actividad antioxidante fue la
elaborada con 75% de agua de arroz y 25% de pulpa de maracuyá, calificada
como “me gusta bastante” en aroma, color, sabor y apariencia y “me gusta
ligeramente” en textura.
- La bebida más aceptada presentó las siguientes características: Humedad
(83,8 %), ceniza (0,57%), grasa (0,12%), proteína (2,5%), fibra cruda (0,2%),
carbohidratos (12,81%), pH (3,4), Acidez titulable (1,95%), °Bx (3).
- El análisis microbiológico de la bebida almacenada a 4 °C durante 2 meses
indica que es apto para su consumo. El pH varió de 3,34 a 3,53 encontrándose
dentro del rango establecido para bebidas, los °Bx variaron de 2 a 3° durante
el almacenamiento.
56
VI. RECOMENDACIONES
En vista de los excelentes resultados obtenidos en la presente
investigación, es conveniente continuar estudiando la bebida, recomendándose:
- Evaluar el color de la bebida (Colorimetría).
- Evaluar la estabilidad y vida útil a diferentes temperaturas de almacenamiento.
- Realizar el estudio de mercado para su comercialización.
- Utilizar mayor concentración de CMC y homogenizar para evitar la separación
de fases, debido a que la pulpa de maracuyá suele precipitarse.
57
VII. ABSTRACT
In order obtain and evaluate a functional drink made from rice water,
flavored with passion fruit, and sweetened with stevia, a physicochemical
characterization of the rice, passion fruit pulp, and of the most accepted drink was
done. Five treatments were elaborated with different concentrations of rice water
(75, …, 90. 95%) and passion fruit pulp (25, …, 10, 5%), and a constant
concentration of stevia. They were evaluated for the antioxidant activity (DPPH
and ABTS) and their sensory acceptance, with the goal of determining the
treatment which has the greatest antioxidant activity and the greatest
acceptance. While being stored for two months at 4°C, the microbiological, pH
and °Bx analyses were done. The rice presented the following characteristics:
humidity (11.16%), ash (0.34%), fat (0.52%), raw fiber (0.71%), protein (6.3%),
and carbohydrates (80.97%). For the passion fruit pulp, they were: humidity
(83.09%), ash (0.66%), fat (80.91%), protein (1.8%), raw fiber (0.3%),
carbohydrates (13.24%), pH (2.8), °Bx (12), titratable acidity (4.33% citric acid),
DPPH antioxidant activity 119.36 (µMol TEAC/100g), and ABTS 139.44 (µMol
TEAC/100g). The functional drink presented the following characteristics:
humidity (83.8%), ash (0.57%), fat (0.12%), protein (2.5%), raw fiber (0.2%),
carbohydrates (12.81%), pH (3.4), titratable acidity (1.95%), and °Bx (3). The
treatment with 75% rice water and 25% passion fruit pulp presented the greatest
inhibition capacity for the DPPH radical (15.33 µMol TEAC/100 mL), the ABTS
radical (65 µMol TEAC/100 mL) and the greatest sensory acceptance. The
microbiological evaluation after storage indicated that it is within the required
standards. The pH varied from 3.4 to 3.54 and the °Bx from 2 to 3.
58
VIII. REFRENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ADELOYE, B., AGBOOLA, R. 2020. Propiedades bioactivas, composición
química y aceptación sensorial de mezclas de jugos de naranja y
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73
ANEXO
74
A-I
Formato de evaluación sensorial
PRUEBA DE MEDICION DEL GRADO DE SATISFACCION
Nombre:………………………………………………………………………….……….
Fecha:…………………………………Hora:…………………………………………...
Instrucciones: A continuación, se presentan 5 tratamientos de una bebida funcional a
base de agua de arroz, saborizada con maracuyá y edulcorada con Stevia. Pruebe de
izquierda a derecha e indique su nivel de satisfacción con respecto a las características
que cada uno de los tratamientos contiene. Coloque el número de acuerdo a la escala
que se encuentra indicado en la parte inferior
Muestra Aroma Color Sabor Textura Apariencia
Descripción valor
Me gusta muchísimo (9)
Me gusta mucho (8)
Me gusta bastante (7)
Me gusta ligeramente (6)
Ni me gusta ni me disgusta (5)
Me disgusta ligeramente (4)
Me disgusta bastante (3)
Me disgusta mucho (2)
Me disgusta muchísimo (1)
Comentarios y sugerencias:
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………….………
Fuente: Adaptado de JAEKEL, et al (2010).
75
A-II
Curva estándar de trolox para el radical DPPH
A-III
Curva estándar de trolox para el radical ABTS
76
A-IV.
ANOVA para ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE DPPH por TRATAMIENTOS
Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P
Entre grupos 690.667 4 172.667 1295.00 0.0000
Intra grupos 1.33333 10 0.133333
Total (Corr.) 692.0 14
A-V.
T1 T2 T3 T4 T5
Medias y 95.0% de Tukey HSD
TRATAMIENTOS
-1
2
5
8
11
14
17
ACTIVIDAD
ANTIOXIDANTE
Gráfico de medias para ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE DPPH
77
A-VI
ANOVA para ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE por MARACUYÁ
Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P
Entre grupos 36.3333 2 18.1667 0.09 0.9165
Intra grupos 607.0 3 202.333
Total (Corr.) 643.333 5
A-VII
R1 R2 R3
Medias y 95.0% de Tukey HSD
MARACUYÁ
96
116
136
156
176
ACTIVIDAD
ANTIOXIDANTE
Gráfico de medias para la actividad antioxidante DPPH y ABTS de la pulpa
de maracuyá
78
A-VIII.
ANOVA para ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE ABTS por TRATAMIENTOS
Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P
Entre grupos 9251.6 4 2312.9 403.41 0.0000
Intra grupos 57.3333 10 5.73333
Total (Corr.) 9308.93 14
A-IX
T1 T2 T3 T4 T5
Medias y 95.0% de Tukey HSD
TRATAMIENTOS
-4
16
36
56
76
ACTIVIDAD
ANTIOXIDANTE
ABTS
Gráfico de medias para ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE ABTS
79
A-X
ANOVA para AROMA por TRATAMIENTOS
Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P
Entre grupos 53.85 4 13.4625 12.41 0.0000
Intra grupos 168.125 155 1.08468
Total (Corr.) 221.975 159
A-XI
Gráfico de medias para el ATRIBUTO AROMA
T1 T2 T3 T4 T5
Medias y 95.0% de Tukey HSD
TRATAMIENTOS
4.9
5.4
5.9
6.4
6.9
7.4
AROMA
80
A-XII
ANOVA para COLOR por TRATAMIENTOS
Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P
Entre grupos 83.4625 4 20.8656 17.69 0.0000
Intra grupos 182.781 155 1.17923
Total (Corr.) 266.244 159
A-XIII
Gráfico de medias para el ATRIBUTO COLOR
T1 T2 T3 T4 T5
Medias y 95.0% de Tukey HSD
TRATAMIENTOS
4.4
5.4
6.4
7.4
8.4
COLOR
81
A-XIV
ANOVA para SABOR por TRATAMIENTOS
Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P
Entre grupos 171.5 4 42.875 22.44 0.0000
Intra grupos 296.094 155 1.91028
Total (Corr.) 467.594 159
A-XV
Gráfico de medias para el ATRIBUTO SABOR
T1 T2 T3 T4 T5
Medias y 95.0% de Tukey HSD
TRATAMIENTOS
3.8
4.8
5.8
6.8
7.8
SABOR
82
A-XVI
ANOVA para TEXTURA por TRATAMIENTOS
Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P
Entre grupos 24.725 4 6.18125 4.01 0.0040
Intra grupos 238.875 155 1.54113
Total (Corr.) 263.6 159
A-XVII
Gráfico de medias para el ATRIBUTO TEXTURA
T1 T2 T3 T4 T5
Medias y 95.0% de Tukey HSD
TRATAMIENTOS
4.7
5.1
5.5
5.9
6.3
6.7
TEXTURA
83
A-XVIII
ANOVA para APARIENCIA por TRTAMIENTOS
Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P
Entre grupos 81.3125 4 20.3281 14.96 0.0000
Intra grupos 210.688 155 1.35927
Total (Corr.) 292.0 159
A-XIX
Gráfico de medias para el ATRIBUTO APARIENCIA
T1 T2 T3 T4 T5
Medias y 95.0% de Tukey HSD
TRTAMIENTOS
4.3
5.3
6.3
7.3
8.3
APARIENCIA
84
A-XX: Panel Fotográfico
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85
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Ts fre 2021

  • 1. 1 UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA FACULTAD DE INGENIERÍA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS TESIS PARA TITULO PROFESIONAL OBTENCIÓN Y EVALUACIÓN DE UNA BEBIDA FUNCIONAL DE AGUA DE ARROZ (Oryza sativa L), SABORIZADA CON MARACUYÁ (Passiflora edulis) Y EDULCORADA CON STEVIA (Stevia rebaudiana). PARA OBTENER EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS ELABORADO POR FERNÁNDEZ RODRÍGUEZ EDINSON TINGO MARÍA – PERÚ 2021
  • 2. 2
  • 3. 3 UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA REGISTRO DE TESIS PARA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO UNIVERSITARIO I. DATOS GENERALES DE PREGRADO Universidad : Universidad Nacional Agraria de la Selva. Facultad : Facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias. Título de Tesis : OBTENCION Y EVALUACIÓN DE UNA BEBIDA FUNCIONAL DE AGUA DE ARROZ (Oryza sativa L), SABORIZADA CON MARACUYÁ (Passiflora edulis) Y EDULCORADA CON STEVIA (Stevia rebaudiana). Autor : Bach. Fernández Rodríguez Edinson Asesores de Tesis : Ing. Msc Ramírez Trujillo, Yolanda Jesús. Ing. Msc. Condori Roldan, Victor Elvis Escuela Profesional : Ingeniería en Industrias Alimentarias. Programa de Investigación : Ingeniería de alimentos. Línea (s) de Investigación : Procesos en la Ingeniería de los Alimentos. Eje temático de investigación : Diseño y Desarrollo de Nuevos Alimentos Lugar de Ejecución : Laboratorios de la FIIA-UNAS. Duración : Fecha de Inicio : octubre 2019 Término : diciembre del 2020 Financiamiento : FEDU : NO Propio : 2500.00 Otros : NO
  • 4. 4 DEDICATORIA A mis queridos padres: NILSON FERNÁNDEZ CALDERÓN y MIRTA ISABEL RODRÍGUEZ TUESTA, por su apoyo incondicional, por sus valores inculcados y por acompañarme en mi formación profesional A mis queridos abuelos que descansan en la eternidad: BUENAVENTURA y MARÍA MAGNA quienes partieron al sueño eterno, pero no dejaron de acompañarme siempre en mi camino día a día. A mis hermanos: ADRIANA y JUAN DAVID por ser mi motivo e inspiración para ser cada día mejor, por su cariño, por creer en mí en todo momento, por darme la oportunidad de ser su ejemplo a seguir.
  • 5. 5 AGRADECIMIENTO A Dios por darme la vida, la inteligencia y el coraje necesario para culminar satisfactoriamente este trabajo de investigación, a mis queridos padres NILSON y MIRTA por su apoyo incondicional. A la Universidad Nacional Agraria de la Selva, por ser hogar de mi formación como profesional, a la facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias, docentes y administrativos, por haberme compartido sus conocimientos y facilitado todas las herramientas requeridas para mi formación profesional. A la Ing. Msc. Ramírez Trujillo, Yolanda Jesús, al Ing. Msc. Condori Rondan, Victor Elvis, asesores de tesis por su invaluable colaboración, gracias por sus arientaciones y por hacer posible el desarrollo de este trabajo de investigación. A los jurados de tesis: Ing. Msc. Alfredo Abelardo Carmona Ruiz (presidente), a la Ing. Mcs. Milagros Follegati Romero (Miembro) y al Dr. Roberto Dávila Trujillo (Miembro) por sus orientaciones. Al Sr. Miguel Bertil Bustamante Saavedra por su apoyo. Edinson Fernández Rodríguez
  • 6. 6 ÍNDICE GENERAL Página I. INTRODUCCIÓN ........................................................................................ 1 II. REVISIÓN DE LITERATURA...................................................................... 3 2.1. Antecedentes........................................................................................ 3 2.2. Aspectos generales del arroz................................................................ 4 2.2.1. Origen y distribución geográfica...................................................... 4 2.2.2. Clasificación taxonómica................................................................. 4 2.2.3. Composición química del grano de arroz........................................ 5 2.2.4. Producción y consumo de arroz en el Perú .................................... 5 2.3. Aspectos generales del maracuyá ........................................................ 6 2.3.1. Origen y distribución geográfica...................................................... 6 2.3.2. Clasificación taxonómica................................................................. 7 2.3.3. Composición química de la pulpa de maracuyá.............................. 7 2.3.4. Importancia y consumo ................................................................... 8 2.4. Aspectos generales de la Stevia........................................................... 9 2.4.1. Origen y distribución geográfica...................................................... 9 2.4.2. Clasificación taxonómica................................................................. 9
  • 7. 7 2.4.3. Usos de la Stevia ............................................................................ 9 2.5. Bebidas funcionales............................................................................ 10 2.5.1. Definición ...................................................................................... 10 2.5.2. Clasificación de las bebidas funcionales....................................... 11 2.5.3. Consumo e importancia ................................................................ 12 2.6. Antioxidantes ...................................................................................... 13 2.6.1. Definición ...................................................................................... 13 2.6.2. Principales clases de antioxidantes .............................................. 13 2.6.4. Vitaminas con actividad antioxidante y sus fuentes alimentarias.. 15 2.7.1. Capacidad antioxidante: DPPH (1,1-difenil-2-picrilhidrazilo)......... 17 2.8. Evaluación sensorial en alimentos...................................................... 17 III. MATERIALES Y METODOS..................................................................... 19 3.1. Lugar de ejecución.............................................................................. 19 3.2. Materia prima ...................................................................................... 19 3.3. Equipos, materiales y reactivos .......................................................... 20 3.3.1. Equipos de laboratorio .................................................................. 20 3.3.2. Materiales de laboratorio............................................................... 20 3.3.3. Reactivos ...................................................................................... 21 3.4. Métodos de análisis ............................................................................ 21 3.4.1. Caracterización fisicoquímica........................................................ 21 3.4.2. Evaluación de la actividad antioxidante ........................................ 22
  • 8. 8 3.4.3. Evaluación sensorial ..................................................................... 22 3.4.4. Análisis microbiológico.................................................................. 22 3.5. Metodología experimental................................................................... 23 3.5.1. Caracterización química del arroz................................................. 23 3.5.2. Obtención del agua de arroz......................................................... 23 3.5.3. Obtención de la pulpa de maracuyá.............................................. 24 3.5.4. Caracterización fisicoquímica de la pulpa de maracuyá ............... 25 3.5.5. Evaluación de la actividad antioxidante de la pulpa de maracuyá 25 3.5.6. Elaboración de la bebida a base de agua de arroz saborizada con maracuyá y edulcorada con estevia.............................................. 26 3.5.7. Evaluación de la actividad antioxidante de la bebida.................... 27 3.5.8. Evaluación sensorial ..................................................................... 30 3.5.9. Caracterización fisicoquímica de la bebida funcional más aceptable ……………………………………...………………… ………………30 3.5.10. Evaluación en el almacenamiento................................................. 30 3.6. Diseño experimental ........................................................................... 32 3.7. Análisis estadístico.............................................................................. 34 3.7.1. Determinación de la capacidad antioxidante................................. 34 3.7.2. Caracterización sensorial.............................................................. 35 IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ................................................................. 36 4.1. Caracterización química del arroz....................................................... 36
  • 9. 9 4.2. Caracterización de la pulpa del maracuyá .......................................... 37 4.3. Actividad antioxidante (DPPH y ABTS•+), de la pulpa de maracuyá.... 39 4.4. Evaluación de la actividad antioxidante de la bebida.......................... 41 4.4.1. Capacidad para inhibir el radical 1,1 diphenyl - 2 - picryl - hydrazyl (DPPH) ....................................................................................... 41 4.4.2. Capacidad de inhibir el catión 2,2 - azinobis (3 - etilbenzotiazoline - 6 ácido sulfónico) (ABTS•+). .......................................................... 44 4.5. Evaluación sensorial de la bebida....................................................... 46 4.6. Caracterización fisicoquímica de la bebida funcional.......................... 48 4.7. Evaluación de la bebida durante el almacenamiento.......................... 50 4.7.1. Análisis microbiológico.................................................................. 50 4.7.2. Evaluación del pH ......................................................................... 52 4.7.3. Evaluación de los °Bx ................................................................... 54 V. CONCLUSIONES ..................................................................................... 55 VI. RECOMENDACIONES............................................................................. 56 VII. REFRENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................ 58
  • 10. 10 ÍNDICE DE CUADROS Página Cuadro 1: Composición química del arroz en 100 g. ......................................... 5 Cuadro 2. Composición química de la pulpa de maracuyá. ............................... 8 Cuadro 3. Clasificación de las bebidas funcionales ......................................... 11 Cuadro 4. Vitaminas con actividad antioxidante y sus fuentes alimenticias..... 16 Cuadro 5. Características sensoriales de los alimentos percibidas por los sentidos humanos..................................................................................... 18 Cuadro 6. Tratamientos en estudio.................................................................. 27 Cuadro 7. Caracterización química del arroz ................................................... 36 Cuadro 8. Caracterización fisicoquímica de la pulpa de maracuyá.................. 38 Cuadro 9. Actividad antioxidante (DPPHy ABTS•+) de la pulpa de maracuyá.. 40 Cuadro 10. Actividad antioxidante (DPPH) de la bebida funcional................... 42 Cuadro 11. Actividad antioxidante (ABTS•+) de la bebida funcional................. 44 Cuadro 12. Resultados de la evaluación de la aceptabilidad sensorial............ 47 Cuadro 13. Caracterización químico proximal de la bebida funcional.............. 49 Cuadro 14. Resultados de la evaluación microbiológica en el almacenamiento .................................................................................................................. 50 Cuadro 15. Resultados de la evaluación del pH durante el almacenamiento. . 52 Cuadro 16: Evaluación de los °Bx durante el almacenamiento........................ 54
  • 11. 11 ÍNDICE DE FIGURAS Página Figura 1: Principales antioxidantes .................................................................. 14 Figura 2: Flujograma para obtener el agua de arroz........................................ 23 Figura 3: Flujograma para obtener la pulpa de maracuyá................................ 24 Figura 4: Flujograma para la elaboración de la bebida .................................... 26 Figura 5: Diseño experimental propuesto para la evaluación de la actividad antioxidante............................................................................................... 32 Figura 6: Diseño experimental para la evaluación sensorial, microbiológica, de pH y grados brix de la bebida más aceptable en el almacenamiento ....... 33 Figura 7: Resultados de la actividad antioxidante DPPA y ABTS de la pulpa de maracuyá .................................................................................................. 40 Figura 8: Actividad antioxidante DPPH de los tratamientos en estudio............ 42 Figura 9: Actividad antioxidante de los tratamientos frente al radical libre ABTS•+ .................................................................................................................. 45 Figura 10: Perfil sensorial de los tratamientos ................................................. 48 Figura 11: Variación del pH de la bebida en el almacenamiento ..................... 52
  • 12. 12 RESUMEN Para obtener y evaluar una bebida funcional de agua de arroz, saborizada con maracuyá y edulcorada con stevia se realizaron la caracterización fisicoquímica del arroz, de la pulpa de maracuyá y la bebida más aceptada. Se elaboraron 5 tratamientos con concentraciones de agua de arroz (75, …, 90, 95%) y pulpa de maracuyá (25, …, 10, 5%) a concentración constante de stevia. En ellas se evaluaron actividad antioxidante (DPPH y ABTS) y aceptabilidad sensorial, con el fin de determinar el tratamiento con mayor actividad antioxidante y de mayor aceptabilidad. En el almacenamiento por 2 meses a 4°C, se realizaron los análisis microbiológicos, pH y °Bx. El arroz presentó las siguientes características: humedad (11,16%), ceniza (0,34%), grasa (0,52%), fibra cruda (0,71%), proteína (6,3%), carbohidratos (80,97%). La pulpa de maracuyá: humedad (83,09%), ceniza (0,66%), grasa (80,91%), proteína (1,8%), fibra cruda (0,3%), carbohidratos (13,24%), pH (2,8), °Bx (12), acidez titulable (4,33% en ácido cítrico), actividad antioxidante DPPH 119,36 (µMol TEAC/100g), ABTS 139,44 (µMol TEAC/100g). La bebida funcional presentó las siguientes características: humedad (83,8%), ceniza (0,57%), grasa (0,12%), proteína (2,5%), fibra cruda (0,2%), carbohidratos (12,81%), pH (3,4), acidez titulable (1,95%), °Bx (3). El tratamiento (75% de agua de arroz y 25% de pulpa de maracuyá) presentó la mayor capacidad para inhibir el radical DPPH (15,33 µMol TEAC/100 mL), al radical ABTS (65 µMol TEAC/100 mL) y la mayor aceptación sensorial. La evaluación microbiológica en el almacenamiento indicó estar dentro de los estándares exigidos. El pH varió de 3,4 a 3,54, los °Bx de 2 a 3.
  • 13. 1 I. INTRODUCCIÓN En tiempos actuales el consumo de bebidas que aportan beneficios a la salud ha tomado gran aceptación por parte de los consumidores, generando así gran demanda y la necesidad de formular y evaluar nuevas bebidas, estas son elaboradas a base de mezclas de agua y frutas de las cuales se aprovechan sus componentes debido a que estos cumplen con las características para el desarrollo de alimentos funcionales (SANTANDER et al., 2017). El arroz (Oryza sativa L), es uno de los alimentos más consumidos en el medio por su gran aporte de calorías (MAQUEIRA et al., 2010), sin embargo, pocas son las investigaciones enfocadas al desarrollo de bebidas utilizando subproductos de este, tal es el caso del agua de arroz que al ser mezclada con pulpa de frutas se obtiene una bebida con poder antioxidante. El maracuyá (Passiflora edulis), una de las frutas con alto contenido de componentes bioactivos, ácido ascórbico (vitamina C) fuente de antioxidantes, representa una de las materias primas más aceptables por la industria de los alimentos (MATUTE y ECHAVARRIA, 2018).
  • 14. 2 La Stevia (Stevia rebaudiana), reconocida científicamente como un poderoso edulcorante natural, es ampliamente utilizada en la industria alimentaria, asimismo a demostrado que puede ser consumida por personas diabéticas ya que no contiene las calorías de la sacarosa. Diversos estudios toxicológicos sobre de la Stevia han demostrado que su consumo continuo no tiene efectos mutagénicos, teratogénicos o carcinogénicos (PARRA et al., 2015). En vista de la importancia de diseñar y evaluar nuevos alimentos (bebidas) en esta investigación se plantearon los siguientes objetivos: - Determinar la composición químico proximal y fisicoquímica del arroz, maracuyá y del mejor tratamiento de la bebida funcional. - Determinar la actividad antioxidante (DPPH y ABTS) de la pulpa de maracuyá y tratamientos de la bebida funcional de agua de arroz, pulpa de maracuyá y Stevia y obtener al mejor tratamiento. - Evaluar la aceptabilidad sensorial y obtener el mejor tratamiento de la bebida funcional de agua de arroz saborizada con maracuyá, edulcorada con Stevia. - Evaluar el pH, solidos solubles, análisis microbiológico del mejor tratamiento en el almacenamiento.
  • 15. 3 II. REVISIÓN DE LITERATURA 2.1. Antecedentes SILVA et al. (2015) en Bebidas de estratos mixtos de arroz con mamão y maracuyá, concluyen que los extractos de arroz pueden ser utilizados como ingredientes en la formulación de bebidas funcionales, asimismo sostienen que la adición del arroz mejora el valor nutricional de las bebidas además de tener un significativo potencial antioxidante. TIRADO et al. (2015) en Aceptabilidad Sensorial y Calidad Microbiológica de Bebidas a Base de Plasma Bovino, Arroz concluyen que la fortificación de la bebida refrescante a base de arroz con plasma de bovino permitió crear un producto que cumple con un adecuado suministro de aminoácidos esenciales, lo cual evidencia el carácter sinérgico de la combinación de las materias primas usadas en este estudio. ÁVILA et al. (2017) en Evaluación sensorial de una bebida de arroz sin lactosa a base, pitanga roja y butia, concluyen que la producción de bebidas sin lactosa a partir del extracto de arroz es viable, siendo una buena opción de consumo para el público que prefiere alimentos prácticos y con características funcionales.
  • 16. 4 2.2. Aspectos generales del arroz 2.2.1. Origen y distribución geográfica El arroz, gramínea que pertenece al género Oryza es de origen indio, específicamente del sur de este país, donde se encuentran buenas condiciones para su cultivo. El cultivo del arroz apareció en China, en los fértiles valles de los ríos Hang-Ho y Yang Tse-Kiang (JAEKEL et al., 2010). El género Oryza presenta 23 especies, la mayoría son silvestres y se cultivan solo Oryza sativa, de origen asiático y Oryza glaberrima, cuyo origen es del delta del río Niger en África (NAKANDAKARI, 2017). 2.2.2. Clasificación taxonómica Según RODRÍGUEZ (2013), el arroz Oryza sativa se clasifica como: Nombre Científico : Oryza sativa L Nombre común : Arroz Clase : Monocotiledóneas Orden : Glumiflora Familia : Gramínea Subfamilia : Panicoideas Tribu : Oryzae Subtribu : Oryzineas Género : Oryza Especie : Sativa
  • 17. 5 2.2.3. Composición química del grano de arroz El arroz (Oriza sativa) es un excelente alimento ya que contiene un alto valor nutricional y energético (SOAREZ et al., 2010). El componente que contiene mayor proporción es almidón por tanto es buena fuente de energía, aporta aproximadamente 350 calorías por cada 100 gramos, asimismo también 7% de proteínas, siendo rico en vitaminas del grupo B (LUNA et al., 2010). La composición química del arroz se muestra en el cuadro 1. Cuadro 1: Composición química del arroz en 100 g. Componente Arroz Agua (%) 15,5 Proteína (g) 6,2 Grasa (g) 0,8 Carbohidratos (g) 79,9 Cenizas (g) 0,6 Fosforo (mg) 150 Vitamina B1 (Tiamina) (mg) 0,09 Vitamina B2 (Rivoflavina)(mg) 0,03 Niacina (ácido nicotrínico) (mg) 352 Fuente: COLINA y GUERRA (2009) 2.2.4. Producción y consumo de arroz en el Perú En el Perú, el arroz es un producto importante y uno de los más adquiridos por los programas sociales del estado, ya que es un alimento básico
  • 18. 6 e indispensable de los habitantes peruanos cubriendo el 19 % del total diario de calorías requeridas por el ser humano. El consumo de arroz en el Perú ha evolucionado considerablemente, pasando de 25 a 54 kg per cápita al año, en los últimos 20 años, llegando estas cifras a ser los más alto de Latinoamérica. La producción de arroz se encuentra mayormente en el nororiente del Perú, siendo las regiones más importantes (MALDONADO y ALARCÓN, 2014). Según el IV Censo Nacional de arroz en molinos, almacenes y comercios mayoristas, se obtuvo un stock de 409,0 miles de toneladas, comparado con el censo realizado en mayo del año 2018, el resultado obtenido ha sido menor en 4.5% (menor en 19,4 miles de toneladas). Los departamentos con mayores volúmenes de arroz en este censo han sido: Lambayeque 38,1%, La Libertad 19,7%, Arequipa 14,2%, Lima 11,1%, San Martín 8,3%, Piura 2,6%, Ancash 1,7% y otros 4,3%. Los resultados de esta investigación y teniendo en cuenta que el consumo mensual aproximadamente es de 176,6 miles de toneladas (MINAGRI 2019). 2.3. Aspectos generales del maracuyá 2.3.1. Origen y distribución geográfica El maracuyá es una fruta originaria de Centroamérica, es largamente cultivada y procesada en varios países el mundo por ejemplo Perú, Venezuela, Sudáfrica, Sri Lanka, Australia, Kenia, Colombia, Ecuador, Costa Rica, entre otros, siendo Brasil el mayor productor a nivel mundial (HUIZA, 2014).
  • 19. 7 2.3.2. Clasificación taxonómica La clasificación taxonómica del maracuyá según CUEVA et al. (2018) es la siguiente: División : Espermatofita Subdivisión : Angiosperma Clase : Dicotiledónea Subclase : Arquiclamidea Orden : Perietales Suborden : Flacourtinae Familia : Passifloraceae Género : Passiflora Especie : Edulis Variedad : Flavicarpa Nombre científico : Passiflora edulis form. Flavicarpa Nombre común : Maracuyá 2.3.3. Composición química de la pulpa de maracuyá El maracuyá en estado maduro está constituido así: cáscara 50- 60%, jugo 30-40% y semilla 10-15% (GUIDI y ARANDIA, 2010). Con respecto a la composición química del maracuyá (MUÑOZ et al., 2019), indica que está constituido por hidratos de carbono, provitaminas del tipo A, vitamina C, fosforo, vitamina B2, hierro además de calcio. La composición química de la pulpa de maracuyá (Passiflora edulis). (en g/100 mL de porción comestible) se presenta en el Cuadro 2.
  • 20. 8 Cuadro 2. Composición química de la pulpa de maracuyá. Componente Cantidad Agua (g) 85,9 Proteínas (g) 1,5 Lípidos (g) 0,5 Carbohidratos (g) 11,4 Fibra cruda (g) 0,2 Cenizas (g) 0,7 Calorías (Kcal) 56,1 Fuente: MEDINA (1980). 2.3.4. Importancia y consumo La importancia del maracuyá radica en su alto contenido de acidez que puede transmitir a muchos subproductos, desde bebidas hasta alimentos en bases a masas cocidas. Es fuente ideal de ácido ascórbico permitiendo catalogar al maracuyá como un alimento funcional debido a la capacidad antioxidante de este ácido natural (PUENTE et al., 2017). El maracuyá es una fruta que se consume fresco principalmente para obtener jugo, el 40 % del fruto corresponde a pulpa o se comercializa como un importante componente de bebidas funcionales, debido a las grandes bondades que posee, además su coloración amarillo–naranja y su sabor acido característico hace que el maracuyá tenga gran aceptabilidad por los consumidores (MOLINA et al., 2019).
  • 21. 9 El maracuyá está compuesto por compuestos bioactivos como fenoles, flavonoides, alcaloides, glucósidos, vitaminas y minerales quienes han demostrados tener propiedades funcionales, antiinflamatorias, antidiabéticas y una gran capacidad para proteger de enfermedades cardiovasculares (MARTOS et al., 2020). 2.4. Aspectos generales de la Stevia 2.4.1. Origen y distribución geográfica La Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) es una planta herbácea perenne que pertenece a la familia Asteraceae. Crece como hierba salvaje en el suroeste de Brasil y Paraguay, donde se la conoce con el nombre de ka’a he’ê (en guaraní, hierba dulce) (SALVADOR, et al., 2014). 2.4.2. Clasificación taxonómica La clasificación taxonómica de la estevia según Brasilio (2015), citado por BECERRA et al. (2019). es como sigue: Familia : Asteraceae Género : Stevia Especie : rebaudiana Nombre binomial : Stevia rebaudiana (Bertoni) 2.4.3. Usos de la Stevia Según TORRES et al. (2019) la Stevia es una planta medicinal, pues demuestra tener efectos beneficiosos sobre la diabetes y que posee glucósidos
  • 22. 10 con propiedades edulcorantes sin calorías. Su poder edulcorante es 30 veces mayor que el azúcar y el extracto alcanza de 200 a 300 veces más. El poder edulcorante de la stevia se debe a los glucósidos (esteviosido y rebaudiosido A) considerados los principales principios activos, además, posee otras sustancias de esteviol glicósidos en concentraciones pequeñas (MARTINEZ, 2015). Los edulcorantes no calóricos que posee la Stevia se usan no solo por personas que presentan contenidos altos de azúcar en su organismo, sino que también son usado por personas que desean reemplazar las calorías que contiene el azúcar comercial. FLORES y FLORES DEL P (2018) indican que la Stevia como edulcorante no calórico posibilita la elaboración de bebidas funcionales, con excelentes características sensoriales y también con poder antioxidante. 2.5. Bebidas funcionales 2.5.1. Definición Las bebidas funcionales se definen como aquellas bebidas que aportan beneficios a la salud reduciendo así el riego de enfermedades, brindan una mejor calidad de vida ya que se ingieren con las mismas expectativas y más aun las que podían contribuir a la mejora de la hidratación de un individuo (CONTRERAS et al., 2018). Las bebidas funcionales desempeñan un papel importante en la protección de la salud y la prevención de enfermedades ya que son consideradas como un importante medio para el suplemento alimenticio ya que contienen
  • 23. 11 componentes fisiológicos. Estas bebidas son la respuesta perfecta para el deseo de los consumidores quienes buscan opciones nutritivas, refrescantes, naturales, estimulantes, y saludable (CHIROQUE et al., 2019). Las bebidas funcionales son medios excelentes que permiten suministrar nutrimentos y compuestos bioactivos (péptidos, antioxidantes, vitaminas, minerales, ácidos grasos esenciales, fibra, prebióticos, probióticos). En el año 2016, la venta de alimentos y bebidas funcionales en el mundo rebasaría los 130 mil millones de dólares (MILÁN et al., 2017). 2.5.2. Clasificación de las bebidas funcionales Las bebidas funcionales se clasifican generalmente según los beneficios que aportan al organismo, tal como se muestra en el Cuadro 3. Cuadro 3. Clasificación de las bebidas funcionales Propiedad Funcional Características Control del peso o recomendable para diabéticos Compuestas por azúcares o endulzantes artificiales conocidas como bebidas light, están compuestas por polisacáridos que provocan un índice glicémico bajo. Orgánicas/Naturales Son elaboradas de vegetales cultivados artesanalmente, en ausencia de pesticidas y abonos químicos, se procesan sin conservantes y aditivos químicos, sin embargo, pueden contener aditivos naturales
  • 24. 12 Energizantes/Revitalizantes Aceleran el sistema nervioso, se las añade alcaloides estimulantes como la cafeína. Reductoras de colesterol Se le añade etanol a sus esteres fitoesteroles Relajantes Hechas a base de hierbas con bajas concentraciones de opiáceos. Reconstituyentes/Hidratantes Su formulación depende del consumidor: niños, ancianos, mujeres, deportistas. Aportan valor energético, se les añade proteínas vegetales o animales hidrolizadas, carbohidratos, vitaminas y minerales. Cultivadas de ulceras Se utiliza extractos de sábila (aloe vera), aportan gomas y otros agentes químicos con propiedades antiinflamatorias, regeneran el tejido además aceleran el metabolismo de los lípidos. Mitigantes del envejecimiento Simbióticas Contienen ácidos grasos amega-3, amega- 6 o compuestos fenólicos que actúan como antioxidantes. Contienen bacterias lácticas con carácter probiótico, además contienen oligosacáridos que funcionan como prebióticos y fibra biológica. Fuente: CONTRERAS, et al (2018). 2.5.3. Consumo e importancia Hoy en día el consumo de bebidas funcionales ha tenido un incremento significativo debido a que los consumidores no solo buscan refrescarse o calmar su sed, buscan beneficios combatir enfermedades para su salud, propiedades que le permitan fortalecer su sistema inmunológico, etc. Es
  • 25. 13 por ello que el desarrollo de bebidas que contengan estos beneficios es una buena opción para mejorar la salud de los consumidores (MUÑOZ et al., 2019). 2.6. Antioxidantes 2.6.1. Definición Los antioxidantes son sustancias que frenan las reacciones de oxidación en las células a partir de las cuales se originan los nocivos radicales libres. Por tanto, su papel es clave en la reducción de enfermedades cardiovasculares, de tumores y de enfermedades neurodegenerativas. También actúan potenciando el sistema inmunológico (BATALLA, 2007). Según LÓPEZ et al. (2012) los antioxidantes son un conjunto de compuestos químicos o productos biológicos que contrarrestan de una manera directa o indirecta los efectos nocivos de los radicales libres u oxidantes, tales como oxidación a lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, alterando las funciones celulares. 2.6.2. Principales clases de antioxidantes Los antioxidantes son compuestos naturales, se encuentran generalmente en frutas y verduras y su importancia radica en la estimulación y la salud del cuerpo ayudando a hacer frente a ataques ambientales, internos y externos; en tal sentido, los antioxidantes comprenden una serie de vitaminas, minerales y polifenoles (BUTU Y RODINO, 2019).
  • 26. 14 2.6.3. Tipos de antioxidantes Según POKORNÝ (2007), los tipos de antioxidantes se clasifican como: - Inhibidores de reacciones oxidativas de radicales libres, conocidos como antioxidantes preventivos, son los que inhiben la formación de radicales de lípidos libres. - Inhibidores que interrumpen la propagación de reacciones en cadena de auto oxidación (antioxidantes adecuados), denominados también antioxidantes rompe cadenas. - Extintores de oxígeno singlete (por ejemplo, carotenos, especialmente licopeno). - Sinergistas de antioxidantes adecuados, es decir, aquellas sustancias que no son eficientes como antioxidantes cuando se aplican por sí solos, pero incrementan su actividad antioxidante en una mezcla, por ejemplo, el ácido cítrico. Antioxidantes Minerales Carotenoides Polifenoles Vitaminas Flavonoides Figura 1. Principales antioxidantes
  • 27. 15 - Agentes reductores, como tioles de sulfuros (tioéteres), que convierten los hidroperóxidos en componentes estables de forma no radical. - Quelantes de metales, que convierten los prooxidantes de metales, especialmente derivados de hierro o cobre, en productos estables. - Inhibidores de enzimas pro-oxidativas (especialmente lipoxigenasas). 2.6.4. Vitaminas con actividad antioxidante y sus fuentes alimentarias Las vitaminas (C y E) son consideradas como antioxidantes, la vitamina C la cual es considerada como el antioxidante hidrosoluble más abundante en la sangre, mientras que la vitamina E es el antioxidante lipofílico mayoritario. La vitamina E se encuentra presente en aceites vegetales, aceites de semillas, carne, maní, pollo y pescado, mientras que la vitamina C se encuentra en frutas y verduras. Por otro lado, los carotenoides son compuestos coloreados tales como los betacarotenos, presentes en verduras y frutas amarillas y naranjadas (AVELLO et al., 2006). En el Cuadro 4 se presenta la actividad antioxidante y sus fuentes alimenticias presentes en las vitaminas E, C y en los carotenoides, según AVELLO et al. (2006).
  • 28. 16 Cuadro 4. Vitaminas con actividad antioxidante y sus fuentes alimenticias Vitamina Fuente alimentaria Vitamina E Fuentes más importantes Aceites vegetales, aceites de semillas prensadas en frio, germen de trigo y de maíz, almendras, avellanas, girasol, frijol de soya, nuez, maní. Otras fuentes importantes Papas frescas, pimentón, palta, apio, repollo, frutas, pollo, pescado. Vitamina C Frutas Limón, lima, maracuyá, naranja, guayaba, mango, kiwi, fresa, papaya, mora, piña. Verduras Tomate, verduras de hojas verdes (espinaca, perejil, etc.), repollo, coliflor, brócoli, pimentón, lechuga. Carotenoides Betacaroteno Verduras y frutas amarillas y anaranjadas, verduras verdes oscuras. Alfa caroteno Zanahoria Licopeno Tomate Fuente: AVELLO et al. (2006). 2.7. Actividad antioxidante Para la determinación de la actividad antioxidante existen varios métodos, dentro de los más comunes tenemos al método DPPH y ABTS, son los más sencillos y de bajo costo.
  • 29. 17 2.7.1. Capacidad antioxidante: DPPH (1,1-difenil-2-picrilhidrazilo). Es un radical estable de color purpura, el cual es preparado en solución etanólica o metanólica, cuyo pico de absorbancia se mide a 515 – 520 nm. Cuando se hace reaccionar frente a una sustancia el radical DPPH pierde su coloración tornándose amarilla, cuanto mayor sea el poder antioxidante de una muestra mayor es el cambio de coloración, este proceso es monitoreado mediante espectrofotometría mediante la media de las absorbancias, posteriormente estas son usadas para calcular dicha actividad antioxidante (BURGOS y ESCOBEDO, 2019). 2.7.2. Capacidad de inhibir el radical libre 2,2-azinobis-3-etilbenzo- thiazolino-6-ácido sulfónico (ABTS•+) El ABTS es una radical metaestable no natural, se encuentra dentro de los ensayos utilizados en la actualidad debido a su alta sensibilidad, además es un método practico, rápido y estable (ILYASOV et al., 2020). KUSKOSKI et al. (2005) sostiene que el ABTS tiene que ser generado a través de una reacción química (persulfato de potasio), enzimática y electroquímica, además el radial ABTS•+ tiene una gran ventaja, este puede ser medido a 414, 654, 754 y 815 nm en medios alcohólicos. 2.8. Evaluación sensorial en alimentos La evaluación de los atributos sensoriales en alimentos es un aspecto de mucha importancia porque con estas evaluaciones se puede determinar la calidad de los alimentos, debido a que estos aspectos no se
  • 30. 18 pueden determinar de manera analítica, el análisis sensorial se lleva a cabo teniendo en cuenta diferentes pruebas, dentro de ella: las pruebas afectivas, las discriminativas y las descriptivas, asimismo cabe rescatar que la evaluación de los atributos sensoriales son percibidos por nuestros sentidos (ROJAS 2019). En el Cuadro 5 se muestra las características sensoriales más comunes percibidas por los sentidos del ser humano. Cuadro 5. Características sensoriales de los alimentos percibidas por los sentidos humanos Características Sentido Apariencia Vista Aroma Olfato Color Vista Gusto Gusto Olor Olfato Peso Tacto Sabor Olfato – Gusto Rogosidad Oido, Vista, Tacto Temperatura Tacto Fuente: ROJAS (2019).
  • 31. 19 III. MATERIALES Y METODOS 3.1. Lugar de ejecución El trabajo de investigación se realizó en los laboratorios de: Secado, Análisis de Alimentos, Microbiología, nutrición animal, Bioquímica y HPLC, de la Universidad Nacional Agraria de la Selva (UNAS), ubicada en el distrito de Rupa Rupa, provincia de Leoncio Prado, región Huánuco; a una altitud de 660 m.s.n.m. a 09° 17’ 08” de Latitud Sur, a 75° 59’ 52” de Latitud Oeste, con clima tropical húmedo, humedad relativa media de 84% y temperatura media anual de 24 ºC. 3.2. Materia prima Arroz de la variedad Esperanza, obtenido de la Empresa Agroindustria Molinería Vásquez S.A.C, ubicada en el Caserío de Fernando Belaunde Terry s/n, caserío Huaynabe, distrito: Uchiza, provincia: Tocache, región: San Martín (Latitud Sur: 8° 20' 47", Longitud Oeste: 76° 20' 7" Altitud: 517 msnm, temperatura promedio 24,7°C, 2560 mm, humedad relativa 85%. Maracuyá obtenido del centro poblado Santa Lucía, provincia de Tocahe, región San Martin.
  • 32. 20 Stevia en polvo, marca HELTY lote 100999, elaborada por: Laboratorio Algas Marinas S. A. C – Talara 124 San Juan de Miraflores, RUC: 20265195602, obtenida de Inkafarma ubicada en Tingo María. 3.3. Equipos, materiales y reactivos 3.3.1. Equipos de laboratorio - ANKOM A200, A200I - Espectrofotómetro UV-VIS, Genesys 10 (Thermo Scientific). - Homogenizador, Barnsted Thermolyne. - Balanza digital (Sartorius) serie BP 3100 S. - Estufa marca Ecocell - Balanza analítica marca Ohaus, modelo Pioner, Cap Max 250 g - Multiparámetro marca Thermo Scientific, modelo Orion Star A215 - Centrifuga Mikro 22 R (Hettich Zentrifugen) Germany. - Licuadora marca Oster. - Refrigerador - Refractómetro 3.3.2. Materiales de laboratorio - Cubetas de poliestireno, Gene Mate (1cm x 1cm x 4,5cm). - Tubos de ensayo Pirex U. S. A - Microtubos (1.5- 2.0 mL.) - Vasos de precipitación (1000, 500, 100, 50, 10 mL.). - Fiolas (1000, 500, 100, 50, 10 mL.). - Gradillas. - Probetas de 10, 100 y 500 mL.
  • 33. 21 - Papel filtro Watman N° 42. - Espátulas metálicas. - Mechero - Placas Petri - Tubos de ensayo - Balones de digestión - Erlenmeyer - Buretas 3.3.3. Reactivos - 1,1 diphenyl - 2 - picryl - hydrazyl (DPPH), 90 %. Sigma Chemical. - 2,2- azinobis (3- etilbenzotiazoline- 6 ácidosulfónico) (ABTS0+), 98%. Sigma Chemical. - Solvente orgánico (Hexano). - Ácido sulfúrico concentrado. - Hidróxido de sodio al 50 %. - Ácido clorhídrico 0,1 N. - Agua destilada - Alcohol de 70° 3.4. Métodos de análisis 3.4.1. Caracterización fisicoquímica - Humedad (Método de la estufa A. O. A. C 2005) - Proteína (Método Kjeldahl, A. O. A. C 2005) - Cenizas (Método de incineración en mufla, A. O. A. C 2005) - Grasa (Método Soxhlet, A. O. A. C 2005)
  • 34. 22 - Fibra cruda (método 962.09; A. O. A. C 2012) - Carbohidratos (Método diferencial, A. O. A. C 2005) - pH (Método potenciómetrico 11.032 A. O. A. C 2005) - Grados Brix (Método refractómetrico 934.14 A. O. A. C 2005) - Acidez titulable (método 942.15 A. O. A. C, 2005). 3.4.2. Evaluación de la actividad antioxidante - Capacidad de inhibir el radical libre 1, 1-difenil-2-picrilhidrazil (DPPH): método espectrofotométrico reportado por BRAND- WILLIAMS et al. (1995), con algunas modificaciones según SCHERER y GODOY (2009). - Capacidad de inhibir el radical libre 2,2-azinobis-3-etilbenzo- thiazolino-6-ácido sulfónico (ABTS) como equivalente de Trolox. método descrito por RE et al. (1999). 3.4.3. Evaluación sensorial Se usó el análisis afectivo medida del grado de satisfacción, con este análisis se determinó la aceptabilidad por parte del consumidor (UREÑA, 1999). 3.4.4. Análisis microbiológico - Recuento de microorganismos aerobios mesófilos. - Recuento de mohos y levaduras. - Recuento de Coliformes.
  • 35. 23 3.5. Metodología experimental 3.5.1. Caracterización química del arroz Se realizó la caracterización químico proximal del arroz (humedad, proteína, ceniza, grasa, fibra cruda, carbohidratos) según los métodos indicados en el inciso (3.4.1) de Materiales y Métodos. 3.5.2. Obtención del agua de arroz Para obtener el agua de arroz se siguió las operaciones indicadas en la Figura 6, las mismas que se describen a continuación. Fuente: Elaboración propia - Recepción. Se recepcionaron el arroz y el agua e inmediatamente se realizó el pesado en este caso 2 kg, posteriormente se realizó un pequeño control de calidad para eliminar impurezas o cuerpos extraños como granos salvados, luego se hizo el lavado respectivo y se le adicionó 4 litros de agua de mesa. - Pre - Cocción. La mezcla de arroz y agua se sometió a un proceso de cocción por 15 minutos. - Separación. En esta etapa se separó el agua de los granos precocidos y se obtuvo el agua con el que se trabajó. Granos Precocidos Arroz Agua Pre-Cocción Separación Agua de arroz Recepción 10 - 15 min Figura 2: Flujograma para obtener el agua de arroz
  • 36. 24 3.5.3. Obtención de la pulpa de maracuyá Se realizó a través de las siguientes operaciones: recepción, selección-clasificación, lavado-desinfectado, cortado, pulpeado-refinado, tamizado, pasteurizado, almacenado, como se indica en la figura 4. - Recepción. La recepción del maracuyá se realizó en el Laboratorio de Harinas y Panificación para su posterior procesamiento. - Selección - clasificación. En esta operación se tuvo en cuenta el tamaño, la madurez y el estado sanitario del maracuyá. - Tamaño - Madurez - Estado sanitario Maracuyá Recepción Selección Clasificación Lavado - Desinfectado Agua desinfectante Cloro (70 ppm) Agua residual Cortado Pulpeado refinado Almacenado Cáscara, semillas y fibra Tamizado Pasteurizado Caracterización fisicoquímica Figura 3: Flujograma para obtener la pulpa de maracuyá
  • 37. 25 - Lavado. Con la finalidad de eliminar sustancias extrañas como tierra entre otros, se usó agua desinfectante con cloro. - Cortado. Los frutos fueron cortados por la mitad con la finalidad de extraer la pulpa de su interior. - Pulpeado. Se utilizó una licuadora para obtener la pulpa. - Tamizado. Con el fin de separar los restos de semillas dispersas en la pulpa para que no se aprecien puntos negros en la bebida. - Pasteurizado. A 80 °C con el fin de eliminar microorganismos que puedan afectar su calidad y contaminar la pulpa y el producto final. - Almacenado. En envases de vidrio y se puso en refrigeración con la finalidad de conservar la calidad hasta el procesamiento de bebida. 3.5.4. Caracterización fisicoquímica de la pulpa de maracuyá Se realizaron las evaluaciones de: humedad, proteína, ceniza, grasa, fibra cruda, carbohidratos, pH, °Brix, acidez titulable, según los métodos descritos en el inciso (3.4.1) de Materiales y Métodos. 3.5.5. Evaluación de la actividad antioxidante de la pulpa de maracuyá Para realizar esta evaluación se hizo una dilución de 1:2 (500 µl de pulpa en 500 µl de agua destilada) por ser la pulpa muy concentrada, ésta se llevó a centrifugación a 10 000 RPM por 10 minutos para separar las partículas de mayor tamaño y obtener una solución transparente para hacer reaccionar con el radical (DPPH y ABTS•+) una vez obtenida la reacción se realizó las lecturas de las absorbancias para la determinación de la actividad antioxidante, según los métodos indicados.
  • 38. 26 3.5.6. Elaboración de la bebida a base de agua de arroz saborizada con maracuyá y edulcorada con estevia La obtención de la bebida se realizó según el flujograma indicado en la figura 8, el mismo que se describen a continuación: . Fuente: POMAREDA (2017) con algunas modificaciones. - Mezclado. En un recipiente se colocaron el agua y la pulpa según la formulación de los tratamientos. - Estandarizado. Se agregaron la estevia, el CMC y demás aditivos. - Pasteurizado. La mezcla estandarizada se pasteurizó a 85 °C por 5 minutos recomendado por (GONZÁLES y ESPINOZA 2017). - Envasado. La bebida se colocó en frasco de vidrio de 250 mL. - pH: 3,5 a 3,8 - CMC 0.025 % - Sorbato de potasio:0,04 % Agua de arroz Pulpa de maracuyá Mezclado Enfriado Pasteurizado Estandarizado Evaluación Almacenado - Dilución (Agua: Pulpa) - Stevia (en polvo) - Conservador - Estabilizador Envasado 85 °C x 5 min - Caracterización fisicoquímica - Actividad antioxidante - Aceptabilidad Sensorial - Calidad microbiológica - pH - °Bx Figura 4: Flujograma para la elaboración de la bebida
  • 39. 27 - Enfriado. Se colocaron los frascos en un recipiente con agua fría hasta alcanzar la temperatura ambiente para su almacenamiento. - Almacenado. A temperatura de refrigeración hasta concluir las evaluaciones. Se consideró elaborar 5 tratamientos, los mismos que se indican en el cuadro 6. Cuadro 6. Tratamientos en estudio Tratamientos % de agua de arroz % de pulpa de maracuyá % de Stevia T1 95 5 3 T2 90 10 3 T3 85 15 3 T4 80 20 3 T5 75 25 3 3.5.7. Evaluación de la actividad antioxidante de la bebida Se evaluó la actividad antioxidante de los tratamientos en estudio según los métodos descritos en el inciso 3.4.2 y con la siguiente metodología: 3.5.7.1. Capacidad para inhibir el radical 1,1 diphenyl - 2 - picryl - hydrazyl (DPPH) Preparación de la curva estándar: Se trabajó con el stock de vitamina E sintetizada conocido como Trolox a 2 Mm (0,05 g en 100 mL de agua deshionizada, con esta mezcla se obtuvieron 5 concentraciones de 0 a 1 Mm, a una de ellas se le incorporo 25 µL de alcohol (control) y a las demás 25 µL de
  • 40. 28 muestra, luego de adicionó 975 µL de DPPH, se realizó las lecturas a 515 nm para posteriormente graficar la concentración versus la absorbancia y obtener la ecuación (Anexo – II) Para la determinación de la capacidad antioxidante por el método del DPPH, se usó el reactivo 1,1 diphenyl - 2 - picryl - hydrazyl (DPPH) se preparó una solución a 1 mM (0,0394 g en 100 mL de etanol al 96 %, posteriormente se almacenó protegido de la luz a 4 °C. El principio del método DPPH consistió en la sustracción de un átomo de hidrógeno proveniente de un donador. Esta reacción se generó en una cubeta de poliestireno (1 cm x 1 cm x 4,5 cm), con un volumen de 25 µl de muestra y 975 µl de radical DPPH. Luego inmediatamente se realizó la lectura de absorbancia en un espectrofotómetro, las lecturas se registraron a 515 nm durante 10 minutos. En este proceso, la reacción desarrolló un cambio de color violeta a medio amarillo a medida que disminuye la absorbancia. Con concentraciones de la bebida (95,5; 90,10; 85,15; 80,20; 75,25) % en relación agua y pulpa de maracuyá y una concentración constante de estevia en polvo de 3 %. La actividad antioxidante fue expresada en µMol TEAC/100 mL. Los resultados obtenidos fueron analizados en el software STATGRAPHICS CENTURION, versión 15, con un diseño completo al azar (DCA) con tres repeticiones y en los niveles donde existía diferencia estadísticamente significativa se aplicó la prueba de Tukey (P≤0.05).
  • 41. 29 3.5.7.2. Capacidad de inhibir el catión 2,2 - azinobis (3 - etilbenzotiazoline - 6 ácido sulfónico) (ABTS•+) Preparación de la curva estándar: Se trabajó con el stock de vitamina E sintetizada conocido como Trolox a 2 Mm (0,05 g en 100 mL de agua deshionizada, con esta mezcla se obtuvieron 5 concentraciones de 0 a 1 Mm, a una de ellas se le incorporo 10 µL de alcohol (control) y a las demás 10 µL de muestra, luego de adicionó 990 µL de ABTS•+, se realizó las lecturas a 515 nm para posteriormente graficar la concentración versus la absorbancia y obtener la ecuación (Anexo – III). Se trabajó con el radical ABTS•+ diluido en metanol hasta registrar absorbancias de 0,7 a 1, al cual se le adicionó 10 µl de muestra y 990 µl de radical ABTS, la muestra estuvo conformada por las siguientes concentraciones (95,5; 90,10; 85,15; 80,20; 75,25) % en relación agua y pulpa de maracuyá y una concentración constante de estevia en polvo de 3 %. Esta reacción se generó en una cubeta de poliestireno (1 cm x 1 cm x 4,5 cm), luego inmediatamente se realizó la lectura de las absorbancias en un espectrofotómetro, las lecturas se registraron a 734 nm durante 10 minutos. La actividad antioxidante fue expresada en µMol TEAC/100 mL. Los resultados obtenidos fueron analizados en el software STATGRAPHICS CENTURION, versión 15, con un diseño completo al azar (DCA) con tres repeticiones y en los niveles donde existía diferencia estadísticamente significativa se aplicó la prueba de Tukey (P≤0.05).
  • 42. 30 3.5.8. Evaluación sensorial Para la evaluación sensorial se usó la escala hedónica de 9 puntos tal como se indica en el Anexo 1, evaluados por 32 panelistas semi entrenados, la bebida se sirvió en vasos de plástico y se le pidió a cada panelista beber agua de mesa después de evaluar cada tratamiento, éste mismo procedimiento fue usado por SEGURA et al (2020). Los resultados fueron analizados mediante un diseño completo al azar (DCA) y en los niveles donde existía diferencia estadísticamente significativa se usó la prueba de kruskal wallis (P≤0.05). 3.5.9. Caracterización fisicoquímica de la bebida funcional más aceptable Se realizaron las evaluaciones de: humedad, proteína, ceniza, grasa, fibra cruda, carbohidratos, pH, °Brix, acidez titulable, según los métodos de análisis descritos en el inciso (3.4.1) de Materiales y Métodos. 3.5.10. Evaluación en el almacenamiento Luego de ser determinado el tratamiento más aceptable, se llevó a almacenamiento de la bebida por 2 meses, determinándose cada 15 días la calidad microbiológica y el contenido de sólidos solubles y el pH. - Evaluación microbiológica Se tomó 10 mL de muestra y se adicionó a 90 mL de caldo peptonado al 0,1 % (solución1), para el recuento de Coliformes totales se tomó
  • 43. 31 100 µL, 10 µL, 0,1 µL en 9 tubos contenidos de caldo brilla, posteriormente se llevó a incubación a 37 °C por 24 h. Para la determinación de hongos y levaduras se tomó 0,1 µL de la (solución 1) y se colocó en 2 placas a las cuales se adiciono agar sabouraud glucosado, previamente a este agar se le adicionó un antibiótico (Cefriaxona) para evitar el crecimiento de bacterias que podrían interferir en el crecimiento e identificación de los hongos y levaduras, posteriormente con movimientos lentos se homogenizo hasta la solidificación del agar, finalmente se dejó en reposo durante 3 a 5 días a temperatura ambiente. Para el recuento de microorganismos aerobios mesófilos se tomó 0,1 µL de la (solución 1) y se colocó en 2 placas a las cuales se adiciono agar Agar Plate Count (PCA), se homogenizó e incubó a 37 °C por 24 h. - Solidos Solubles Se tomó una pequeña cantidad de bebida y se colocó en el prisma para posteriormente determinar los °Brix. - pH Se tomó 10 mL de bebida en un vaso precipitado, posteriormente se introdujo el electrodo con el cual el equipo determina el valor de pH.
  • 44. 32 3.6. Diseño experimental Donde: T1…. T5 = Tratamientos 1 al 5 A1…. A5 = % Agua de arroz 1 al 5; M1…M5= % maracuyá 1 al 5 T1 (A1:M1): Agua de arroz (95%): Maracuyá (5%); T2 (A2: M2): Agua de arroz (90%): Maracuyá (10%); T3 (A3: M3): Agua de arroz (85%): Maracuyá (15%); T4 (A4:M4): Agua de arroz (80%): Maracuyá (20%); T5 (A5:M5): Agua de arroz (75%): Maracuyá (25%) Bebida Funcional 𝑇1 𝑇2 𝑇3 𝑇4 𝑇5 𝐴1 𝑀1 𝐴5 𝑀5 𝐴4 𝑀4 𝐴3 𝑀3 𝐴2 𝑀2 Evaluación de la capacidad antioxidante (ABTS y DPPH) Mejor tratamiento Figura 5: Diseño experimental propuesto para la evaluación de la actividad antioxidante
  • 45. 33 Evaluación microbiológica, sólidos solubles, pH. Día 1 Día 15 Día 60 Día 45 Día 30 Bebida Funcional 𝑇1 𝑇2 𝑇3 𝑇4 𝑇5 𝐴1 𝑀1 𝐴5 𝑀5 𝐴4 𝑀4 𝐴3 𝑀3 𝐴2 𝑀2 Evaluación sensorial Mejor tratamiento Almacenamiento Figura 6: Diseño experimental para la evaluación sensorial, microbiológica, de pH y grados brix de la bebida más aceptable en el almacenamiento
  • 46. 34 3.7. Análisis estadístico 3.7.1. Determinación de la capacidad antioxidante Los resultados de los diseños experimentales fueron evaluados estadísticamente empleando un diseño completo al azar DCA; con tres repeticiones para lo cual se utilizó el siguiente modelo matemático: Modelo matemático: Yij = µ + i + Eij Donde: Yij = .Resultados de la actividad antioxidante. µ = Efecto de la media general de las evaluaciones. i = Efecto de los tratamientos. Eij = Error experimental. Variables independientes: Tratamientos de la bebida funcional Variables dependientes: Resultados de la actividad antioxidante (DPPH – ABTS). De existir significancia entre los tratamientos, se evaluó con la prueba Tuckey, con un nivel de significación del 5%. El análisis estadístico se realizó mediante el software STATGRAPHICS CENTURION, versión 15.2.
  • 47. 35 3.7.2. Caracterización sensorial Los resultados de la evaluación sensorial fueron evaluados estadísticamente empleando un diseño completo al azar DCA; para lo cual se utilizó el siguiente modelo matemático: Modelo matemático: Yij = µ + i + Eij Donde: Yij = Resultados de la evaluación sensorial. µ = Efecto de la media general de las evaluaciones. i = Efecto de los tratamientos. Eij = Error experimental. Variables independientes: Tratamientos de la bebida funcional Variables dependientes: Resultados de la caracterización sensorial. De existir significancia entre los tratamientos, se evaluó con la prueba de kruskal wallis con un nivel de significación del 5%. El análisis estadístico se realizó mediante el software STATGRAPHICS CENTURION, versión 15.2.
  • 48. 36 IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 4.1. Caracterización fisicoquímica del arroz Los resultados de la caracterización química del arroz se muestran en el Cuadro 7. Cuadro 7. Caracterización fisicoquímica del arroz Análisis Resultado Humedad (%) 11,16 Ceniza (%) 0.34 Grasa (%) 0,52 Fibra cruda (%) 0,71 Proteína (%N x 6,25) 6,30 Carbohidratos (%) 80,97 La humedad del arroz fue de 11,16%, similar a lo reportado por LAUREANO y AVELLANEDA (2018) quienes obtuvieron 11,26%. El contenido de ceniza fue 0,34%, valor inferior a lo reportado por GUILLEN y ECHEGARAY (2016) quienes hallaron 0,52%, asimismo reportan 80,46% de carbohidratos, valor muy similar a los de esta investigación 80,97%.
  • 49. 37 Se obtuvo un porcentaje de grasa de 0,52%, valor menor al obtenido por RODRÍGUEZ (2007) quien determinó (1,7%), pudiendo deberse esto a que los resultados están expresados en base seca El contenido de fibra del arroz fue 0,71%, superior a lo reportado por SALAZAR et al. (2019) quienes hallaron 0,51% y reportan 0,41% de grasa para arroz blanco, este valor es inferior a lo determinado en esta investigación 0,71%; los autores mencionan que el bajo contenido de grasa se debe a los procesos de pulido al que es sometido el arroz como parte de su procesamiento. El porcentaje de proteína fue de 6,3%, similar a lo reportado por MIRANDA et al. (2017) quienes indican 6,29% e indican que las diferencias en la composición químico proximal se debe a las diferentes variedades de arroz. 4.2. Caracterización de la pulpa del maracuyá Las características fisicoquímicas de la pulpa de maracuyá se muestran en el Cuadro 8.
  • 50. 38 Cuadro 8. Caracterización fisicoquímica de la pulpa de maracuyá Análisis Resultado Humedad (%) 83,09 Ceniza (%) 0,66 Grasa (%) 0,91 Proteína (%N x 6,25) 1,80 Fibra cruda (%) 0,30 Carbohidratos (%) 13,24 pH 2,80 °Bx 12,0 Acidez titulable (% de ácido cítrico) 4,33 La humedad de la pulpa de maracuyá fue de 83,09% valor similar a lo determinado por ALAFARO y ALONSO (2019) quienes reportan 83,83% pero inferior a lo reportado por OBREGON y OBREGON (2019) quienes indican 87,80%. El contenido de proteína fue de 1,8% y de grasa 0,91%, resultados similares a los reportados por LIMA et al. (2017) quienes determinaron 1,46% de proteína y 1,09% de grasa. Los resultados para fibra fueron casi indetectables 0,3%, resultados similares reportan ADEYEYE y AREMU. (2017) quienes no lograron determinar fibra en la pulpa de maracuyá e indican que el mayor contenido de fibra del maracuyá se encuentra en las semillas.
  • 51. 39 El contenido de ceniza fue de 0,66% valor inferior a lo señalado por PARDO (2015) quien reportó 0,98% e indica que el contenido de residuos inorgánicos podría ser óptimo para la formulación de subproductos del maracuyá. Los carbohidratos encontrados en la pulpa de maracuyá fue 13,24%, inferior a lo indicado por CORREA (2018) quien reporta 16,63% e indican que estas diferencias aun siendo la misma fruta se debe a la variedad, condiciones de cultivo, etc. Se encontró 12 °Bx en la pulpa de maracuyá y el pH 2,8 ambos valores son inferiores a lo señalado por PARDO et al, (2017) quienes reportan 13,76 °Bx y pH 3,12, asimismo indican que estos valores son óptimos para la formulación de bebidas, resultados similares reportan MARTINEZ et al. (2013) con un valor del pH de 2,51 y °Bx 11,67. OBREGON y OBREGON (2019) sostienen que los °Bx dependen del transporte de azucares desde las hojas y reservas, por lo tanto, señalan que la pulpa de maracuyá contiene glucosa y fructuosa, asimismo precisan que el aumento de solidos solubles indican un cierto aumento en la cantidad de azucares reductores. El contenido de acidez (% de ácido cítrico) fue 4,33 similar a lo reportado por CERQUERA et al. (2013) quienes reportan 4,42%, asimismo manifiestan que las variaciones del % de acidez se debe a las condiciones edafoclimáticas, madurez, así como también el lugar de procedencia. 4.3. Actividad antioxidante (DPPH y ABTS•+), de la pulpa de maracuyá El resultado de la actividad antioxidante de la pulpa de maracuyá se muestra en el Cuadro 9 y la Figura 7.
  • 52. 40 Cuadro 9. Actividad antioxidante (DPPH y ABTS•+) de la pulpa de maracuyá Maracuyá Actividad antioxidante DPPH (µMol TEAC/100g) R1 R2 R3 Promedio Σ CV 116,90 119,89 121,29 119,36 2,24 1,88 Actividad antioxidante ABTS•+ (µMol TEAC/100g) R1 R2 R3 Promedio Σ CV 136,28 138,18 143,88 139,44 3,96 2,84 Valores obtenidos para la actividad antioxidante DPPH y ABTS•+ de la pupa de maracuyá, no indican diferencia estadísticamente significativa (P≤0.05). La elección de los métodos para determinar la actividad antioxidante depende principalmente de los compuestos de la materia prima, como polifenoles, fenoles, antocianinas (KUSKOSKI et al. 2005). Los resultados de la actividad antioxidante DPPH y ABTS•+ de la pulpa de maracuyá oscilan entre 116,90 a 121,29 y 136,28 a 143,88 µMol TEAC/100g 00 20 40 60 80 100 120 140 160 R1 R2 R3 136 138 144 117 120 121 Actividad Antioxidante ABTS y DPPH ((uMol TEAC/100 g) REPETICIONES ABTS DPPH Figura 7: Resultados de la actividad antioxidante DPPA y ABTS de la pulpa de maracuyá
  • 53. 41 respectivamente, estos valores son inferiores a lo reportado por MARQUEZ et al. (2017) quienes estudiaron la actividad antioxidante de los 7 frutos de mayor consumo en Brasil, de los cuales para el maracuyá obtuvieron 270 µMol TEAC/100g de fruta, asimismo sostiene que los vegetales son ampliamente recomendados para estudios epidemiológicos, bioquímicos y nutricionales. RODRIGUEZ et al. (2010) reportan valores de actividad antioxidante DPPH de 150 µMol TEAC/100g en pulpa de maracuyá en su estado maduro e indican que el maracuyá es una fuente potencial de beneficios para la salud. PARDO et al. (2017) sostienen que los componentes bioactivos responsables de la actividad antioxidante en la pulpa de maracuyá son los flavonoides, fenoles y taninos, asimismo indican que estos compuestos son referidos a las formulaciones para bebidas funcionales. RICHELLE et al. (2001) sostienen que los flavonoides y otros fenoles tienen una importante actividad antioxidante con respecto a la vitamina C y E, asimismo indican que la actividad antioxidante de estos compuestos depende principalmente de la estructura individual y número de grupos hidroxilo. 4.4. Evaluación de la actividad antioxidante de la bebida 4.4.1. Capacidad para inhibir el radical 1,1 diphenyl - 2 - picryl - hydrazyl (DPPH) Los resultados se reportan en el Cuadro 10 y las Figura 8.
  • 54. 42 Cuadro 10. Actividad antioxidante (DPPH) de la bebida funcional Tratamientos Actividad antioxidante DPPH (µMol TEAC/100mL) σ CV R1 R2 R3 Promedio T1 N. D N. D N. D 0 0 0 T2 N. D N. D N. D 0 0 0 T3 4,76 4,56 4,56 5,00a 0,12 2,49 T4 14,92 14,52 13,52 14,66b 0,72 5,01 T5 15,32 16,11 14,72 15,33b 0,70 4,55 (N.D: No Detectado), Valores de la actividad antioxidante DPPH de la bebida sin agua de arroz y CMC, indican diferencia estadísticamente significativa (P≤0.05). 0 2 4 6 8 10 12 14 16 T1 T2 T3 T4 T5 0 0 05 14 15 Actividad antioxidante DPPH (uMol TEAC/100 mL) TRATAMIENTOS Figura 8: Actividad antioxidante DPPH de los tratamientos en estudio
  • 55. 43 Se encontró actividad antioxidante en 3 tratamientos (T3, T4, T5), es decir en estos tratamientos las moléculas responsables de dicha actividad antioxidante se manifestaron en mayor concentración. Los resultados fueron procesados estadísticamente donde se encontró diferencia significativa (Anexo A-II), para ello se realizó la comparación de los promedios mediante la prueba Tukey (p≤0,05) donde la mayor capacidad antioxidante se encontró en T5 (15,33 µMol TEAC/100mL), resultados inferiores a lo reportado por BELTRAN y URCIA (2018) con una actividad antioxidante DPPH entre 2517,5 µMol TEAC/100 mL y 592,37 µMol TEAC/100 mL, dichos investigadores indican que la actividad antioxidante depende principalmente de la materia prima que se utiliza en la formulación, así mismo señalan que las temperaturas altas, diluciones, exposición de la pulpa al medio ambiente son factores directos para el bajo contenido de actividad antioxidante. Valores superiores reportaron MAIA et al. (2019), estos autores estudiaron bebidas de ciruela con una concentración del 30% de pulpa encontraron 78,31 µMol TEAC/100mL, cereza con 30% de pulpa (108,27 µMol TEAC/100mL), uva con 30 % de pulpa (26,43 µMol TEAC/100mL), la diferencia con los resultados de la presente investigación se debe a las concentraciones de la pulpa, además SATTAR et al. (2019) sostienen que los métodos convencionales de pasteurización tiene un efecto significativo en el bajo contenido de actividad antioxidante, recomiendan métodos con ultrasonido ya que con esta técnica la actividad antioxidante aumenta con el tiempo. Valores inferiores son reportados por CLÍMACO et al. (2019), quienes estudiaron 3 formulaciones de bebidas mixtas de Cupuassu y té verde,
  • 56. 44 determinaron una actividad antioxidante DPPH de (14 µMol TEAC/100mL y 9 µMol TEAC/100mL). BURGOS y ESCOBEDO (2019) señalan que la disminución en la actividad antioxidante se debe a la cantidad de agua adicionadas durante la estandarización, argumento que fue corroborado en esta investigación. 4.4.2. Capacidad de inhibir el catión 2,2 - azinobis (3 - etilbenzotiazoline - 6 ácido sulfónico) (ABTS•+). Los resultados de la capacidad para inhibir el radical ABTS•+ se muestran en el Cuadro 11, estos datos evaluados estadísticamente mostraron diferencia altamente significativa y mediante la prueba de Tukey (P<0,05) se estableció que el tratamiento que tiene mayor capacidad de inhibición es el T5 675 % de agua y 25 % de pulpa de maracuyá) con una media de (65 µMol TEAC/100mL). Cuadro 11. Actividad antioxidante (ABTS•+) de la bebida funcional Tratamientos Actividad antioxidante ABTS•+ (µMol TEAC/100mL) σ CV R1 R2 R3 Promedio T1 N. D N. D N. D 0 0 0 T2 N. D N. D N. D 0 0 0 T3 8,89 8,26 8,57 8,66a 0,32 3,70 T4 28,85 30,76 34,88 31,66b 3,08 9,77 T5 59,59 66,56 67,83 65,00c 4,44 6,86 (N.D: No Detectado), Valores de la actividad antioxidante ABTS•+de la bebida, indican diferencia estadísticamente significativa (P≤0.05).
  • 57. 45 Figura 9: Actividad antioxidante de los tratamientos frente al radical libre ABTS•+ Estos valores son inferiores a los reportados por RIOJA et al. (2018) quienes determinaron la capacidad antioxidante ABTS de una bebida no láctea a base de quinua encontrando un valor de 176,1 µMol TEAC/ L, asimismo sostienen que las bebidas con actividad antioxidante son una buena opción para su consumo. Por otro lado, LONDOÑO et al. (2013) reportan valores de actividad antioxidante ABTS de 3424,0 a 2373, 5 µMol TEAC/100 mL, afirman que el método ABTS es más sensible a los cambios en la actividad antioxidante ya que los componentes responsables de la actividad antioxidante son más susceptibles al tiempo de almacenamiento. ROJAS et al. (2017) determinaron la capacidad antioxidante ABTS de un néctar de tomate de árbol reportando 200 µMol TEAC/100 mL. PULIDO et al. (2003) reportan 152 µMol TEAC/100 mL en jugo de naranja. 0 10 20 30 40 50 60 70 T1 T2 T3 T4 T5 0 0 8.66 31.66 65 Actividad antioxidante ABTS (uMol TEAC/100 mL) TRATAMIENTOS
  • 58. 46 En los tratamientos 1 y 2 no se determinó actividad antioxidante, al respecto KUSKOSKI et al. (2005) manifiestan que la actividad antioxidante de las bebidas depende principalmente de la concentración de los componentes o extractos. Sin embargo, SANTANDER et al. (2017) sostienen que la concentración del jugo o pulpa de frutas en las bebidas no tiene influencia en la actividad antioxidante del producto final. REŽEK et al. (2017) evaluaron la actividad antioxidante en néctar de arándanos encontrando valores de 181,492 a 192,445 µMol TEAC/100mL, valores mayores a los obtenidos en la presente investigación, esto puede deberse a que en su estudio aplicaron otra tecnología en el procesamiento (ultrasonido de potencia – termosonicación), esta diferencia también puede deberse al uso de arándanos como materia prima. La capacidad para inhibir el radical libre ABTS de la bebida en estudio fue mayor a los valores reportados por CLÍMACO et al. (2019) quienes indican valores de 47 µMol TEAC/100 mL, 46 µMol TEAC/100 mL y 42 µMol TEAC/100 mL para bebidas mixtas de cupuassu y té verde, sin embargo, fueron inferiores a lo reportado por BAZALAR et al. (2020), quienes estudiaron un néctar de fruto de Physalis peruviana L, determinando 348 µMol TEAC/100 mL. 4.5. Evaluación sensorial de la bebida Los promedios de los resultados de la evaluación sensorial por atributos evaluados en los diferentes tratamientos se muestran en el Cuadro 12.
  • 59. 47 Cuadro 12. Resultados de la evaluación de la aceptabilidad sensorial Atributos T1 T2 T3 T4 T5 Aroma 5,53 ± 0,95a 5,28 ± 1,13a 5,75 ± 1,08a 5,90 ± 1,26a 6,96 ± 0,40b Color 4,87 ± 1,22a 5,53 ± 1,06a 5,93 ± 1,00ab 6,28 ± 1,22bc 7,03± 1,44bc Sabor 4,62 ± 1,15a 4,40 ± 1,39a 4,37 ± 1,55a 4.93 ± 1,87a 7,12 ± 2,17b Textura 5,28 ± 1,42a 5,28 ± 1,44a 5,21 ± 1,37a 5,71 ± 1,05b 6,25 ± 1,29b Apariencia 4,78 ± 1,34a 5,37± 1,00ab 5,68 ± 1,31b 5,96 ± 1,09b 6,93 ± 1,35bc Valores de la misma columna con súper índices diferentes presentan diferencia estadísticamente significativa La escala hedónica de 9 puntos fue adaptada de JAEKEL et al. (2010), que fue usada por ALFARO (2019) en su trabajo “diseño de una bebida funcional con capacidad antioxidante a base de pulpa de mango (Mangifera indica l.), noni (Morinda citrifolia) y aguaymanto (Physalis peruviana l.)”. Los puntajes de los atributos oscilan de 4,37 a 7,12. ADELOYE y AGBOOLA (2020) reportan promedios desde 6,60 hasta 7,20 en una escala hedónica de 9 puntos, los autores señalan que la aceptabilidad por parte de los consumidores aumenta de acuerdo con la concentración de fruta en la bebida, esta afirmación se corroboró en la investigación ya que el tratamiento más aceptable fue el que tuvo mayor porcentaje de pulpa de maracuyá. En la Figura 10 se presenta el perfil sensorial de los tratamientos.
  • 60. 48 Finalmente, con los resultados de los datos en el software STATGRAPHICS CENTURION, versión 15 y el grafico radial se concluye que el tratamiento con mejores atributos sensoriales es el TRATAMIENTO 5, con las concentraciones de 75% de agua de arroz y 25% de pulpa de maracuyá. 4.6. Caracterización fisicoquímica de la bebida funcional Los resultados de la caracterización fisicoquímica de la bebida funcional más aceptada sensorialmente y con mayor actividad antioxidante (T5) se muestran en el Cuadro 13. 0 1 2 3 4 5 6 7 AROMA COLOR SABOR TEXTURA APARIENCIA T1 T2 T3 T4 T5 Figura 10: Perfil sensorial de los tratamientos
  • 61. 49 Cuadro 13. Caracterización fisicoquímica de la bebida funcional Análisis Resultado Humedad (%) 83,8 Ceniza (%) 0,57 Grasa (%) 0,12 Proteína (%N x 6,25) 2,50 Fibra cruda (%) 0.20 Carbohidratos (%) 12.81 pH 3,40 Acidez titulable (%) 1,95 °Bx 3,00 El contenido de humedad de la bebida fue de 83,8%, este valor es inferior a lo reportado por ROJAS et al. (2017) quienes indican 89,45%. El contenido de proteínas fue de 2,5%, este valor es superior a lo reportado por VALENCIA et al. (2015) quienes determinaron 2,03 %. ENCINA et al (2011), sostiene que el contenido de proteínas depende principalmente de la materia prima usada en la formulación, además indica que un factor importante es la dilución de pulpa en agua. Según indica la Norma Técnica Peruana (NTP 203.110-2009) el valor del pH de bebidas, jugos y néctares debe ser inferior a 4,5, en esta investigación se cumple con esta disposición ya que el tratamiento 5 que tuvo mayor aceptación por los panelistas tuvo un pH de 3,40.
  • 62. 50 La acidez que se obtuvo fue de 1,95%, este valor es superior a lo reportado por JUAREZ et al. (2016), quienes determinaron una acidez de 1,59% e indican que el contenido de acidez depende de la acidez de los componentes de la bebida. OLIVEIRA et al (2018), reportan valores de 20,0 a 20,4 °Bx para bebidas a base de suero y extracto de soya, en este estudio se determinó 3,0 °Bx, esto se debe al uso de la Stevia como edulcorante. 4.7. Evaluación de la bebida durante el almacenamiento. El Tratamiento 5 (75% de agua de arroz y 25% de pulpa de maracuyá) fue llevado a almacenamiento refrigerado por 2 meses para la evaluación microbiológicamente de pH y °Bx. 4.7.1. Análisis microbiológico Los resultados del análisis microbiológico se muestran en el Cuadro 14. Cuadro 14. Resultados de la evaluación microbiológica en el almacenamiento 0 15 30 45 60 NTS 071 MINSA/DIGESA – V.01 Hongos y levaduras (UFC/g) <10 <10 <10 <10 <10 10/mL Coliformes totales (NMP/g) <3 <3 <3 <3 <3 <3/mL Aerobios mesofilos <102 <102 <102 <102 <102 102/mL Fuente: Elaboración propia, resultados en base a la Norma Sanitaria 071 – MINSA/DIGESA, que establece los criterios microbiológicos de calidad sanitaria e inocuidad para los alimentos y bebidas de consumo humano. Días M.O
  • 63. 51 AMPOFO-ASIAMA y QUAYE (2019) recomiendan que el almacenamiento para bebidas debe ser a 4 °C, respecto a las condiciones de almacenamiento de jugo de guanábana reportaron un incremento significativo de aerobios mesófilos después de 1,5 semanas de almacenamiento a 10 y 25 °C, además indican que el pH es una variable importante para la proliferación de microorganismos en las bebidas, por lo tanto, esta variable debe ajustarse a las recomendaciones de las normas vigentes. HU et al. (2020) estudiaron la seguridad alimentaria durante almacenamiento refrigerado de jugo de jabuticaba en la cual no reportaron presencia de Coliformes expresados en UFC/mL, en esta investigación no se encontró presencia de esta bacteria durante los 2 meses de almacenamiento a 4 °C; por lo tanto, se concuerda con los resultados de los autores y se cumple lo establecido con la norma sanitaria. EMELIKE y OBINNA (2020) reportan la proliferación de hongos en jugo de anacardo a los 7 días de almacenamiento a 4 °C, en esta investigación se determinó presencia de estos microorganismos, pero en mínima proporción; este conteo se encontraba inferior al límite recomendado por la norma técnica vigente. Con respecto a la proliferación de hongos y levaduras, GHOSH et al. (2019) recomiendan usar la técnica de ultrafiltración ya que la levadura y el hongo no pueden atravesar la membrana, es por ello que en su estudio el recuento fue nulo para el jugo ultrafiltrado (hasta el día 60), además sostienen que los recuentos de microorganismos aumentan según el periodo y las condiciones de almacenamiento.
  • 64. 52 4.7.2. Evaluación del pH Los resultados de la evaluación del pH de la bebida durante el almacenamiento se muestran en el Cuadro 15 y en la Figura 11. Cuadro 15. Resultados de la evaluación del pH durante el almacenamiento. Días pH T °C 0 3,40 27,3 15 3,50 25,1 30 3,51 26,8 45 3,52 27,0 60 3,54 26,3 Figura 11: Variación del pH de la bebida en el almacenamiento El valor del pH varió de 3,40 a 3,54 mostrando un mínimo incremento en los primeros 15 días para posteriormente mantenerse estable hasta el día 60 3.38 3.40 3.42 3.44 3.46 3.48 3.50 3.52 3.54 3.56 0 10 20 30 40 50 60 70 pH DIAS EVALUADOS
  • 65. 53 de almacenamiento. VALENCIA et al. (2015) sostienen que el incremento del pH en los primeros días de almacenamiento se debe al efecto conjunto de los componentes, esta misma tendencia fue reportado por FRANCO et al. (2016) quienes evaluaron el efecto del tiempo de almacenamiento sobre las características fisicoquímicas, antioxidantes y anti proliferativa de néctar de agraz, reportando valores para el pH de 3,06 a 3,25 e indican que el tiempo de almacenamiento no alteró esta variable. AL-HINDI y ABD El GHANI (2020), reportan un pH de 4,03 a los 30 días de almacenamiento de una bebida a base de granada. SANTANDER et al. (2017) en su trabajo evaluación de propiedades antioxidantes y fisicoquímicas de una bebida mixta durante almacenamiento refrigerado determinaron que el valor del pH se mantuvo constante durante 28 días de almacenamiento, al respecto MAMANI (2017) recomienda que el valor del pH debe mantenerse estable durante el almacenamiento para evitar la fermentación que es uno de los defectos más comunes en la elaboración de bebidas. AMPOFO et al. (2020) estudiaron una bebida de Burkina reportando un pH 3,47 a los 15 días de almacenamiento a 4 °C, estos resultados son similares a los obtenidos en la presente investigación (3,50 en 15 días de almacenamiento refrigerado). JABEEN et al. (2019) evaluaron el efecto de la Stevia en una bebida de guayaba reportando un valor del pH a los 60 días de almacenamiento de 3,82, valor superior al de esta investigación.
  • 66. 54 4.7.3. Evaluación de los °Bx Los resultados de la evaluación de los °Bx se muestran en el cuadro 16. Cuadro 16: Evaluación de los °Bx durante el almacenamiento. Días evaluados °Bx 0 3,00 15 3,00 30 3,00 45 2,50 60 2,00 Los °Bx de la bebida fueron bajos 2 a 3 °Bx durante 60 días de almacenamiento refrigerado debido a que la bebida fue edulcorada con Stevia, los °Bx detectados por el refractómetro son de la pulpa de maracuyá, en el Cuadro 8 se reportó 12 °Bx en la pulpa de maracuyá que, al ser mezclada con el agua de arroz disminuyó a 3 °Bx. SALAR et al (2020) evaluaron una bebida de cítricos y maqui edulcorada con Stevia reportando 7,7 °Bx a los 90 días de almacenamiento a 4 °C protegido de la luz. SANTANA et al. (2020) reportan 4,80 °Bx en jugo de marañón clarificado a los 28 días de almacenamiento. AHMAD et al. (2020) indican que la Stevia es ampliamente utilizada para sustituir la sacarosa así mismo como ingrediente para alimentos funcionales.
  • 67. 55 V. CONCLUSIONES - El arroz presentó las siguientes características: Humedad (11,16%), ceniza (0,34%), grasa (0,52%), fibra cruda (0,71%), proteína (6,3%), carbohidratos (80,97%). La pulpa de maracuyá: Humedad (83,09%), ceniza (0,66%), grasa (80,91%), proteína (1,8%), fibra cruda (0,3%), carbohidratos (13,24%), pH (2,8), °Bx (12,0), Acidez titulable, % de ácido cítrico (4,33%). - La actividad antioxidante DPPH del maracuyá fue 119,36 (µMol TEAC/100g), ABTS 139,44 (µMol TEAC/100g), de los tratamientos: DPPH de 5 a 15,33 µMol TEAC/100 mL, ABTS de 8,66 a 65,00 µMol TEAC/100 mL. - La bebida funcional más aceptada y con mayor actividad antioxidante fue la elaborada con 75% de agua de arroz y 25% de pulpa de maracuyá, calificada como “me gusta bastante” en aroma, color, sabor y apariencia y “me gusta ligeramente” en textura. - La bebida más aceptada presentó las siguientes características: Humedad (83,8 %), ceniza (0,57%), grasa (0,12%), proteína (2,5%), fibra cruda (0,2%), carbohidratos (12,81%), pH (3,4), Acidez titulable (1,95%), °Bx (3). - El análisis microbiológico de la bebida almacenada a 4 °C durante 2 meses indica que es apto para su consumo. El pH varió de 3,34 a 3,53 encontrándose dentro del rango establecido para bebidas, los °Bx variaron de 2 a 3° durante el almacenamiento.
  • 68. 56 VI. RECOMENDACIONES En vista de los excelentes resultados obtenidos en la presente investigación, es conveniente continuar estudiando la bebida, recomendándose: - Evaluar el color de la bebida (Colorimetría). - Evaluar la estabilidad y vida útil a diferentes temperaturas de almacenamiento. - Realizar el estudio de mercado para su comercialización. - Utilizar mayor concentración de CMC y homogenizar para evitar la separación de fases, debido a que la pulpa de maracuyá suele precipitarse.
  • 69. 57 VII. ABSTRACT In order obtain and evaluate a functional drink made from rice water, flavored with passion fruit, and sweetened with stevia, a physicochemical characterization of the rice, passion fruit pulp, and of the most accepted drink was done. Five treatments were elaborated with different concentrations of rice water (75, …, 90. 95%) and passion fruit pulp (25, …, 10, 5%), and a constant concentration of stevia. They were evaluated for the antioxidant activity (DPPH and ABTS) and their sensory acceptance, with the goal of determining the treatment which has the greatest antioxidant activity and the greatest acceptance. While being stored for two months at 4°C, the microbiological, pH and °Bx analyses were done. The rice presented the following characteristics: humidity (11.16%), ash (0.34%), fat (0.52%), raw fiber (0.71%), protein (6.3%), and carbohydrates (80.97%). For the passion fruit pulp, they were: humidity (83.09%), ash (0.66%), fat (80.91%), protein (1.8%), raw fiber (0.3%), carbohydrates (13.24%), pH (2.8), °Bx (12), titratable acidity (4.33% citric acid), DPPH antioxidant activity 119.36 (µMol TEAC/100g), and ABTS 139.44 (µMol TEAC/100g). The functional drink presented the following characteristics: humidity (83.8%), ash (0.57%), fat (0.12%), protein (2.5%), raw fiber (0.2%), carbohydrates (12.81%), pH (3.4), titratable acidity (1.95%), and °Bx (3). The treatment with 75% rice water and 25% passion fruit pulp presented the greatest inhibition capacity for the DPPH radical (15.33 µMol TEAC/100 mL), the ABTS radical (65 µMol TEAC/100 mL) and the greatest sensory acceptance. The microbiological evaluation after storage indicated that it is within the required standards. The pH varied from 3.4 to 3.54 and the °Bx from 2 to 3.
  • 70. 58 VIII. REFRENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ADELOYE, B., AGBOOLA, R. 2020. Propiedades bioactivas, composición química y aceptación sensorial de mezclas de jugos de naranja y langosta africana (Parkia Biglobosa). Revista de ciencia y tecnología culinarias, 1–18. doi: 10.1080 / 15428052.2020.1808135. ADEYEYE, E., AREMU, M. 2017. Chemical composition of the raw fruit coat, seed and pulp of passion fruit (Passiflora edulis). Journal Trends in Science & Tecnology,2, 334-341. AHMAD, J., KHAN, I., BLUNDELL, R., AZZOPARDI, J., MAHOMOODALLY, M. 2020. Stevia rebaudiana Bertoni.: an updated review of its health benefits, industrial applications and safety. Trends in Food Science & Technology. doi: 10.1016/j.tifs.2020.04.030 ALFARO, A., ALONSO, A. 2019. Evaluación de la aceptabilidad de un néctar de mango-maracuyá (Mangifera indica-Passiflora edulis) enriquecida con proteína (albumen) y Sacha Inchi (Plukenetia volubilis). ALFARO, C. 2019. Diseño de una bebida funcional con capacidad antioxidante a base de pulpa de mango (Mangifera indica L.), noni (Morinda citrifolia) y aguaymanto (Physalis peruviana l.). AL-HINDI, R., ABD El GHANI, S. 2020. Producción de bebidas lácteas fermentadas funcionales suplementadas con extracto de cáscara de
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  • 80. 68 aromatizada con chocolate mediante un diseño simplex-centroide. Ciencia y tecnología de los alimentos, 38 (3), 413-420. PARDO, A. 2015. Evaluación de la capacidad antioxidante y compuesto fenólicos en la pulpa de la maracúya (Passiflora edulis) (Bachelor's thesis, Machala: Universidad Técnica de Machala). PARDO, A., MATUTE, L., ECHAVARRIA, A. 2017. Determinación de compuestos bioactivos y actividad antioxidante de la pulpa de maracuyá (Passiflora edulis). // Determination of bioactive compounds and antioxidant activity of the passion fruit pulp (passiflora edulis). FACSALUD-UNEMI, 1(1), 5-11. PARRA H., RICARDO A., BARRERA R., LUIS J., RODRÍGUEZ P., DIANA C. 2015. Nota de la mezcla de avena, mango y Stevia en un yogur elaborado a partir de una mezcla de leche semidescremada de cabra y de vaca. Ciencia y Tecnología Agropecuaria, 16 (2), 167-179. [Fecha de consulta 6 de marzo de 2020]. ISSN:0122-8706. Disponible en: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=4499/449944865002. POKORNÝ, J. 2007. ¿Son los antioxidantes naturales mejores y más seguros que los antioxidantes sintéticos? Revista europea de ciencia y tecnología de lípidos, 109 (6), 629-642. PUENTE, M., ZENAYDA, R., QUIROZ, Y. 2017. Investigación para la cuantificación de ácido ascórbico en la elaboración de una bebida de noni (Morinda Citrifolia) con maracuyá (Passiflora Edulis).
  • 81. 69 PULIDO, R., HERNANDEZ, M., SAURA, F. 2003. Contribución de las bebidas a la ingesta de antioxidantes lipofílicos e hidrofílicos en la dieta española. Revista europea de nutrición clínica, 57 (10), 1275-1282. RE, R., PELLEGRINI, N., PROTEGGENTE, A., PANNALA, A., YANG, M. y RICE, E. C. 1999. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radical Biol. Med., USA. 26(9-10):1231-1237. REŽEK, A., ŠIMUNEK, M., ZEKO, A., HERCEG, Z; VUKUŠIĆ, T. 2017. Parámetros sensoriales de la lengua antioxidantes, de calidad y electrónicos del néctar de arándano termosonizado. Ciencia innovadora de alimentos y tecnologías emergentes, 44, 202–211. doi: 10.1016 / j. ifset.2017.04.015. RICHELLE, M., TAVAZZI, I., OFFORD, E. 2001. Comparación de la actividad antioxidante de bebidas polifenólicas consumidas habitualmente (café, cacao y té) preparadas por taza. Revista de química agrícola y alimentaria, 49 (7), 3438-3442. RIOJA, A., VIZALUQUE, B., ALIAGA, R., TEJEDA, L., BOOK, O., MOLLINEDO, P., PEÑARRIETA, J. 2018. Determinación de la capacidad antioxidante total, fenoles totales, y la actividad enzimática en una bebida no láctea en base a granos de Chenopodium quinoa. Revista Boliviana de Química, 35(5), 168-176. RODRÍGUEZ, L., LÓPEZ, L., GARCÍA, M. 2010. Determinación de la composición química y actividad antioxidante en distintos estados de madurez de frutas de consumo habitual en Colombia, mora (Rubus glaucus B.), maracuyá (Passiflora edulis S.), guayaba (Psidium guajava
  • 82. 70 L.) y papayuela (Carica cundinamarcensis J.). Alimentos Hoy, 19(21), 35-42. RODRIGUEZ, M. 2007. Determinación de la Composición Química y Propiedades Físicas y Químicas del Pulido de Arroz (Oryza sativa L.). Tesis Lic.en Ciencia de Alimentos. Valdivia, Chile. Universidad Austral de Chile. 52 p. RODRÍGUEZ, R. 2013. Efecto de la aplicación de siete niveles de extracto de algas marinas sobre las características agronómicas y rendimiento del cultivo de arroz (Oryza sativa L.) (Bachelor's tesis, Facultad de Ciencias Agrarias Universidad de Guayaquil. ROJAS, D., REPO DE CARRASCO, R., ENCINA R. 2017. Determinación de la máxima retención de compuestos bioactivos y capacidad antioxidante en el néctar de tomate de árbol (Solanum betaceaum Cav.). Revista de la Sociedad Química del Perú, 83(2), 174-186. ROJAS, R. 2019. Elaboración de néctar tropical de granadilla (Passiflora ligularis) con maracuyá (Passiflora edulis) edulcorado con stevia (Stevia rebaudiana). SALAR, J., AGULLÓ, V., GARCÍA, C., DOMÍNGUEZ, R. 2020. Stevia vs. sacarosa: Influencia en el contenido fitoquímico de una bebida de cítricos y maqui: un estudio de vida útil. Alimentos, 9 (2), 219. SALAZAR, H., BARAZARTE, H., PADUA, M., ESTANGA, M. 2019. Evaluación del proceso de parbolizado y calidad de las variedades de Arroz Payara 1FL y SD20A. Agroindustria, Sociedad Y Ambiente, 2(13), 4-23.
  • 83. 71 SALVADOR, R., SOTELO, M., PAUCAR, L. 2014. Estudio de la Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) como edulcorante natural y su uso en beneficio de la salud. Scientia Agropecuaria, 5(3), 157-163 p. SANTANA, V., SANTOS, C., SANTANA, A., DE OLIVEIRA, G., DE ALMEIDA, B, DE LIMA, TM., EGEA, B. 2020. Parámetros de calidad y perfil sensorial del jugo de marañón clarificado “Cerrado” suplementado con Sacharomyces boulardii y diferentes edulcorantes. LWT, 109319. doi: 10.1016 / j.lwt.2020.109319 SANTANDER, M., OSORIO, O., MEJÍA, D. 2017. Evaluación de propiedades antioxidantes y fisicoquímicas de una bebida mixta durante almacenamiento refrigerado. Revista de Ciencias Agrícolas,34(1), 84 97. SATTAR, S., IMRAN, M., MUSHTAQ, Z., AHMAD, H., HOLMES, M., MAYCOCK, J.; MUHAMMAD, N. 2019. Calidad funcional de bebida optimizada a base de melocotón desarrollada mediante la aplicación de procesamiento ultrasónico. Ciencia de los alimentos y nutrición, 7 (11), 3692-3699. SEGURA, O., LAZCANO, M., KAMMAR, A., VERA, O., AGUILAR, P., RAMÍREZ, J., NAVARRO, R. 2020. Use of coconut water (Cocus nucifera L) for the development of a symbiotic functional drink. Heliyon, 6(3): e03653. doi:10.1016/j.heliyon.2020.e03653 SCHERER, R., GODOY, TH. 2009. Antioxidant activity index (AAI) by the 2,2- diphenyl-1-picrylhydrazyl method. Food Chem., Campinas, Brazil. 112(3):654-658.
  • 84. 72 SILVA, D., BECKER, S., SILVA, D., SOARES, S., CALIARI, M., DAMIANI, C. 2015. Bebidas mistas de extratos de arroz com maracujá e mamão. SOARES, J., ZACZUK P., CALIARI, M., VELASCO, P., CUNHA, R., TAVARES, W. 2010. Bebidas saborizadas obtidas de extratos de quirera de arroz, de arroz integral e de soja. Ciencia e Agrotecnologia, 34(2), 407-413. https://dx.doi.org/10.1590/S1413-70542010000200019}. TIRADO, F., MONTERO, M., ACEVEDO, D. 2015. Aceptabilidad Sensorial y Calidad Microbiológica de Bebidas a Base de Arroz y Plasma Bovino y Porcino. Información tecnológica, 26(6), 45-54 p. TORRES, N., GÉLVEZ, V., AYALA, M. 2019. Elaboración de una bebida de flor de jamaica con pretratamiento de sonicación (Hibiscus sabdariffa) endulzada con estevia (Stevia rebaudiana B.) y enriquecida con aloe vera. infometric@-serie ingeniería, básicas y agrícolas. UREÑA, PD., ARRIGO, H., GIRON M. 1999. Evaluación sensorial de los alimentos, Aplicación didáctica, 1 ed., Lima, Perú, edt. Agraria. p. 95 -99. VALENCIA, A., LILIANA P., LANDER S., TAMAYO, V. 2015. Formulación y caracterización de bebidas nutricionales con base a zapallo y lactosuero, enriquecidas con avena y maracuyá. Enfoque UTE, 6 (4), 55-66. [Fecha de Consulta 24 de noviembre de 2020]. ISSN. Disponible en: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=5722/572260849004.
  • 86. 74 A-I Formato de evaluación sensorial PRUEBA DE MEDICION DEL GRADO DE SATISFACCION Nombre:………………………………………………………………………….………. Fecha:…………………………………Hora:…………………………………………... Instrucciones: A continuación, se presentan 5 tratamientos de una bebida funcional a base de agua de arroz, saborizada con maracuyá y edulcorada con Stevia. Pruebe de izquierda a derecha e indique su nivel de satisfacción con respecto a las características que cada uno de los tratamientos contiene. Coloque el número de acuerdo a la escala que se encuentra indicado en la parte inferior Muestra Aroma Color Sabor Textura Apariencia Descripción valor Me gusta muchísimo (9) Me gusta mucho (8) Me gusta bastante (7) Me gusta ligeramente (6) Ni me gusta ni me disgusta (5) Me disgusta ligeramente (4) Me disgusta bastante (3) Me disgusta mucho (2) Me disgusta muchísimo (1) Comentarios y sugerencias: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………….……… Fuente: Adaptado de JAEKEL, et al (2010).
  • 87. 75 A-II Curva estándar de trolox para el radical DPPH A-III Curva estándar de trolox para el radical ABTS
  • 88. 76 A-IV. ANOVA para ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE DPPH por TRATAMIENTOS Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P Entre grupos 690.667 4 172.667 1295.00 0.0000 Intra grupos 1.33333 10 0.133333 Total (Corr.) 692.0 14 A-V. T1 T2 T3 T4 T5 Medias y 95.0% de Tukey HSD TRATAMIENTOS -1 2 5 8 11 14 17 ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE Gráfico de medias para ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE DPPH
  • 89. 77 A-VI ANOVA para ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE por MARACUYÁ Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P Entre grupos 36.3333 2 18.1667 0.09 0.9165 Intra grupos 607.0 3 202.333 Total (Corr.) 643.333 5 A-VII R1 R2 R3 Medias y 95.0% de Tukey HSD MARACUYÁ 96 116 136 156 176 ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE Gráfico de medias para la actividad antioxidante DPPH y ABTS de la pulpa de maracuyá
  • 90. 78 A-VIII. ANOVA para ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE ABTS por TRATAMIENTOS Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P Entre grupos 9251.6 4 2312.9 403.41 0.0000 Intra grupos 57.3333 10 5.73333 Total (Corr.) 9308.93 14 A-IX T1 T2 T3 T4 T5 Medias y 95.0% de Tukey HSD TRATAMIENTOS -4 16 36 56 76 ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE ABTS Gráfico de medias para ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE ABTS
  • 91. 79 A-X ANOVA para AROMA por TRATAMIENTOS Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P Entre grupos 53.85 4 13.4625 12.41 0.0000 Intra grupos 168.125 155 1.08468 Total (Corr.) 221.975 159 A-XI Gráfico de medias para el ATRIBUTO AROMA T1 T2 T3 T4 T5 Medias y 95.0% de Tukey HSD TRATAMIENTOS 4.9 5.4 5.9 6.4 6.9 7.4 AROMA
  • 92. 80 A-XII ANOVA para COLOR por TRATAMIENTOS Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P Entre grupos 83.4625 4 20.8656 17.69 0.0000 Intra grupos 182.781 155 1.17923 Total (Corr.) 266.244 159 A-XIII Gráfico de medias para el ATRIBUTO COLOR T1 T2 T3 T4 T5 Medias y 95.0% de Tukey HSD TRATAMIENTOS 4.4 5.4 6.4 7.4 8.4 COLOR
  • 93. 81 A-XIV ANOVA para SABOR por TRATAMIENTOS Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P Entre grupos 171.5 4 42.875 22.44 0.0000 Intra grupos 296.094 155 1.91028 Total (Corr.) 467.594 159 A-XV Gráfico de medias para el ATRIBUTO SABOR T1 T2 T3 T4 T5 Medias y 95.0% de Tukey HSD TRATAMIENTOS 3.8 4.8 5.8 6.8 7.8 SABOR
  • 94. 82 A-XVI ANOVA para TEXTURA por TRATAMIENTOS Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P Entre grupos 24.725 4 6.18125 4.01 0.0040 Intra grupos 238.875 155 1.54113 Total (Corr.) 263.6 159 A-XVII Gráfico de medias para el ATRIBUTO TEXTURA T1 T2 T3 T4 T5 Medias y 95.0% de Tukey HSD TRATAMIENTOS 4.7 5.1 5.5 5.9 6.3 6.7 TEXTURA
  • 95. 83 A-XVIII ANOVA para APARIENCIA por TRTAMIENTOS Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P Entre grupos 81.3125 4 20.3281 14.96 0.0000 Intra grupos 210.688 155 1.35927 Total (Corr.) 292.0 159 A-XIX Gráfico de medias para el ATRIBUTO APARIENCIA T1 T2 T3 T4 T5 Medias y 95.0% de Tukey HSD TRTAMIENTOS 4.3 5.3 6.3 7.3 8.3 APARIENCIA
  • 96. 84 A-XX: Panel Fotográfico Materia prima: Maracuyá, Arroz y Stevia en polvo. Agua de arroz y Pulpa de maracuyá
  • 97. 85 Evaluación de la actividad antioxidante y evaluación sensorial Panelistas durante la evaluación sensorial
  • 98. 86 Evaluación del pH y análisis microbiológico Crecimiento de microorganismos aerobios, hongos y levaduras a los 60 días de almacenamiento