Efecto del tratamiento t�rmico sobre las
concentraciones finales de calcio, f�sforo y hierro en pitahaya amarilla (selenicereus
megalanthus)
Junior Rodolfo L�pez Engracia
Facultad de Salud, Nutrici�n y Deporte
Universidad Internacional Iberoamericana. Campeche - M�xico.�
Mar�a Jos� Rodriguez Andaluz
Facultad de Ciencias Agraria
Universidad Agraria Del Ecuador. Milagro � Ecuador.
RESUMEN
El objetivo de este estudio fue determinar c�mo afecta la aplicaci�n de tratamientos t�rmicos y utilizar c�scaras de pitahaya para cuantificar las concentraciones de calcio, f�sforo y hierro en pulpa, harina y en pan. Se aplic� un tratamiento t�rmico mediante el uso de un deshidratador para obtener harina y posteriormente desarrollar un producto para consumo humano como lo es el pan. Se experimentaron 3 porcentajes diferentes de harina de pitahaya con respecto a la harina de trigo (20%, 10% y 30%). Se utiliz� un dise�o completamente al azar de 3 repeticiones para cuantificar Fe, Ca y P, por medio de un espectrofot�metro de absorci�n at�mica y de UV/visible. Como resultado los minerales presentes en la pulpa y en la cascara de la pitahaya se concentraron significativamente al igual que las cantidades de nutrientes despu�s de pasar por un proceso t�rmico a los cual se les realizo un an�lisis de varianza y se compararon las medias con el Test de Tuckey (p<0,05). Los datos fueron tabulados por el programa estad�sticos InfoStat. Se ha concluido que la pitahaya amarilla contiene un valor nutricional muy alto y puede ser utilizada como materia prima para el desarrollo de nuevos productos, incluso su c�scara se convierte en polvo, manteniendo intacto el contenido mineral.
Palabras clave: pitahaya amarilla; deshidrataci�n adiab�tica; minerales; industrializaci�n.
Effect of thermal treatment on final concentrations of calcium, phosphorus and iron in yellow pitahaya (selenicereus megalanthus)
ABSTRACT
The objective of this study was to determine how the application of heat treatments affects and use pitahaya shells to quantify the concentrations of calcium (Ca), phosphorus (P) and iron (Fe) in pulp, flour (adiabatic dehydration) and in bread. A thermal treatment was applied through the use of a dehydrator to obtain flour and subsequently develop a product for human consumption such as bread. Three different percentages of pitahaya flour were experimented with respect to wheat flour (20%, 10% and 30%). A completely randomized design of 3 repetitions was used to quantify Fe, Ca and P, by means of an atomic absorption and UV/visible spectrophotometer. As a result, the minerals present in the pulp and in the shell of the pitahaya were significantly concentrated, as well as the amounts of nutrients after going through a thermal process, to which an analysis of variance was carried out and the means were compared with the Test Tuckey (p<0.05). The data was tabulated by the statistical program InfoStat. It has been concluded that the yellow pitahaya contains a very high nutritional value and can be used as raw material for the development of new products, even its shell turns into powder, keeping the mineral content intact.
Keywords: yellow pitahaya; adiabatic dehydration; minerals; industrialization.
Art�culo recibido:� 02 enero 2022
Aceptado para publicaci�n: 28 enero 2022
Correspondencia: [email protected]
Conflictos de Inter�s: Ninguna que declarar
1. INTRODUCCI�N
Actualmente en Ecuador se est� produciendo la Pitahaya de variedad amarilla tipo 1, que presenta diferencias, principalmente en el tama�o seg�n el lugar del cultivo, cabe indicar que algunos datos se�alan que la Pitahaya amarilla representa alrededor del 90% de lo producido en el pa�s.
La pitahaya es rica en fibra, esta se encuentra principalmente en las semillas, las cuales al ser ingeridas se adhieren a las vellosidades intestinales y ayudan a movimiento perist�ltico de las heces, es decir hacen que estas no se queden retenidas en los intestinos, sino que salgan (Rivera, 2014).
Esta fruta posee cualidades como t�nico general por la cual se recomienda para mejorar la circulaci�n y la prevenci�n de las enfermedades del coraz�n, es ligeramente sedante que se utiliza para algunos dolores leves como el dolor de la cabeza y el dolor de las enc�as, combate la ansiedad, el insomnio y el estre�imiento regulando la flora intestinal de las personas (Vera, 2011).
Las propiedades de esta fruta generan amplias ventajas, por este motivo tiene un alto grado de aceptaci�n en el mercado y para su producci�n se requiere de trabajo e inversi�n, esta fruta produce en zonas subtropicales y amaz�nicas del Ecuador.
La pitahaya es una fruta ex�tica con varios beneficios positivos para la salud, es por eso que en los mercados internacionales existe una demanda positiva de esta fruta. Para saber si la fruta est� en buen estado y lista para consumir, se lo debe observar el color, es mejor si esta amarilla. La pitahaya contiene las vitaminas A, B1, B2, B3 y C, respecto a los minerales no aportan calcio, hierro y fosforo (Zabala, 2005).
Las vainas de la pitahaya son de color amarillo intenso, con espinas color cremoso, su peso oscila entre 250 gramos y alcanza hasta 19 grados Brix, la c�scara es de color amarillo y su pulpa blanca al madurar. La pitahaya amarilla tiene un mayor inter�s comercial y agron�mico en el mercado local como internacional, ya que tiene mayor resistencia al transporte y almacenamiento, su sabor es m�s agradable.
El calcio es esencial para el crecimiento y formaci�n de huesos, manteniendo su fortaleza y su densidad. Se encuentra ligado como agente de prevenci�n de enfermedades relacionadas con el sistema nervioso, coagulaci�n de la sangre, osteoporosis y contracci�n de m�sculos (Miller et. al 2013).
El f�sforo es importante para el metabolismo humano. Entre el 80-90% de f�sforo del organismo se combina para formar fosfato c�lcico, que es utilizado para el desarrollo de huesos y dientes, al igual que el calcio. Los huesos son la mayor reserva de sales de fosfato en el organismo (McClure et al., 2017).
El hierro es un mineral que est� relacionado con el crecimiento y desarrollo f�sico y mental de ni�os y adultos. Ayuda a transportar ox�geno a los tejidos y mantiene el sistema inmunol�gico en buen estado, aumentando las defensas del organismo y generando una mayor resistencia a las enfermedades (Rebellato, 2015).
La deshidrataci�n es una de las formas m�s antiguas de conservar alimentos y tiene como objetivo eliminar gran parte de la humedad de los productos. Los alimentos deshidratados mantienen gran proporci�n de su valor nutricional si el proceso se realiza de forma adecuada (Krokida y Philippopoulos, 2005).
Las harinas en la industria alimentaria representan una importante materia prima para la obtenci�n de muchos alimentos, y generalmente son de cebada, ma�z o trigo. Su proceso consiste en la molienda del grano, pero en la actualidad se est�n utilizando frutas deshidratadas molidas como alternativa a las harinas convencionales (Uthumporn et al., 2015).
El prop�sito de esta investigaci�n es cuantificar calcio, f�sforo y hierro en dos procesos t�rmicos aplicados a la pitahaya y en su pulpa desarrollar harina y un producto listo para consumo, y determinar la cantidad de minerales si se mantiene estable, disminuye o aumenta
2. ESTRATEGIAS METODOL�GICAS O MATERIALES Y M�TODOS
La materia prima utilizada para la deshidrataci�n se utiliz� la pitahaya amarilla (Selenicereus megalanthus). La fruta seleccionada es la que reflejaba estado �ntegro, firmeza y sin presencia de da�os f�sicos ni microbiol�gicos.
Se lavaron y desinfectaron las frutas de la pitahaya amarilla por inmersi�n en una soluci�n de di�xido de cloro l�quido a 10 ppm durante 10 minutos como lo propone Pao et al. (2017). Con esta proporci�n se consigue una reducci�n logar�tmica sobre las unidades formadoras de colonia que pueden estar presentes en frutas y hortalizas. Los frutos se pelaron donde se separaron en dos partes la pulpa y corteza, ambas partes fueron utilizada en la investigaci�n.
Se aplicaron 61 � 3�C hasta tener una p�rdida de humedad m�nima de 85%, valores que establece la norma t�cnica ecuatoriana para harina de trigo (INEN 616:2015).
Se realizaron mediciones cada 30 minutos para determinar la evoluci�n de secado. La p�rdida de humedad se calcul� bajo las recomendaciones de la norma mexicana Cuantificaci�n de hierro, calcio y f�sforo en procesos t�rmicos aplicados a la pitahaya (Selenicereus megalanthus). 277 NMX (F-083-1986) y represent� en porcentaje de humedad. Posteriormente la materia prima pas� por un proceso de molienda, pulverizado y tamizado para obtener la harina.
En la investigaci�n de �lzate et al. (2013) y Giani et al. (2016) indica que el an�lisis de concentraci�n de hierro, calcio y fosforo en harina de frutas es la caracterizaci�n m�s importante que se puede realizar por su estabilidad, posible incremento en los procesos de secado y aporte nutricional. Con esta referencia se utiliz� un dise�o completamente al azar de 3 repeticiones para cada tratamiento y as� cuantificar hierro, calcio y fosforo en la pulpa y en el producto deshidratado por medio de un espectr�metro de absorci�n at�mica UV/visible. Se utilizaron los m�todos AOAC927.02 (Fe), 945.03 (Ca) y 965.17 (P) para verificar como varia la cantidad de micronutrientes en el producto despu�s de ser expuesto al tratamiento t�rmico.
Adem�s de conocer si es viable elaborar harina de buena composici�n a partir de una fruta no tradicional, se efectuaron mezclas de harina de trigo en conjunto con la meter�a prima deshidratada para obtener un producto de reposter�a y tener la opini�n de los catadores, con el fin de evaluar su aceptaci�n en el mercado.
3. RESULTADOS Y DISCUSI�N
Deshidrataci�n
Se deshidrato la cascara de la pitahaya amarilla para obtener la harina propuesta, teniendo una humedad de (+/- 0,5) porciento, la correlaci�n del tiempo de secado (9 horas y 8 horas) por aire caliente. Tal como en la investigaci�n de Akonor et al. (2012) se logr� el mismo porcentaje (+/- 0,5) de humedad en la harina obtenida, con un 8,45% y 7,33% para cada muestra.
Los resultados de esta secci�n se equipar�n en parte a los logrados en el trabajo realizado por Castillo et al. (2012), donde se obtuvo harina a partir del nopal con un porcentaje de humedad despu�s de la deshidrataci�n de 6%, pero el tiempo requerido para elaborar la harina fue de 24 horas con una temperatura de 70�C.
Par�metro de control
Los resultados de la medici�n de pH y grados Brix realizada a la muestra de harina obtenida de la cascara de la pitahaya es de 3,8 de pH y 7% de s�lidos solubles. Los valores de pH difieren de la investigaci�n realizada por Santos et al. (2014) en el desarrollo de harina de dos variedades de papaya, donde obtuvieron un valor de 4,5 para el pH, pero se asemeja al valor conseguido en grados Brix con 6%.
Cuantificaci�n de minerales (hierro, calcio y f�sforo)
En la tabla 1 se observan los resultados de la cuantificaci�n de minerales en la pulpa y harina de Pitahaya los resultados obtenidos despu�s del proceso t�rmico aumentan significativamente en relaci�n con su peso inicial: Fosforo y Calcio supera la ingesta diaria recomendada (IDR), mientras que los valores de Hierro est�n por debajo de la IDR. Estos valores de referencia se encuentran en el art�culo realizado por la Federaci�n Espa�ola de Sociedades de Nutrici�n, Alimentaci�n y Diet�tica (2010), donde se se�ala que la recomendaci�n para hierro en adultos es de 18 mg/d�a, para calcio es de 900 mg/d�a y para f�sforo es de 700 mg/d�a. La cantidad cuantificada en pulpa y harina est� representada en miligramos por cada 100 gramos de muestra.
Tabla 1. Valores medios de calcio, hierro y f�sforo en pulpa, harina y en un producto a base de harina de pitahaya.
|
Producto |
Calcio mg/100g |
Hierro mg/100g |
F�sforo mg/100g |
|
Pulpa de Pitahaya |
18,08 c �1,83 |
8,11 c �1,93 |
26,00 c �2,02 |
|
Harina de Pitahaya |
43,42 b �1,31 |
16,47 b �2,33 |
52,53 b � 1,25 |
|
Producto a base de Harina Trigo + pitahaya |
53,532 a �1,12 |
30,73 a �2,53 |
63,87 a �2,09 |
Las medias que no comparten una letra son significativamente diferentes para la Prueba de Tukey (p<0,05). n (5).
El contenido de minerales aument� despu�s de deshidratar la pulpa. Esto sucede porque los minerales, dependiendo de la materia prima, pueden tener un incremento durante distintos procesos tecnol�gicos, entre ellos los tratamientos t�rmicos (Quinteros, 2002). Los resultados de hierro, calcio y f�sforo en la pulpa de pitahaya se pueden comparar con la investigaci�n de Morais et al. (2017), donde se analizaron minerales en pulpa de banano, papaya, sand�a y maracuy�, consiguiendo resultados en Ca superiores y en Fe inferiores. Los resultados tambi�n se pueden comparar con los valores de la investigaci�n de Pizzani et al. (2008), donde se cuantificaron minerales en la harina de pijiguao (fruto del Amazonas). La cantidad de Ca (43 mg/100g) y P (39 mg/100g) tiene un valor cercano a la harina de pitahaya mientras que el valor de Fe (1,56 mg/100g) es inferior al obtenido en el presente estudio.
An�lisis microbiol�gico
En la tabla 2 se muestran los resultados microbiol�gicos obtenidos en la harina de Pitahaya, as� como en los estudios realizados por Ben�tez et al. (2011), Ferreira et al. (2015) y Vedia et al. (2016), donde no se encontr� contaminaci�n en el desarrollo de harinas de fruta y vegetales. El deshidratado de la cascara de la pitahaya no present� ning�n valor por encima de los requisitos requeridos. El desarrollo del producto fue realizado bajo par�metros de calidad e higiene. Si la materia prima no presenta contaminaci�n se puede innovar y desarrollar nuevos productos alimenticios.
Tabla 2. An�lisis microbiol�gico en harina de Pitahaya
|
Par�metros |
Resultados |
Requisitos |
M�todo |
|
Aerobios Mes�filos |
63.4x101 UFC/g |
10.000 UFC/g |
NTE INEN 1529-5 |
|
Mohos |
490 UFC/g |
M�x.1000 UFC/g |
NTE INEN 1529-10 |
|
Levaduras |
870 UFC/g |
M�x.1000 UFC/g |
NTE INEN 1529-10 |
|
Coliformes Totales |
Ausente/g |
Ausencia |
NOM-093-SSA1-1994 |
|
Escherichia Coli |
<10 UFC/g |
<10 UFC/g |
ISO 16649-2 |
�Evaluaci�n sensorial de producto con harina de Pitahaya
La tabla 3 muestra los porcentajes de harina de pitahaya y de trigo utilizados para el desarrollo de un producto de reposter�a.
Tabla 3. Composici�n de producto a base de harina de pitahaya
|
Materias |
No1 (80/20) |
No2 (90/10) |
No3 (70/30) |
|
Harina de trigo |
160 g |
180 g |
140 g |
|
Harina de pitahaya |
40 g |
20 g |
60 g |
El tratamiento N�1 con 80% de harina de trigo y 20% de harina de la cascara de pitahaya tuvo la mejor aceptabilidad.
Este resultado lo podemos validar con el an�lisis de componentes principales (Ca, P y Fe) tambi�n realizados en la investigaci�n de Villarroel et al. (2003), donde mediante el mismo m�todo demostr� que hubo un incremento en la concentraci�n de Calcio y F�sforo, indicando de esta manera cu�l de las formulaciones de galleta era la m�s id�nea de acuerdo a un an�lisis sensorial.
Los resultados microbiol�gicos de la harina de pitahaya se encuentran dentro de los par�metros requeridos bajo las normas INEN (8518 1980-12), INEN (616:2015) establecidas en el Ecuador, para conteo de Aerofilos, Levaduras, Mohos, Coliformes Totales y Escherichia Coli teniendo similitud con lo reportado por L�pez-Campos et al. (2009) quien trabaj� en la obtenci�n de harina de pitahaya roja. La cual luego fue suplementada con polifenoles para la alimentaci�n a corderos, dando como resultado una mejor comunidad bacteriana ruminal.
Figura 1. Resultado de an�lisis sensorial �sabor�
 |
Podemos determinar que el atributo sabor correspondiente al tratamiento 1 tiene diferencias significativas con respecto a T2 y T3.
Figura 2. Resultado de an�lisis sensorial �color�
En la figura 2 se encuentran los resultados del an�lisis sensorial en este caso color. Los resultados para atributo color no existen diferencias significativas entre T1 y T2, pero con valores superiores con respecto a T3.
Figura 3. Resultado de an�lisis sensorial �olor�
El atributo olor del T1 muestra un valor ligeramente superior a T2 y T3. En la figura 3 se encuentran los resultados del an�lisis sensorial en este caso olor.
. Figura 3. Resultado de an�lisis sensorial �textura�
En la figura 4 se encuentran los resultados del an�lisis sensorial en este caso textura.
La ponderaci�n del atributo textura del T1, tiene diferencias significativas con respecto a T2 y T3, por lo que es elegido como el tratamiento mejor evaluado en todos los atributos sensoriales. Los valores son similares a lo obtenido en el desarrollo de tortillas de ma�z y soya elaboradas a partir de harina elaborado por Figueroa et al. (2011), donde no existe diferencia significativa.
4. CONCLUSI�N O CONSIDERACIONES FINALES
Se demostr� que el Hierro presente en la pulpa, en la harina y en un producto de reposter�a de pitahaya se encuentra por encima de la dosis diaria recomendada, lo que permite tener una materia prima que puede ayudar a suplir la carencia de este mineral en la dieta de las personas.
Es necesario realizar un estudio de biodisponibilidad de hierro (no-hemo) de la fruta de pitahaya y analizar si su absorci�n puede ser influenciada por factores diet�ticos y fisiol�gicos.�
Los minerales, a diferencia de las vitaminas, son m�s estables a distintos procesos t�rmicos. En algunos casos, como en la presente investigaci�n, no solo se pierden, si no que se concentran y aumentan significativamente su porcentaje.
5.� LISTA DE REFERENCIAS
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