universidad nacional de trujillo facultad de ciencias agropecuarias ...

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

ESCUELA DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

TESIS:

EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DE EXTRACTO DE STEVIA (Stevia

rebaudiana Bertoni) EN LAS CARACTERÍSTICAS FISICOQUÍMICAS Y

SENSORIALES DE NÉCTAR DE MEMBRILLO

PRESENTADO POR:

Br. Caruajulca Blanco Dora Verónica

ASESOR : DR. VÁSQUEZ VILLALOBOS, VÍCTOR

TRUJILLO – PERÚ

2012

i

DEDICATORIA

A Dios por estar siempre conmigo, guiar mi camino, darme fuerza para

vencer los obstáculos con el anhelo de alcanzar mis sueños y metas.

A mis padres y hermana, por haberme dado todo su apoyo y consejos en los

momentos que necesitaba.

ii

AGRADECIMIENTO

A mis padres Hilda y Jorge por brindarme su apoyo incondicional.

A mi asesor por darme sus consejos y orientaciones para la realización de la

tesis.

A mis amigos Gisella, Ángel, Eduardo, Kristie y Omar por brindarme su

apoyo durante la ejecución de la tesis.

A todos los docentes de la Escuela Académico Profesional de Ingeniería

Agroindustrial de la Universidad Nacional de Trujillo, por haber contribuido

con sus conocimientos y experiencias a lo largo de mi formación profesional.

iii

INDICE

DEDICATORIA ........................................................................................... i

AGRADECIMIENTO .................................................................................. ii

ÍNDICE ..................................................................................................... iii

ÍNDICE DE TABLAS ............................................................................... . vi

ÍNDICE DE FIGURAS ............................................................................. viii

RESUMEN ................................................................................................ ix

ABSTRACT................................................................................................ x

INTRODUCCIÓN .......................................................................................1

I. REVISION DE LITERATURA ................................................................4

1.1 EL MEMBRILLERO .........................................................................4

1.1.1 Descripción Morfológica ............................................................4

1.1.2 Variedades ................................................................................4

1.1.3 Reseña Histórica .......................................................................5

1.1.4 Distribución ...............................................................................5

1.1.5 Cosecha ....................................................................................6

1.1.6 Postcosecha .............................................................................7

1.1.7 Composición .............................................................................7

1.1.8 Formas de empleo y usos .......................................................10

1.1.9 Productos derivados del membrillo ..........................................11

1.2 NÉCTAR .......................................................................................12

1.2.1 Definición ................................................................................12

1.2.2 Factores esenciales de composición y calidad ........................13

1.2.2.1 Composición .......................................................................13

1.2.2.1.1 Ingredientes básicos .......................................................13

1.2.2.1.2 Otros ingredientes autorizados .......................................13

1.2.2.1.3 Autenticidad ....................................................................14

1.2.2.1.4 Verificación de la composición, calidad y autenticidad ....14

1.2.2.2 Aditivos alimentarios ...........................................................15

1.2.2.3 Coadyuvantes .....................................................................15

1.3 STEVIA .........................................................................................17

1.3.1 Historia y Origen .....................................................................17

1.3.2 Descubrimiento y extensión de su conocimiento al mundo .....18

1.3.3 Descripción botánica ...............................................................19

iv

1.3.4 Características agronómicas ...................................................20

1.3.4.1 Hábitat ...............................................................................21

1.3.4.2 Ambiente .............................................................................21

1.3.4.3 Distribución .......................................................................22

1.3.4.4 Polinización .......................................................................23

1.3.5 Morfología ...............................................................................23

1.3.6 Fisiología .................................................................................24

1.3.7 Composición de la Stevia ........................................................24

1.3.8 Poder edulcorante de la Stevia ...............................................25

1.3.9 Propiedades de la Stevia ........................................................25

1.3.10 Regulación y aprobación de su uso .........................................27

1.3.11 Usos y aplicaciones de la Stevia .............................................28

1.3.12 Glucósidos de esteviol ............................................................30

1.3.12.1 Principales glucósidos de steviol .......................................31

1.3.12.1.1 Esteviósido .................................................................32

1.3.12.1.2 Rebaudiósido A ..........................................................33

1.3.13 Extracción de los componentes activos de la Stevia ..............34

1.3.13.1 Métodos de extracción ......................................................34

1.3.13.2 Extracción con agua ......................................................34

1.3.13.2.1 Extracción con solución Buffer ....................................34

1.3.13.2.2 Extracción con Alcohol Etílico .....................................35

1.3.13.2.3 Extracción y purificación con solventes orgánicos ......35

1.4 ANÁLISIS SENSORIAL .................................................................36

1.4.1 Definición ................................................................................36

1.4.2 Clasificación ............................................................................37

1.4.2.1 Pruebas afectivas ..........................................................37

1.4.2.2 Pruebas analíticas ..........................................................38

1.4.2.2.1 Pruebas discriminativas ..............................................38

1.4.2.2.2 Pruebas descriptivas ..................................................38

1.4.2.3 Los jueces en la evaluación sensorial .................................38

1.4.2.4 Juez analítico .....................................................................39

1.4.2.5 Juez afectivo .....................................................................39

II. MATERIALES Y MÉTODOS ................................................................40

2.1 Materiales ......................................................................................40

v

2.2 Metodología...................................................................................41

2.2.1 Diseño experimental................................................................41

2.2.2 Procedimiento para la elaboración de néctar de membrillo

endulzado con extracto de Stevia............................................43

2.2.3 Análisis Sensorial ....................................................................50

2.2.4 Análisis Fisicoquímico .............................................................50

2.2.5 Análisis Estadístico .................................................................51

III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ............................................................52

IV. CONCLUSIONES ...............................................................................70

V. RECOMENDACIONES .......................................................................71

VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .....................................................72

ANEXOS ............................................................................................77

vi

INDICE DE TABLAS

Tabla 1. Sinónimos de Cydonia vulgaris Pers. en varios países ...............6

Tabla 2. Macronutrientes y minerales de Cydonia vulgaris membrillo por

100 gramos de porción comestible ..............................................8

Tabla 3. Contenido de polifenoles en Cydonia vulgaris .............................9

Tabla 4. Contenido de ácidos grasos en Cydoni a vulgaris .....................10

Tabla 5. Nivel mínimo de °Brix para zumo (jugo) reconstituido, puré

reconstituido y contenido mínimo de zumo (jugo) y/o puré en

néctares de fruta (% V/V) A 20°C ..............................................13

Tabla 6. Coadyuvantes permitidos por el Codex Alimentarius para zumos

(jugos) de frutas y néctares .......................................................16

Tabla 7. Clasificación sistemática de la Stevia ........................................20

Tabla 8. Nombres empíricos de los glucósidos de esteviol .....................32

Tabla 9. Resultados de la prueba de aceptación para el atributo sensorial

de color .....................................................................................52

Tabla 10. Resultado de la prueba de Friedman aplicada a los tres

tratamientos para el atributo sensorial de color .........................54


de olor .......................................................................................54


tratamientos para el atributo sensorial de olor ...........................56


de sabor ...................................................................................57


tratamientos para el atributo sensorial de sabor ........................58

Tabla 15. Promedio de cada atributo de los tratamientos. .........................59

vii

Tabla 16. Índices de madurez sensoriales ................................................61

Tabla 17. Características fisicoquímicas del fruto fresco de membrillo......61

Tabla 18. Características fisicoquímicas del jugo de membrillo..................62

Tabla 19. Características fisicoquímicas de la pulpa de membrillo .............62

Tabla 20.Características fisicoquímicas del extracto líquido de Stevia

comercial ...................................................................................63

Tabla 21. Características sensoriales del extracto líquido de Stevia

comercial ...................................................................................64

Tabla 22. Características fisicoquímicas de los tres tratamientos de néctar

de membrillo ..............................................................................65

Tabla 23. Análisis de varianza para los valores de pH de los tres

tratamientos de néctar de membrillo endulzado ........................66

Tabla 24. Resultado de la prueba de Duncan realizada a los valores de pH

de los tres tratamientos de néctar de membrillo ........................66

Tabla 25. Resultados del análisis de varianza para los valores de °Brix de

los tres tratamientos de néctar de membrillo endulzado con

extracto de Stevia......................................................................67

Tabla 26. Resultado de la prueba de Duncan realizada a los valores de

°Brix de los tres tratamientos de néctar de membrillo ................68

Tabla 27. Resultado del análisis de varianza realizada a los valores de

acidez titulable (% de ácido cítrico) de los tres tratamientos de

néctar de membrillo ...................................................................68

Tabla 28. Resultado de la prueba de Duncan a los valores de acidez

titulable (% de ácido cítrico) de los tres tratamientos de néctar de

membrillo ..................................................................................69

Tabla 29. Análisis ANVA ...........................................................................80

viii

INDICE DE FIGURAS

Figura 1. Diseño experimental para evaluar el efecto de extracto de

Stevia en las características fisicoquímicas y sensoriales de

néctar de membrillo .................................................................42

Figura 2. Diagrama de flujo para la elaboración de néctar de membrillo

endulzado con extracto de Stevia............................................43

Figura 3. Pesaje de la materia prima en recepción.................................44

Figura 4. Clasificación y selección de la materia prima ..........................45

Figura 5. Lavado y desinfección de la materia prima ..............................45

Figura 6. Acondicionamiento de la materia prima ...................................46

Figura 7. Precocción de los trozos de membrillo ....................................46

Figura 8. Pulpeado de membrillo ............................................................47

Figura 9. Homogenización de la pulpa de membrillo ..............................47

Figura 10. Estandarización de la mezcla para obtener el néctar ..............48

Figura 11. Pasteurización de la mezcla ....................................................48

Figura 12. Envasado del néctar de membrillo ..........................................49

Figura 13. Enfriamiento del néctar a temperatura ambiente .....................49

Figura 14. Almacenamiento del néctar a temperatura de refrigeración ....50

ix

RESUMEN

En el presente trabajo de investigación se evaluó el efecto de la

concentración de extracto de Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) sobre las

características fisicoquímicas y sensoriales de néctar de membrillo. Se

estudiaron tres tratamientos con tres proporciones de Stevia, el primer

tratamiento con 0.3% de extracto tuvo un contenido de sólidos solubles

equivalente a 13 °Brix, el segundo tratamiento con 0.5% de extracto, un

contenido de sólidos solubles equivalente a 16 °Brix y el tercer tratamiento

con 0.7% de extracto, un contenido de sólidos solubles equivalente a

18°Brix.

Se realizó un análisis sensorial de aceptación estructurado utilizando una

escala del 1 al 9 con un panel no entrenado de 62 personas seleccionadas al

azar quienes calificaron los tres tratamientos en cuanto a los atributos color,

olor y sabor. Se analizaron estadísticamente los resultados mediante la

prueba de Friedman y se determinó que no existe efecto de la proporción de

Stevia sobre las características sensoriales de néctar de membrillo a un nivel

de significancia de 5%.

El pH varió de 3.59 a 3.66 y el °Brix, de 6.32 a 6.35 con el aumento de

proporción de extracto de Stevia. Sin embargo, la acidez disminuyó de 0.5%

a 0.45% con el aumento de proporción de extracto. Los valores de °Brix

mencionados no se encuentran dentro de las especificaciones establecidas

por Codex STAN 245:2005 para jugos, néctares y bebidas de fruta, debido al

uso del presente edulcorante en la preparación del néctar.

El análisis estadístico ANVA de las características fisicoquímicas como pH,

acidez titulable (% de ácido cítrico) y °Brix indican la existencia de un efecto

significativo de la proporción de Stevia sobre el néctar de membrillo a un

nivel de significancia α=0.05. Se realizó la prueba Duncan a un nivel de

significancia α=0.05 para identificar los tratamientos que presentan

diferencia significativa encontrándose que los tratamientos con 0.3% y 0.7%

de extracto de Stevia; así como 0.3% y 0.5% de extracto de Stevia difieren

significativamente en sus valores de pH y acidez. En cuanto a los grados

°Brix los tres tratamientos difieren significativamente.

x

ABSTRACT

In this research work, it has evaluated the effect of the concentration of

extract Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) on physicochemical and sensory

characteristics of quince nectar. It has studied three treatments with three

proportions of Stevia, the first treatment with 0.3% extract had a soluble

solids content equivalent to 13 ° Brix, the second treatment with 0.5%

extract, soluble solids content equivalent to 16 ° Brix and the third treatment

with 0.7% extract, soluble solids content equivalent to 18 ° Brix..

Sensory analysis was performed for acceptance on a scale structured of 1 to

9 with a non-trained panel of 62 randomly selected people who rated the

three treatments in terms of the attributes color, aroma and flavor. The

results were statistically analyzed by Friedman test and found no effect on

the proportion of Stevia on the sensory characteristics of quince nectar at a

significance level of 5%.

The pH ranged from 3.59 to 3.66 and the ° Brix, from 6.32 to 6.35 with

increasing proportion of Stevia extract. However, the acidity decreased from

0.5% to 0.45% with increasing proportion of extract. The° Brix values

mentioned are not within the specifications set by Codex STAN 245:2005 for

juices, nectars and fruit drinks, because this sweetener was used in the

preparation of nectar.

ANOVA statistical analysis of the physicochemical characteristics such as

pH, titratable acidity and ° Brix indicate the existence of a significant effect on

the proportion of Stevia on quince nectar (α=0.05). Duncan test was

performed at a significance level α = 0.05 to identify treatments that have

significant difference and was found that treatment with 0.3% and 0.7%

Stevia extract, as well as 0.3% and 0.5% extract of Stevia differ significantly

in values of pH and acidity. In terms of degrees Brix three treatments differ

significantly

.

1

INTRODUCCIÓN

En la actualidad, los edulcorantes naturales constituyen una excelente

alternativa en la industria alimenticia. Si bien, ésta industria emplea desde

hace varios años productos químicos como el aspartamo, acelsufame-K,

sacarina o ciclamato, la inocuidad de estas sustancias ha estado siempre

como tema de discusión en los principales foros académicos alimenticios,

generando desconcierto entre los consumidores de productos bajos en

calorías, e incluso múltiples dudas entre las propias autoridades

reguladoras, en especial cuando se habla del largoplacismo de ingesta de

éstas sustancias. En los últimos años se ha investigado en plantas

medicinales alternativas de edulcorantes mucho más seguras y que a la

vez mantengan el índice de dulzor en niveles adecuados para el consumo

humano; destacan entre las sustancias más estudiadas Taumatina,

Monellina y Esteviósidos, las cuales ya forman parte de muchos productos

alimenticios (Alonso, 2010).

Según Koguishi et al. (2009), la tendencia de las industrias que se ocupan

de promover la salud y prevenir enfermedades, está en invertir en el

desarrollo de tecnologías para la producción de alimentos con bajas

calorías y bajo contenido graso que a su vez mantengan sus cualidades

nutricionales. Es más común el uso de edulcorantes no calóricos cuya

función sensorial sea similar a la sacarosa.

Durante cientos de años, los pueblos indígenas en Brasil y Paraguay han

usado las hojas de la Stevia como edulcorante. Los indios guaraníes de

Paraguay la llaman kaa jheé y lo han utilizado para endulzar el té de yerba

mate durante siglos. También han usado la Stevia para endulzar infusiones

y otros alimentos y lo han utilizado en medicina como cardiotónico, para la

obesidad, la hipertensión y el ardor de estómago, y para ayudar a reducir

los niveles de ácido úrico (FAO, 2004).

El consumo en fresco del membrillo no es común debido a su sabor áspero

y la dureza de su pulpa. Los usos del membrillo se restringen a la

elaboración de conservas, mermeladas, jaleas, dulces, compotas,

2

gelatinas, sorbetes, licores de mesa o para agregar sabor a manzanas y

peras cuando se cocinan. El membrillo también se emplea en medicina

debido a sus propiedades astringentes, tónicas y estomáticas (infoAgro,

2011).

La Stevia rebaudiana Bertoni es una especie sudamericana oriunda de

Paraguay, sus hojas contienen otros principios endulzantes aparte del

esteviósido como los rebaudósidos A y B. El rebaudiósido A es 190 veces

más dulce que una solución de sacarosa al 0,4% y el esteviósido en forma

pura es 300 veces más. Además 10 hojas secas equivalen a 1 kilocaloría

(Alonso, 2010).

En Japón, la Stevia se considera como endulzante alternativo desde 1984.

Estudios de toxicidad en animales y en humanos revelan que el producto

es muy seguro. Asimismo, los esteviósidos presentan un suave efecto

hipoglucemiante y mejoran la curva de tolerancia a la glucosa en ayunas

(Alonso, 2010).

El Comité Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios (JECFA)

en sus reuniones 68ª y 69ª (2008), evaluó los resultados de estudios

específicos en humanos realizados para determinar una IDA (Ingestión

Diaria Admisible), estableciéndola en 0-4 mg por kg de peso corporal,

expresada como esteviol (alcohol presente en forma natural en la Stevia

rebaudiana). Dado que el ingrediente activo es la parte de esteviol de las

distintas moléculas, los 0-4 mg se refieren únicamente al peso molecular

del total de esteviol presente en la mezcla. El interés de los glucósidos de

esteviol radica en sus propiedades edulcorantes y principalmente se

encuentran el esteviósido y el rebaudiósido.

En el 2008 la FDA (Food and Drug Administration) ha otorgado a los

componentes edulcorantes de la Stevia el status GRAS (generally

recognized as safe) lo que ha suscitado un gran interés entre los

formuladores de alimentos y los consumidores en todo el mundo como

edulcorante de alta intensidad.

3

En el siguiente trabajo de investigación se propone a la Stevia en extracto

acuoso como un endulzante natural con bajo poder calórico y sustituto de

la sacarosa en la elaboración de néctar membrillo. La materia prima de

este producto, es un fruto que se cultiva en la Región La Libertad, provincia

de Otuzco, distrito de Sinsicap, una zona de clima templado muy favorable

para membrilleros y que se está promoviendo a través del Festival del

Membrillo que se celebra el tercer fin de semana de Octubre.

En este sentido y teniendo en cuenta estos aspectos se formuló el

siguiente problema: ¿Cuál será el efecto de la concentración de extracto de

Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) sobre las características fisicoquímicas y

sensoriales de néctar de membrillo?, por lo cual se planteó como objetivos:

Evaluar el efecto de tres proporciones de Stevia (Stevia rebaudiana

Bertoni) en las características sensoriales (color, olor y sabor) de néctar

de membrillo.

Evaluar el efecto de tres proporciones de Stevia (Stevia rebaudiana

Bertoni) en las características fisicoquímicas de néctar de membrillo.

Determinar la proporción de Stevia que tenga la mayor aceptación.

4

I. REVISION DE LITERATURA

1.1 EL MEMBRILLERO

Cydonia vulgaris Pers. (Cydonia oblonga Miller) pertenece a la familia de las

rosáceas. Etimológicamente Cydonia proviene del griego Kudon,Cydon,

ciudad de Creta donde se cultivaba el membrillero (Alain, 1980).

Es nativo del sudoeste de África. El membrillero ya era cultivado en

Babilonia desde la antigüedad aproximadamente 4000 a.c. (Laureiro, 2009).

Pertenece la familia Rosaceae a la clase Linneo y el orden Icosandria

Pentagynia (Moore y Meredith, 1844).

1.1.1 Descripción Morfológica

La altura de su tortuoso tronco muy ramificado puede variar entre 3 y 8

metros. Sus hojas enteras y simples tienen un limbo oval y agudo en su

extremo mientras que bajo su superficie son tomentosas (Alain, 1980).

Tiene flores grandes, solitarias o pocas, de color rosa pálido (Moore y

Meredith, 1844), aparecen de abril a mayo, a la vez que las hojas. Su fruto

es amarillo y recubierto de pelusa, el cual tiene un gusto áspero y contiene

gran cantidad de semillas (Alain, 1980). Las semillas de membrillo son

ovadas, puntiagudas, plano-convexas, de color rojizo-marrón, inodoras,

dejando la impresión amarga en el paladar cuando se mastica por algún

tiempo (Moore y Meredith, 1844).

1.1.2 Variedades

Moore y Meredith (1844), distinguen tres variedades:

- Cydonia vulgaris Maliformis: Membrillo con forma de manzana, fruto

casi globoso y es cultivado.

- Cydonia vulgaris Lusitanica. Membrillo Potugal, tiene hojas más amplias

que las otras variedades, fruto más grande y es cultivado.

- Cydonia vulgaris Oblonga. Membrillo con forma de pera, tiene hojas

ovales u oblongas, es Cultivado y se encuentran silvestres también.

5

1.1.3 Reseña Histórica

Creta ofreció a Grecia el cultivo del higo, el olivo, la viña y también del

membrillo aproximadamente como siete siglos antes de nuestra era (Alain,

1980).

Entre los antiguos griegos, se ofrecía membrillo en las bodas, un rito que

llegó de Oriente con el culto a Afrodita y permaneció sagrado. Las novias

griegas mordían un membrillo para perfumar su beso antes de entrar en la

cámara nupcial "a fin de que el primer beso no fuera desagradable". Era un

membrillo el premio que Paris concedió a Afrodita (Laureiro, 2009).

El mejor tipo de membrillo venía de la región de Cydonia, en la costa

noroeste de Creta, fruta conocida por los griegos como "Mela kudonia" o

"manzana de Cydonia", de donde proviene también su nombre científico

(Laureiro, 2009).

Penetra con bastante rapidez en Silicia y de ahí pasa a toda Italia. Las

manzanas de oro de las Hespérides no eran otra cosa que membrillos. En

el siglo VIII, el membrillero es incluido en la lista de árboles a formar parte

en los jardines reales. A partir de la Edad Media se utilizan como

astringentes (Alain, 1980).

1.1.4 Distribución

El membrillo crece principalmente en Europa, Persia, Afganistán, y en la

India crece en Cachemira del valle de Himalaya (Nisarg et al., 2011).

Crece en los bordes de arroyos principalmente. Aparece hasta a 800

metros de altitud. Crece en estado cultivado o sub-espontáneo en casi

todas las regiones templadas (Alain, 1980).

A continuación, en la Tabla 1, se muestran las denominaciones que tiene el

membrillo en diversas partes del mundo.

6

Tabla 1. Sinónimos de Cydonia vulgaris Pers. en varios países

Synonym Country

Quince-tree, Quince bush Gran Bretaña y Aglo-América

Armud Rusia

Marmeleiro Portugal

Membrillo España

Cotogni, Melo Cotogno, Pero

Cotogno

Italia

Quittenbaum Alemania

Coigner Francia

Fuente: Nisarg et al., (2011)

1.1.5 Cosecha

Las hojas se recogen después de la producción de frutos, de octubre a

noviembre. Se secan a fuego lento y su conservación se da en botes bien

cerrados (Alain, 1980).

El membrillo es el favorito de la localidad de Sinsicap, que es un distrito de

la provincia de Otuzco, ubicado a 2 200 msnm y a 62 km de Trujillo, por lo

que desde el 2007 existe un registro de propiedad intelectual ante Indecopi

bajo la denominación de membrillo ecológico Sinsicap (Diario El Comercio,

2009).

En general, la cosecha debe hacerse cuando el color de la cáscara externa

de la fruta cambió de verde oscuro a verde claro. El membrillo da la

sensación de resistencia a los daños debido a su aspecto firme, sin

embargo, la textura del fruto es muy sensible, puesto que la pulpa del fruto

se puede dañar fácilmente y las áreas que sufrieron los daños se pudren

después que oscurecen. La cosecha debe hacerse cuando no hay

humedad en los frutos y en todo el árbol al mismo tiempo.

Se ha observado que el retraso en la cosecha, incrementa el peso de la

fruta, la acidez y el color. Sin embargo, la cantidad total de materia seca

7

soluble disminuye. Por otro lado la pérdida de peso es mayor en los frutos

cosechados tardíamente que los cosechados en el tiempo.

1.1.6 Postcosecha

Kuzuco y Zacaldaş (2005), en cuanto a la postcosecha del membrillo

(Cydonia vularis) menciona:

Debido a la sensibilidad de los membrillos a los daños, se desarrollan

manchas de color marrón a causa de una mala manipulación durante la

cosecha y aplicaciones de carga sobre los mismos.

Los membrillos se pueden almacenar con éxito en las condiciones de 0-4

ºC y 85-90% de humedad relativa. Si no se aplican correctamente las

condiciones de almacenamiento bajo temperaturas de 0-4 º C después de

la cosecha se produce aumento en la tasa de desórdenes fisiológicos.

Acerca del pardeamiento de la pulpa, se ha determinado que las diferentes

condiciones ecológicas y los períodos de cosecha afectan el pardeamiento

de la pulpa en la "cv. Ęsme" y el retraso de la cosecha aumenta la calidad

de los alimentos al principio, pero implicaría un aumento de pardeamiento

de la pulpa posterior.

El principal problema durante la comercialización de esta fruta es el

pardeamiento de la pulpa, un desorden fisiológico de poscosecha. Este

desorden fisiológico puede ocurrir a causa del período de vegetación,

tiempo de cosecha o condiciones de almacenamiento.

En general, hay algunos factores de precosecha y postcosecha que

aumentan la pérdida de peso. Además una cosecha temprana afecta la

pérdida de peso de membrillo.

1.1.7 Composición

Según (Alain, 1980), la composición del membrillero considerando hojas y

semillas es la siguiente:

a) Hojas: Glucósido cianhídrico

8

b) Semillas: amigdalina, mucílago, aceite y proteínas.

A continuación, en la Tabla 2 se muestran los macronutrientes así como

minerales de Cydonia vulgaris.

Tabla 2. Macronutrientes y minerales de Cydonia vulgaris membrillo por

100 gramos de porción comestible

Contenido por 100g Unidad Contenido

Energy kJ 254

Proteína total (NCF:6.25) g 0.4

nitrógeno total g 0.1

Grasa total (FACF: 0.700) g 0.1

Glúcidos totales g 15.3

glúcidos disponibles g 13.4

Fibra g 1.9

Cenizas g 0.4

Humedad g 83.8

Vitamina A RE 2.00

β-caroteno eq. g 24

Vitamina B1, tiamina mg 0.020

Vitamina B2, rivoflavina mg 0.030

Niacina equivalentes NE 0.200

niacina mg 0.200

Vitamina B6 mg 0.040

Vitamina C mg 15

L-ácido ascórbico mg 15

Sodio, Na mg 4

Potasio, K mg 197

Calcio, Ca mg 11

Magnesio, Mg mg 8

Fósforo, P mg 17

Fierro, Fe mg 0.70

Cobre, Cu mg 0.130

Fuente: National Food Institute-DTU,(2009)

9

En la Tabla 3, que se presenta a continuación se muestra el contenido de

polifenoles en el membrillo (Cydonia vulgaris):

Tabla 3. Contenido de polifenoles en Cydonia vulgaris

Polifenoles Subclase Contenido promedio (mg/100g)

Flavonoides

Flavanoles

Catequina 0.75

Epicatequina 0.67

Dímero procianidina B1 0.73





Trimero procianidina C1 0.94

Trimero procianidina EEC 0.28

Dímero prodelfinidin 0.08

Total 5.25

Flavonoles

Quercetina 3-O-galactósido 0.08

Quercetina 3-O-galactósido 0.51

Total 0.59

Ácidos fenólicos

Ácidos

hidroxicinámicos

3,5-ácido dicafeoilquínico 0.58

3-ácido dicafeoilquínico 3.70



Total 13.39

Fuente: National Food Institute-DTU, (2009)

En la Tabla 4, que se presenta a continuación se muestra el contenido de

ácidos grasos en el membrillo (Cydonia vulgaris):

10

Tabla 4. Contenido de ácidos grasos en Cydonia vulgaris

Ácidos Grasos g/100g %

Total de saturados 0.007 9.57

C 16:0 0.005 7.45

C 18:0 0.001 2.13

Total de monoinsaturados 0.027 38.3

C 18:1, n-9 0.027 38.3

Total de poliinsaturados 0.036 52.1

C 18:2, n-6 0.036 52.1

Fuente: National Food Institute-DTU, (2009)

El membrillo, como las demás frutas, tiene un carácter ácido, ya que posee

un pH entre 3 y 3,5. Se lo utiliza para la elaboración de productos estables

con baja actividad de agua y bajo pH, siendo difícilmente contaminados por

microorganismos alterantes o patógenos y manteniendo sus propiedades

organolépticas inalteradas por tiempo prolongado (Moreno et al., 2004).

1.1.8 Formas de empleo y usos

Se ha reportado que las hojas y frutos del membrillero tienen algunos

efectos positivos en tratamientos médicos de varias condiciones,

incluyendo enfermedades cardiovasculares, hemorroides, asma bronquial y

tos. Las hojas de Cydonia vulgaris Pers. han sido reportadas por tener un

efecto tranquilizante (Yildirim et al., 2001).

Los frutos conocidos en Italia como manzanas „cotogna‟ tienen una pulpa

firme de intenso olor, pero muy ácida, y son ampliamente usados para

mermeladas, licores, jaleas y conservas. (Nisarg et al., 2011).

Los frutos de membrillero son reconocidos como buenos, baratos y una

importante fuente dietética de compuestos promotores de salud, debido a

sus componentes biológicamente activos, los que se caracterizan por sus

propiedades antioxidantes, antimicrobianas y anti-ulcerativas. Tienen un

efecto protector contra la hemólisis oxidativa de los eritrocitos humanos

(Nisarg et al., 2011).

11

El fruto no es comestible en su estado crudo, es muy agradable asado, en

pasteles, tartas y junto con manzanas. El jugo exprimido (succus cydoniae)

es ácido y astringente. El mucílago de las semillas de membrillo es nutritivo

y emoliente. Las semillas del membrillo se emplean en medicina sólo por el

mucílago que con ellas se obtiene (Moore y Meredith, 1844).

El mucílago aislado de Cydonia vulgaris Pers. podría ser utilizado como un

super-desintegrante en las formulaciones de comprimidos, ya que muestra

muy buena propiedad desintegradora. Si la propiedad de gelificación se

conserva por cualquier método de separación, puede ser utilizado como un

agente gelificante. El mucílago de Cydonia Vulgaris Pers. también puede

ser utilizado como aglutinante debido a su naturaleza pegajosa cuando se

hidroliza con el agua. El mucílago de la semilla también puede ser utilizado

como un agente de suspensión (Nisarg et al., 2011).

El membrillo se considera nutritivo, astringente, estomacal, hepático y

aperitivo. Se utiliza contra diarreas, catarros, tuberculosis, inapetencia,

insuficiencia hepática, vómitos, grietas en los senos. Sus hojas son

calmantes y se usan contra insomnio, nerviosismo y tos ferina. Algunas de

las acciones de los taninos son secar y desinflamar la mucosa intestinal,

por lo que resultan eficaces en el tratamiento de la diarrea (Alain, 1980).

A continuación, según Alaín (1980), se muestran algunas formas de

empleo y uso del membrillo:

a) Fruto: pulpa de membrillo, jalea, compota, vino, zumo, emulsión y

loción.

b) Semillas: en algunos países se come como almendras secas

(nutritivas).

c) Hojas y flores: infusión, baño (de aceite), decocción, cigarro, fumación.

1.1.9 Productos derivados del membrillo

Según Lurerio et al. (2009), a partir del fruto de membrillo se produce:

básicamente:

12

a) Pasta de membrillo, es un puré del fruto que contienenmenos azúcar

que una mermelada o puede incluso no tener azúcar incorporada.

Tienen un mayor contenido de fruta, lo que permite realzar los colores y

aromas de las frutas.

b) Jalea de membrillo, elaborado con el jugo de la fruta cocida a la que se

le agrega azúcar y se concentra hasta obtener una mezcla consistente.

c) Mermelada de membrillo, obtenida por cocción y concentración del fruto

al que se adiciona azúcar o edulcorante hasta obtener una consistencia

pastosa.

d) Dulce de membrillo, se obtiene de la cocción de la pasta a la que se le

agrega azúcar o edulcorante hasta llegar a obtener una mezcla que

luego de enfriarse tendrá una consistencia firme.

También se encuentran productos como membrillos al vino de origen

argentino y compota de membrillo. Otro derivado de esta fruta de reciente

aparición es el vino que se ha producido experimentalmente en España.

1.2 NÉCTAR

1.2.1 Definición

Por néctar de fruta se entiende el producto sin fermentar, pero fermentable,

que se obtiene añadiendo agua con o sin la adición de azúcares, miel

jarabes y/o edulcorantes a zumo (jugo) de fruta, zumo (jugo) concentrado

de fruta, zumo (jugo) de fruta extraído con agua, puré de fruta, puré

concentrado de fruta o a una mezcla de éstos. Podrán añadirse sustancias

aromáticas, componentes aromatizantes volátiles, pulpa y células, todos los

cuales deberán proceder del mismo tipo de fruta y obtenerse por

procedimientos físicos. Un néctar mixto de fruta se obtiene a partir de dos o

más tipos diferentes de fruta. (NTP 203.110, 2009)

A continuación, en la Tabla 5, se muestra el nivel mínimo de °Brix del zumo

o puré de manzana y membrillo así como el contenido de pulpa necesario

en el néctar individual de las frutas mencionadas.

13

Tabla 5. Nivel mínimo de °Brix para zumo (jugo) reconstituido, puré

reconstituido y contenido mínimo de zumo (jugo) y/o puré en néctares de

fruta (% V/V) A 20oC

Nombre

Botánico

Nombre

común de

la fruta

Nivel mínimo de

°Brix para sumo

(jugo) de fruta

reconstituido y

puré

reconstituido

Contenido

mínimo de zumo

(jugo) y/o puré

(% v/v) en

néctares de

fruta

Cydonia oblonga

Mill. Membrillo 11.2 25

Malus domestica

Borkh Manzana 11.5 50

Fuente: Norma Técnica Codex para zumos (jugos) y néctares de frutas,

2005.

1.2.2 Factores esenciales de composición y calidad

1.2.2.1 Composición

1.2.2.1.1 Ingredientes básicos

Según la Norma General del Codex para zumos (jugos) de frutas y

néctares ( CODEX STAN 247-2005):

Para los zumos (jugos) y néctares reconstituidos, el agua potable que se

utilice en la reconstitución deberá satisfacer como mínimo los requisitos

establecidos en la última edición de las Directrices de la OMS para la

Calidad del Agua Potable.

1.2.2.1.2 Otros ingredientes autorizados


néctares (CODEX STAN 247-2005):

(a) Podrán añadirse azúcares con menos del 2% de humedad, según se

define en la Norma para los Azúcares (CX-STAN 212-1999): sacarosa,

dextrosa anhidra, glucosa y fructosa.

14

(b) Podrán añadirse jarabes según se definen en la Norma para los

Azúcares: sacarosa líquida, solución de azúcar invertido, jarabe de

azúcar invertido, jarabe de fructosa, azúcar de caña líquido, isoglucosa y

jarabe con alto contenido de fructosa. Además podrán añadirse miel y/o

azúcares derivados de frutas.

(c) Podrá añadirse zumo (jugo) de limón o zumo (jugo) de lima, o

ambos, hasta 5 g/l de equivalente de ácido cítrico anhidro.

(g) A los efectos de su enriquecimiento, podrán añadirse a los productos

definidos en la Sección 2.1 nutrientes esenciales (por ejemplo,

vitaminas, minerales). Esa adición deberá ajustarse a los textos de la

Comisión del Codex Alimentarius establecidos para este fin.



Los néctares deberán tener el color, aroma y sabor característicos del

zumo (jugo) del mismo tipo de fruta de la que proceden.

La fruta no deberá retener más agua como resultado de su lavado,

tratamiento con vapor u otras operaciones preparatorias que la que sea

tecnológicamente inevitable.

1.2.2.1.3 Autenticidad



Se entiende por autenticidad el mantenimiento en el producto de las

características físicas, químicas, organolépticas y nutricionales

esenciales de la fruta o frutas de que proceden.

1.2.2.1.4 Verificación de la composición, calidad y autenticidad



15

Los néctares deberán someterse a pruebas para determinar su

autenticidad, composición y calidad cuando sea pertinente y necesario.

La verificación de la autenticidad /calidad de una muestra puede ser

evaluada por comparación de datos para la muestra, generados usando

métodos apropiados incluidos en la norma, con aquéllos producidos para

la fruta del mismo tipo y de la misma región, permitiendo variaciones

naturales, cambios estacionales y por variaciones ocurridas debido a la

elaboración/procesamiento.

1.2.2.2 Aditivos alimentarios



En los alimentos regulados por la presente Norma podrán emplearse los

aditivos alimentarios que figuran en la Norma General para los Aditivos

Alimentarios en las Categoría 14.1.3.1 (Néctares de frutas).

1.2.2.3 Coadyuvantes



Dosis máxima de uso de acuerdo a las buenas prácticas de fabricación

(BPF).

A continuación en la Tabla 6, se muestran los coadyuvantes perminitidos

según el Codex Alimentarius para zumos (jugos) de frutas y néctares:

16

Tabla 6. Coadyuvantes permitidos por el Codex Alimentarius para

zumos (jugos) de frutas y néctares.

Función Sustancia

Antiespumantes Polidimetilsiloxano **

Clarificantes

Coadyuvantes de

filtración Floculantes

Arcillas adsorbentes (tierras

blanqueadoras, naturales o activadas)

Resinas adsorbentes

Carbón activado (sólo de origen vegetal)

Bentonita

Hidróxido de calcio*

Celulosa

Quitosán

Sílice coloidal

Función Sustancia

Tierras de diatomeas

Gelatina (procedente de colágeno de

piel)

Resinas de intercambio iónico (catión y

anión)

Cola de Pescado

Caolín

Perlita

Polivinilpolipirrolidona

Caseinato de potasio

Tartrato de potasio

Carbonato de calcio precipitado6

Cáscara de arroz

Silicasol

Caseinato de sodio

Dióxido de azufre

Tanino

Preparados enzimáticos

Pectinasas

Proteinasas

Amilasas

Celulasas

Gas de envasado Nitrógeno

Dióxido de carbono

Fuente: Norma General del Codex para zumos (jugos) y néctares de

frutas.

**10 mg/l es el límite máximo de residuo del compuesto permitido en

el producto final.

*Sólo en zumo (jugo) de uva.

17

1.3 STEVIA

1.3.1 Historia y Origen

Cuyo nombre científico es Stevia rebaudiana Bertoni, conocida como hierba

dulce, es nativa de Paraguay (Tucker y Debaggio, 2009). La Stevia es una

planta que crecía espontáneamente en el hábitat semiárido de las laderas

montañosas de Paraguay. En la actualidad, se cultiva en muchos países de

todo el mundo, entre ellos, países de América Latina y de Asia (FAO,

2005).

Las hojas de S. rebaudiana han sido conocidas por los Indios Guaraníes

de Paraguay como kaá hâ-é, caá-êhé, caá-hê-hê, caá-enhem, azucá-caá

eiracaa, o ca-a-yupe, todo ello traducido como “hierba dulce” y fue usado

por siglos como endulzante de bebidas amargas conocidas como mates.

(Tucker y Debaggio, 2009). También la usaban para endulzar sus comidas

y como pequeña golosina que llevaban a su boca cuando en sus

deambular por el campo se encontraban con ella (Martínez, 2002).

Los colonizadores españoles aunque tuvieron conocimiento de su

existencia tampoco le dieron la menor importancia y solo se ocuparon de

ella como una curiosidad natural, por lo tanto no la incorporaron en su

alimentación ya que preferían usar la miel como edulcorante, diferencia de

lo sucedido con otras plantas como es la hierba mate, la cual usaron y

comercializaron, sin embargo, lo que sí conocieron de la Stevia fueron sus

propiedades edulcorantes (Martínez, 2002).

Todo esto ocurre desde el siglo XVI, y solo bastante después algunos

“gauchos” la comenzaron a usar para endulzar sus tisanas (Martínez,

2002).

En 1887, el Dr. Moisés Santiago Bertoni, botánico y director de la

Universidad de Agricultura de Asunción (Paraguay), tuvo conocimiento de

esta hierba que le suministraron los nativos mientras hacía una exploración

por aquellas tierras (Martínez, 2002).

18

1.3.2 Descubrimiento y extensión de su conocimiento al mundo

El descubrimiento de la hierba dulce paraguaya fue revelado al mundo por

Moisés Santiago Bertoni, un científico en Paraguay. En 1899, hizo la

primera descripción botánica como especie del género Eupatorium, puesto

que son similares, después en 1905 se corrigió y la puso como especie del

genero Stevia en una publicación de su estudio más completo, llamándola

“Stevia rebaudiana Bertoni” en honor a un químico paraguayo apellidado

Rebaudi que fue el primero en aislar su componente activo dulce más

importante (Martínez, 2002).

En 1908, se describió la presencia de los diversos edulcorantes de la

Stevia y esto levantó preocupaciones dentro de la comunidad comercial de

los edulcorantes químicos (Martínez, 2002).

En 1931, dos científicos franceses, Bridel y Lavieiller comenzaron a

estudiar a la enigmática Stevia. Descubrieron una sustancia pura blanca

cristalina que denominaron Esteviósidos, un glucósido diterpénico dulce

que se encuentra en el extracto de Stevia. Los científicos franceses

determinaron que la potencia endulzante del Esteviósido era trescientas

(300) veces mayor que la del azúcar y establecieron que no causaba

efectos tóxicos aparentes en diversos animales de laboratorio (Atencio,

2005).

Gracias a estos pioneros y a la creciente preocupación mundial por la

salud, el uso de la Stevia popularizó a lo largo del planeta como substituto

del azúcar y de edulcorantes artificiales. (Atencio, 2005).

En 1955, los japoneses comenzaron a desarrollar cultivos inicialmente en

Paraguay (Martínez, 2002). En el año de 1966 se inició en Paraguay la

venta de ka´á-he´é en forma natural bajo la denominación de "Dulce té del

Paraguay" propiedad del señor Luis Enrique De Gasperi. Además se

registra la Patente de Invención al señor De Gásperi sobre "Utilización de

Ramas y Tallos de Stevia" y otra sobre "Extracto de la hoja" (Marín, 2004).

Alrededor de 1970, loa japonenes comenzaron el cultivo de Stevia en el sur

de Japón y en los países de su área, debido a que los edulcorantes

19

artificiales estaban fuertemente regulados e incluso prohibidos a partir de

los años 60 (Martínez, 2002).

Hacia 1988, los extractos de stevia habían capturado un 41 % del mercado

de edulcorantes en Japón, donde se emplea en la preparación de bebidas,

productos horneados y de pastelería, yogurt, helados, sidras y tés,

dentríficos y enjuagues bucales. La stevia se emplea también en alimentos

en Corea del Sur, China, Malasia, Filipinas e Israel. En Paraguay y Brasil

se emplea ampliamente como remedio para regular los niveles de insulina

en la diabetes (Atencio, 2005).

Ahora, las grandes empresas han vuelto sus miradas a la stevia, en el 2007

la empresa agroindustrial Cargill y Coca-Cola han patentado un

edulcorante derivado de la stevia conocido como Truvia. (Tucker y

Debaggio, 2009).

1.3.3 Descripción botánica

Se trata de un delgado, erguido, arbusto herbáceo, perenne, alcanza 60-80

cm de altura en bosques naturales y llega hasta 120 cm bajo cultivo

tecnificado. Bajo cultivo, la planta se trata normalmente como planta anual

(FAO, 2004).

Stevia es un género de unas 240 especies de hierbas y arbustos de la

familia de las Compuestas (Tucker y Debaggio, 2009). Ésta familia incluye

a plantas tan conocidas como el diente de león, el girasol, y la achicoria

(Martínez, 2002).

A continuación en la Tabla 7, se presenta la clasificación sistemática de la

Stevia rebaudiana:

20

Tabla 7. Clasificación sistemática de la Stevia

Nombre común Hierba dulce

Reino Vegetal

Subreino Tracheobionta (plantas vasculares)

División Magnolophyta (fanerógama angiosperma)

Subdivisión Spermatophyta (plantas de la semilla)

Clase Magnoliopsida (dicotiledóneas)

Subclase Asteridae

Serie Multiaristae

Tribu Eupatorieas

Orden Campanulares (asterales)

Familia Compuestas (Asteráceas de Monochlamydeae,

comositaseas)

Genero Stevia

Especie Rebaudiana Bertoni

Nombre científico

Stevia rebaudiana Bertoni ó Eupatorium

rabaudianum Bertoni ó Rebaudianum de

Eupatorium

Fuente: Martínez, (2002)

1.3.4 Características agronómicas

La Stevia puede cultivarse en terrenos relativamente pobres. Estas plantas

pueden utilizarse para producción comercial durante varios años, 5 o 6 a lo

sumo. Las raíces que quedan enterradas en el suelo permiten el rebrote de

la planta cada vez que es cortada (Martínez, 2002).

En el Perú, el número de cortes está superdidato a la zona agro ecológica,

llegándose a cosechar hasta 8 cortes al año, en las zonas más bajas de

selva (EDAC, 2008).

Se produce naturalmente en regiones tropicales y subtropicales, en los

bordes de marismas o en pastizales de hasta 700 m de altitud. En los

trópicos puede ser cultivado en altitudes de hasta 1500 m. La floración

ocurre en fotoperiodo crítico de 12 horas, 40-60 días después de la siembra

21

o corte. Los días largos, sin embargo, aumentan la producción de hojas, lo

que resulta en un mayor contenido de esteviósido sobre materia seca. En

Japón, el rendimiento en el primer año es de 400-500 kg/ha de hojas

secas, mientras que los rendimientos en los años posteriores varían entre

1,5 a 2 t/ha de hojas secas. En el oeste de Java, es posible una producción

anual de 3 t/ha de hojas secas (FAO, 2004).

Según EDAC (2008), en el Perú, las nuevas técnicas de producción

permiten mejorar sustancialmente en rendimiento y en calidad en

comparación al sistema tradicional de producción no tecnificado.

Obviamente, esto es posible si se aplican los conocimientos técnicos

relacionados al manejo del cultivo, en condiciones que puedan desarrollar

el potencial de producción que poseen, tal es así que a altitudes menores a

1000 msnm los rendimientos alcanzan hasta las 12 t/año considerando un

distanciamiento de 0.40 m entre surcos y 0.20 m entre plantas, así mismo

el rendimiento está en función al mayor número de cortes, además de las

características edáficas y climáticas. En tal sentido las zonas donde se

recomienda masificar su producción es en la zona de selva, y en

condiciones de sierra en los valles interandinos a altitudes menores a 1800

msnm.

Según FAO (2004), los requerimientos agronómicos en el cultivo de la

Stevia son los siguientes:

1.3.4.1 Hábitat

Se puede encontrar a lo largo del borde de marismas y en praderas.

1.3.4.2 Ambiente

a. Latitud

Se encuentra entre el Ecuador y 50° con un óptimo entre 15° - 30º.

b. Temperatura

Su clima natural es subtropical y semi-húmedo con temperaturas

extremas entre 21 a 43°C, con un promedio de 24°C. El Rango

22

reportado de temperatura para el crecimiento es de 15-43°C con un

óptimo entre 18-30°C. No puede soportar temperaturas invernales por

debajo de -6° C.

c. Agua

El rango reportado de precipitación anual para el crecimiento de la

planta es de 500-1800 mm con un óptimo entre 1000-1400 mm. El

exceso de lluvias durante la polinización puede reducir tanto la

producción de semillas como la germinación.

d. Radiación

Rango e intensidad: requiere un lugar soleado y caluroso.

Fotoperiodo: es una planta de días cortos. La Floración ocurre en

fotoperiodo crítico de 12 horas, 40-60 días después de la siembra

o corte. Los días largos, sin embargo, promueven la producción

de hojas y prolonga el período de crecimiento antes de la

floración. Dado que la síntesis de esteviósidos se reduce justo en

la floración o antes de la misma, una floración retrasada permite

más tiempo para la acumulación de esteviósido.

e. Suelo

Condiciones físicas: crece naturalmente en suelos infértiles, ácidos y

arenosos luz con las capas freáticas superficiales.

Condiciones químicas: el pH óptimo del suelo se encuentra en un

rango de 5–6.5. La planta crece en suelo con baja salinidad (<4

dS/m).

1.3.4.3 Distribución

Es originaria de la región norte de América del Sur, todavía se encuentra

en estado silvestre en las alturas de los distritos de Amambay y Iguaçu

(zona fronteriza entre Brasil y Paraguay), también se encuentra en

Venezuela y Colombia. Se estima que hasta 200 especies de Stevia son

23

nativas de América del Sur, sin embargo, no hay otras plantas de Stevia

que hayan mostrado la misma intensidad de dulzor (FAO,2004).

Esta planta fue introducida al Perú hace una década y actualmente se ha

incorporado en el portafolio de cultivos en pequeñas extensiones en

Cajamarca, Amazonas, San Martín, Ucayali y Apurimac de manera

orgánica. La stevia no se presenta como un cultivo que desplace a

cultivos tradicionales como el café, maíz, etc., sino como un rubro

complementario en la diversificación productiva y una alternativa

económica para el minifundio permitiendo un ingreso adicional a los

agricultores (EDAC, 2008).

1.3.4.4 Polinización

Es auto-incompatible y la polinización es realizada por insectos. El polen

que produce la planta puede ser altamente alergénico.

1.3.5 Morfología

La Stevia es una planta con tallo anual, subleñosa, levemente pilosa en las

extremidades, se ramifica formando múltiples brotes con tendencia a

inclinarse (Martínez, 2002).

La Stevia presenta la siguiente morfología según:

a) Raíces: tiene un rizoma vigoroso y un sistema radicular superficial

(FAO, 2004). La raíz es perenne, fibrosa, filiforme y abundante

formando cepa (Martínez, 2002).

b) Tallos: son semi-leñosos, pero débiles (FAO, 2004).

c) Hojas: las hojas son alternas, oval-elípticas, miden 3-6.5 cm de largo y

0.8-1.9 cm de ancho (FAO, 2004)

d) Flores: son pequeñas, perfectas y blancas, nacen en pequeños

corimbos de 2-6 flores (FAO, 2004). Las flores de lóbulos blancos se

hallan dispuestas en pequeños capítulos terminales o axilares,

agrupados en panículas corimbosas sueltas (Martinez, 2007).

24

e) Frutos: las semillas están contenidas en aquenios delgados de unos 3

mm de longitud. Cada aquenio tiene alrededor de 20 persistentes

pappus (FAO, 2004).

f) Semillas: las semillas son pequeñas y el peso de mil semillas de

Stevia oscila por lo general entre 0.15-0.30 g (FAO, 2004).

1.3.6 Fisiología

Florece de enero a marzo en el hemisferio sur. La floración en condiciones

de día corto debería ocurrir 54 a 104 días después del trasplante,

dependiendo de la sensibilidad al fotoperíodo de los cultivares (FAO, 2004).

La primera cosecha puede tener lugar 2 meses después de la siembra de

plantones, la misma que es de unos 6 meses después de la siembra con

semillas. Las cosechas siguientes se toman a intervalos de un mes y puede

continuar por un período de unos 5 años (FAO, 2004).

La reproducción natural o silvestre es por semilla, pero la viabilidad por

semilla es muy pobre y variable. La reproducción por semilla no es

recomendable por la gran variabilidad fenotípica, lo cual se traduce en una

menor calidad de hoja (FAO, 2004).

La reproducción se hace vegetativamente con el fin de conservar las

características genéticas por medio de esquejes obtenidos de plantas

adultas seleccionadas y fitosanitariamente sanas (FAO, 2004).

1.3.7 Composición de la Stevia

Contiene más de 100 bioflavonoides identificados y terpenos, a parte de los

steviosidos y rebaudiosidos. Tiene compuestos en todas las partes de la

planta, tales como minerales, esteroles y bioflavonoides (Luke, 2007).

A continuación se menciona una lista parcial de los componentes químicos

que contiene la Stevia:

Proteínas, calcio, fósforo, ácido cafeico, ácido clorogénico, escopoletina,

umbeliferona, quercetina isoquercitrina, avicularin, polystachoside, óxido

25

cariofileno, spathulenol, camazuleno que también se encuentra en la

manzanilla, sterebins E, F, G, H que son diterpenos, centaureidin (5,7,3' –

trihidroxi-3,6,4'-trimethoxyflavone) y esteroles como el stigmasterol,

sitosterol y campesterol (Luke, 2007).

1.3.8 Poder edulcorante de la Stevia

La stevia es una hierba que funciona como reemplazo saludable del

azúcar. Además de no poseer ninguna de las características nocivas de los

endulzantes industriales, regula la presión arterial y los niveles de insulina,

ataca a las bacterias y reduce la necesidad de consumir dulces (Atencio,

2005).

Así como también algunas especies de stevia tienen hojas dulces, no hay

otras especies a parte de Stevia rebaudiana Bertoni que posean tal

intensidad edulcorante; sin embargo, también se pueden encontrar

esteviósidos en hojas de frambuesa, Rubus suavissimus S. Lee (Tucker y

Debaggio, 2009).

La Stevia es, en su forma natural, diez a quince veces más dulce que el

azúcar común de mesa, mientras que los extractos de Stevia tienen una

potencia endulzante de cien a trescientas veces mayor que la del azúcar.

Y, mejor aún, la Stevia no afecta el metabolismo de la glucosa en la sangre

(Atencio, 2005).

1.3.9 Propiedades de la Stevia

Atencio (2005) enumera las siguientes propiedades de la Stevia:

Posee propiedades hipoglucémicas, mejora la tolerancia a la glucosa y

es por eso que es recomendado para los pacientes diabéticos.

Reduce la ansiedad por la comida y, así, el cuerpo almacena menos

grasas.

La Stevia disminuye también el deseo por tomar dulces y grasas, que

suele desembocar en el aumento de peso corporal y está relacionado

con la ansiedad.

26

La Stevia retarda la aparición de la placa de caries. Es por eso que se

usa para hacer enjuagues y como componente de la pasta de dientes.

Es un hipotensor suave que baja la presión arterial cuando está

demasiado alta. Tiene efecto vasodilatador, diurético y cardiotónico

(regula la presión y los latidos del corazón). Estudios demostraron que

una sola dosis de extracto líquido produjo una disminución del 9.5% de

la presión arterial sistólica, actividad que podría fortalecer el corazón y

el sistema cardiovascular. Otros estudios permitieron descubrir que el

uso de Stevia durante 30 días, daba como resultado la disminución de

la presión sistólica.

Es un diurético de acción leve y mejora las funciones gastrointestinales.

Colabora en la desintoxicación del organismo a causa del tabaco y el

alcohol. Para aprovechar este beneficio, se puede preparar un té que

reduce el deseo hacia estos dos tóxicos.

Previene e inhibe la reproducción de bacterias y organismos

infecciosos y mejorar la resistencia frente a resfríos y gripes. Los

estudios que se realizaron para comprobar su actividad antibiótica

demostraron su capacidad de combatir la bateris E. coli, Stafilococus

aureus, y Crynebacterium difteriae, así como también su poder contra

el hongo Cándida albicans productor frecuente de vaginitis en la mujer.

Es adecuada par abajar el nivel el nivel de acidez de la sangre y de la

orina, y para problemas de acidez de estómago. Análisis de laboratorio

han demostrado, que la Stevia es extraordinariamente rica en hierro,

manganeso y cobalto. No contiene cafeína y posee efectos

antioxidantes comparables al conocido té verde.

La Stevia natural, sin refinar, contiene más de 100 fitonutrientes y

aceites volátiles identificados. Esto era bien conocido por los nativos

guaraníes que, desde los tiempos pre-colombinos, la usaban para

endulzar sus medicamentos y bebidas o simplemente masticaban sus

hojas para disfrutar el dulce sabor.

27

Diversas investigaciones realizadas en referencia al excesivo consumo

de azúcar refinada en los niños, asocian éste a problemas de

hiperactividad, cambios repentinos de humor, problemas de conducta e

irritabilidad, además de los conocidos problemas dentales. El uso de la

hierba dulce ayudaría a bajar los niveles de azúcar refinada.

1.3.10 Regulación y aprobación de su uso

La Stevia se ha utilizado como edulcorante en Japón por décadas, después

de haber sido introducidas allí en 1970. Durante los años 1970 y 1980 se

venden libremente tiendas de hierbas y alimentos saludables en los EE.UU

(Baker, 2011).

A finales de 1980, comenzó a aparecer en los EE.UU.como un suplemento

dietético, pero los Administración Alimentos y Drogas de los EE.UU. negó

varios intentos de mercado de la Stevia como aditivo alimentario (Baker,

2010).

En 1988, los acontecimientos en los EE.UU. dieron un giro extraño cuando

los editores del libro de cocina con Stevia fueron ordenados por los agentes

federales para destruir todas las copias, en base a que alentaron a la

población a utilizar la Stevia en formas diferentes a las permitidas (Baker,

2010).

En 1991, una denuncia anónima llevó a la Administración de Alimentos y

Drogas de los EE.UU. a la categorización de la Stevia como aditivo

alimentario inseguro y prohibió a su uso (Baker, 2010).

La prohibición se suprimió en 1994, cuando una nueva ley se aprobó, que

reconoce el uso de la Stevia como un suplemento dietético. Esto todavía no

permite su uso como aditivo alimentario, por ejemplo como edulcorante

(Baker, 2010).

El Comité Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios (JECFA)

en sus reuniones 68ª y 69ª (2008) evaluó los resultados de estudios

específicos en humanos realizados y estableció una IDA para los glicósidos

28

de esteviol de 0–4 mg por kg de peso corporal, expresada como esteviol

(FAO, 2008).

En la 68ª reunión de la JECFA se elaboraron especificaciones completas,

indicando que la pureza del aditivo alimentario es del 95 por ciento para los

siete glicósidos de esteviol entre esteviósido y rebaudiósido A y cantidades

más pequeñas de otros glicósidos de rebaudiósido C, dulcósido A,

rubusósido, esteviolbiósido y rebaudiósido B (FAO, 2008).

La FDA (Food and Drug Administration) ha concluido que no existe

fundamento para objetar el uso de ciertos preparados refinados de Stevia

en alimentos. Éstos refinados de Stevia pueden ser legalmente vendidos y

añadidos a productos alimenticios en los Estados Unidos (FDA, 2011).

En el 2008, la FDA dio su aprobación para Rebaudiósido A, logrando un

status GRAS “Generally Recognised As Safe” (Baker, 2010).

En Europa, la Stevia no está todavía aprobada para su uso excepto en

Francia, pero a principios de este año, la Autoridad Europea de Seguridad

Alimentaria publicó una opinión científica afirmando su convicción de que

los glucósidos de esteviol son seguros para el consumo estableciendo un

nivel de ingesta diaria admisible. Esto es visto como la apertura de una

puerta para la plena regulación y aprobación durante el próximo año

(Baker, 2010).

1.3.11 Usos y aplicaciones de la Stevia

Además de ser un edulcorante, la Stevia es muy considerada en la

medicina herbaria brasileña por ser hipoglucemiante, hipotensora, diurética,

cardiotónica y tónica. La hoja la utilizan contra diabetes, obesidad, caries,

hipertensión, fatiga, depresión, antojos de dulces e infecciones. La hoja se

emplea en los sistemas médicos tradicionales en Paraguay como Brasil

para los mismos fines (FAO, 2004).

El uso tradicional de la Stevia y reportes de su aplicación, por médicos y

personas han evidenciado cura con menos cicatrices producto de cortes,

heridas, quemaduras, acné, seborrea, dermatitis y psoriasis después de la

29

aplicación tópica de extracto acuoso de Stevia. De importancia fue el

hallazgo de que los steviósidos no tienen efecto de cicatrización de heridas

como el concentrado a base de Stevia si lo hizo (Luke, 2007).

Por más de 20 años, millones de consumidores en Japón y Brasil, donde la

Stevia está aprobada como un aditivo alimentario, se han estado utilizando

los extractos de Stevia como edulcorantes naturales seguros y no

calóricos. Japón es el mayor consumidor de hojas de stevia y extractos en

el mundo, y allí se utiliza para endulzar todo, desde la salsa de soja,

encurtidos, dulces y refrescos. En Japón, Brasil y otros países donde está

aprobado como un aditivo alimentario, las gigantes multinacionales como

Coca-Cola y Beatrice Foods utilizan extractos de Stevia como sustituto de

Nutrasweet y sacarina para endulzar sus productos para el mercado

(Taylor, 2005).

Como reemplazo de la sacarosa, la Stevia no sólo es más sana, sino que

se puede usar para cocinar, ya que es estable a altas temperaturas.

Además, no contiene sabor metálico y por el contrario, posee un sabor muy

agradable, conveniente para endulzar el mate, té, malta, café o leche

(Atencio, 2005).

A continuación, algunos usos y aplicaciones de la Stevia:

Hojas: se usan como té (en bolsitas) o se mezclan con otras hierbas

como endulzante. En algunos países se vende en polvo o en bolsitas

como el té. Así endulza 30 veces más que el azúcar.

Solución acuosa concentrada: es una práctica de tomarla ya que

bastan 2 gotitas en la infusión para endulzar. En ésta concentración,

tiene un poder 70 veces mayor que el azúcar.

Concentrado de Esteviósido: tiene una capacidad de endulzar 200

veces mayor al azúcar. Sin embargo esta forma priva del resto de

propiedades medicinales de la planta (Atencio, 2005).

30

1.3.12 Glucósidos de esteviol

Los glucósidos de esteviol son componentes naturales de la planta Stevia

rebaudiana Bertoni. El interés de los glucósidos de esteviol radica en sus

propiedades edulcorantes y sus principales componentes son el

esteviósido y el rebaudiósido. El producto se obtiene de las hojas de Stevia

rebaudiana Bertoni. Las hojas se procesan con agua caliente y el extracto

acuoso se concentra y purifica ulteriormente. El producto final puede

presentarse desecado por pulverización. Las preparaciones de glucósidos

de esteviol son unos polvos solubles en agua, entre 200 y 300 veces más

dulces que la sacarosa, blancos o blancos ligeramente amarillentos,

cristalinos, inodoros o con un ligero olor característico (Kuznesof y Wallin,

2008).

Los extractos de Stevia suelen contener un elevado porcentaje de los

glucósidos esteviósido y rebaudiósido A y cantidades más pequeñas de

otros glucósidos de esteviol como rebaudiósido C, dulcósido A, rubusósido,

esteviolbiósido y rebaudiósido B. La composición de los extractos depende

de las hojas, en la que influyen el suelo, el clima, y los procesos de

extracción y purificación empleados. Las impurezas que aparecen en los

extractos de hojas de Stevia son materiales vegetales característicos, como

pigmentos y sacáridos (Kuznesof y Wallin, 2008).

El extracto líquido de Stevia puede ser aplicado directamente como

endulzante en un producto alimenticio sin que se aprecie alguna diferencia

organoléptica frente al elaborado con steviósido comercial obtenido por un

procedimiento tradicional (Castro y Novoa, 2008).

Los extractos de glicósido de esteviol tienen muchas aplicaciones como

edulcorantes en la elaboración de bebidas a base de fruta y leche, postres,

yogur, golosinas, productos de confitería, productos a base de fruta,

productos marinos procesados, encurtidos, como edulcorantes de mesa y

complementos dietéticos (Kuznesof y Wallin, 2008).

Los extractos son adecuados para cocer, puesto que son termoestables, a

diferencia de algunos edulcorantes artificiales como el aspartame. Sin

31

embargo, no son adecuados para determinados productos de confitería

como los que llevan chocolate o los glaseados, ya que carecen de

propiedades emulsionantes (Kuznesof y Wallin, 2008).

En algunos países de América del Sur y de Asia se utilizan desde hace

muchos años, extractos de las hojas de Stevia machacadas en agua como

edulcorante. También se sabe que las hojas de Stevia se utilizan para

hacer té dulce en varios países alrededor del mundo (Kuznesof y Wallin,

2008).

1.3.12.1 Principales glucósidos de steviol

Esteviósidos y Rebaudiósidos son los glucósidos de steviol de interés

principal bebido a sus propiedades edulcorantes. Asociados a los

anteriores glucósidos están rebaudiósido B, rebaudiósido C, rebaudiósido

D, F rebaudiósido, dulcósido A, rubusósido y esteviolbiósido que

generalmente están presentes en los extractos de Stevia en niveles más

bajos que el esteviósido y rebaudiósido A (FAO, 2010).

A continuación se presentan los nombres químicos de los principales

glucósidos de steviol:

a) Nombres químicos de los glucósidos de esteviol

Según FAO (2010), a continuación se presentan los nombres químicos

de los glucósidos más representativos de stevia.

Esteviósido: 13-[(2-O-β-D-glucopiranosil-β-D-glucopiranosil)oxi] ácido

kaur-16-en-18-oico, β- D-glucopiranosil éster

Rebaudiósido A: 13-[(2-O-β-D-glucopiranosil-3-O-β-Dglucopiranosil-β-

D-glucopiranosil)oxi] ácido kaur-16-en-8-oico, β-D-glucopiranosil

éster.

Rebaudiósido B: 13-[(2-O-α-L-ramnopiranosil-3-O-β-D-

glucopiranosil)oxi] ácido kaur-16-en-18-oico, β-D-glucopiranosil éster

32

Dulcósido A: 13-[2-O-α-L-ramnopiranosil-β-D-glucopiranosil)oxi] ácido

kaur-16-en-18-oico, β-D- glucopiranosil éster

b) Nombres empíricos de los glucósidos de esteviol

A continuación, en la Tabla 8 se presentan los nombres empíricos de los

glucósidos de esteviol:

Tabla 8. Nombres empíricos de los glucósidos de esteviol

Nombre Fórmula empírica

Esteviósido C38H60O18

Rebaudiósido A C44H70O23

Rebaudiósido C C44H70O22

Dulcósido A C38H60O17

Fuente: FAO, (2010)

1.3.12.1.1 Esteviósido

El esteviósido fue identificado por los franceses Bridel y Lavieille en

1931; no obstante, las hojas de esta especie contienen otros principios

endulzantes como los rebaudósidos A y B. El rebaudiósido A es 190

veces más. El esteviósido en forma pura es 300 veces más dulce que

una solución al 0,4% de sacarosa (Alonso, 2010).

Los experimentos con insectos herbívoros han concluido que el

esteviósido es anti-comestible: muchos insectos prefieren pasar hambre

antes que comer las hojas de Stevia. El esteviósido tiene propiedades

que regulan el crecimiento de las plantas, similares a las

giberelinas.(Tucker y Debaggio, 2009).

Los esteviósidos no fermentan, no se oscurecen por cocción y son muy

estables al calor y ácidos. Tiene sabor detectable en un umbral de

0.002%, pero grandes cantidades de hojas provocan un sabor amargo

(Tucker y Debaggio, 2009).

Estudios hechos por el departamento de Endocrinología y Metabolismo

de Aarhus University Hospital de Dianamarca revelaron que el

33

esteviósido actúa estimulando en forma directa las células beta del

páncreas generando así una secreción considerable de insulina

(Atencio, 2005).

El esteviósido presenta sabor amargo, dejando un resabio dulce en altas

concentraciones. Los estudios de toxicidad tanto en animales como en

humanos revelan que el producto es muy seguro. Asimismo, los

esteviósidos presentan efecto hipoglucemiante suave y mejoran la curva

de tolerancia a la glucosa en ayunas (Alonso, 2010).

1.3.12.1.2 Rebaudiósido A

De toda la mezcla de glucósidos de steviol, el rebaudiósido A se

encuentra entre el 20 y el 70 por ciento (Kuznesof y Wallin, 2008).

Estudios complementarios realizando pruebas sensoriales, determinaron

que el rebaudiósido A tiene el mejor sabor y es más cercano al azúcar

(Jaramillo yRogel, 2007).

De todos los glucósidos de steviol, el Rebaudiósido A o rebiana tiene

una dulzura sin notas de sabor amargo o metálico. Por ello tiene que ser

extraído de la planta mediante un proceso utilizando solamente agua

mientras que el etanol de grado alimentario se utiliza para purificar aún

más el extracto en rebiana en un proceso similar a la forma de extraer la

esencia de vainilla (Baker, 2010).

1.3.12.2 Propiedades de los glucósidos de steviol

Según Llanos (2006), citado por Jaramillo y Rogel (2006), entre las

principales propiedades de los principios activos son:

Resistencia al calor; su estructura no se modifica por exposición a

altas temperaturas, esdecir no pierde su poder edulcorante al

someterla a procesos como pasteurización, esterilización y cocción.

Se ha llegado hasta 238 °C conservando sus características.

Alta solubilidad en agua y en soluciones hidroalcohólicas.

34

Resistencia al pH, es estable en un rango amplio de 3 a 11, aún a

100°C.

El steviósido y el rebaudiósido A son inodoros.

1.3.13 Extracción de los componentes activos de la Stevia

El extracto de Stevia se puede obtener por la difusión de los componentes

activos presentes en las hojas en un líquido. Generalmente se utiliza agua,

aunque también puede usarse solventes orgánicos. Las hojas se procesan

con agua caliente y el extracto acuoso se concentra y purifica ulteriormente

(Kuznesof y Wallin, 2008).

1.3.13.1 Métodos de extracción

A continuación se presentan los método de extracción según Daciw

(2006) citado por Jaramillo y Roger (2007):

1.3.13.1.1 Extracción con agua

Se colocan en un vaso 1g de hojas secas de Stevia y 100 mL de agua

potable previamente hervida durante 5 min, para disminur su nivel de

oxígeno disuelto y evitar así una posible oxidación del extracto. Se dejan

hervir las hojas del edulcorante en el solvente también drante 5 min. Con

éste tratamiento se obtiene una solución muy oscura y se percibe un

retro sabor.

1.3.13.1.2 Extracción con solución Buffer

Se mezclan 25 mL de una solución 0.025M de KP2PO4 y 65 mL de agua

con 1g de Stevia hirviéndose por 5 min. Se añade 10 mL de un inhibidor

de oxidación (Na2SO3) a 100 ppm azl extracto obtenido para limitar la

oxidación de fenoles u otros componentes de las hojas de Stevia, ya que

este fenómeno podría ser causante del retro-gusto y el color oscuro del

extracto durante su cocción.

35

Se obtiene un extracto de buen sabor y color claro que no cambia con el

almcenamiento del extracto a 4°C (el espectro del extracto fresco y

almacenado son similares). En este extracto no se percibe retro-sabor.

1.3.13.1.3 Extracción con Alcohol Etílico

Se coloquen en un vaso 5g de Stevia seca en 100 mL de alcohol etílico y

se lo hieve durante 5 min. Se obtiene un extracto alcohólico color verde

vivo. Esto se debe posoblemente a que el solvente utlizado extare gran

parte de la clorofila de las hojas.

1.3.13.1.4 Extracción y purificación con solventes orgánicos

Según Goto y Clemente (1998), citado por Jaramillo y Roger (2007) este

método se realiza de la siguiente manera:

Se utilizan hojas secas de Stevia, con una humedad de 10 a 11%; se

procede a la trituración de las hojas y se tamiza con una malla de 60

mesh con este tamaño se ha encontrado un rendimiento en la extracción

de los componentes activos de aporximadamente 90 a 95%.

Para extraer los constituyentes de la hoja, se deja hirviendo por 20 a 30

min una cantidad Q de agua que se deberá calcular de acuerdo a la

siguiente relación:

Donde:

Q = Cantidad de agua (kg)

F = Cantidad de hojas (kg)

K = Factor de proporcionalidad: 0.278 en una granulometría de 60 a 600

mesh

T = % de glúcidos extraídos

36

En el extracto acuoso se han disuelto los principios activos, por lo que el

extarcto acuoso es separado por bipartición con: 60% de alcohol

isobutílico y 40% del extracto acuoso. Este proceso hace pasr los

proncipios edulcorantes, pigmentos, y algunas impurezas a la fase

orgánica.

El extracto butanólico es luego sometido a centrifucgación a 1200 rpm. A

continucación se trata el producto con carbón activo al 1 % p/v.

Luego el extracto butanpolico se concentra en un evaporador a 60 °C

hasta la formación de una masa semisólida. Ésta se redusuelve cen

alcohol metílico y se deja cristalizar por 24 h a temperatura ambiente. El

cristalizado se separa por filtración al vacío y se seca a 120 °C por 24 h

(fracción 1).

Psteriormente el filtrado de la primera cristaliación se concentra en un

evaporador, produciendo un jarabe denso y poco fluido. Este se mezcla

con acetona y secado a 100°C en una estufa de circulación de aire. El

sólido seco se redisuelve en alcohol metílico en una proporción 1:3 p/v y

se deja cristalizar por 24 horas. El cristalizado se separa por filtración al

vacío y se seca por 24 a 120 °C (fracción 2) .

Las fracciones 1y 2 tienen diferentes concentraciones de esteviósidos y

rebaudiósidos, y pueden mezclarse a conveniencia para controlar la

composición del producto.

1.4 Análisis Sensorial

1.4.1 Definición

El análisis sensorial es una ciencia multidisciplinaria en la que participan

panelistas humanos que utilizan los sentidos de la vista, olfato, gusto, tacto

y oído para medir las características sensoriales y la aceptabilidad de los

productos alimenticios, y de muchos otros materiales. No existe ningún otro

instrumento que pueda reproducir o reemplazar la respuesta humana; por

lo tanto, la evaluación sensorial resulta un factor esencial en cualquier

estudio sobre alimentos. El análisis sensorial es aplicable en muchos

37

sectores, tales como desarrollo y mejoramiento de productos, control de

calidad, estudios sobre almacenamiento y desarrollo de procesos (Watts,

1992).

El análisis sensorial es una herramienta imprescindible para obtener

información sobre algunos aspectos de la calidad de los alimentos, a los

que no se puede tener acceso con otras técnicas analíticas. Los

inconvenientes y riesgos que conlleva la incorporación de las técnicas

sensoriales a los programas de control y aseguramiento de la calidad de

los alimentos, son de menos importancia que las indudables ventajas que

puede aportar. Aunque no todos los métodos propuestos y utilizados para

evaluar la calidad sensorial de los alimentos se pueden considerar

adecuados, actualmente se dispone de conocimientos suficientes para

diseñar sistemas efectivos de control de la evaluación sensorial para cada

caso concreto en función de las características particulares de cada

alimento y de su posición en el mercado (Costell, 2005).

El análisis sensorial de los alimentos se lleva a cabo de acuerdo con

diferentes pruebas, según sea la finalidad para la que se efectúe. Existen

tres tipos principales de pruebas: las pruebas afectivas, las discriminativas

y las descriptivas (Anzaldúa y Morales, 1994).

1.4.2 Clasificación

Según Anzaldúa y Morales (1994), con relación a las pruebas que pueden

ser utilizadas existen diversas formas de clasificarlas, aunque todos los

autores coinciden en que éstas se dividen en dos grandes grupos:

1.4.2.1 Pruebas afectivas

Las pruebas afectivas son aquellas en las cuales el juez expresa su

reacción subjetiva ante el producto, indicando si le gusta o le disgusta, si

lo acepta o lo rechaza, o si lo prefiere a otro. Estas pruebas son las que

presentan mayor variabilidad en los resultados y éstos son más difíciles

de interpretar, ya que se trata de apreciaciones completamente

personales y, como se dice comúnmente: “cada cabeza es un mundo”,

38

“en gustos se rompen géneros”, “sobre gustos no hay nada escrito”, etc.

(Anzaldúa y Morales, 1994).

1.4.2.2 Pruebas analíticas

Se realizan en condiciones controladas de laboratorio y son realizadas

con jueces que han sido seleccionados y entrenenados previamente

(jueces analíticos). Las mismas se dividen e discriminativas y descriptivas.

1.4.2.2.1 Pruebas discriminativas

Las pruebas discriminativas son aquellas en las que no se requiere

conocer la sensación subjetiva que produce un alimento a una persona,

sino que se desea establecer si hay diferencia o no entre dos o más

muestras y, en algunos casos, la magnitud o importancia de esa

diferencia (Anzaldúa y Morales, 1994).

Estas pruebas son muy usadas en control de calidad para evaluar si las

muestras de un lote están siendo producidas con una calidad uniforme,

si son comparables a estándares, etc. Asimismo, por medio de ellas se

puede determinar el efecto de modificaciones en las condiciones del

proceso sobre la calidad sensorial del producto, las alteraciones

introducidas por la sustitución de un ingrediente por otro (especialmente

saborizantes y otros aditivos), etc. (Anzaldúa y Morales, 1994).

1.4.2.2.2 Pruebas descriptivas

En las pruebas descriptivas se trata de definir las propiedades del

alimento y medirlas de la manera más objetiva posible. Aquí no son

importantes las preferencias o aversiones de los jueces, y no es tan

importante saber si las diferencias entre las muestras son detectadas,

sino cuál es la magnitud o intensidad de los atributos del alimento

(Anzaldúa y Morales, 1994).

1.4.3 Los jueces en la evaluación sensorial

Según Espinoza (2007), los jueces para la evaluación sensorial se

clasifican en dos tipos:

39

1.4.3.1 Juez analítico

Es el individuo que entre un grupo de candidatos ha demostrado una

sensibilidad sensorial específica para uno o varios productos.

1.4.3.2 Juez afectivo

Es el individuo que no tiene que ser seleccionado ni adiestrado, son

consumidores escogidos al azar representativo de la población a la cual

se estima está dirigido el producto que se evalúa.

El objetivo que se persigue al aplicar una prueba de evaluación sensorial

con este tipo de juez, es conocer la aceptación, preferencia o nivel de

agrado que estas personas tienen con relación al alimento evaluado.

40

II. MATERIALES Y MÉTODOS

2.1 Materiales

2.1.1 Material Biológico

- Membrillo (Cydonia vulgaris) variedad Oblonga.

- Extracto de Stevia comercial NUTRASTEVIA

2.1.2 Material Químico

- Sorbato de Portasio

- Carboximetilcelulosa

- Acido Cítrico

- Fenolftaleína

- Solución de NaOH (0,1 N)

- Agua destilada

2.1.3 Material de vidrio

- Termómetro

- Vasos de precipitación de 25, 50 y 100 mL

- Probeta de 50 mL

- Matraz de 250 mL

- Pipetas de 10 mL

- Fiola de 250 mL

- Embudo

2.1.4 Equipos e instrumentos

- Balanza granataria Hxb Series HXB-600. Precisión: 0.1 g

41

- Balanza analítica. Sartorius CPA2245. Precisión: 0.0001 g

- Brixómetro. Pocket refractometer PAL-1 (0 - 53%)

- pH-metro. Combo by HANNA. (pH & EC)

- Pulpeadora. Vulcano, capacidad: 200Kg/h, acero inox: AISI 304

- Molino coloidal. Vulcano, potencia requerida: 3 KW, 1.420 rpm,

220/380 V, acero inoxidable.

- Cocina industrial gas

- Calculadora

- Laptop HP Pavilon dv5-1144la Entertainment PC

- Impresora

2.1.5 Otros materiales

- Tabla para picar

- Cuchillos

- Cucharas

- Recipiente de acero inoxidable

- Botellas de vidrio

2.2 Metodología

2.2.1 Diseño experimental

En la Figura 1 se presenta el diseño experimental para evaluar el efecto

de extracto de Stevia en las características fisicoquímicas y sensoriales de

néctar de membrillo.

42

Determinaciones y/o evaluaciones:

% Acidez titulable, pH y °Brix

Características fisicoquímicas

% Acidez titulable, pH y °Brix

Características sensoriales

Olor, color y sabor

Determinaciones y/o evaluaciones:

Índices de madurez sensoriales, %

Acidez titulable, pH y °Brix

Figura 1. Diseño experimental para evaluar el efecto de extracto de

Stevia en las características fisicoquímicas y sensoriales de néctar

de membrillo.

Se elaboró néctar de membrillo en una proporción de pulpa:agua de 1:3, se

añadió Stevia como edulcorante natural en tres proporciones diferentes

(0.3%, 0.5% y 0.7%), CMC en una proporción de 0.07% y sorbato de

potasio en una proporción de 0.05 % obteniendo tres tratamientos que

fueron sometidos a una evaluación fisicoquimica (pH, °Brix y %acidez

titulable expresada en ácido cítrico) y a evaluación sensorial en cuanto al

color, olor y sabor aplicada a 62 panelistas no entrenados escogidos al

azar, usando una escala verbal estructurada con una puntuación del 1 al 9,

donde el menor valor indica me disgusta mucho y el mayor valor, me gusta

mucho.

LEYENDA

S1: 0.3% extracto de Stevia.



S1

ESTANDARIZADO

S2 S3

NÉCTAR DE MEMBRILLO

PULPA DE MEMBRILLO

MEMBRILLO

43

Extracto de Stevia

Agua y desinfectante

NECTAR DE MEMBRILLO

2.2.2 Procedimiento para la elaboración de néctar de membrillo

endulzado con extracto de Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni):

A continuación en la Figura 2, se muestra el flujograma de proceso para la

elaboración de néctar de membrillo endulzado con extracto de Stevia.

Figura 2. Diagrama de flujo para la elaboración de néctar de membrillo

endulzado con extracto de Stevia

PRECOCCIÓN

ESTANDARIZACIÓN

PASTEURIZACIÓN

ENVASADO

Semillas

HOMOGENIZACIÓN

MEMBRILLO

RECEPCIÓN

SELECCIÓN Y CLASIFICACIÓN

LAVADO Y DESINFECCIÓN

ACONDICIONAMIENTO

PULPEADO

ENFRIAMIENTO

Fibra

Impurezas

ALMACENAMIENTO

44

A continuación se describen cada una de las operaciones presentadas en

la Figura 2.

A. Recepción

Se emplearon membrillos ecológicos (Cydonia vulgaris Pers.) traídos

desde el Distrito de Sinsicap, Provincia de Otuzco, Región La Libertad

como materia prima para la elaboración de néctar de membrillo. Los

frutos se manipularon con cuidado, evitando golpearlos, los cuales

entraron al laboratorio y a ser procesados. Se pesó la materia prima,

como se muestra en la Figura 3, con el uso de una balanza semianalítica

para posteriormente hacer el cálculo de rendimiento.

Figura 3. Pesaje de la materia prima en recepción

B. Selección y Clasificación

Se seleccionaron aquellos membrillos en buen estado físico, como se

aprecia en la Figura 4; es decir, sin magulladuras ni golpes; además se

tomó en cuenta la madurez sensorial del fruto en cuanto al olor y color.

Considerando que el membrillo en estado de madurez posee un color

amarillo-dorado y un olor intenso muy agradable característico del fruto.

De toda la materia que ingresó al proceso se tomó una muestra

45

representativa para determinar sus características fisicoquímicas como

acidez titulable (% de ácido cítrico), °Brix y pH para un control más

adecuado de la materia prima y confirmar el grado de madurez realizado

sensorialmente.

Figura 4. Clasificación y selección de la materia prima

C. Lavado y Desinfección:

El lavado de la materia prima se llevó a cabo en forma manual bajo

fricción y con agua potable con la finalidad de eliminar suciedad, pelusa

y/o restos de tierra adheridos en la superficie de la fruta (Figura 5). La

desinfección se realizó sumergiendo los membrillos en una solución

preparada con 5mL de hipoclorito de sodio al 3% en 10 L de agua por 5

minutos.

Figura 5. Lavado y desinfección de la materia prima

46

D. Acondicionamiento

El membrillo se cortó en pequeños trozos con cuchillos de acero

inoxidable sobre tablas de picar en forma manual extrayendo las

semillas (Figura 6). Inmediatamente que son cortados ingresan a la

etapa siguiente para evitar que la materia prima pueda pardearse.

Figura 6. Acondicionamiento de la materia prima

E. Precocción

Los trozos de membrillo fueron colocados en agua a 100°C por 5

minutos para ablandarlos e inactivar las enzimas que oscurecen y que

incluso modifican el sabor (Figura 7).

Figura 7. Precocción de los trozos de membrillo

47

F. Pulpeado

Los trozos de membrillo se enfriaron al ambiente por 10 minutos para

luego reducirlos utilizando para ello una pulpeadora de doble malla, la

cual se muestra en la Figura 8. La pulpa obtenida con la malla más

gruesa (3.0mm), se pasa nuevamente por la malla más fina (0.8mm),

eliminándose como residuo cierta cantidad de fibra.

Figura 8. Pulpeado de membrillo

G. Homogenización

Este proceso consistió en dar un tratamiento mecánico a las partículas

obtenidas del pulpeado con el fin de obtener una pulpa más suave y

uniforme utilizando para ello un molino coloidal (Figura 9).

Figura 9. Homogenización de la pulpa de membrillo

48

H. Estandarización

Una vez obtenida la pulpa pura de membrillo se realizó una dilución 1:3

pulpa: agua, se endulzó con extracto de Stevia (edulcorante natural) en

tres proporciones diferentes de 0,3 %, 0,5 % y 0.7 %, se añadió 0.07%

de Carboximetilcelulosa (CMC) y 0.05% de Sorbato de Potasio (Figura

10). No fue necesario adicionar ácido cítrico, puesto que la mezcla llegó

a un pH de 3.5, el cual se encontró en un rango óptimo para el proceso

posterior de pasteurización.

Figura 10. Estandarización de la mezcla para obtener el néctar

I. Pasteurización

Se obtuvieron tres tratamientos, los cuales se trataron térmicamente a

una temperatura de 85 °C por 15 minutos. Con la finalidad de reducir la

carga microbiana y asegurar la inocuidad del néctar (Figura 11).

Figura 11. Pasteurización de la mezcla

49

J. Envasado

El llenado se realizó en botellas de vidrio de capacidad de 250 mL con

ayuda de un embudo evitando la formación de espuma a una

temperatura no menor a 80°C y luego se colocó la tapa en forma

manual, como se observa en la Figura 12.

Figura 12. Envasado del néctar de membrillo

K. Enfriamiento

Las botellas se dejaron enfriar a temperatura ambiente hasta (~40°C) y

luego con agua corriente hasta temperatura ambiente. Los tres

tratamientos de néctar de membrillo fueron almacenados a 3°C por 5

días para ser sometidos a evaluación sensorial y fisicoquímica (Figura

13).

Figura 13. Enfriamiento del néctar a temperatura ambiente

50

L. Almacenamiento

Los tres tratamientos de néctar de membrillo endulzados con extracto de

stevia fueron almacenados a temperatura de refrigeración (5°C) por

cinco días y asegurar el mantenimiento de sus características hasta la

realización del análisis fisicoquímico y sensorial (Figura 14).

Figura 14. Almacenamiento del néctar a temperatura de refrigeración

2.2.3 Análisis Sensorial

Ésta evaluación fue realizada en el laboratorio de Tecnología de Procesos

Agroindustriales a las 4 pm de la tarde considerando que no hayan

consumido alimentos antes de realizar el test de análisis sensorial.

Para la realización de la evaluación sensorial de preferencia, se conformó

un panel no entrenado de 62 personas escogidas al azar, las que

recibieron tres (3) muestras de néctar de membrillo endulzadas con tres (3)

diferentes proporciones de extracto de Stevia codificadas con números

aleatorios de tres (3) dígitos. Se les pidió que califiquen según una escala

verbal no estructurada de nueve puntos para olor, color y sabor de acuerdo

a una ficha de evaluación sensorial mostrada en el Anexo 5.

(me gusta extremadamente = 9; me gusta mucho = 8; me gusta

moderadamente = 7; me gusta levemente =6; no me gusta ni me disgusta =

5; me disgusta levemente = 4; me disgusta moderadamente = 3; me

disgusta mucho = 2; me disgusta extremadamente = 1).

51

2.2.4 Análisis fisicoquímico

Determinación de sólidos solubles

Método: Refractometría (INTINTEC, 1989)

Determinación de pH

Método: Potenciométrico (EGAN, 1995)

Fundamento: Evaluación de las diferencias de potencial entre un

electrodo estándar de calomel previamente calibrados usando sales

amortiguadoras.

Determinación de acidez total

Método: acidez titulable (A.O.A.C, 1995)

Fundamento: Neutralización de la acidez producida por la muestra en

dilución acuosa con soda utilizando fenolftaleína como indicador.

2.2.5 Análisis Estadístico

Se evaluaron las características fisicoquímicas de los tres tratamientos de

néctar de membrillo endulzado con extracto de Stevia, como pH, °Brix y

acidez titulable (% de ácido cítrico) mediante un análisis estadístico de

varianza con diseño completo al azar para determinar la existencia de

diferencia significativa y seguidamente se realizó una prueba Duncan para

identificar los tratamientos que presentaran diferencias significativas.

Además de las características fisicoquímicas se evaluaron

estadísticamente los resultados de los atributos color, olor y el sabor del

néctar de membrillo mediante un método no paramétrico como el de

Friedman, y determinar si existen diferencias significativas entre los tres

tratamientos. En los anexos 6 y 7 la metodología para el desarrollo de los

cálculos para el análisis estadístico ANVA, Duncan y Friedman.

Los análisis estadísticos se realizaron utilizando el programa estadístico

SPSS 17.0 para Windows.

52

III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

3.1 Evaluación Sensorial – Prueba de Aceptación

A continuación se muestran los resultados de la evaluación sensorial, en la

que participaron 62 panelistas no entrenados seleccionados al azar, los

cuales calificaron los atributos olor, color y sabor a los 3 tratamientos de

néctar de membrillo endulzados con extracto acuoso de Stevia. El

tratamiento S1 con 0.3% de extracto de Stevia, el tratamiento S2 con 0.5%

de extracto de Stevia y el tratamiento S3 con 0.7% de extracto de Stevia.

Tabla 9. Resultados de la prueba de aceptación para el atributo color de los

tres tratamientos de néctar de membrillo endulzados con extracto de

Stevia.

Panelistas Tratamientos

S1 S2 S3 1 6 7 6 2 6 6 7 3 7 7 4 4 6 6 8 5 7 6 8 6 7 6 8 7 6 7 8 8 6 6 6 9 5 6 6 10 8 8 8 11 8 7 7 12 5 8 8 13 5 5 5 14 6 5 4 15 4 6 6 16 7 6 8 17 8 7 7 18 5 5 5 19 8 6 5 20 6 6 6 21 5 5 6 22 7 6 6 23 5 5 6 24 7 4 8 25 8 7 8 26 6 5 6 27 7 8 7 28 5 5 5 29 5 4 5 30 7 7 7

53

31 7 6 5 32 5 6 5 33 4 4 7 34 6 5 5 35 4 5 6 36 7 7 6 37 7 5 5 38 5 6 5 39 6 8 8 40 6 7 6 41 6 6 6 42 5 5 5 43 6 5 4 44 7 5 8 45 5 7 6 46 5 6 7 47 5 5 5 48 7 7 6 49 6 5 5 50 8 8 8 51 8 8 8 52 6 6 6 53 4 4 4 54 6 6 6 55 7 7 6 56 5 5 5 57 5 5 6 58 6 7 8 59 5 5 9 60 9 7 9 61 8 8 8 62 5 5 5

Total 379 373 392

Como se puede observar en la Tabla 9, el tratamiento que obtuvo mayor en

el atributo color con 392 puntos fue el tratamiento S3 (0.7% de extracto de

Stevia) seguido del tratamiento S1 (0.3 % de extracto de Stevia) con 379

puntos y finalmente con una muy poca diferencia el tratamiento S2 (0.3 % de

extracto de Stevia) con 373.

Por lo tanto, como se obtuvieron valores muy cercanos entre tratamientos se

determinó a través de un test de Friedman la existencia o no de diferencia

significativa.

A continuación, en la Tabla 10 se muestran los resultados del test Friedman

aplicado a los resultados del análisis sensorial del atributo color:

54

Tabla 10. Resultado de la prueba de Friedman aplicada a los tres tratamientos

para el atributo sensorial de color.

Tratamientos Percentiles

Moda Rango

promedio 75 Mediana 25

S1 5 7 6 5 2.01

S2 5 7 6 5 1.90

S3 5 8 6 6 2.09

Chi-cuadrado 2.014

probabilidad 0.365

Según la Tabla 10 los resultados indican que no hay diferencia significativa

entre los tratamientos después de aplicar el test de Friedman a un nivel de

significancia de 5% a los resultados obtenidos del análisis sensorial del

atributo color (p=0.365>0.05). Por lo tanto, no hay efecto de la proporción de

Stevia sobre la característica sensorial de color.

A continuación en la Tabla 11, se muestran los resultados de la prueba de

aceptación realizada para el atributo sensorial de olor a los tres tratamientos

de néctar de membrillo endulzado con extracto de Stevia.

Tabla 11. Resultados de la prueba de aceptación para el atributo olor de los

tres tratamientos de néctar de membrillo endulzados con extracto de

Stevia.

Jueces Tratamientos

S1 S2 S3 1 5 5 5 2 6 5 7 3 7 8 6 4 8 6 6 5 8 7 7 6 6 7 7 7 7 6 6 8 5 5 5 9 5 6 6 10 7 8 7 11 6 5 7 12 7 5 8 13 5 5 5 14 5 5 4

55

15 3 7 7 16 7 6 8 17 7 5 5 18 7 5 6 19 7 3 3 20 5 6 7 21 6 5 6 22 6 7 7 23 7 7 5 24 5 5 8 25 5 6 6 26 7 5 5 27 6 6 7 28 6 5 6 29 6 5 5 30 5 5 6 31 5 4 7 32 5 6 6 33 4 5 5 34 7 6 5 35 5 4 5 36 5 6 5 37 6 5 5 38 6 5 4 39 7 6 8 40 5 6 4 41 7 7 7 42 3 4 5 43 5 5 5 44 6 7 6 45 5 6 5 46 5 6 5 47 3 5 5 48 7 7 7 49 3 2 3 50 8 7 6 51 9 8 8 52 5 5 5 53 3 3 4 54 5 5 4 55 6 7 6 56 7 8 8 57 5 5 5 58 7 6 8 59 7 6 7 60 9 7 9 61 4 6 6 62 7 7 7

Total 363 353 368

56

En la Tabla 11se puede observar que el tratamiento S3 (0.7 % de extracto

de Stevia) obtuvo el mayor puntaje otorgado por los panelistas con 368

puntos; sin embargo por muy poca diferencia, tan solo 5 puntos, le sigue el

tratamiento S1 (0.3% de extracto de Stevia) y finalmente el tratamiento S2

(0.5 % de extracto de Stevia) con 353 puntos. Al igual que los puntajes para

el atributo color, los obtenidos para el atributo olor también fueron cercanos.

Por lo que el análisis estadístico no paramétrico de test de Friedman fue

fundamental para poder determinar la existencia o no de diferencia

significativa en cuanto al atributo color.


aplicado a los resultados del análisis sensorial del atributo olor de los tres

tratamientos de néctar de membrillo endulzado con Stevia:


tratamientos para el atributo sensorial de olor.


Moda Rango


S1 6 7 5 5 2.01

S2 6 7 5 5 1.90

S3 6 7 5 5 2.09

Chi-cuadrado 1.529

probabilidad 0.466

Según la Tabla 12 los resultados del análisis estadístico utilizando el test de

Friedman a un nivel de significancia de 5% indican que no hay diferencia

significativa entre los tratamientos de néctar de membrillo para el atributo

sensorial de olor (p=0.466>0.05). Por lo tanto la proporción de extracto de

Stevia no afecta significativamente sobre la característica sensorial de olor.

A continuación en la Tabla 13, se muestran los resultados de la prueba de

aceptación realizada para el atributo sensorial de Sabor a los tres

tratamientos de néctar de membrillo endulzado con extracto de Stevia.

57

Tabla 13. Resultados de la prueba de aceptación para el atributo sabor de

los tres tratamientos de néctar de membrillo endulzados con extracto de

Stevia.

Jueces Tratamientos

S1 S2 S3 1 6 7 6 2 6 6 7 3 7 7 4 4 6 6 8 5 7 6 8 6 7 6 8 7 6 7 8 8 6 6 6 9 5 6 6 10 8 8 8 11 8 7 7 12 5 8 8 13 5 5 5 14 6 5 4 15 4 6 6 16 7 6 8 17 8 7 7 18 5 5 5 19 8 6 5 20 6 6 6 21 5 5 6 22 7 6 6 23 5 5 6 24 7 4 8 25 8 7 8 26 6 5 6 27 7 8 7 28 5 5 5 29 5 4 5 30 7 7 7 31 7 6 5 32 5 6 5 33 4 4 7 34 6 5 5 35 4 5 6 36 7 7 6 37 7 5 5 38 5 6 5 39 6 8 8 40 6 7 6 41 6 6 6 42 5 5 5 43 6 5 4 44 7 5 8 45 5 7 6

58

46 5 6 7 47 5 5 5 48 7 7 6 49 6 5 5 50 8 8 8 51 8 8 8 52 6 6 6 53 4 4 4 54 6 6 6 55 7 7 6 56 5 5 5 57 5 5 6 58 6 7 8 59 5 5 9 60 9 7 9 61 8 8 8 62 5 5 5

Total 379 373 392

En la Tabla 13 se puede observar que el mayor puntaje total otorgado por

los panelistas en cuanto al atributo sabor fue para el tratamiento S3 (0.7% de

extracto de Stevia) y los otros dos tratamientos difieren entre ellos solo 6

puntos, el tratamiento S1 (0.7% de extracto de Stevia) con 379 y el

tratamiento S2 (0.7% de extracto de Stevia) con 373. Como se puede

observar los resultados no difieren mucho entre los tres tratamientos, por lo

que seguidamente se realizó el análisis estadístico a través del test de

Friedman.


aplicado a los resultados del análisis sensorial del atributo sabor:


tratamientos para el atributo sensorial de sabor.


Moda Rango


S1 6 7 5 6 1.98

S2 6 7 5 5 1.91

S3 6 8 5 7 2.10

Chi-cuadrado 2.014

probabilidad 0.365

59

De acuerdo a la Tabla 14, los resultados del análisis estadístico utilizando el

test de Friedman a un nivel de significancia de 5% (p=0.365>0.05) aplicado a

los tres tratamientos de néctar de membrillo para el atributo sensorial de

sabor, indican que no hay diferencia significativa entre los tratamientos. Por

lo tanto no hay efecto de la proporción de extracto de Stevia sobre la

característica sensorial de sabor en néctar de membrillo.

A partir de los resultados del test de Friedman para los puntajes de color,

olor y sabor de los tres tratamientos, como se muestran en las Tablas 14, 12

y 10, se concluye que la proporción de extracto de Stevia no a afecta

significativamente las características sensoriales de néctar de membrillo.

En las Tablas 9, 11 y 13 se muestran los puntajes de color, olor y sabor

indicando claramente solo una diferencia numérica entre tres los

tratamientos para cada característica sensorial mencionada, siendo S3

(0.7% extracto de Stevia) el que presenta mayor puntaje.

Tabla 15. Promedio de cada atributo de los tratamientos.

Atributo Tratamientos

S1 S2 S3

Color 6 6 6

Olor 6 6 6

Sabor 5 5 6

Según la Tabla 15, en cuanto al color y olor los tres tratamientos obtuvieron

el un puntaje promedio de 6 que significa “me gusta levemente”. En cuanto

al sabor los tratamientos 1 o S1 y tratamiento S2 obtuvieron un puntaje

promedio de 5 que significa “no me gusta ni me disgusta”; sin embargo el

tratamiento S3 obtuvo un puntaje de 6, es decir “me gusta levemente”; sin

embargo como se mencionó antes, no hay diferencia significativa entre los

tratamientos para las características sensoriales de color, olor y sabor.

Según Mondino y Ferrato (2006), normalmente, el consumidor tiene gustos

muy definidos y asocia determinados caracteres a la calidad o satisfacción

que produce un alimento, por lo que espera encontrarlos cuando lo adquiere

60

y consume. La dificultad radica en que los gustos acostumbran ser muy

personales, aunque los factores culturales pueden marcar tendencias. El

néctar de membrillo endulzado con sacarosa tiene un gusto dulce familiar al

que están acostumbrados los consumidores, sin embargo el gusto dulce que

produce un edulcorante a partir de Stevia es algo a lo que el paladar de los

consumidores no está acostumbrado, por lo que hace falta promover su uso

a través del fomento de sus propiedades medicinales y dietéticas.

Según Mondino y Ferrato (2006), la evaluación sensorial estructurada puede

aplicarse para conocer las primeras impresiones de un alimento nuevo o

profundizar más y obtener información sobre su grado de aceptación. El

Néctar de membrillo endulzado con Stevia es un producto novedoso, que

mediante la evaluación sensorial realizada en esta investigación se

determinó que no es un producto que será rechazado según la puntuación

mostrada en la Tabla 15, por lo que a través de la promoción de sus

propiedades beneficiosas hacia el consumidor, especialmente aquellos que

necesiten controlar su peso y personas diabéticas, la mejora de las

condiciones de procesamiento y desarrollo de un perfil sensorial, podría

ingresar al mercado con buena aceptación.

3.2 Caracterización fisicoquímica

3.2.1 Caracterización del fruto fresco de membrillo

La materia prima proveniente del distrito de Sinsicap, Provincia de Otuzco,

Región La Libertad ingresó al laboratorio de Tecnología de Procesos

Agroindustriales de la Escuela de Ingeniería Agroindustrial para ser

procesada.

A continuación en la Tabla16 se muestran características de la materia

prima utilizada en la elaboración del néctar:

61

Tabla 16. Índices de madurez sensoriales

Características físicas Descripción

Color de piel Amarillo intenso

Color de pulpa Amarillo claro

Sabor Astringente y ácido

Textura Firme y áspera

Olor Aromático muy intenso

Tamaño 7 cm

Forma Periforme

A continuación, en la Tabla 17 se muestran los resultados obtenidos del

análisis fisicoquímico de pH, acidez titulable (% de ácido cítrico) y °Brix del

fruto fresco de membrillo utilizado como materia prima para la elaboración

del néctar de membrillo.

Tabla 17. Características fisicoquímicas del fruto fresco de membrillo

Características

fisicoquímicas Resultado

°Brix 16.5

Acidez titulable

(% de ácido cítrico) 0.38

pH 3.2

Como se observa en la Tabla 17, la materia prima ingresó al proceso de

elaboración de néctar con 16.5 grados Brix, según Kuzucu et al (2005), los

grados Brix del fruto fresco de membrillo cv. “Eşme” puede oscilar entre

12.25 y 14.5 dependiendo del tiempo de cosecha. Además, la acidez

titulable de la materia prima, como se puede observar en la Tabla 17 es de

0.38% (ácido málico), según menciona Kucuzu et al. (2005) puede estar

entre 0.379% y 0.405% (g de ácido málico) dependiendo del tiempo de

cosecha.

62

A continuación en la Tabla 18, se muestran los resultados del análisis

fisicoquímico de pH, % de acidez titulable y °Brix del jugo de membrillo.

Tabla 18. Características fisicoquímicas del jugo de membrillo

Características fisicoquímicas Resultado

°Brix 16.5

Acidez titulable

(% de ácido málico) 1.32

Acidez titulable


pH 3.09

Según Nisarg et al. (2011), el jugo del membrillo fresco japonés con pH de

3.0 contiene ácido málico 1.29%, el cual es muy cercano al obtenido en la

caracterización del jugo del membrillo como se muestra en la Tabla 18 con

una acidez de 1.32% de ácido málico y 3.09 de pH. Así mismo, Nisarg et al.

(2011) menciona que el jugo del membrillo tiene alto contenido de ácido

ascórbico, β- caroteno y compuestos fenólicos pero bajo porcentaje de

ácido cítrico, por ello la acidez del fruto fresco se expresó en porcentaje de

ácido málico (%).

3.2.2 Caracterización de la pulpa de membrillo

A continuación se muestran los resultados obtenidos del análisis

fisicoquímico del pH, acidez titulable % con respecto a ácido cítrico y °Brix

de la pulpa de membrillo utilizada para la elaboración del néctar.

Tabla 19. Características fisicoquímicas de la pulpa de membrillo

Características


°Brix 12.6

Acidez titulable


pH 3.35

63

De acuerdo a la Tabla 19, la acidez titulable de la pulpa de membrillo es

0.45 % de ácido cítrico y 12.6 de grados Brix; los cuales son bien cercanos

a los reportados por Ibarz y Ramoz (2005) para pulpa de membrillo

producida en una industria transformadora ubicada en la Provincia de

Lleida (España), que son 0.4% de ácido cítrico y 12.3 °Brix.

Ibaz y Ramos (2005), determinaron un pH de 3.59 para la pulpa de

membrillo, el cual se diferencia con el pH mostrado en la Tabla 19 para la

pulpa de membrillo utilizada en la presente investigación. Esta diferencia se

debe a las distintas variedades; la utilizada para la elaboración del néctar y

la que se utiliza para producir pulpa en la Provincia de Lleida (España).

Ambas variedades han sido cultivadas en condiciones geográficas y

ecológicas distintas.

3.2.3 Caracterización del extracto de Stevia

El extracto de Stevia comercial se adquirió de una empresa dedicada a la

venta de productos naturales y dietéticos en la ciudad Trujillo. El producto

fue caracterizado fisicoquímicamente en el laboratorio de Biotecnología de

los Productos Agroindustriales antes de ser utilizado en la elaboración del

néctar de membrillo.

Los resultados del análisis fisicoquímico del extracto de Stevia comercial se

muestran a continuación, en la Tabla 20.

Tabla 20. Características fisicoquímicas del extracto líquido de Stevia

comercial

Características


°Brix 20.3

pH 5.25

Densidad (g/mL) 1.11

Como se puede observar en la Tabla 20, el extracto líquido de Stevia

comercial con 20.3°Brix, 5.25 de pH fue utilizado en la elaboración del

néctar de membrillo, cuya presentación es en envases goteros de 60 mL.

64

Contiene glicósidos de steviol y agua deshionizada, se usa para enduzar

café, frutas, lácteos, hierbas aromáticas, cereales y repostería en general;

cuya capacidad endulzante puede variar de 18 a 30 veces al de la

sacarosa según la aplicación.

Se realizó una prueba sensorial para determinar la capacidad endulzante

del extracto comercial de Stevia y se determinó que doce (12) gotas del

extracto líquido de Stevia comercial tienen una capacidad endulzante

equivalente a solución de sacarosa al (4.6%), el cual equivale a 18 veces al

de la sacarosa. Ésta capacidad endulzante sirvió como referencia para la

elaboración del néctar de membrillo.

A partir de comparaciones realizadas entre el uso de extracto cristalizado

de steviósidos y extracto líquido de stevia, según Castro y Novoa (2008),

no se encontró diferencia significativa, por ello recomiendan el uso directo

de extracto líquido de Stevia endulzante en alimentos ácidos o acidulados,

ya que se puede prescindir de subsecuentes etapas de purificación y

secado.

Tabla 21. Características sensoriales del extracto líquido de Stevia

comercial

Características físicas Resultado

Color Ámbar claro y traslúcido

Olor Herbal

Sabor Dulce característico, ligeramente

amargo en concentraciones elevadas.

3.2.4 Caracterización del néctar de membrillo endulzado con extracto

de Stevia.

A continuación se muestran los resultados obtenidos del análisis

fisicoquímico de pH, acidez titulable y °Brix de los tres (3) tratamientos de

néctar de membrillo endulzado con diferentes proporciones de extracto de

Stevia. El tratamiento S1 con 0.3% de extracto de Stevia, el tratamiento S2

65

con 0.5% de extracto de Stevia y el tratamiento S3 con 0.7% de extracto de

Stevia.

Tabla 22. Características fisicoquímicas de los tres tratamientos de néctar

de membrillo.

Tratamientos pH °Brix Acidez titulable

% (ácido cítrico)

S1 3.59± 3.3E-5 6.32±3.3E-5 0.50±2.2E-04

S2 3.65±2.3E-4 6.35±3.3E-5 0.46±2.2E-04

S3 3.66±3.3E-5 6.36±3.3E-5 0.45±4.6E-33

Los °Brix del néctar de membrillo endulzado con extracto comercial de

Stevia tienen un equivalente en °Brix si es que fuera endulzado con azúcar

de 13 °Brix, 16°Brix y 18 °Brix para el tratamiento S1, tratamiento S2 y

tratamiento S3 respectivamente. Según Codex STAN 247 (2005) el rango

de °Brix para néctares varía de 13 a 18 °Brix, por lo que los resultados en

cuanto a °Brix mostrados en la Tabla 22 no cumplen con la especificación

del Codex para néctares, ya que los mismos son de 6.33°Brix, 6.57°Brix y

6.87°Brix para los tratamientos S1, S2 y S3 respectivamente.

En cuanto a la acidez, según el Codex STAN 247 (2005), la acidez mínima

es de 0.5% expresada en el ácido orgánico correspondiente según el tipo

de fruta, para el caso del néctar de membrillo endulzado con Stevia, la

acidez está expresada en % de ácido cítrico, por lo que en comparación

con los resultados de acidez titulable (%) mostrados en la Tabla 22, solo el

tratamiento S3 cumple con la acidez mínima según la especificación del

Codex; sin embargo es mínima la diferencia de los otros dos tratamientos

con respecto a la norma.

Según el Codex STAN 247 (2005), el pH máximo para néctares es de 4.5.

En cuanto al pH de los tres tratamientos de néctar de membrillo endulzado

con Stevia se puede decir que se encuentran dentro de las

66

especificaciones de la norma para jugos y néctares de frutas del Codex

Alimentarius.

A continuación, en la Tabla 23, se muestran los resultados obtenidos del

análisis de varianza realizado a los valores de pH para determinar si existe

diferencia significativa entre los tres tratamientos de néctar de membrillo

Tabla 23. Análisis de varianza para los valores de pH de los tres

tratamientos de néctar de membrillo endulzado con extracto de Stevia.

Fuente Suma de

cuadrados

Grados de

libertad

Cuadrados

medios F

F

tabulado

Tratamientos 0.0070 2 0.0035 34.78 5.14

Error 0.0006 6 0.0001

Total 0.0076 8

De acuerdo a los resultados mostrados en la Tabla 23, existe diferencia

significativa (α=0.05) entre los tratamientos analizados; es decir, al menos

uno de los tratamientos difiere significativamente de los otros. Po lo tanto, se

continuó con la prueba de Duncan para determinar cuáles son los

tratamientos que difieren significativamente.

A continuación, en la Tabla 24, se muestran los resultados de la prueba

Duncan para los valores de pH de los tres tratamientos de néctar de

membrillo endulzado con Stevia.

Tabla 24. Resultado de la prueba de Duncan realizada a los valores de

pH de los tres tratamientos de néctar de membrillo endulzado con

extracto de Stevia

Pares de

tratamientos

Diferencia de

medias

Comparador de

Duncan (Rp)

p=3

S3-S1 0.0633 0.0208

p=2

S3-S2 0.0100 0.0201

S2-S1 0.0533 0.0201

67

De acuerdo a los resultados que se observan en la Tabla 24, se puede decir

que los tratamientos que poseen diferencias significativas son las parejas

S3-S1 y S2-S1 a un nivel de significancia de 5%, puesto que la diferencia de

medias entre parejas de tratamientos son mayores que el comparador de

Duncan.


análisis de varianza realizado a los valores de pH para determinar si existe

diferencia significativa entre los tres tratamientos de néctar de membrillo

endulzados con extracto de Stevia.

Tabla 25. Resultados del análisis de varianza para los valores de °Brix de

los tres tratamientos de néctar de membrillo endulzado con extracto de

Stevia.

Fuente Suma de

cuadrados

Grados de

libertad

Cuadrado

s medios F F tabulado

Tratamientos 0.0048 2 0.00024 108.5 5.143

Error 0.0001 6 0.00002

Total 0.0050 8

En la Tabla 25 se observa el valor F=108.5 es mayor que el F tabulado=

5.143 por lo tanto existe diferencia significativa (α=0.05) entre los

tratamientos analizados; es decir, al menos uno de los tratamientos difiere

significativamente de los otros. Por lo tanto se continuó el análisis estadístico

realizándose la prueba de Duncan para de determinar los tratamientos que

tienen diferencias significativas.


Duncan para los valores de °Brix de los tres tratamientos de néctar de


.

68

Tabla 26. Resultado de la prueba de Duncan realizada a los valores de °Brix

de los tres tratamientos de néctar de membrillo endulzado con extracto de

Stevia

Pares de

tratamientos

Diferencia

de medias

Comparador

de Duncan

(Rp)

p=3:

S3-S1 0.0567 0.0097

p=2:

S3-S2 0.0267 0.0093

S2-S1 0.0300 0.0093

De acuerdo a los resultados mostrados en la Tabla 26, se puede decir que

los tratamientos que poseen diferencias significativas son las parejas S3-S1,

S3-S2 y S2-S1a un nivel de significancia de 5%, puesto que la diferencia de

medias entre parejas de tratamientos son mayores que el comprador de

Duncan.


análisis de varianza realizado a los valores de acidez titulable (% de ácido

cítrico) entre los tres tratamientos de néctar de membrillo endulzados con

extracto de Stevia.

Tabla 27. Resultado del análisis de varianza realizada a los valores de

acidez titulable (% de ácido cítrico) de los tres tratamientos de néctar de

membrillo endulzado con extracto de Stevia

Fuente Suma de

cuadrados

Grados de

libertad

Cuadrados

medios F

F

tabulado

Tratamientos 0.0038 2 0.0019 12.8750 5.1433

Error 0.0009 6 0.0001

Total 0.0046 8

La Tabla 27 muestra el resultado del ANVA para la característica

fisicoquímica de acidez titulable (% de ácido cítrico) de los tres tratamientos

69

de néctar de membrillo endulzados con extracto de Stevia. Como F=12.9>F

tabulado=5.1, existe diferencia significativa (α=0.05) entre los tratamientos

analizados. Por lo tanto se continuó con la prueba de Duncan.


Duncan para los valores de °Brix de los tres tratamientos de néctar de


Tabla 28. Resultado de la prueba de Duncan a los valores de acidez titulable

% expresado en ácido cítrico de los tres tratamientos de néctar de membrillo

endulzado con extracto de Stevia

Pares de

tratamientos

Diferencia

de medias

Comparador

de Duncan

(Rp)

p=3

S1-S3 0.0470 0.0251

p=2

S1-S2 0.0384 0.0242

S2-S3 0.0085 0.0242

De acuerdo a los resultados de la Tabla 27, los tratamientos que poseen

diferencias significativas son las parejas S1-S3 y S1-S2 a un nivel de

significancia de 5%, puesto que la diferencia de medias entre parejas de

tratamientos son mayores que el comprador de Duncan.

Según los resultados mostrados en las tablas 10,12 y 14 no existe efecto

significativo de la proporción de extracto de Stevia sobre las características

sensoriales (color, olor y sabor) en contraste con los resultados del análisis

de varianza (ANVA) de las características fisicoquímicas mostrados en las

tablas 23,25 y 27 donde se determinó la existencia de efecto significativo de

la proporción de stevia sobre las características fisicoquímicas (°Brix, acidez

titulable% y pH) esto se debe a que el paladar de los consumidores no son

capaces de discernir la diferencia de acidez, °Brix y acidez que proporciona

la adición de extracto de stevia líquido; pues según la tabla 22 la diferencia

numérica es mínima.

70

CONCLUSIONES

Se concluye que no existe efecto significativo de la concentración de

extracto de Stevia sobre las características sensoriales (color, olor y sabor)

en néctar de membrillo; a partir de la prueba no paramétrica de Friedman a

un nivel de significancia de 5% realizada a los resultados obtenidos del

análisis sensorial de los atributos color, olor y sabor de tres tratamientos de

néctar de membrillo endulzados con extracto de Stevia, los cuales son

tratamiento S1 (0.3% de extracto de Stevia), tratamiento S2 (0.5% de

extracto de Stevia) y tratamiento S3 (0.7% de extracto de Stevia).

Se concluye que existe efecto significativo de la proporción de extracto de

Stevia en las características fisicoquímicas de néctar de membrillo; a partir

de los resultados obtenidos del análisis estadístico ANVA realizado al pH,

acidez titulable (% de ácido cítrico) y °Brix de los tres tratamientos de néctar

de membrillo endulzados con Stevia. Así mismo, a partir de la prueba

Duncan a un nivel de significancia α=0.05, se concluye que los tratamientos

con 0.3% y 0.7% de extracto de Stevia; así como 0.3% y 0.5% de extracto

de Stevia difieren significativamente en sus valores de pH y acidez. Los tres

tratamientos difieren significativamente en cuanto a los grados °Brix.

No hay diferencia en usar la mínima o máxima concentración de extracto de

Stevia en la elaboración de néctar de membrillo, por lo tanto se puede decir

que el mejor tratamiento de los tres evaluados en la presente investigación

es el tratamiento S1 con 0.3% de extracto de Stevia, ya que se utiliza la

menor cantidad del presente edulcorante. Las características fisicoquímicas

analizadas de éste tratamiento son 3.59 de pH, 0.45 % de ácido cítrico y

6.32 de °Brix.

71

IV. RECOMENDACIONES

Incentivar el consumo de productos que sean endulzados con glucósidos

de Steviol por sus propiedades nutracéuticas que presenta.

Promover el uso de glucósidos de Stevia en otros productos alimenticios

dirigidos especialmente a personas que controlan su peso o padezcan

Diabetes.

Fomentar el consumo de productos propios de la región, como el

membrillo de Sinsicap.

Experimentar con la elaboración de otros productos además de néctar

de membrillo como jalea, compota o pasta.

Experimentar la combinación de membrillo con otras frutas en la

elaboración de néctar.

Realizar una evaluación de costos para determinar la rentabilidad del

producto elaborado.

Recomendar definiciónes adicionales CODEX Stan para néctares

edulcorados con Stevia.

72

V. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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77

ANEXOS

ANEXO 1: HOJAS DE STEVIA

ANEXO 2: STEVIA EN FLORACIÓN

78

ANEXO 3: VARIEDAD DE MEMBRILLO ECOLÓGICO DE SINSICAP

ANEXO 4: PULPA DE MEMBRILLO ECOLÓGICO DE SINSICAP

79

ANEXO 5: FICHA DE EVALUACIÓN SENSORIAL

N° de ficha: _______ Fecha ____/____/2011

I. Introducción:

A continuación se presentan muestras de néctar de membrillo

endulzadas con extracto de Stevia y se requiere evaluar el efecto de la

proporción de edulcorante (Stevia) sobre las características sensoriales

como color, olor y sabor. Por favor lea a continuación las instrucciones

para que pueda evaluar.

II. Instrucciones:

Califique la calidad de tres (3) muestras codificadas con números de tres

(3) dígitos según color, olor y sabor en los recuadros en blanco según la

siguiente escala:

o Me gusta extremadamente = 9

o Me gusta mucho = 8

o Me gusta moderadamente = 7

o Me gusta levemente=6

o No me gusta ni me disgusta = 5

o Me disgusta levemente = 4

o Me disgusta moderadamente = 3

o Me disgusta mucho = 2

o Me disgusta extremadamente = 1

Código de muestra: 964



Color

Olor

Sabor

Color

Olor

Sabor

Color

Olor

Sabor

80

ANEXO 6: MÉTODOS ESTADÍSTICOS PARA LOS RESULTADOS DEL

ANÁLISIS SENSORIAL

PRUEBA DE FRIEDMAN

Planteamiento de Hipótesis:

Ho: No existe diferencia significativa en la característica sensorial entre

conservas.

Ha: Al menos una de las conservas difiere significativamente de las otras.

En esta prueba, hay k=3 muestras y los datos de las k muestras se ordenan

dentro de cada uno de los p=62 bloques (panelistas), asignándoles un rango

(orden) a cada muestra. La fórmula empleada es:

gg

Donde, Los T1, T2,…,Tk son las sumas de los rangos. La prueba es de una

cola.

2

)1(

2 )1(3)1(

12kj XkpT

kpkF

81

ANEXO 7:MÉTODOS ESTADÍSTICOS PARA LOS RESULTADOS DEL

ANÁLISIS FISICOQUÍMICO

ANÁLISIS DE VARIANZA (ANVA)

Este análisis permite evaluar la significancia del efecto de la proporción de

extracto de Stevia sobre las características fisicoquímicas

Planteamiento de Hipótesis:

Ho: α1=α2=α3

Ha: al menos uno αi ≠ 0

Tabla 29. Análisis de varianza

Fuente Sumas de

Cuadrados

Grados de

Libertad

Cuadrados

Medios F exp

Tratamiento SCT r I − 1 CMT r CMT r /CMR

Error SCR N-I CMR

Total SCT N-1 CMT

Donde:

I: total de tratamientos

N: total de unidades experimentales

SCT: Suma de cuadrados total SCT = SCTr + SCR

SCTr: Suma de cuadrados entre tratamientos

SCR: Suma de cuadrados dentro de los tratamientos o residual.

CMT: Cuadrado medio total: CMT =SCT /(N − 1)

CMTr: Cuadrado medio entre tratamientos: CMTr =SCTr/(I − 1)

CMR: Cuadrado medio residual: CMR = SCR/(N − I)

82

Se acepta Ho si Fexp Fα;I-1,N-1; se rechazar Ho si Fexp>Fα;I-1,N-1

PRUEBA DE DUNCAN

Se utiliza para identificar los tratamientos que presentan diferencias

significativas, complementando los resultados del ANVA. En esta prueba los

promedios se ordenan en forma ascendente, calculándose las diferencias.

Se usó la tabla de rangos significativos rα (p,g), los que se convierten a

rangos mínimos de significación (Rp):

Donde:

: Media del j-ésimo tratamientos

: Error estándar del j-ésimo tratamiento

CME: Cuadrado medio del error (ANVA), con g grados de libertad.

Α: nivel de significancia

83

ANEXO 8: TABLA DE RANGOS MÍNIMOS DE SIGNIFICACIÓN DE

DUNCAN (α=0.05)

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