Desarrollo de una mermelada de nopal (Opuntia ficus indica) rica en fibra y baja en calorías
Filardo- Kersstupp S.*, Sheinvar L**.,González-Cruz L***., Bernardino-Nicanor A***., Zuñiga Estrada A.*, Cruz Martínez B.* y Arrieta Arana M*.
*Centro de Investigaciones Químicas de la Universidad Autónoma
del Estado de Hidalgo (CIQ-UAEH)
**Laboratorio de Cactología del Jardín Botánico del Instituto de Biología
de la Universidad Nacional Autónoma de México.
***Laboratorio de Investigación en Industrias Alimentarias. Instituto
Tecnológico Superior del Oriente del Estado de Hidalgo (ITESA).
Resumen
El nopal es una planta considerada de origen mexicano y se distribuye de manera natural en las zonas áridas y semi-áridas de la República, donde su uso se ha extendido, siendo una parte importante en la dieta de muchos mexicanos. En la actualidad uno de sus usos potenciales se da en la industria de la confitería para la elaboración de mermeladas, jugos y dulces.
Las tendencias de la dieta para disminuir de peso demandan productos ricos en agua y fibra dietaria, así con poco o nulo contenido de azúcar de caña (sacarosa). Esto hace al nopal una materia prima potencial para la elaboración de productos que proporcionen las características sensoriales y nutricionales que demanda el mercado de productos dietéticos. El objetivo del presente trabajo es describir una mermelada de nopal baja en calorías. Para esto se emplearon diferentes formulaciones variando el contenido de nopal, el sustituto de sacarosa y el agente de gelificación. Se seleccionó la muestra adecuada, se realizaron pruebas fisicoquímicas, microbiológicas y sensoriales a 25 y 37 ºC a los 60 días de almacenamiento, encontrando que las muestras que presentaron mejores características fueron la F2 y F5, sin embargo, esta última no se considera viable por contener en su formulación aspartame y rebasar los límites establecidos por las normas para considerarse una mermelada baja en calorías. Es importante mencionar que se logró obtener una mermelada con características semejantes a un producto elaborado con sacarosa y su fabricación es viable, siempre y cuando se empleen las concentraciones adecuadas de nopal, así como un edulcorante que no altere su estabilidad.
Introducción
En la vida económica, social y religiosa de las culturas prehispánicas, las Opuntias desempeñaron un papel importante; se utilizaron con frecuencia en la magia, varias de ellas se consideraron como talismanes, fueron empleadas como remedios en la curación de enfermedades. (Bravo, 1978) y (Granados y Castañeda, 1991).
Las Opuntias determinaron en muchos casos la formación de núcleos de población humana, distintas etnias errantes concurrían en la época de fructificación a las zonas donde se desarrollaban estas plantas y acababan por fijar ahí su residencia
(Bravo,1978) (op.cit.).
Las Opuntias, al igual que todas las plantas superiores, presentan un complicado proceso metabólico que da origen a la formación de muy diversos compuestos orgánicos (Bravo, 1978) (op. cit.), los cuales se consideran como responsables de curar enfermedades que según la medicina popular (principalmente la mexicana), se pueden combatir con el nopal, sin embargo, pocas aplicaciones tienen bases científicas. Entre ellos, cabe mencionar sus efectos en diabetes mellitus, hiperlipidemia (exceso de lípidos en sangre) y obesidad (FAO, 1999).
Frati Munari et al 1983, estudiaron el efecto hipoglucémico del nopal concluyendo que existe un incremento en la sensibilidad para la producción de insulina, además de un posible retraso en la absorción de la glucosa, acción hipoglucémica que fue confirmada por Ibañez-Camacho et. al. 1983. Más tarde Frati Munari et. al, 1992, estudiaron el efecto de cápsulas de nopal en diabetes mellitus concluyendo que tienen poco beneficio en el tratamiento de la enfermedad.
Por otra parte, es importante mencionar que no sólo el nopal contiene compuestos benéficos para la salud, sino también el fruto de Opuntia, ya que contiene vitamina C, betalaínas, Tecnología propiedades secuestrantes de radicales libres y actividad antioxidante (Tesoriere, et. al. 2004).
El nopal además de las aplicaciones medicinales se emplea como materia prima en la industria cosmética (champús, cremas) y de la confitería (García 1998), ésta última se vio favorecida con la llegada del azúcar a México durante la conquista, desplazando el uso de las mieles de avispa, tuna, maguey y maíz.
Dentro de la industria de la confitería uno de los productos que ha tenido mayor aceptación es el de las mermeladas, ya que se pueden utilizar como decoración, relleno y/o cubiertas.
Las mermeladas son elaboradas tradicionalmente a partir de frutas utilizando como edulcorante sacarosa, sin embargo, debido a los problemas de salud que se generan por la ingesta excesiva de este carbohidrato, se hace necesaria la obtención de alimentos funcionales, que deben contar con las mismas características sensoriales y nutricionales que un alimento convencional, pero con la adición de compuestos que proporcionen beneficios a la salud (St-Onge, 2005).
Por otro lado, considerando que las tendencias de las dietas para bajar de peso demandan productos ricos en agua o fibra dietética, los cuales generan una sensación de saciedad ayudando a disminuir el apetito, el nopal es una alternativa viable para elaborar este tipo de producto; aunado a esto, es importante mencionar que la mayoría de los productos dietéticos son de importación y en consecuencia de alto precio (DGIE, 2005), por lo que el objetivo del presente desarrollo tecnológico fue elaborar una mermelada funcional a partir del nopal, aprovechando su alto contenido de fibra y usando como edulcorantes diferentes sustitutos de sacarosa que proporcionen una menor cantidad de calorías a bajo costo.
Materiales y métodos
El material vegetativo, utilizado para la elaboración de las fórmulas de mermelada fue previamente identificado por la Dra. Scheinvar dando como resultado la especie O. ficus indica, proveniente del municipio de Cuautepec Hidalgo, México, los nopales se sometieron a un proceso de selección de acuerdo al tamaño (se seleccionaron aquellos cuya longitud se encontraba alrededor de 20 cm), esto es para asegurar un estado de madurez homogénea. Los cladodios fueron almacenados a 4 °C por no más de una semana hasta la elaboración de las mermeladas.
Los edulcorantes empleados fueron; azúcar de stevia, NutraSweet ®, xilitol, y lactitol.
Como agentes de gelificación se emplearon; Pectina de bajo metoxilo y almidón modificado (Kol-Guard 7413).
Métodos
Selección de formulaciones
Se realizó una preselección utilizando un diseño experimental, resultando 16 tratamientos, de los cuales se seleccionaron sólo 5 formulaciones que utilizaron como criterio de exclusión; la cohesividad, brillo, sabor, estabilidad, color y olor proporcionado por la presencia de hoja de higo.
El diseño experimental para determinar la estabilidad de las 5 formulaciones se realizó utilizando como factores y niveles; la temperatura (25 y 37°C) a 60 días, originando 10 tratamientos.
Caracterización de las muestras
Se realizaron análisis fisicoquímicos y microbiológicos a las muestras que se sometieron a condiciones de tropicalizaciòn a 25 y 37 ºC por 60 días, así como pruebas sensoriales.
Análisis fisicoquímicos: Azúcares reductores (NOM-F-312- 1978), pH (NMX-F-317-S), acidez titulable (NOM-E-102-S- 1978), acidez total (NOM-F-208-1974) y grados Brix (NOM-F-103-1982),
Análisis microbiológicos: Cuenta de bacterias mesofílicas aerobias (NOM-F-253-1977), organismos coliformes (NOMF-254-1977), hongos y levaduras (NOM-F-225-1978), Salmonella (NOM- F-358-S-1982),
Pruebas sensoriales: Se utilizó una prueba de comparaciones múltiples (Anzaldúa-Morales, 2005), para evaluar el color, olor, sabor y untabilidad de cada muestra, los resultados fueron analizados estadísticamente con la prueba de Tukey.
Análisis estadístico
Se utilizó al paquete de computación S.A.S. por comparaciones múltiples de Duncan con un a de 0.05.
Resultados y discusiones
Selección de las formulaciones Las 5 formulaciones seleccionadas durante el análisis de preselección se muestran en el Cuadro1, donde se indica el tipo y cantidad de agente de gelificación, edulcorante, así como las proporciones de nopal, en este cuadro se muestra que las formulaciones F3 y F5 sólo difieren en la adición de hoja de higo, la cual podría influir en la aceptación del producto.
1. Se utilizó una mezcla de Nopal: agua en proporciones 50:50
2. Almidón modificado
3. Con adición de hoja de higo
A cada muestra se le determinó el contenido energético (Cuadro 2), dichos resultados nos indican que sólo las formulaciones F1 y F2 cumplen con lo establecido en la norma NOM-086-SSA-1994, para ser clasificados como productos bajos en calorías, mientras que las formulaciones F3, F4 y F5 se catalogan como productos reducidos en calorías, por otro lado, todas las formulaciones pueden ser clasificadas como a 60 días de almacenamiento a 25º y 37º C productos sin azúcar de acuerdo a lo establecido en esta misma norma. Por lo que, los sustitutos de azúcar empleados en este trabajo nos permiten manipular las formulaciones para obtener diferentes características que pueden contribuir a la aceptación del producto.
Como se muestra en la Figura 1, la mayor estabilidad en este parámetro la presenta la muestra F2, esto podría ser debido a que los edulcorantes utilizados son monosacáridos que presentan mayor estabilidad a los cambios de temperatura, lo cual permite mantener el producto con características homogéneas durante su almacenamiento. Al incluir en la formulación un glucósido diterpeno (stevia), en la muestra F1 se presenta un incremento en la concentración de acidez titulable, lo cual podría ser provocado por la ruptura de enlaces, que generarán radicales libres quienes al hidrolizar otros compuestos forman ácidos.
|
En el caso de las muestras F3, F4 y F5 se observa un decremento en el contenido de acidez al incrementar la temperatura de almacenamiento generado probablemente por la presencia del NutraSweet® (Boehm and Bada, 1984, Bell and Labuza, 1994)
Acidez total
El comportamiento de este parámetro se muestra en la Figura 2, donde se puede observar que la acidez total muestra una correlación directa con la proporción de nopal que se emplea en
la formulación.
pH
El pH de todas las muestras no se ve afectado por la temperatura de almacenamiento (Figura 3), por lo que este parámetro no puede ser considerado como indicativo para pruebas de calidad.
Reductores directos y totales
En la Figura 4 se presenta el comportamiento de los azúcares directos y totales de las muestras, en la cual se puede observar que existe una relación directa entre la proporción de nopal y la cantidad de estos componentes, por lo que una concentración menor al 87% no representa un parámetro válido para determinar la calidad de la mermelada baja en calorías, por lo tanto, sólo la muestra F1 es representativa de este parámetro, en este caso se observa que únicamente los azúcares reductores directos presentaron cambios, probablemente originados por la hidrólisis de los carbohidratos presentes de manera natural en el nopal.
Sólidos solubles (°Brix)
Los sólidos solubles presentaron un comportamiento similar bajo las diferentes condiciones de almacenamiento, esto puede explicarse, considerando que la cantidad de sólidos solubles iniciales deben permanecer constantes en el tiempo, sin importar las condiciones ambientales, por lo que se considera que para pruebas de control de calidad este parámetro no es representativo de alteraciones.
Análisis microbiológicos
Considerando que las muestras fueron envasadas al vacío y elaboradas siguiendo Considerando que las muestras fueron envasadas al vacío y elaboradas siguiendo levaduras, coliformes, mesofílicos aerobios y salmonella, resultaron negativas con lo que los productos se encuentran dentro de lo que marcan las normas (NOM-F-253-1977, NOM-F-254-1977, NOM-F- 225-1978 y NOM-F-358- S-1982).
Análisis Sensorial
El análisis de varianza obtenido con los resultados de las pruebas sensoriales de olor y sabor indicaron que las muestras F2 y F5 fueron mejor aceptadas por los jueces con respecto a las demás, siendo estas muestras las que presentaron características similares a las del patrón, el cual fue elaborado con sacarosa. Las muestras F3 y F4 fueron las que tuvieron menor aceptación debido a la presencia del aspartame el cual les confiere su sabor amargo característico; sin embargo, en el caso de la muestra F5 la aceptación se debió principalmente a que el contenido de aspartame era mínimo además de lograr enmascararlo con la adición del Xilitol y la hoja de higo. Por otra parte las características sensoriales de color y untabilidad fueron semejantes en todas las muestras.
|
|
|
|
Conclusiones
Para la elaboración de una mermelada baja en calorías es importante considerar el edulcorante y la proporción de fruta o vegetal que es utilizado en la formulación, ya que con los resultados obtenidos en este trabajo se demostró que estos componentes son los que tienen mayor influencia sobre las características fisicoquímicas y sensoriales del producto final. Las muestras F2 y F5 fueron las que presentaron mayor aceptación por parte de los jueces debido a la alta proporción de nopal, así como a la presencia de la hoja de higo, respectivamente, sin embargo, la muestra F5 no puede considerarse baja en calorías por rebasar los límites establecidos por las normas.
El uso del aspartame en la elaboración de las mermeladas restringe las características sensoriales del producto. El nopal por su alto contenido de fibra y pectina es una materia prima potencial para la elaboración de mermeladas ya que les confiere propiedades funcionales y nutricionales benéficas.
Bibliografía
• Anzaldúa-Morales, 2005. La Evaluación Sensorial de los Alimentos en la Teoría y la Práctica. Editorial Acribia, S.A. pp. 82.
• Bell, L.N. and Labuza, T.P. 1994. Aspartame stability in commercially sterilized flavored dairy beverages. J.Dairy. Sci. 77(1):34-38.
• Boehm, M.F. and Bada, J.l. 1984. Racemization of aspartic acid and phenylalanine in the sweetener aspartame at 100ºC. Proc Natl Acad. Sci. USA. 81:5263-5266.
• Bravo, Hollis, Las Cactáceas de México, 1978. UNAM.
• DGIE, 2005. Dirección General de Inversión Extranjera. Secretaria de Economía. Inversión Extranjera Materializada en alimentos, dulces y tabacos. México.
• FAO. 1999. Agroecología, cultivo y usos del Nopal. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. Roma, Italia.
• Frati-Munari, A.C., J.A. Fernández y M. Bañales (1983) Disminución de Glucosa e insulina sanguínea por nopal (Opuntia spp.), Archivo de Investigaciones Médicas, 14:269-274, México.1989.
• Frati Munari, A.C., Vera Lastra O., Ariza Andraca, C. R. 1992. Evaluation of nopal capsules in diabetes mellitas. Gac. Med. Mex. 128(4):
• García O. P., 1997, Conservación del nopal mínimamente procesado. UACH. Pp. 10.
• Granados S. D., Castañeda P. A. 1991 Historia, Fisiología, Genética e Importancia del Nopal. Editorial Trillas.
• Ibañez-Camacho, R., Meckes-Lozoya, M., y Mellado-Campos, V. 1983. The hypoglucemic effect of Opuntia streptacantha studied in different animal experimental models. J. ethnopharmacology. 7:175-181.
• NOM-086-SSA.1994.NORMA Oficial Mexicana Bienes y Servicios. Alimentos y Bebidas no Alcohólicas con Modificaciones en su Composición. Especificaciones Nutrimentales.
• NOM-F-102-S-1978. Determinación de Acidez Titulable en productos elaborados a través de frutas y hortalizas.
• NOM-F-103-1982. Alimento-frutas y derivados –Determinación de grados Brix.-.
• NOM-F-208-1974. Determinación de acidez total.
• NOM-F-225-1978. Método de Conteo de Hongos y Levaduras en alimentos.
• NOM-F-253-1977. Cuenta de Bacterias Mesofílicas Aerobias.
• NOM-F-254-1977. Cuenta de Organismos Coliformes.
• NOM-F-312-1978. Método de reductores directos y totales en alimentos.
• NOM-F-317-S-1978. Determinación de pH en alimentos.
• NOM-F-358- S-1982. Cuenta de Salmonella.
• St-Onge, M. P. 2005. Dietary fats, teas, dairy, and nuts: potential functional foods for weight control?. Am J Clin Nutr. 81:7–15.
0 comentarios:
Publicar un comentario