XII CONGRESO NACIONAL DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS 6 noviembre 2012
Y CA CARA RAC CTERI RIZA ZACI CIÓ ÓN DE UNA BEBIDA ENERGÉTICA A PARTIR DE SÁBILA ( Aloe vera ) CON MARACUYÁ ( Passiflora edulis ) Y MIEL DE “ELABORACIÓN
ABEJAS”
I. INTRODUCC INTRODUCCIÓN IÓN La sábil ilaa ( Aloe vera) es un unaa pl plan anta ta con ca cara ract cter erís ísti tica cass medicinales conocida a nivel mundial. Este reconocimiento se fundamenta, sobre todo, en las investigaciones que han avalado sus beneficios curativos, cosméticos y alimenticios. El maracuyá se caracteriza por ser una fruta de cuya pulpa se obtiene obtiene un jugo de sabor mu muy y agradable, agradable, alto en vitam vitamina ina C. Por Por su sab sabor or intenso, intenso, aroma aroma y su alta alta acidez, acidez, esta esta fru fruta ta constituye una base fuerte para bebidas industrializadas.
Para di Par disf sfrrut utaar de los be bene nefi fici cios os de la sá sábi billa se elaboró una bebida que da energía al cuerpo, utilizando utili zando la bo bon n dad del gel del aloe vera con el jugo jug o de maracuyá y como edulcorante la miel de abejas.
Esta bebida energética tiene buen sabor, color y olor agr grad adab ablle; es na nattur ural al,, pue ued de se serr co cons nsum umiida co con n propósitos propósi tos preventivos prevent ivos y de reforza r eforzamiento miento del sistema inmunológico y para elevar la energía del cuerpo.
SÁBILA La planta de Aloe vera es originaria de África, específicamente de la península de Arabia. Su nombre genérico Aloe proviene del término ára rabe be alloe oehh qu quee sign gniifificca su susstanc nciia br brililllant ntee y ama marg rgaa, se le denomina también con el nombre de sábila; ésta y otras variantes se debe a la deformación del vocablo árabe Çabila que significa planta espinosa. Al continente americano americano fue introduc introducida ida por Crist Cristóbal óbal Colón en los tiempos del descubrimiento de América, debido a que éste la utilizaba como como medicina para su tripulación.
DESCRIPCIÓN BOTÁNICA Elespuru (2003) indica que es una planta parecida al maguey, con hojas suculentas, carnosas, lanceoladas de 30-60 cm de largo, 8 cm de ancho y 5 cm de grueso con bordes dentados espinosos, más o menos acanaladas, dispuestas en rosetas de cuyo centro nace el tallo floral; las flores son tubulares y de color rojo.
El Aloe Vera es una planta de gran interés medicinal utilizada como tal desde hace más de 3000 años. De alrededor de 300 especies de Aloe, se ha demostrado científicamente que son cuatro tipos los que presentan mayores propiedades medicinales: Aloe barbadensis Miller, Aloe perryi Baker, Aloe ferox y Aloe arborescens. No obstante, el Aloe barbadensis Miller es considerada como la más utilizada en la medicina curativa y la más popular en el mundo entero llamada comúnmente Aloe vera. (vega,2005)
COMPOSICIÓN QUIMICA El gel de Aloe vera contiene alrededor de 95-98,5% de agua, es rico en mucí lagos. Los mucí lagos se caracterizan por estar formados por ácidos galacturónicos, glucorónicos y unidos a azúcares como glucosa, galactosa y arabinosa. También están presentes otros polisacáridos con alto contenido en ácidos urónicos, fructosa y otros azúcares hidrolizables.
Quí micamente se caracteriza por la presencia de compuestos fenólicos de gran poder antioxidante, que son generalmente clasificados en dos grupos principales: las cromonas y las antroquinonas. Las cromonas son componentes bioactivos en fuentes naturales, se utilizan como antiinflamatorios y antibióticos. Dentro de ellos podemos encontrar a Aloesin, también denominada Aloeresin B y el Aloeresin A.
Las antraquinonas son compuestos aromáticos polihidroxilados, que constituyen el numeroso grupo de sustancias polifenólicas que conforman la base y la fuente de una importante cantidad de colorantes. Dentro de las antraquinonas se encuentran la Aloí na llamada tambié n Barbaloí na; la Isobarbaloí na y la Aloemodina.
Composición
CONTENIDO
proximal de la sábila (100g parte comestible): MUESTRA ORIGINAL
MUESTRA SECA
%
%
Materia seca
4.89
100.00
Proteínas
0.30
5.50
Grasa
0.13
2.60
Fibra
0.62
12.80
Carbohidratos
3.00
61.80
Ceniza
0.84
17.30
Calcio
0.11
2.30
Fósforo
0.01
0.10
Humedad
95.11
-
Fuente: Elespuru (2003).
PROPIEDADES NUTRICIONALES DEL ALOE VERA
El Aloe vera contiene algunas vitaminas hidrosolubles como: tiamina (B1), riboflavina (B2), niacina (B3), ácido fólico y ácido ascórbico (C); y entre las liposolubles las vitaminas A y E. Algunas investigaciones sugieren que también presenta trazas de vitamina B12.
En cuanto a la presencia de minerales en Aloe vera, han sido identificados: calcio, f ósforo, potasio, hierro, sodio, magnesio, manganeso, cobre, cromo, cinc. El Aloe contiene alrededor de 17 aminoácidos, los cuales fueron detectados cuando el extracto de Aloe Vera a estudiar se encontraba en estado fresco, donde el aminoácido principal es la Arginina representando un 20% del total de los aminoácidos
PROPIEDADES FUNCIONALES DEL ALOE VERA En la actualidad la investigación en nutrición humana esta centrada en los componentes de los alimentos que además de ser nutritivos favorecen y contribuyen a mejorar el estado de salud del ser humano. Para la industria alimentaria, esta situación representa una oportunidad de abrir nuevas líneas de productos, con importante valor agregado y de gran aceptación por parte de los consumidores.
Por las investigaciones científicas realizadas sobre la composición y las propiedades del Aloe vera, donde se demuestra que posee características y propiedades específicas y beneficiosas para la salud y nutrición humana, es que el Aloe vera puede ser considerado como materia prima o ingrediente principal en la elaboración de alimentos funcionales. Consecuentemente, el Aloe vera se convierte en una excelente fuente de productos químicos nutricionales para el desarrollo y comercialización de nuevos productos para la industria de alimentos funcionales en Perú.
MARACUYÁ Torres, 2002 considera que el centro de origen es Brasil, específicamente la región del Amazonas. La especie Passiflora edulis (maracuyá morado), dio origen, a través de una mutación, a Passiflora edulis forma flavicarpa (maracuyá amarillo). El
maracuyá, Passiflora edulis, conocida como Flor de la Pasión, simboliza los hechos ocurridos en las últimas horas de la vida de Jesucristo, de ahí que la planta recibe este nombre.
DESCRIPCIÓN BOTANICA La maracuyá es una planta leñosa perenne, de habito trepador y de rápido desarrollo, que puede alcanzar hasta 10 m de largo; las hojas son simples, alternas, con estipulas y un zarcillo en la axila, con márgenes aserrados; las flores son solitarias y axilares, fragantes y vistosas; el fruto es una baya esférica, globosa o elipsoide, que mide hasta 10 cm de diámetro y pesa hasta 190 g, de color amarillo o purpureo, con una pulpa muy aromática.
COMPOSICIÓN QUIMICA La composición típica de la fruta de Maracuyá es la siguiente: cáscara 50-60%, el jugo 30-40%, semillas 10-15%, siendo el jugo el producto de mayor importancia.
A continuación la composición química del maracuyá en 100 gr. de jugo:
COMPONENTE Agua (gr.) Peso específico (gr/cc.) Fibra cruda (gr.) Pectinas (gr.) Grasas (gr.) Proteínas (gr.) Carbohidratos (gr.) Cenizas (gr.) Calcio (mgr.) Fósforo (mgr. Hierro (mgr.) Caroteno (A) (mgr.) Tiamina (B1) Riboflavina (B2) (mgr.) Niacina (B5) (mgr.) Ácido ascórbico (C) (mgr.) Calorías Azúcares reductores (%) Azúcares no reductores (%) Acidez cítrica pH Sólidos solubles (Brix)
CANTIDAD 82 1.055 0.2 0.8 0.6 1.2 12.3 1.2 5 18 0.3 1.62 Tr. 0.13 2.24 20.8 78 7 3 4 3 16°
PROPIEDADES NUTRICIONALES Según Brack (1999) señala el valor nutritivo: La cáscara es rica en pectina, sustancia básica en la elaboración de jaleas. Las semillas tienen alto contenido de aceite, carbohidratos y proteínas aptas para la alimentación animal. El jugo del fruto de color amarillo-oro se debe a la presencia de carotenoides y un aroma característico producido por una mezcla de 18 aceites volátiles.
El maracuyá contiene un elevado contenido en fibra que mejora el tránsito intestinal reduciendo enfermedades tales como el estreñimiento; reduce el nivel de glicemia en la sangre en personas con diabetes. La vitamina A es esencial para la visión, para la piel, el cabello las mucosas, los huesos y para el buen funcionamiento de del sistema inmunológico. La vitamina C interviene en la formación del colágeno, huesos y dientes, glóbulos rojos, y favorece la absorción del hierro de los alimentos y las resistencias a las infecciones. Ambas vitaminas cumplen además una función antioxidante.
El potasio es un mineral necesario para la transmisión y generación del impulso nervioso y para la actividad muscular normal; el fósforo interviene en la formación de huesos y dientes participando en el metabolismos energético. El Maracuyá es recomendado: Como fuente de vitamina C Como tranquilizante Bajar la presión arterial
MIEL DE ABEJAS
La
miel es la sustancia dulce natural producida por abejas obreras a partir del: néctar de las flores, secreciones de partes vivas de las plantas, que las abejas recogen, transforman y combinan con sustancias específicas propias, almacenan y dejan en el panal para que madure y añeje. (NTP 209.168)
COMPOSICIÓN QUÍMICA La miel es un producto de fluido viscoso, de sabor natural, compuesto por azúcares, sales minerales, vitaminas y enzimas elaborado por las abejas a partir del néctar de las flores.
La composición química de la miel en
COMPONENTE
Humedad (%) Azúcares reductores (%) Sacarosa (%) Azúcares superiores (Dextrinas) (%) Cenizas (%) Proteína bruta (%) Acidez (meq/Kg.) H.N.F. (mg/Kg.) Diastasa (Escala Gothe) Residuo insoluble en agua (%) Levaduras por gramo pH a 25°C
Fuente: Quiñonez (1993)
100 mg.
CANTIDAD
21.00 68.00 6.00 4.00 0.60 0.30 45.00 40.00 8.00 0.50 140.00 3.40
PROPIEDADES NUTRICIONALES Según Álvarez (2003) declara que se constata la presencia de fosforo, hierro, calcio y cobre. Estos minerales se absorben directamente por el aparato circulatorio. Se han encontrado igualmente en ella: magnesio, azufre, iodo, cloro, potasio, y un conjunto extraordinario de oligoelementos esenciales para el organismo tales como: manganeso, silicio, boro, cromo, aluminio, litio, níquel, plomo, estaño, titanio, zinc y cadmio.
MATERIALES Y MÉTODOS
1.
LUGAR DE EJECUCIÓN
Laboratorio
de la Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial e Industrias Alimentarias. Laboratorio de Control de Calidad de la Facultad de Pesquería. Laboratorio de Química General de
la Escuela de Química.
2.
MATERIALES
1)
Materia prima. Gel de sábila. Jugo de maracuyá. Miel de abejas.
2)
Insumos.
3)
Reactivos.
4)
Utensilios.
5)
Materiales de vidrio.
6)
Medios de cultivo.
7)
Equipos.
FLUJO DEFINITIVO DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE LA BEBIDA ENERGÉTICA Recepción y pesado de sábila y maracuyá Selección y clasificación Agua
Desechos
Lavado y Cepillado Impurezas Sábila Maracuyá Cortado
Cortado
Troceado Agua Lavado por inmersión Agua
Extracción de pulpa
Pelado Cáscaras
Agua Lavado
Licuado
Licuado Tamizado
Tamizado Sólidos
Semillas
Agua
(*)Sábila, maracuyá y miel
Formulación
Mezclado Filtrado Pasteurización Enfriamiento Envasado
(*)
Formulaciones de los tratamientos para 1 Lt. de bebida
VARIABLES
SABILA
MARACUYA
MIEL
T1
150
70
100
T2
200
70
100
T3
250
70
100
T4
300
70
100
T5
350
70
100
Cada variable representa 1Lt. De la bebida donde el restante es agua.
3. 3.1.
MÉTODOS
MATERIA PRIMA 3.1.1.
ANÁLISIS FÍSICO-QUÍMICO
Se realizó las siguientes determinaciones: Humedad, cenizas totales, proteína, grasa, fibra bruta, carbohidratos, azúcares reductores, acidez titulable, vitamina C, pH, energía, sólidos totales, sólidos solubles y densidad
3.2.
PRODUCTO FINAL 3.2.1.
ANÁLISIS FÍSICO-QUÍMICO
Se realizó las siguientes determinaciones: Humedad, cenizas totales, proteína, grasa, fibra bruta, carbohidratos, azúcares reductores, acidez titulable, vitamina C, pH, energía, sólidos totales, sólidos solubles y densidad
3.2.2.
ANÁLISIS SENSORIAL
Se evaluó los atributos sensoriales como: (color, olor, sabor y aspecto general), mediante una Escala Hedónica; los 5 tratamientos fueron codificados y evaluados por un panel.
3.2.3.
ANÁLISIS DE ALMACENAMIENTO
Se realizó un análisis de almacenamiento para observar el comportamiento del producto final, siendo la vitamina C el componente estudiado en los 40 días de almacenamiento de la bebida energética; se analizó al inicio del periodo de almacenamiento, así como a los 10, 20, 30 y 40 días.
3.2.4.
ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO
Para el análisis microbiológico se determinó lo siguiente: Recuento
de coliformes totales: Se utilizó el método del Número Mas
Probable (NMP). Se efectuaron las siguientes pruebas: coliformes totales y coliformes fecales. E. Coli: Se aplicó caldo lactosado para el recuento de Eschericha coli.
3.2.5.
ANÁLISIS ESTADÍSTICO
Se empleó un Diseño en Bloques Completamente Aleatorios “DBCA”, con 5 tratamientos y 3 repeticiones. El análisis estadístico consistió en la aplicación del Análisis de Varianza (ANVA). Es decir, la Prueba F y la Prueba Duncan para evaluar los tratamientos a un nivel de significancia de 0.05.
RESULTADOS 1.
MATERIA PRIMA
Se realizó una selección y clasificación de las pencas de sábila, obteniéndose un peso promedio de 500 gr. aprox. de largo medían de 50 a 55 cm. y con un ancho basal de 7 a 12 cm. aprox.
Los resultados físico-químico de la sábila se presentan a continuación: DETERMINACIONES
Humedad (%) Cenizas totales (%) Proteína (%) Grasa (%) Fibra bruta (%) Carbohidratos (%) Azúcares reductores (%) Sólidos totales (%) Acidez titulable (% ácido cítrico) pH Vitamina C (mg./100 ml.) Energía (Kcal./100 g.)
CANTIDADES
99.0914 0.1182 0.0408 0.0347 0.0998 0.6151 0.17 0.91 0.04 3.81 48.4 2.94
2.
PRODUCTO FINAL
A continuación se detalla el análisis físico-químico de la bebida energética (T5): DETERMINACIONES
Humedad (%) Cenizas totales (%) Proteína (%) Grasa (%) Fibra bruta (%) Carbohidratos (%) Azúcares reductores (%) Acidez titulable (% ácido cítrico) Vitamina C (mg./100 ml.) pH Energía (Kcal./100 ml.) Sólidos totales (%) °Brix Densidad (g./cm3)
T5
89.72 0.18 0.61 0.26 0.07 9.16 8.83 0.36 4.58 2.83 40.02 9.92 10.07 1.07
2.1. ANÁLISIS ESTADÍSTICO
SENSORIAL
Y
ANÁLISIS
De acuerdo al análisis sensorial de los 5 tratamientos, estos resultados fueron evaluados con el análisis estadístico para determinar el tratamiento ideal. Obteniéndose como resultado el tratamiento 5; siendo así el tratamiento 5 el idóneo, ya que resultó significativamente superior a los demás tratamientos en cuanto al análisis sensorial.
COLOR: Del análisis de varianza para el color se encontró que no existe diferencia significativa entre los promedios de las 5 formulaciones. Se obtuvo un coeficiente de variación de 5.75% que expresa que el color es homogéneo. Al realizarse la prueba de Duncan con un nivel de significancia del 5% se encontró que existe diferencia significativa entre los tratamientos. Destacando el tratamiento 3 significativamente superior a los demás.
OLOR: Del análisis de varianza para el olor se encontró que no existe diferencia significativa entre los promedios de las 5 formulaciones. Se obtuvo un coeficiente de variación de 6.70% demostrando que el olor presenta cierta variabilidad. Al realizarse la prueba de Duncan con un nivel de significancia del 5% se encontró que no existe diferencia significativa entre los tratamientos. Destacando el tratamiento 3 con un 61.33% de promedio, resultando significativamente superior a los demás.
SABOR: Del análisis de varianza para el sabor se encontró que no existe diferencia significativa entre los promedios de las 5 formulaciones. Se obtuvo un coeficiente de variación de 7.65% indicando que el sabor presenta cierta variabilidad. Al realizarse la prueba de Duncan con un nivel de significancia del 5% se encontró que no existe diferencia significativa entre los tratamientos. Destacando el tratamiento 2 con un 64% de promedio, resultando significativamente superior a los demás.
ASPECTO GENERAL: Del análisis de varianza para el sabor se encontró que no existe diferencia significativa entre los promedios de las 5 formulaciones. Se obtuvo un coeficiente de variación de 4.62% indicando que en el aspecto general no existe variabilidad. Al realizarse la prueba de Duncan con un nivel de significancia del 5% se encontró que no existe diferencia significativa entre los tratamientos. Destacando el tratamiento 5 con un 62.67% de promedio, resultando significativamente superior a los demás.
2.2.
ANÁLISIS DE ALMACENAMIENTO
En los 40 días de almacenamiento se vio la estabilidad de la vitamina C, éste se evaluó al inicio del almacenamiento de la bebida energética y a los 10, 20, 30 y 40 días de almacenamiento del producto final a una temperatura de almacenamiento de 8-10°C. Los resultados del análisis de almacenamiento de la vitamina C (mg./100 ml.) en el tratamiento 5 entre 8-10°C, es el siguiente:
DÍAS
T5
0
4.58
10
4.36
20
4.29
30
3.74
40
3.52
No se observo cambios sensoriales notables en este producto final
2.3. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO Los resultados en el análisis microbiológico fueron los siguientes:
PRODUCTO
COLIFORMES
E. COLI
TOTALES BEBIDA
0
0
CONCLUSIONES 1.El análisis físico-químico que se le realizó a la bebida energética se obtuvo 89.72% de humedad, 0.18% de cenizas totales, 0.61% de proteína, 0.26% de grasa, 0.07% de fibra bruta, 9.16% de carbohidratos, 8.83% de azúcares reductores, 9.92% de sólidos totales, 0.36% ácido cítrico de acidez titulable, 2.83 de pH, 4.58 mg./100 ml. de vitamina C, 40.02 Kcal./100 g. de energía, 10.07 Brix y 1.07 de densidad. 1.El tratamiento elegido por los panelistas fue la N 5, dando una combinación de 35% de sábila, 7% de maracuyá y 10% de miel.
3.
Estadísticamente no existe diferencia significativa en color, olor, sabor y aspecto general de la bebida energética.
4. La nula existencia de E. coli y del recuento de coliformes totales, respaldan la calidad sanitaria en que se proceso la bebida energética y el tiempo de almacenamiento corroboraron esta calidad. 5. Durante el almacenamiento la Vitamina C disminuyo levemente.
