JOURNAL OF

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Volume 6
Number 2
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August
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Año 6, Volumen 6, Número 2, mayo 2022, Editor Responsable:

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Prolongación de Carpio y Plan de Ayala s/n,
Col. Santo Tomás, Alcaldía Miguel Hidalgo,
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Fecha de última modicación 31 de mayo de 2022
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2019 - 2022

IBQ. Raúl Chávez Alvircio

President

Dr. Mario Alberto Rodríguez Casas

Vicepresident

M.en C. Felipe Neri Rodríguez Casasola

Secretary

M.en C. Yadira Fonseca Sabater

Treasurer

IBQ. Paula Parra Chavero

Subtreasurer
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Area Authors Pages

Food Technology

Desarrollo y caracterización de una bebida a base de Gutiérrez Salomón Ana Luisa, Miranda 1 - 9
guayaba y jengibre Añorve, Samantha Guadalupe, Hernández
Hernández, Hilda María
Determination of colorimetric properties of Padilla Jiménez Samuel Macario, Angoa 10 - 16
biodegradable edible films Pérez María Valentina, Mena Violante
Hortencia
Gabriela, Oyoque Salcedo Guadalupe,
Quiroz Velásquez Jesús Di Carlos, Oregel
Zamudio
Ernesto
Food Science

Bioactive compounds from different varieties of Ramos Córdoba Dafne , Avendaño Arrazate 17 - 24
chayote (Sechium spp .) of distinct regions of Mexico Carlos H. , Vásquez Murrieta, Ma. Soledad ,
Compuestos bioactivos de diferentes variedades de García Ochoa Felipe , López Cortez Ma. Del
chayote (Sechium spp .) de distintas regiones de Socorro
México

Evaluation of the functional properties and antioxidant Torruco Uco Juan Gabriel , Chávez Escamilla 25 - 32
activity of protein concentrate from Elianthus annuus Amanda Carolina , Sánchez Contreras Aridaí
seeds , Hernández Barillas Arlette del Carmen ,
Evaluación de las propiedades funcionales y actividad Rodríguez Miranda Jesús , Ramírez Figueroa
antioxidante del concentrado proteico de semillas de Enrique , Hernández Santos Betsabé
Elianthus annuus
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Research article

Desarrollo y caracterización de una bebida a base de

guayaba y jengibre
Gutiérrez- Salomón Ana Luisa1, Miranda-Añorve, Samantha Guadalupe2, Hernández-
Hernández, Hilda María1*
1
CONACYT – Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco. A.C. (CIATEJ),
44270, Guadalajara, Jalisco. México
2
Facultad de Química y Bioquímica. Instituto Tecnológico de Acapulco. C.P. 39905, Acapulco, Guerrero, México

*
Corresponding author: hhernandez@ciatej.mx

Recibido: 12 de noviembre de 2021/ Aceptado: 26 de abril de 2022/ Publicado en línea: 31 de mayo de 2022

Abstract. Guava (Psidium guajava L.) is considered a highly perishable climacteric fruit, which represents a serious
problem when being transported. Ginger is a rhizome that has chemical components that provide health benefits for
those who ingest it. The Just About Right scales are widely used in product development to identify attributes that
need improvement and to determine the optimal level of intensity for a sensory attribute. Therefore, the objective
of this paper was to develop a beverage based on guava and ginger using sensory analysis and physicochemical
analysis as optimization tools. According to the data obtained, it was found that the use of the Just About Right and
hedonic scale methodologies are useful tools for the development of a drink based on guava and ginger that meets the
physicochemical parameters of current regulations.

Resumen. La guayaba (Psidium guajava L.) es considerada un fruto climatérico altamente perecedero, lo que representa
un problema grave al ser transportado. El jengibre es un rizoma que presenta componentes químicos que aportan
beneficios a la salud de quien lo ingiere. La escala Just About Right es ampliamente utilizada en el desarrollo de
productos para identificar atributos que necesitan mejora y para determinar el nivel óptimo de intensidad de un atributo
sensorial. Por lo que el objetivo de este artículo fue desarrollar una bebida a base de guayaba y jengibre usando como
herramientas de optimización al análisis sensorial y el análisis fisicoquímico. De acuerdo con los datos obtenidos se
comprobó que el uso de las metodologías Just About Right y escala hedónica son herramientas útiles para el desarrollo
de una bebida a base de guayaba y jengibre que cumple con los parámetros fisicoquímicos de las normativas vigentes.

Keywords. Escala de punto-ideal; análisis de penalidades, Análisis fisicoquímico.

INTRODUCCIÓN

La guayaba (Psidium guajava L.) es una fruta tropical La guayaba está clasificada como uno de los
originaria de Centroamérica y México, apreciada por frutos más conocidos y apreciados en la mayor
su sabor, aroma y alto contenido de vitamina C. Sus parte del mundo, su producción mundial se
atributos de calidad se deterioran en un tiempo corto, estima que asciende a 1.2 millones de toneladas;
por lo que, para su conservación se requieren procesos mientras que en México es del orden de las
que generen diversos productos; las guayabas pueden 300 mil toneladas anuales; destacando por
ser procesadas principalmente en jugos, purés, su aportación los estados de Michoacán,
néctares, jarabes, mermeladas y gelatinas.1 Aguascalientes y Zacatecas.2

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Por otra parte, el jengibre es comercializado a La escala JAR presenta dos polos con frases
nivel mundial y su uso en la industria de alimentos, opuestas en los extremos, “demasiado débil” y
química, así como farmacéutica se debe a sus “demasiado fuerte”. En el punto medio de la escala
propiedades benéficas para el cuidado de la salud, presenta la frase “justo lo ideal”.6
especialmente para tratar problemas digestivos. Esta
actividad funcional (antioxidante) ha sido reportada La intensidad de un atributo puede aumentarse si
en el extracto etanoico de jengibre, el cual presentó se percibe como “demasiado débil” o disminuirse
un alto contenido de componentes fenólicos y una si se percibe como “demasiado fuerte”. Esto
intrínseca capacidad antirradical. Este extracto implica que el valor del atributo ideal es igual
presentó fuerte eficacia en la reducción de radicales o cercano al valor del atributo más gustado.
libres, gracias a sus componentes fenólicos entre Por lo tanto, el producto calificado como “ideal
los cuales están presentes el gingerol, gingeron y u óptimo” debe ser equivalente al producto
shogaol, entre otros compuestos que contribuyen más gustado.13 A través del nivel de agrado del
a la actividad antioxidante y son responsables del producto podemos inferir en la aceptación de este
aroma de jengibre en los suplementos de dieta, por parte del consumidor.
bebidas y alimentos.3 La actividad funcional del
extracto de jengibre se conserva al incluir el extracto Una de las medidas de agrado más conocida
en alguna matriz alimentaria.4 es la escala hedónica de 9 puntos.14,15 La escala
comprende nueve categorías verbales que van
Un factor clave durante la optimización y el desde “disgusta extremadamente” hasta “me agrada
desarrollo de nuevos productos es conocer extremadamente” pasando por un punto neutro “ni
las características sensoriales que inf luyen gusta ni disgusta”. La escala hedónica de 9-puntos
en la aceptación del producto por parte de es la más utilizada por la facilidad de uso para
los consumidores. La evaluación sensorial es los consumidores y los datos generados pueden
definida como la disciplina científica utilizada analizarse mediante estadística paramétrica.16
para evocar, medir, analizar e interpretar esas
reacciones a las características de los alimentos La escala JAR puede combinar las mediciones de
a medida que los perciben los sentidos de la la intensidad de los atributos y la aceptabilidad del
vista, el olfato y el tacto, gusto y oído. 5 El uso consumidor.7 Mediante el análisis de penalización
de diferentes herramientas de la evaluación se puede evaluar si los jueces que han catalogado
sensorial puede ayudar en la optimización de un atributo por encima o por debajo del punto ideal,
productos de la industria alimentaria. han dado una menor puntuación en la aceptación
global que aquellos que afirmaron que el atributo
La aplicación de la escala del punto ideal o JAR estaba en su punto ideal.17
(Just-About-Right) es un método de investigación
que permite identificar la intensidad óptima de un Es decir, con este método se puede ver si el hecho
atributo sensorial preguntando a los consumidores de que un atributo situado por debajo de JAR o por
si consideran que el atributo es demasiado fuerte, encima, ha sido “penalizado” en la puntuación de
demasiado débil o casi el correcto.6, 7 Este método aceptación global. Por lo que el objetivo de este trabajo
ha sido utilizado en la optimización de diversos fue el desarrollar una bebida a base de guayaba y
productos evaluando atributos que necesiten jengibre usando como herramientas de optimización
mejorar, por ejemplo, postres de leche,8 yogurt,9 el análisis sensorial y realizar la caracterización
salami,10 jugo de uva11 y galletas.12 fisicoquímica de la bebida optimizada.

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MATERIALES Y MÉTODOS por 24 horas en 1.5 L del mismo disolvente,

posteriormente el extracto se evaporó a 337 mbar
Materia prima y acondicionamiento y 60°C (Rotaevaporador Büchi R-210, Alemania).
El extracto obtenido se colocó en un frasco ámbar
Las guayabas, sin daños mecánicos visibles y libres y se reservó en refrigeración (4°C).
de enfermedades y de plagas, fueron adquiridas en
un establecimiento de la localidad de Tulancingo, Establecimiento de formulación y análisis
Hidalgo, México; seleccionando los frutos de color sensorial
amarillo-verdoso en su exterior o amarillo claro
en plena madurez. A las guayabas seleccionadas Para la prueba se emplearon tres prototipos a los
se les retiró la materia ajena mediante lavado que se les incorporó diferentes concentraciones de
a chorro de agua y sanitizaron por inmersión extracto de jengibre (5, 7.5 y 10%). El resto de los
en una solución de hipoclorito de sodio al 2%. componentes se utilizaron en la misma proporción
Posteriormente fueron sometidas al proceso de para las tres muestras de acuerdo con la formulación:
molienda mediante una licuadora convencional pulpa 20%, sacarosa 7%, carboximetilcelulosa
(Oster, E.U.A) a continuación se tamizó la pulpa 0.15%, ácido cítrico 0.15%, ácido ascórbico 0.045%
mediante una malla 14 (STD, E.U.A.), se colocó en y 70% de agua. Para la preparación de los prototipos
bolsas herméticas y se almacenó en congelación los componentes fueron incorporados de acuerdo
(-20°C) hasta su uso. con la formulación antes descrita y mezclados
mediante una licuadora de inmersión (Oster, E.U.A)
El jengibre fue adquirido en un establecimiento hasta lograr su completa homogeneización.
ubicado en Tulancingo, Hidalgo, México; se
seleccionaron raíces enteras; que no presentaran Para el análisis sensorial, las muestras se codificaron
daños mecánicos visibles y estuvieran libres con dígitos aleatorios de tres números y se
de enfermedades y de plagas. Las raíces fueron presentaron cada participante de manera simultanéa
lavadas a chorro de agua y se les retiró la materia y en orden aleatorio y contrabalanceado.
ajena, posteriormente fueron almacenadas en
refrigeración (4°C) en bolsas herméticas hasta su Con el objetivo de determinar las características
uso. Los suministros utilizados en la formulación sensoriales que serían evaluadas por los
de la de la bebida fueron: sacarosa (Sulka, Mx), consumidores, se realizó una sesión con un grupo
carboximetilcelulosa (Mi granero, Puebla, Mx), de enfoque de seis participantes. Con el cual fue
ácido cítrico (Mi granero, Puebla, Mx) y ácido posible establecer los atributos que serían evaluados
ascórbico (Mi granero, Puebla, Mx). y los cuales permitirían diferenciar a las muestras

Obtención de extracto de Jengibre Veintidós consumidores evaluaron el nivel de

agrado y realizaron la caracterización sensorial
Para obtener el extracto se empleó la metodología de las bebidas formulas. Para indicar el nivel de
descrita por Platinetti y colaboradores.4 Un agrado, los participantes utilizaron una escala
kilogramo de jengibre previamente rallado fue hedónica de 9 categorías (solo números), siguiendo
sometido a maceración en 5 L de una solución un procedimiento de ordenación y clasificación.18
hidroalcohólica al 70% de etanol a 25°C durante Para la caracterización sensorial de las bebidas, los
120 h. A continuación, se extrajo por decantación participantes evaluaron la acidez, el sabor a guayaba,
el sobrenadante y el resto se dejó en maceración el dulzor, el sabor a jengibre y la consistencia de todas

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las muestras utilizando una escala JAR, la cual se -Determinación de pH

etiquetó en tres puntos: en los extremos “le falta” y
“le sobra” y en el centro con “punto óptimo”. En 20 mL de la bebida a base de guayaba y jengibre
se introdujo el electrodo y se registró la lectura. La
Las pruebas se realizaron en área acondicionada determinación se realizó por triplicado.
para este tipo de pruebas, equipada con sillas y
mesas. Los participantes realizaron la prueba en un -Acidez titulable
espacio individual en el que no pudiera presentarse
algún disturbio o interferencia en su degustación La determinación de acidez titulable se realizó de
y posibles respuestas que serían plasmadas en sus acuerdo con el método AOAC, 2000.19 Se realizó
formatos de evaluación de cada una de las muestras. por titulación de NaOH a 0.1 N colocando 10 mL
En cada espacio fueron colocados tres vasos, con de la muestra añadiendo 4 gotas de fenolftaleína
los códigos de identificación, conteniendo 30 mL de 1%, hasta que la muestra mantuviera color rosa
cada una de las muestras desarrolladas junto con un pálido, se registró el gasto de NaOH. La valoración
vaso de agua simple para enjuagar su paladar por se realizó por triplicado.
si se les presentaba una saturación de sabores que
imposibilitara su percepción. El porcentaje de acidez titulable (expresada como
porcentaje de ácido cítrico) se calculó de acuerdo con
Se realizó un análisis de varianza (ANDEVA), de la siguiente ecuación (1):
un factor, sobre los datos de agrado considerando V∙N∙Meqácido
%Acidez titulable= v (1)
la bebida desarrollada como fuente de variación.
Se utilizó la prueba de Tukey para determinar donde: V=NaOH gastado, N=normalidad de NaOH,
diferencias estadísticas ( p<0.05) entra las Meqácido ácido cítrico 0.064 y v=volumen de la
bebidas. Los datos obtenidos de la escala JAR muestra.
se convirtieron en números (Le falta=1, Punto
óptimo=2 y Le sobra=3) y las frecuencias se -Viscosidad
analizaron mediante el estadístico de Ji-cuadrado,
y se ejecutó un análisis de penalidades. Todos los Para determinar la viscosidad de la bebida de
análisis estadísticos se realizaron mediante el guayaba y jengibre se utilizó un viscosímetro
software XLSTAT 2021 (Addinsoft, USA). digital (DV-1 Brookfield, U.S.A.) siguiendo la
metodología propuesta por Silveira.20 En un vaso
A partir de los resultados obtenidos del análisis de precipitados se colocaron 300 mL de la bebida a
sensorial se seleccionó la formulación de la base de guayaba y jengibre a temperatura ambiente
bebida óptima a la cual se le realizó la siguiente (18°C), con la punta/sonda RV-02, a 60rpm, la
caracterización fisicoquímica. lectura se registró por triplicado.

Caracterización fisicoquímica El valor de la viscosidad se obtuvo mediante la

siguiente ecuación (2):
-Determinación de sólidos solubles totales (°Brix) v=K.L (2)

La determinación de sólidos solubles totales donde: K=coeficiente dependiente de la relación de

(SST) se realizó mediante un refractómetro (ATC, la velocidad/vástago utilizado y L=valor medio de
China), la determinación se realizó por triplicado.19 las lecturas válidas (cP).

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- Medición de color En la Figura 2 se aprecian las frecuencias para el

tributo de acidez, la mayoría de los participantes
El análisis de color se llevó a cabo en la bebida (80% de los consumidores seleccionó la categoría
de guayaba y jengibre utilizando un colorímetro “punto óptimo”) consideró que la concentración
portátil Minolta CR-20, en términos de valor de la acidez de la bebida S325 era la adecuada
L (luminosidad), valor a (rojo-verde) y valor [χ22,0.05 = 10.59; p<0.005]. Para las otras bebidas
b (amarillo-azul) como un promedio de cinco no se encontró diferencia en significativa entre las
mediciones en cinco zonas diferentes.1 El frecuencias JAR para esta característica.
colorímetro fue calibrado usando una placa de
calibración blanca estándar (iluminante D 65/10°).

RESULTADOS

Formulación y análisis sensorial

Un análisis de varianza mostró diferencias

significativas (F(3,63) =6.56 p=0.0026) en las
puntuaciones de aceptación del consumidor entre
las tres formulaciones de la bebida de guayaba
(S430, S325 y S781). La bebida con 7.5% del extracto Fig. 2. Distribución de las calificaciones de la escala JAR
para la acidez de las tres formulaciones S325, S430, S781.
de jengibre (S325) fue la que más gustó, recibió
calificaciones arriba de 6 (gusta moderadamente) en Para el atributo sabor guayaba, las bebidas S325 y
la escala hedónica, lo que indica una buena aceptación S430 se percibieron con la concentración ideal de
por parte del consumidor (Figura 1). sabor a guayaba. La mayoría de los participantes (64%
y 68%, respectivamente, seleccionaron la categoría
“punto óptimo”) consideraron que ambas bebidas
presentaron la concentración ideal del sabor a [χ22,0.05
= 6.12; p<0.047 y p<0.05, respectivamente]. Mientras
que, para la bebida S781, no se encontró diferencia en
las frecuencias de las tres categorías (Figura 3).

Fig. 1. Medias de las calificaciones hedónicas para las

tres formulaciones. Letras minúsculas diferentes indican
diferencias significativas (p< 05).

Las frecuencias de la escala JAR se presentan para

cada atributo evaluado (acidez, sabor guayaba,
dulzor, sabor jengibre y consistencia) comparando Fig. 3. Distribución de las calificaciones de la escala JAR para
el sabor a guayaba de las tres formulaciones S325, S430, S781.
las formulaciones empleadas S430, S325 y S781.

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Para el atributo dulzor, la mayoría de los

par ticipantes (77% de los consumidores
seleccionaron la categoría “punto óptimo) indicó
que la muestra S325 presento la concentración
ideal de dulzor [χ 2 2,0.05 = 9.63; p<0.008]. Para
las otras bebidas no se encontró diferencia
significativa entre las frecuencias JAR para esta
característica (Figura 4).

Demostrando el motivo por el cual esta bebida

es la que recibió una mayor aceptación por parte Fig. 5. Distribución de las calificaciones de la escala JAR para
el sabor jengibre de las tres formulaciones S325, S430, S781.
de los consumidores.
Por último, 50% de los consumidores indicaron que
la consistencia de la bebida S325 era la adecuada
[χ22,0.05 = 5.96; p<0.05]. Sin embargo, más de la
mitad de los consumidores (55%) detectaron la
bebida S781 con demasiada consistencia [χ22,0.05
= 6.11; p<0.047]. La muestra S430 presenta un
comportamiento similar a la S781, la mayoría
de los participantes detectaron que ésta presentó
demasiada consistencia (Figura 6).

Fig. 4. Distribución de las calificaciones de la escala JAR

para el dulzor de las tres formulaciones S325, S430, S781.

En relación al sabor jengibre, la mayoría de

los participantes (68% de los consumidores
seleccionaron la categoría “le sobra”) indicó
que la bebida S781 presentó demasiado
sabor a jengibre [χ 2 2,0.05 = 5.43; p<0.05]. Un
comportamiento similar resultó para para la
bebida S430, un porcentaje representativo de Fig. 6. Distribución de las calificaciones de la escala JAR para
la consistencia de las tres formulaciones S325, S430, S781.
los participantes (50% de los consumidores
seleccionaron la categoría “le sobra”) [χ22,0.05 = Se realizó un análisis de penalidades sobre
5.43; p<0.05] consideró que el sabor a jengibre los puntajes hedónicos y de la escala JAR para
estaba demasiado presente en la bebida. comprender los atributos que más afectaron
el agrado de las formulaciones. A su vez, este
Por el contrario, cerca de la mitad de los análisis permitió la identificación de direcciones
par ticipantes (41% de los consumidores potenciales para la mejora de las formulaciones.
seleccionaron la categoría “punto óptimo”) La penalización es una media ponderada entre las
percibió a la bebida S325 con la concentración ideal medias (media de la calificación hedónica para el
del sabor jengibre [χ22,0.05 = 5.43; p<0.05] (Figura 5). “punto ideal” menos la media de la calificación

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hedónica por los otros dos niveles de la escala JAR, DISCUSION

en conjunto), la cual indica cuántos puntos de la
escala hedónica se pierden por no cumplir con las Con base a los resultados presentados previamente
expectativas del consumidor. Es decir, la caída de las dos pruebas empleadas JAR y escala
de una media muestra cuantos puntos de agrado hedónica se encontró lo siguiente:
pierde cada bebida por tener un atributo calificado
como “demasiado” o “muy poco. De acuerdo al De las cinco características sensoriales evaluadas
análisis de penalidades, los atributos acidez, en la escala JAR los dos atributos claves para la
sabor jengibre y consistencia fueron penalizados aceptación de las formulaciones fueron el sabor
significativamente para las bebidas. jengibre y la consistencia.

En cuando a la acidez, la bebida S325 mostrará una Por tal motivo fue necesario modificar la
disminución en el nivel de agrado de 1.3 puntos si la formulación con mayor aceptación para los
acidez disminuye o aumenta, es decir, será menos consumidores en la prueba de nivel de agrado
aceptada, cuando los consumidores consideren que que fue la S325, modificando únicamente las dos
le falte o le sobre acidez. variables que denotaron diferencia significativa
respecto a la aceptación con los demás evaluados.
De manera similar, las bebidas S781 y S325 mostrarán De acuerdo con los comentar ios de los
una disminución en el agrado cuando se considere participantes la característica sensorial de
que éstas presenten demasiado sabor a jengibre. “sabor jengibre” la percibieron demasiado
fuerte denotándola como una nota jabonosa que
Finalmente, la bebida S430 mostró una caída general picaba ligeramente en su garganta, por lo cual
en el nivel de agrado cuando los consumidores la fue necesario reducir el porcentaje de extracto
perciben con poca o demasiada consistencia. de jengibre contenido en la formulación.

Métodos Fisicoquímicos Respecto al parámetro de consistencia indicaron

que los tres prototipos tenían una consistencia muy
La Tabla 1 muestra los resultados de las densa y que su viscosidad era notable respecto
características fisicoquímicas evaluadas a partir a otras bebidas del mismo tipo por tal motivo el
de la bebida a base de guayaba y jengibre. contenido de carboximetilcelulosa que es el aditivo
que funge como espesante fue disminuido. De esta
Tabla. 1. Parámetros fisicoquímicos de bebida a base de manera la formulación de la bebida que se utilizó
guayaba y jengibre. para la caracterización fisicoquímica fue pulpa
20%, sacarosa 7%, carboximetilcelulosa 0.013%,
Parámetro
ácido cítrico 0.15%, ácido ascórbico 0.045% y
Acidez titulable 0.10±0.005 % ácido cítrico extracto de jengibre 3.5 %. Dicha formulación
fue la establecida como óptima de acuerdo con el
° Brix 10.5±0
análisis sensorial y un grupo de enfoque; la cual fue
pH 3.81±0.01
utilizada para desarrollar el análisis fisicoquímico.
Viscosidad 276.43 ±9.11 cP
Como se aprecia en la Tabla 1 el valor obtenido para
L* 53.81±1.58 la acidez titulable fue de 0.10 %ácido cítrico el cual se
Color a* -4.17±0.18 encuentra por debajo de los valores de referencia
b* 14.39±1.74
estipulados en la NMX-F-078-S-1980 para la

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producción de néctar de guayaba (>0.45 %ácido De acuerdo al valor de la viscosidad que fue de
cítrico
) y en comparación a otros valores reportados 276.43 cP es similar al valor reportado por Salazar25
para néctar de guayaba 0.39%,21 el valor obtenido quien registró un valor de 287.84 cP para el caso de
por Salazar-González y colaboradores1 fue de néctar de guayaba (25% pulpa y 7% de sacarosa).
0.15% para el néctar. El valor bajo de acidez La bebida de guayaba y jengibre presentó los
obtenido en este trabajo puede atribuirse a la siguientes parámetros de color: L* 53.81±1.58, a*
incorporación del extracto de jengibre ya que -4.17±0.18 y b*14.39±1.74, de acuerdo con estos
presenta una acidez de 0.07±0.01 así como a la datos el color de la bebida tiene una marcada
variedad y estado de madurez de la fruta.1, 22 tendencia hacía las tonalidades amarillas (valores
de b* positivos), mientras que los valores de a*
Respecto a los grados Brix el valor obtenido fue tienden al color verde (valores a* negativos); dichas
de 10.5±0, este valor se encuentra en el rango tendencias coinciden con los parámetros de color
permisible propuesto por el Codex Stan 247- 2005 de la gayaba en fresco (L* 82.11±1.23, a* −5.07±0.89,
para jugos y néctares de frutas que indica que b* 21.13±1.54)26 y con los parámetros de color
el valor mínimo de sólidos solubles por lectura reportados1 para néctar de guayaba L* 55.56±0.17,
refractométrica a 20°C es de 8.5 específicamente a* -4.65±0.20, b* 17.15±0.52.
para productos desarrollados con guayaba; de
igual manera la NMX-F-078-S-1980 para néctar CONCLUSIONES
de guayaba estipula que el porcentaje de sólidos
solubles no deberá exceder un valor de 15°Brix. De acuerdo con los datos obtenidos se puede
De acuerdo a lo anterior el valor obtenido para comprobar que el uso de las metodologías JAR
la bebida a base de guayaba y jengibre se sitúa y escala hedónica son herramientas útiles para
dentro del rango de aceptabilidad de las dos el desarrollo de una bebida a base de guayaba
normas de referencia. y jengibre que cumple con los parámetros
fisicoquímicos de las normativas vigentes.
En la Tabla 1 se observa que el valor promedio de
pH obtenido para la bebida a base de guayaba y REFERENCIAS
jengibre fue de 3.81 valor dentro del rango previsto
por la NMX-F-078-S-1980 para néctar de guayaba 1) Salazar-González, C., San Martín-González, M. F.,
(que 3.5-4.0) y que es sustentado por el Codex Vergara-Balderas, F. T., López-Malo, A., & Sosa-
Alimentarius ya que este último señala que el pH Morales, M. E. 2014. Physical-chemical and Micro-
de los néctares de frutas debe ser inferior a 4.0 ya biological Stability During Refrigerated Storage
que por encima de este valor puede favorecer el of Microwave-pasteurized Guava Nectar. Focus.
crecimiento de Clostridium botulinum. Mod. Food Ind., 3, 43–51. https://doi.org/10.14355/
fmfi.2014.03.006
Estos datos son similares a los reportados por 2) Yam Tzec, J. A., Villaseñor Perea, C. A.,
otros autores en alimentos similares como 23 que Romanrchik Kriuchkova, E., Soto Escobar, M.,
reportó un valor de 3.62 situándolo dentro de las & Peña Peralta, M. Á. 2010. A review about gua-
especificaciones descritas para jugos y néctares va (Psidium guajava L.) fruit importance and their
de frutas normativas y especificaciones Cuba main ones characteristic in the postharvest. Rev.
2004, así mismo lo reportado por Sardiñas 24 Ciencias Técnicas Agropecu., 19(4), 74–82.
quienes encontraron un pH de 3.51 para néctar 3) Campos Alfaro, L. G., León Pincay, C. B.,
de guayaba y acerola. Quinapallo García, C., & Aguilar Echeverría, B.

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Research article

Determination of colorimetric properties of biodegradable

edible films
Padilla-Jiménez Samuel Macario1, Angoa-Pérez María Valentina1, Mena-Violante Hortencia
Gabriela1, Oyoque-Salcedo Guadalupe1, Quiroz-Velásquez Jesús Di Carlos3, Oregel-Zamudio
Ernesto*1,2
1
Instituto Politécnico Nacional, Centro Interdisciplinario de Investigación para el Desarrollo Integral Regional
(CIIDIR), Unidad Michoacán, Justo Sierra 28, Col. Centro, 59510, Jiquilpan Michoacán, México.
2
Instituto Politécnico Nacional, Programa de Doctorado en Ciencias en Bioprocesos, Unidad Profesional
Interdisciplinaria de Biotecnología (UPIBI), Av. Acueducto, Barrio la Laguna Ticoman, 07340, Ciudad de México,
México.
3
Laboratorio de Biotecnología Experimental Centro de Biotecnología Genómica del Instituto Politécnico Nacional.
boulevard del maestro s/n esq. Elías pina, col. narciso Mendoza, cd. Reynosa, Tamaulipas México, c.p. 88710.

*
Corresponding author: eoregel@ipn.mx

Received: August 25, 2021/ Accepted: February 19, 2022/ Published online:May 31, 2022

Abstract. The colorimetric properties of edible films (EF) can increase the appearance of the food in which it is
applied, increasing the brightness or natural color of these. These properties are related to the composition and
concentration of materials used; therefore, the objective of this work was determining the colorimetric properties of
biodegradable edible films. 16 EF formulations were developed with a factorial design 24, the employed materials
were: guar gum, candelilla wax, glycerol, and gallic acid. The color difference and the yellowness index were
determined. The results reflected that the increase in the concentration of candelilla wax and guar gum increased
the color difference and the yellowness index. The effects on the optical properties of EF can be manipulated by
controlling the concentrations of the materials used.

Keywords. Color difference, yellowness index, factorial design, candelilla wax, guar gum.

Resumen. Las propiedades colorimétricas de las películas comestibles (PC) tienen la capacidad de aumentar la
apariencia de los alimentos en los que se aplica el recubrimiento, aumentando el brillo o el color natural de estos.
Estas propiedades están en función de la composición y concentración de los materiales utilizados. Por lo tanto,
el objetivo de este trabajo fue determinar las propiedades colorimétricas de películas comestibles biodegradables.
Se elaboraron 16 formulaciones de PC con ayuda de un diseño factorial 24, los materiales utilizados fueron: goma
guar, cera de candelilla, glicerol y ácido gálico, se determinó la diferencia de color y el índice de amarillez. Los
resultados reflejaron que el aumento en la concentración de cera de candelilla y goma guar aumentaran la diferencia
de color y el índice de amarillez. Los efectos sobre las propiedades ópticas de las PC pueden ser manipulados
mediante el control sobre las concentraciones de los materiales usados.

Palabras clave. Diferencia de color, índice de amarillez, diseño factorial, cera de candelilla, goma guar.

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INTRODUCTION and pears. From 1950 to 2021 there has been much
research being done on the use of edible coatings and
In recent years have seen the development of films to extend the shelf life of foods. improving its
functional packaging that allows extending the quality, freshness, frozen and processed candelilla
useful life of minimally processed meals. Edible wax is an interesting edible film-making material,
films (EF) are an example of this type of packaging it can provide important visual properties for the
EF are an alternative for food preservation and foods that are coated.4
are friendly to the environment.1 Edible films are
highly biodegradable materials, EF function as a The colorimetric properties are a highly desirable
barrier against microorganisms, semipermeable characteristic that can benefit the seeming of foods
gas membranes, regulation barriers of humidity and coated, these properties can work in three ways:
capacity for solute transport.2 the first is to preserve the original color of the
coated foods, so when coating the foods they do
Edible films have been used in the preservation not lose its visual appeal, the second is that they
of meat products, seafood, dairy products, and can increase the brightness of some coated fruits
fruits such as apple, blackberry, and strawberries, and vegetables which increases the visual appeal
for their ability to improve their quality.3 Even of the food, finally the third is that it can add more
with their great success, edible films are not vibrant colors to the coated foods.5
they are universal; therefore, the proper use
and its optimal application depend on the It´s important to characterize edible film
physicochemical requirements of the product formulations to be able to control these optical
and the physicochemical characteristics of the properties and increase the quality of foods coated
edible films themselves (thickness, density, with edible films, therefore, the objective of this
humidity, solubility, speed of transmission to work was, to determine the optical properties of
water vapor, permeability to water and color 16 formulas of biodegradable edible films.
difference). Recently, it has been shown that it is
possible to obtain the desired physicochemical MATERIALS AND METHODS
characteristics of edible films, depending on the
components of the formulation.4 Chemical material

The materials for the elaboration of edible films Candelilla wax (ABREIKO, Zapopan, Jalisco,
are starches, cellulose derivatives, chitosan, gums, Mexico), gallic acid (Sigma-Aldrich, Mo, USA,
proteins, lipids, and waxes, these materials give the HPLC), guar gum (Sigma-Aldrich, Mo, USA,
possibility of making edible films for packaging of 99% pure) and glycerol (Sigma-Aldrich, Mo,
fresh food with the goal of extending shelf life.4 These USA, 99% pure).
materials provide advantages such as mechanical
properties, thermal properties, barrier properties, Elaboration of edible films
and optical properties, optical properties allow to
highlight the natural colors of the fruits.4 To design the formulations with different
compositions of the base ingredients, the Design-
Waxes have been reported to be the first coatings Expert® program (version 11, Stat-Ease) used a
used on fruits, waxes were commercially available two-level factorial design. The factors were the
in the 1930s for application as a coating on apples components or ingredients: candelilla wax, guar

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gum, glycerol, and gallic acid, and the two levels Preparation of edible films
were two concentrations for each component, a
high concentration, and a low concentration. Edible films were made according to the
methodology reported by (2017)5 wit
Equation 1 shows the statistical model used: modifications. Distilled water was heated to 80 ° C
and kept at a constant temperature with an electric
Equation 1. Statistical model of the factorial design grill (SPA 1025B, Thermolyne, Iowa, USA), guar
gum was added and dissolved using a homogenizer
yijk = µ + τi + βj + γk + (τβ) ij + (τ γ) ik + (βγ) jk + (Cok6 T-25, Ultra Turrax, Germany) at 18,000
(τβγ) ijk + uijk (1) rpm for a period of 5 min; later, candelilla wax
was added and homogenized at 18,000 rpm for
Table 1. Formulations of edible films. another 5 min. Finally, glycerol was added and
% homogenized again for 5 min at the same rate. The
Guar Gallic
Formulations Candelilla Glycerol emulsion was allowed to cool to room temperature
gum acid
wax
F1 0.4 0.2 0.2 0.1 to add gallic acid. 20 preformed edible films of
F2 0.4 0.4 0.2 0.1 each formulation were made by placing 25 g of the
F3 0.4 0.2 0.3 0.1
emulsion in a 100 x 15 mm Petri dish, the boxes
F4 0.4 0.4 0.3 0.1
F5 0.4 0.2 0.2 0.2 with the formulations were dried at 30 ± 1 ° C for
F6 0.4 0.4 0.2 0.2 24 h in an oven (INA-1000 DP, CRAFT, USA),
F7 0.4 0.2 0.3 0.2
F8 0.4 0.4 0.3 0.2
were finally placed in airtight seal bags and stored
F9 0.8 0.2 0.2 0.1 in a vacuum desiccator at a temperature of 25 ± 1 °
F10 0.8 0.4 0.2 0.1 C at a relative humidity of 70 ± 2% until use.
F11 0.8 0.2 0.3 0.1
F12 0.8 0.4 0.3 0.1
F13 0.8 0.2 0.2 0.2 Color difference (ΔE)
F14 0.8 0.4 0.2 0.2
F15 0.8 0.2 0.3 0.2
F16 0.8 0.4 0.3 0.2 Preparation of edible films

Table 2. Thickness edible film Three edible films from each treatment were
used as a sample to measure the color difference
Grosor
(ΔE), and a colorimeter was used (Chroma Meter,
F1 0.046±0.01
CR-400/410 Konica Minolta, Japan), and the
F2 0.076±0.01
F3 0.034±0.02 colorimeter calibration plate was used as a white
F4 0.062±0.01 background. Subsequently, the color on both sides
F5 0.084±0.02 of the film was determined: it was considered as
F6 0.094±0.02
an opaque side (CLO) that was exposed to the
F7 0.06±0.01
F8 0.11±0.01
environment during the reformation, and a bright
F9 0.046±0.01 side (CLB) was the one that was covered by the
F10 0.052±0.01 Petri dish during the preformation.
F11 0.064±0.01
F12 0.08±0.01
The ΔE was calculated, using the following
F13 0.042±0.01
F14 0.048±0.01 Equation:
F15 0.032±0.01
F16 0.046±0.01 ΔE = √(𝐿 − 𝐿𝑐𝑎)2 + (𝑎 − 𝑎𝑐𝑎)2 + (𝑏 − 𝑏𝑐𝑎)2 (2)

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Where: ΔE is equal to the color difference; Lca, by the other hand, it has been reported that high
aca a bca are the values obtained in the colorimeter concentrations of guar gum in edible films can
calibration plate; and L, a and b are the values obtained increase yellowing in the formulation. Therefore
for each edible film. the large number of starches found in this product.7

In addition, the yellowness index according to the Table 2. Optical properties of edible films.
following equation: YI ΔE CLB ΔE CLO
F1 1.69 ± 0.54g
10.11 ± 0.07 d
9.43 ± 1.86d
𝑏 F2 5.84 ± 0.65e 5.09 ± 0.65h
4.66 ± 0.75h
𝑌𝐼 = 142.86 (3)
F3 6.60 ± 0.88d 10.84 ± 0.65d 12.66 ± 0.52d
F4 11.80 ± 1.92b 7.94 ± 0.59f 8.21 ± 0.85f
Where: YI is equal to the yellowness index; b an L are F5 10.02 ± 0.86 b
6.52 ± 0.81g
6.78 ± 0.52g
the values obtained for each edible film. F6 10.25 ± 0.22 b
8.84 ± 3.12 e
6.33 ± 0.34e
F7 5.93 ± 0.02 e
5.30 ± 0.04h
6.30 ± 0.89h
Statistical analysis F8 9.92 ± 0.08c 5.21 ± 0.07h 6.44 ± 0.09h
F9 9.50 ± 1.07 c
4.97 ± 0.54h
5.87 ± 0.56h
A one-way analysis of variance was performed F10 8.68 ± 0.29 c
11.62 ± 0.41 c
11.70 ± 0.52c

with comparison of Tukey averages (p ≤ 0.05) to F11 2.93 ± 0.79 f

11.50 ± 1.25 c
8.32 ± 1.38c
F12 2.96 ± 0.39f 12.40 ± 0.54b 12.11 ± 0.40b
observe differences between the physicochemical
F13 2.78 ± 1.04f 3.25 ± 0.01i 2.48 ± 1.79i
characteristics of edible film formulations. For the
F14 5. 45 ± 0.12 e
8.96 ± 0.068 e
9.33 ± 2.40e
experimental design, each of the physicochemical F15 13.44 ± 1.18 a
7.89 ± 0.67 f
7.85 ± 1.22f
characteristics was considered as a response F16 9.85 ± 0.81 c
18.62 ± 070 a
18.17 ± 1.29a
variable, which was fed with the results obtained means ± standard deviation is shown. Letters in superscript
from each of the formulations; to obtain greater refer to a one-way analysis of variance with a comparison of
Tukey’s means (p ≤ 0.05), different letters show a significant
certainty, the data of each response variable was
difference.
transformed, with the help of Design-Expert11®,
applying square root to these values, obtaining a
normal behavior with an adjusted coefficient of Figure 1a) shows the modeling of behavior
determination (R2) greater than 0.9 in all cases; with respect to ΔE CLB as a function of
From these data, response surface graphs and the concentration of candelilla wax and the
correlation graphs for the components of the concentration of guar gum, the higher the
formulations were obtained. concentration of candelilla wax and the higher the
concentration of guar gum, the film edible will
RESULTS AND DISCUSSION have a higher ΔE CLB; by the other hand, using
the minimum amount of wax with the minimum
Table 2 shows the optical characteristics of the concentration of guar gum formulation with lower
16 edible film formulations, the formulations ΔE CLB will be obtained, figure 1 b) It can be
F4 and F15 have the highest yellowness index, seen that the increase in CLB is a function of the
this is interesting because these formulations maximum concentration of guar gum and glycerol,
have different concentrations of candelilla wax figure 1 c) shows the trend of the increase in CLB
and guar gum, the reports indicate that the use due to the maximum concentration of guar gum,
of high concentrations of waxes in edible films some reports indicate the components of candelilla
increases the value of the yellowness index for its wax produce more intense colors in ifferent
high concentration of hydrocarbons and esters,6 formulations of edible films.8

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c)
To find a balance in the intensity of the color
can be chosen use gums that can encapsulate
the dispersed wax particles in the emulsion
to reduce the most intense colors,7,8 the
color of edible film formulations made from
candelilla wax has the potential to increase
the attractiveness of coated fr uits, as this
component can increase the brightness of such
fruits. Guar gum could cause opacity if used
in high concentrations, which would affect
the appearance of the coated fruit. The effect
of edible films on the attractiveness of fruits Fig 1. a) Response surface of the effect of candelilla wax
based on increased color or brightness has been and guar gum on the ΔE CLB of edible films; b) Response
studied, and it is known that this characteristic surface of the effect of guar gum and glycerol on the ΔE
CLB of edible films; c) Response surface of the effect of
can positively inf luence the consumption of guar gum and gallic acid on the ΔE CLB of edible films
coated products.9
The color of edible film formulations from candelilla
a) wax has the possibility of increasing the attractiveness
of coated fruits since this component can increase the
brightness of fruits.10 Guar gum could cause opacity
if used in large concentrations which would affect the
appearance of the coated fruit. The effect of edible
films on the attractiveness of fruits based on increased
color or brightness has been studied, and it is known
that this characteristic can positively influence the
consumption of coated products.11

Figure 2 a) represents the response surface for the

opaque side color variable (ΔE CLO) with respect to
edible film formulations, in which it is represented
by a three-dimensional graph, such as the gradient
b) of concentrations of candelilla wax, gum Guar has a
direct effect on the ΔE CLO of formulations, figure 2
b) the increase in CLB is a function of the maximum
concentration of guar gum and glycerol. Figure 2 c)
shows the trend of the increase in CLB due to the
maximum concentration of guar gum. The optical
properties of edible films are those that can improve
the appearance of food; on the other hand, they can
also worsen the appearance of food, so the study of the
ΔE CLO of edible films described in Figure 2 can be
useful when designing specific formulations for foods
whose brightness is their main attribute.12

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a) The response surface graphs of ΔE CLB and ΔE

CLO show as the concentration of the components
of an edible film increases, the color difference
increases,13 which will result in formulations
with more saturated colors that could modify the
appearance of the coated foods, this would affect
the visual quality of said foods which would cause
a rejection by consumers.14,15

Edible films made with candelilla wax may present

a yellow pigmentation, this is due to the fact that
the waxes have a high concentration of esters and
hydrocarbons, which have been reported to produce
b)
yellow color 16, on the other hand, guar gum does
not provide any color to the formulations since it is a
material made up of galactose and mannose, which
are short-chain carbohydrates that do not interfere
with the coloring of the formulations.17

CONCLUSIONS

The combination and the different concentrations

of candelilla wax, guar gum, glycerol, and gallic
acid in the formulation of preformed edible films
have a direct effect on their optical properties, in
this work, it was demonstrated that the change
c)
in the concentrations of said components can
increase or decrease the optical properties of
edible film formulations.

REFERENCIAS

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Figure 2. a) Response surface of the effect of
candelilla wax and guar gum on the ΔE CLO of 2) Ansorena M R, Pereda M, Marcovich N E. 2018.
edible films; b) Response surface of the effect of guar Edible Films Polymers for Food Applications
gum and glycerol on the ΔE CLO of edible films; c) Springer, EUA. 5-24.
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Research article

Bioactive compounds from different varieties of chayote

(Sechium spp.) of distinct regions of Mexico
Compuestos bioactivos de diferentes variedades de
chayote (Sechium spp.) de distintas regiones de México
Ramos-Córdoba Dafne1, Avendaño-Arrazate Carlos H.2, Vásquez-Murrieta, Ma. Soledad3,
García-Ochoa Felipe1, López-Cortez Ma. Del Socorro*1
1
Departamento de Biofísica, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, Instituto Politécnico Nacional, Mexico City,
Mexico.
2
Campo Experimental Rosario Izapa (CERI), Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias
(INIFAP), Carretera Tapachula-Cacahoatán, Tuxtla chico, Chiapas, Mexico.
3
Departamento de Microbiología, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, Instituto Politécnico Nacional, Mexico
City, Mexico.

*
Corresponding author: socolc72@gmail.com
Recibido: 26 de agosto de 2021/ Aceptado: 13 de enero de 2022/ Publicado en línea: 31 de mayo de 2022

Abstract. In the present study, the determination of total phenolic compounds, total flavonoids, as well as the antioxidant
activity of the ethanolic extracts of eleven samples of chayote Sechium spp was carried out. The antioxidant activity
was obtained by tests with the cationic radical DPPH (1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) and ABTS (2,2’-azino-bis-
(3-ethylbenzothiazoline acid). -6-sulfonic). The varieties studied were Sechium edule: nigrum spinosum, albus levis,
nigrum xalapensis, albus spinosum, five samples Sechium edule variety virens levis from different regions of the country
and two other samples, a wild chayote S. compositum as well as a hybrid chayote resulting from the cross of S. edule
and S. chinantlense, the latter two for comparative purposes. The content of phenolic compounds was significantly
higher in the hybrid and wild chayotes (p <0.05) than in the other samples. The highest antioxidant activity by DPPH in
the virnes levis chayote was for the sample from the Central de Abastos of the state of Mexico with a concentration of
196.56 ± 17.70 μM ET /g ms. With the ABTS test, the highest value was obtained for wild chayote with a concentration
of 21.30 ± 12.62 μM ET /g ms.

Keywords. Antioxidant activity, Sechium edule, hybrid chayote, oxidative stress.

Resumen. En el presente estudio se realizó la determinación de compuestos fenólicos totales, flavonoides totales así
como la actividad antioxidante de los extractos etanólicos de once muestras de chayote Sechium spp. La actividad
antioxidante se realizó por ensayos con el radical catiónico DPPH (1-difenil-2-picrilhidrazilo) y ABTS (ácido 2,2’-azino-
bis-(3-etilbenzotiazolina-6-sulfónico). Las variedades estudiadas fueron Sechium edule nigrum spinosum, albus levis,
nigrum xalapensis, albus spinosum; cinco muestras Sechium edule variedad virens levis de distintas regiones del país y
otras dos muestras, un chayote silvestre S. compositum así como un chayote híbrido resultado de la cruza de S. edule y
S. chinantlense, estos dos últimos con fines comparativos. El contenido de compuestos fenólicos fue significativamente
más alto en los chayotes híbrido y silvestre (p <0.05) que en las demás muestras. La mayor actividad antioxidante por
DPPH la presentó el chayote virens levis (verde liso) de la Central de Abastos (Estado de México) presentando una
concentración de 196.56±17.70 μM ET/1g ms. Con el ensayo ABTS el mayor valor se obtuvo para el chayote silvestre
con una concentración de 21.30±12.62 μM ET/g ms.

Palabras clave. Actividad antioxidante, Sechium edule, chayote híbrido, estrés oxidativo.

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INTRODUCCIÓN otras enfermedades renales.8,9 Adicionalmente,

la ingesta de extractos acuosos se sugiere para la
El estrés oxidativo juega un papel importante en arterioesclerosis ya que promueve la relajación
enfermedades crónico-degenerativas como diabetes, vascular, disminuye la hipertensión y reduce el
cáncer e isquemia del corazón, enfermedades riesgo de enfermedades coronarias.8 También
que a nivel mundial se encuentran entre las diez se han encontrado actividades antitumorales
principales causas de muerte.1 La formación en líneas celulares cancerígenas, utilizando
desproporcional de radicales libres por oxidación extractos hidroalcohólicos, 10,11 así como
de la glucosa, exposición a radiación ionizante o efectos protectores en el hígado, los cuales
toxinas ambientales, alteran los mecanismos de se han relacionado con su potente actividad
defensa de antioxidantes que pueden inducir al antioxidante. 1 Un efecto negativo, es que la
daño de las principales biomoléculas de las células; excesiva ingesta de la infusión disminuye los
ácidos nucleicos, proteínas, carbohidratos y lípidos, niveles de potasio debido al efecto diurético.3
dando como resultado el desarrollo de la resistencia
a insulina, la mutación de las células, a procesos Por lo anteriormente expuesto y considerando que
inflamatorios, disfunción endotelial, entre otros.2 México es el primer productor a nivel mundial de
chayote verde liso (Sechium edule var. virens levis)
Para prevenir la aparición de estas enfermedades, una y de que existen 12 variedades de Sechium edule en
de las recomendaciones es la ingestión moderada de el país y otras tres especies distintas,12 en el presente
alimentos procesados y altos en grasas, y el aumento estudio se llevó a cabo la determinación del
del consumo de frutas y vegetales, los cuales son ricos contenido de compuestos fenólicos y su actividad
en fibra, minerales, vitaminas y antioxidantes.3 En antioxidante de once muestras de chayote de las
este sentido, existen numerosos estudios enfocados cuales son 5 del verde liso de diferentes regiones
en el análisis y determinación de la composición además de otras 4 distintas y 2 variedades silvestres
química de frutos y vegetales como zanahoria, con fines comparativos y que se están estudiando
jitomate, espinacas, uvas, zarzamoras, frambuesa, agronómicamente en el estado de Chiapas.
entre otros, los cuales, además de sus propiedades
nutritivas, contienen metabolitos secundarios que, MATERIALES AND MÉTODOS
sin ser nutrientes, ejercen un beneficio a la salud por
sus propiedades antioxidantes.4 Se realizó la recolección de once muestras de
Sechium spp. de las cuales son: Sechium edule
Una hortaliza a la cual se le han atribuido beneficios a variedades: nigrum spinosum; albus levis, nigrum
la salud y es de gran consumo, es el chayote (Sechium xalapensis, albus spinosum, cinco muestras de
edule (Jacq.) Sw.). El fruto, las hojas y semillas, Sechium edule variedad virens levis de distintas
se han aplicado de manera empírica para resolver regiones del país; Veracruz, Chiapas, San
problemas de riñón, digestivos, de presión arterial, Luis Potosí con y sin fertilizante, así como una
entre otros.5 También se ha reportado su uso en dietas adquirida en Central de Abastos de Ecatepec,
controladas para reducir riesgos de salud relacionados Estado de México. Adicionalmente se analizaron
a la diabetes y obesidad.6,7 dos muestras obtenidas en el Campo Experimental
Rosario Izapa en colaboración con el INIFAP, las
La infusión de las hojas o la cocción de la fruta se cuales son un chayote silvestre S. compositum así
usan como diurético, ya que reduce el ardor al orinar, como un chayote híbrido resultado de la cruza de
también ayuda a disolver piedras en el riñón entre S. edule y S. chinantlense.

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Acondicionamiento de las muestras de chayote Capacidad antioxidante (AA) por DPPH

Se realizó un lavado de las muestras con agua Se determinó la actividad antioxidante por el método
y jabón, posteriormente se colocaron en una de DPPH en donde se utilizaron 3.5 mL de una
solución de 1 L de agua y 10 gotas de hipoclorito solución del radical 2,2-difenil-1-picrilhidracilo
de sodio por 5 min, pasado este tiempo, se secaron [1x10-4 M] y 0.5 mL de extracto etanólico de
con una toalla de papel. chayote, se incubaron a temperatura ambiente por 20
min y se midió la absorbancia a una longitud de onda
Obtención del extracto de 515 nm.13 Se realizó una curva de calibración
con el estándar de Trolox expresando los resultados
Se pesaron 50 g de pulpa sin la cáscara a la como μM equivalente de Trolox (ET) /g de base seca
cual se le adicionaron 75 mL de etanol al (μM ET/ g de bs).
95% manteniendo en maceración 5 horas a la
temperatura de 23 °C. Capacidad antioxidante (AA) por ABTS

Compuestos fenólicos totales (CFT) El radical ABTS se activó haciendo reaccionar

soluciones acuosas de ácido 2,2’-azino-bis
Para determinar los compuestos fenólicos (3-etilbenzotiazolina-6-sulfónico) [7 mM] y K2S2O8
totales (CFT) presentes en el extracto etanólico [2.45 mM] dejando la mezcla por 12 h a temperatura
del chayote, se utilizó el método de Folin- ambiente. Posteriormente el radical se diluyó con
Ciocalteau.13 Se agregaron 100 µL del extracto etanol hasta obtener una absorbancia de 0.70 ± 0.05
etanólico, 200 µL de reactivo de Folin-Ciocalteau a 734 nm. Se utilizaron 2 mL de esta dilución y 25
y 2 mL de agua destilada, se mantuvieron µL del extracto etanólico de chayote; después de
en reposo por 5 minutos y posteriormente se 6 min se leyó la absorbancia a la misma longitud
agregó 1 mL de Na 2CO 3 al 15%. Esta mezcla de onda13. La cuantificación se realizó con curva
se incubó a temperatura ambiente a oscuridad de calibración de Trolox, y se expresó como μM
por 2 h. Al término de este tiempo, se leyó la equivalente de Trolox (ET) por gramo de base seca.
absorbancia en un espectrofotómetro a 760 nm.
Para la cuantificación se realizó una curva de Tratamiento estadístico de datos
calibración de ácido gálico. Los datos se reportan
en miligramos equivalentes de ácido gálico por Todas las determinaciones para chayote se
cien gramos de base seca (mg EAG/ g bs).14 realizaron por triplicado (n=9). Se realizó un análisis
de varianza de una vía (ANOVA) y una comparación
Flavonoides totales de medias mediante la prueba de Tukey, con un
nivel de significancia de α= 0.05, reportando los
Para la determinación de flavonoides totales, se resultados como media ± desviación estándar.
adicionaron 1.5 mL de extracto del chayote y 1.5
mL de una solución etanólica de AlCl 3 al 2%. RESULTADOS
Después de 1 hora, se midió la absorbancia a 420
nm. Para su cuantificación, se realizó una curva En las Figuras 1, 2, 3 y 4 se presentan los resultados
de calibración de quercetina. Los resultados se obtenidos de las muestras de chayote verde liso
expresaron como mg equivalente de quercetina S. edule (Jacq.) Sw de las 5 regiones estudiadas,
(EQ) /g de base seca.15 de las otras cuatro variedades diferentes al verde

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liso, del chayote silvestre Sechium compositum así 25000 otras

virens levis
como del chayote híbrido interespecífico (S. edule (verde liso) a variedades
x S. chinantlense). En las gráficas se presentan 20000
b

μM ET/ g bs
separadas las 5 muestras del verde liso para facilitar c
15000 cd bc
su comparación con respecto a las otras variedades.
de e e e e
10000 e
6000 virens levis Otras a 5000
(verde liso) variedades
b
0
cd cd cd
mg EAG/ g bs

4000 V CH S SF E NS AL NX AS H X
ef e e de de de
de de f f f Muestra
Fig. 3. Capacidad antioxidante de la pulpa de Sechium
f f
spp. por el método de DPPH. Medias que no comparten una
2000 f
letra son significativamente diferentes (p≤0.05). S. edule
variedad: virens levis Veracruz (V), Chiapas (CH), San Luis
Potosí (S), SLP fertilizado (SF), Central de Abastos (E);
nigrum spinosum (NS); albus levis (AL); nigrum xalapensis
0
(NX); albus spinosum (AS). S. edule x S. chinantlense (H).
V CH S SF E NS AL NX AS H X
Sechium compositum (X).
Muestra

Fig. 1. Compuestos fenólicos totales de pulpa chayote virens levis Otras

30000 (verde liso) variedades
Sechium spp. Medias que no comparten una letra son
significativamente diferentes (p≤0.05). S. edule variedad: ab ab
ab ab ab
virens levis Veracruz (V), Chiapas (CH), San Luis Potosí (S), b b
μM ET/ g bs

SLP fertilizado (SF), Central de Abastos (E); nigrum spinosum 20000

(NS); albus levis (AL); nigrum xalapensis (NX); albus spinosum c c
(AS). S. edule x S. chinantlense (H). Sechium compositum (X). c c
10000

0.50 virens levis Otras

(verde liso) a variedades 0
ab V CH S SF E NS AL NX AS H X
0.40
c ab
c Muestra
mg EQ/ g bs

0.30 bc
cd c Fig. 4. Capacidad antioxidante de la pulpa de Sechium spp.
cd
por el método de ABTS. Medias que no comparten una letra
0.20 de de e de son significativamente diferentes (p≤0.05). S. edule variedad:
virens levis Veracruz (V), Chiapas (CH), San Luis Potosí (S),
0.10 SLP fertilizado (SF), Central de Abastos (E); nigrum spinosum
(NS); albus levis (AL); nigrum xalapensis (NX); albus spinosum
0 (AS). S. edule x S. chinantlense (H). Sechium compositum (X).
V CH S SF E NS AL NX AS H X

Muestra DISCUSIÓN
Fig. 2. Flavonoides de la pulpa de Sechium spp. Medias
que no comparten una letra son significativamente diferentes Compuestos fenólicos totales (CFT)
(p≤0.05). S. edule variedad: virens levis Veracruz (V),
Chiapas (CH), San Luis Potosí (S), SLP fertilizado (SF),
Central de Abastos (E); nigrum spinosum (NS); albus levis Se observa que las muestras con mayor cantidad
(AL); nigrum xalapensis (NX); albus spinosum (AS). S. edule de compuestos fenólicos fueron las de los
x S. chinantlense (H). Sechium compositum (X). chayotes híbrido H y silvestre X (S. compositum)

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(Fig. 1). La diferencia pudo ser a que el chayote Actividad antioxidante (AA) por DPPH y ABTS
silvestre X está sometido a mayor estrés por
lo que la planta sintetiza mayor cantidad de Para la AA por DPPH de la pulpa de todas las
metabolitos secundarios, mientras que en el muestras (Fig. 3), se encontró una concentración
chayote H se incrementó el contenido de CF aproximada entre 79 hasta 200 μM ET / g bs y
por el proceso de hibridación. Para el chayote un porcentaje de inhibición de entre 5 y 26 %
verde liso, se obtuvieron cantidades entre 16.40 siendo la muestra de la Central de abastos (E),
y 26.50 mg EAG/g bs, siendo la muestra de SLP la de mayor actividad seguida dae la muestra de
(S) y de la Central de Abastos (E), las que poseen Veracurz. De las otras variedades (NS) y (AL)
una mayor concentración de CFT. De las otras presentaron el mayor valor. Se han reportado
variedades estudiadas la muestra (NS) presentó concentraciones de 9.47 μM ET / g bs13, valor
el mayor valor de CFT. menor a lo encontrado en el presente trabajo.

Las diferencias se deben a la variedad y origen De manera general, con el radical ABTS se
de las muestras principalmente tal como se ha obtuvo una concentración entre 93 hasta 220 μM
reportado en otros frutos 13. Estos datos entran ET / g bs y un porcentaje de inhibición entre 17 y
dentro del intervalo reportado por Fidrianny y 75 %, siendo las de mayor valor las muestras de
colaboradores16 quienes reportaron 10.6 – 61.8 chayote verde liso de SLP y CH (Fig. 4); de las
mg EAG/ g bs y más altos a lo reportado por Chao otras variedades las que presentaron mayor AA
y colaboradores17 con 0.06-0.26 g EAG/100 g bs. fueron (AS), (NS), (AL) y el híbrido (X).

Flavonoides totales Respecto a las muestras de chayote verde liso,

la variabilidad que se obtuvo de AA puede ser
Para todas las variedades de S. edule incluyendo debido a su origen principalmente ya que como
a la muestra híbrida (H), los valores obtenidos se ha reportado, el clima, el suelo y la temporada
estuvieron en el intervalo de 0.08 hasta 0.40 de cosecha influye en el valor tanto de CFT como
mg EQ/ g bs (Fig. 2). El chayote silvestre S. en la AA.19 Las diferencias obtenidas por ambas
compositum (X) es el que posee menor cantidad de técnicas se pudieron deber al tipo de compuestos
flavonoides, pero, por otro lado, se ha reportado presentes en las muestras.
que esta es una especie rica en cucurbitacinas las
cuales son esteroides,18 por lo cual no pueden ser En las otras variedades, la mayoría presentó
cuantificados por este método. valores mayores de AA frente al radical
ABTS•+. La técnica DPPH• (2,2 - difenil-1-
De acuerdo con literatura, para S. edule var. picrilhidracilo) se basa en la premisa de que
virens levis, se reportan valores entre 0.15 g a un hidrógeno donante es un antioxidante. Este
2.3 g EQ/100 g bs,9,13,16 concentraciones mayores ensayo colorimétrico utiliza el DPPH• radical,
a lo encontrado en este trabajo, lo cual puede que cambia de púrpura a amarillo en presencia de
deberse a su origen y a la metodología utilizada antioxidantes, y es ampliamente utilizado como
para determinar estos compuestos. Entre los un estudio preliminar. El ABTS•+ (2,20-azinobis
compuestos bioactivos mayoritarios en el (3- etilbenzotiazolina-6-sulfónico) es un ensayo
chayote están los flavonoides; al ser una serie de colorimétrico en el que los radicales ABTS•+
metabolitos secundarios de las plantas,18 es de decolora en la presencia de antioxidantes
interés su cuantificación. (carotenoides, compuestos fenólicos y otros).

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Los compuestos que poseen al menos un grupo interespecífico, así como S. compositum son objeto
hidroxilo en el anillo aromático son activos frente de mayor estudio por su alto contenido de bioactivos
al radical ABTS y en el caso de las muestras de que podrían servir como matriz para obtener un
chayote podría ser por efecto del ácido ascórbico y aditivo para alimentos con contenido antioxidante,
las cucurbitacinas presentes,20 siendo estas últimas realizando a su vez, pruebas toxicológicas para poder
triterpenos tetracíclicos altamente oxigenados. ser usado en humanos.

Estos constituyen un grupo de compuestos muy FINANCIACIÓN Y AGRADECIMIENTOS

interesantes, con un amplio rango de aplicaciones,
tanto en la industria farmacéutica como en la Se agradece el apoyo de la Secretaría de
agroquímica, las cucurbitacinas presentes en los Investigación y Posgrado del Instituto Politécnico
jugos de los frutos de las cucurbitáceas, como el Nacional (SIP-IPN) por el financiamiento para la
melón, el calabacín y otros, han demostrado no ser realización de esta investigación.
tóxicas para los mamíferos.21 Recientemente, tales
sustancias han sido estudiadas por su propiedad REFERENCIAS
antitumoral, su citotoxicidad diferencial frente al
tumor cerebral, de riñón y de las líneas celulares 1) WHO, 2018. 10 principales causas de
de melanoma, y por sus efectos antifúngicos y muerte en el mundo. Recuperado: enero
antiinflamatorios.22,23 Se recomienda por lo tanto, 2020, http://www.who.int/es/news-room/
seguir explorando las características estructurales fact-sheets/detail/the-top-10-causes-of-
de los compuestos presentes en los extractos de death
chayotes, empleando cromatografía de líquidos de 2) Bartosz G, 2013, Food Oxidants and
alta resolución (HPLC) e identificar los compuestos Antioxidants: Chemical, Biological, and
polifenólicos individuales, analizando su polaridad y Functional Properties. 1st ed. Florida,
así justificar los resultados obtenidos de su AA frente CRC Press.
a los radicales ABTS, DPPH y otros. 3) Vieira F, Pinho O, Ferreira I, Delerue-
Matos C, 2019, Chayote (Sechium edule):
CONCLUSIONES A review of nutritional composition,
bioactivities and potential applications.
En las muestras de S. edule var. virens levis la Food Chemistry, 275, 557–568.
concentración de CFT es 30% mayor en la pulpa de 4) Dasgupta A, Klein K, 2014. Introduction to
las muestras de San Luís Potosí y Central de Abastos. Free Radicals and the Body’s Antioxidant
La concentración de flavonoides y la actividad Defense. Antioxidants in Food, Vitamins
antioxidante (AA) por DPPH fue mayor en la muestra and Supplements.
de la Central de Abastos, así como en la variedad 5) UNAM, Biblioteca Digital de la Medicina
nigrum spinosum. Por ABTS, las muestras con Tradicional Mexicana, 2009 Atlas de
mayor actividad antioxidante fueron las de SLP verde las Plantas de la Medicina Tradicional
liso (virens levis) y la variedad silvestre Sechium Mexicana, Chayote (Sechium edule)
compositum (X). Los resultados del presente trabajo 6) Gajar, A. M., & Badrie, N. 2002.
muestran que las variedades analizadas de chayote, Processing and quality evaluation of a low-
presentan bioactivos con una actividad antioxidante calorie christophene jam (Sechium edule
que mediante su consumo, pueden ayudar a controlar (Jacq.) Swartz. Journal of Food Science,
el estrés oxidativo de las células. El chayote híbrido 67(1), 341–346.

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stimulates lipolysis via activation of Principles, Clinical Correlations, and
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domesticadas de chayote Sechium edule 17) Chao Y, Lin Y, Lin H, Liu F, Hsu I, Yang
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Horticultura, 17 (Ed. Especial 2), 45–55. Vegetables. Nutrients, 6(5), 2115–2130
10) Aguiñiga-Sánchez, I., Soto-Hernández, 18) Segura R, 2018, Bioactive Compounds:
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11) Yang, M. Y., Chan, K. C., Lee, Y. J., Sauvignon grapes Vitis vinífera harvested
Chang, X. Z., Wu, C. H., & Wang, C. J. in Mexico. Food Chemistry. Vol. 79.
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Departamento de Farmacia ISBN: 958-
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Research article

Evaluation of the functional properties and antioxidant

activity of protein concentrate from Elianthus annuus
seeds
Evaluación de las propiedades funcionales y actividad
antioxidante del concentrado proteico de semillas de
Elianthus annuus
Torruco-Uco Juan Gabriel*1, Chávez-Escamilla Amanda Carolina1, Sánchez-Contreras Aridaí1,
Hernández-Barillas Arlette del Carmen1, Rodríguez-Miranda Jesús1, Ramírez-Figueroa
Enrique1, Hernández-Santos Betsabé1
1
Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Tuxtepec, Calzada Dr. Víctor Bravo Ahúja, No. 561, Col.
Predio El Paraíso, Tuxtepec, Oaxaca, C.P. 68350, México

*
Corresponding author: jtorruco79@outlook.com, juan.tu@tuxtepec.tecnm.mx

Recibido: 1 de mayo de 2022/ Aceptado: 14 de mayo de 2022/ Publicado en línea: 31 de mayo de 2022

Abstract. This research work aimed to evaluate the functional properties: water absorption capacity (WAC), water
solubility capacity (WSC), oil absorption capacity (OAC), emulsifying capacity (EC), bulk density (BD), and the
antioxidant activity was evaluated by the ABTS•+ and DPPH• methods in the protein concentrate of sunflower (Helianthus
annuus) seeds. The WAC was 4.03 g/g, the WSC was 7.95%, and the OAC presented was 2.76 g/g. On the other hand,
the EC and BD were 52.44% and 0.66 g/cm3, respectively. The protein concentrate showed antioxidant activity by
inhibiting ABTS•+ and DPPH• radicals, with values between 7.31 to 82.14% and 0.02 to 30.30%, respectively. The
sunflower seed protein concentrate presented good functional properties and antioxidant activity, which suggests its
use in the formulation and preparation of various functional foods for human consumption.

Keywords. Sunflower, proteins, water absorption capacity, ABTS•+ method, DPPH• method.

Resumen. Este trabajo de investigación tuvo como objetivo evaluar las propiedades funcionales: capacidad de absorción de
agua (CAA), capacidad de solubilidad en agua (CSA), capacidad de absorción de aceite (CAAc), capacidad emulsificante
(CE), densidad aparente (DA) y la actividad antioxidante se evalúo por los métodos ABTS•+ y DPPH• en el concentrado
proteico de las semillas de girasol (Helianthus annuus). La CAA fue de 4.03 g/g, la CSA fue de 7.95%, mientras que la
CAAc presentada fue de 2.76 g/g. Por otro lado, la CE y DA fue de 52.44% y 0.66 g/cm3 respectivamente. El concentrado
proteico mostró actividad antioxidante mediante la inhibición de los radicales ABTS•+ y DPPH•, con valores entre 7.31 a
82.14% y 0.02 a 30.30% respectivamente. El concentrado proteico de semillas de girasol presentó buenas propiedades
funcionales y actividad antioxidante, lo que sugiere su utilización en la formulación y elaboración de diversos alimentos
funcionales para consumo humano.

Palabras clave. Girasol, proteínas, capacidad de absorción de agua, método ABTS•+, método DPPH•.

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INTRODUCCIÓN proteínas, que a su vez dependen de las materias

primas a partir de las cuales fueron obtenidas y de
El girasol (Helianthus annuus) es una planta los procesos empleados para aislarlas.5
ornamental y se cultiva como oleaginosa debido a
que su semilla es rica en aceites, lo que la convierte Actualmente la Industria de los Alimentos está
en la semilla más cultivada en el mundo.1 En el en constante búsqueda de nuevas tecnologías
2016, la producción mundial del girasol fue 45.75 que faciliten el procesamiento de los alimentos
millones de toneladas, siendo Ucrania el país con para obtener a la vez un mayor beneficio de estos,
mayor producción con el 30.46%, Rusia con 24.0%, permitiéndonos conservar, modificar algunas
Argentina con 7.4% y China con 6.2%. México solo características y propiedades del producto final.
aportó el 0.28% de la producción en una superficie Ejemplo de esta tecnología es el uso de ultrasonido
sembrada de 7,216.72 ha. El principal producto de (US). El cuál es una tecnología innovadora que ha
la molienda de las semillas de girasol es el aceite.2 tenido relevancia, permitiendo una mejor extracción
Las semillas de girasol se caracterizan por ser ricas de diferentes compuestos como: pigmentos,
en vitamina E, alto contenido de proteínas y estos antioxidantes, lípidos, proteínas, péptidos, entre
han demostrado propiedad antioxidante, ya que, otros. El tratamiento con US aumenta la solubilidad
han ayudado a fortalecer el sistema inmunológico, de las proteínas por cambios estructurales en su
combatir el estrés, retardar la oxidación celular y el conformación, debido a la cavitación producida
envejecimiento prematuro, y prevenir enfermedades durante el tratamiento, ya que, pueden ocurrir
cardiovasculares, entre otras.3,4 cambios químicos y físicos deseables, en el caso de
obtención de concentrado de proteínas, el US ayuda
Por otro lado, la harina desengrasada de oleaginosas o permite el rompimiento de enlaces iónicos, puentes
es utilizada como un subproducto de bajo valor de hidrógenos, entre otros; lo que hace que la proteína
añadido el cual se utiliza para la alimentación de se desnaturalice y pueda haber una mejor extracción
ganado a pesar de ser una fuente de proteína vegetal de esta. Teniendo como ventajas, altos porcentajes
importante.3 Hoy en día los requerimientos de de rendimientos de extracción, corto tiempo de
concentrados y aislados proteicos aumentan y con ello extracción y reducción del consumo de solventes.6
la necesidad del desarrollo de procesos de extracción
de los mismos. De esta manera se podría reducir la El presente trabajo evaluó algunas propiedades
ingesta de proteínas animales. Por esta razón, en los funcionales y la actividad antioxidante de un
próximos años se incrementará la disponibilidad y concentrado proteico obtenido a partir de la
transformación de fuentes proteicas vegetales para harina desengrasada por ultrasonido de las
su aplicación con fines alimentarios conforme a las semillas de girasol.
demandas del mercado.4
MATERIALES Y MÉTODOS
Por otro lado, las propiedades funcionales de las
proteínas se incluyen la solubilidad, la absorción Materia prima y reactivos químicos
y/o retención de agua o aceite, la viscosidad, la
formación y estabilización de espumas y emulsiones Las semillas de girasol (Helianthus annuus) fueron
y la capacidad para formar masas, fibras y geles. adquiridos en el Mercado Central de San Juan
Dichas propiedades se encuentran relacionadas Bautista Tuxtepec, Oaxaca. Todos los reactivos que se
principalmente con las propiedades físicas, utilizaron en este proyecto fueron grado analítico y de
químicas y estructurales/conformacionales de las las marcas comerciales Sigma Aldrhich y J. T. Baker.

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Obtención y desengrasado de la harina

El contenido de humedad del concentrado proteico
Las semillas de girasol fueron secadas en un fue determinado mediante perdida de agua de la
secador de charolas a 55 °C/4 h. Posteriormente muestra en estufa a 105 °C/5 h y el contenido de
se realizó una molienda hasta obtener una proteínas fue determinado por el método micro
harina capaz de pasar a través de una malla Kjeldahl usando el factor de conversión (N x 6.25).8
de No. 80 (0.177 mm). La harina fue sometida
a ultra sonicación, para ello se utilizó un baño Propiedades funcionales:
ultrasónico Misonix 3000 en el cual se colocaron
dentro de frascos de vidrio 15 g de harina y 250 Capacidad de absorción de agua (CAA) y
mL de hexano. Las condiciones de sonicación capacidad de solubilidad en agua (CSA).
fueron de 20 min a 50 °C con una frecuencia de
60 Hz, posteriormente se filtró en papel Whatman La CAA y la CSA se determinaron de acuerdo
No. 1. Para recuperar la harina ya desengrasada, con Rodríguez-Miranda et al.9 Se añadió́ agua
esta fue secada (45 °C/8 h) en una estufa de destilada (10 mL) a 1 g de muestra, agitando en un
convección (ED 115 Binder Oven, Germany) para vortex (Vortex-2 Genie, Modelo G-560, Scientific
eliminar el solvente restante y fue almacenada en Industries, INC, USA) durante 30 s, posteriormente
botes de plástico a temperatura ambiente (25 °C). se centrifugaron a 3500 x g durante 15 min
(Centrifuga Hettich D-78532 1706-01, Modelo
Obtención del concentrado proteico, contenido Rotina 380R, Alemania). El sobrenadante se
de humedad y proteína decantó en una cápsula de porcelana previamente
a peso constante. La CAA se calculó como el
Se obtuvo de acuerdo con Guerra et al.7 Se hizo aumento de peso del sedimento obtenido después
una suspensión con la harina desengrasada y agua de decantar el sobrenadante con la Ec. 1. El
destilada en una relación 1:10 (p/v) y se ajustó sobrenadante se evaporó a 105 °C hasta sequedad
el pH a 11 con NaOH. Se mantuvo en agitación y peso constante, la CSA fue determinado mediante
constante con un agitador mecánico durante la Ec. 2. Los resultados fueron expresados como
90 min a 400 rpm a temperatura ambiente (25 gramos de agua retenida por gramo de muestra para
°C). Posteriormente se centrifugó a 3000 rpm la CAA y para la CSA en porcentaje.
por 45 min a 10 °C (centrifuga refrigerada
Hettich zentrifugen, Rotina 380 R, Alemania), Peso del sedimento húmedo (g)
CAA= Ec. 1
Peso de la muestra seca (g)
el sobrenadante fue recuperado y el precipitado
fue resuspendido dos veces más y se volvió
Peso del sobrenadante seco (g)
ajustar el pH a 11 con NaOH. Una vez obtenido CSA=
Peso de la muestra seca (g)
X 100 Ec. 2

el sobrenadante se ajustó el pH con HCl 1 N,

a su punto isoeléctrico 4.6. Posteriormente Capacidad de absorción de aceite (CAAc)
se dejó precipitar la proteína durante 24 h a
una temperatura de 16 °C, posteriormente se A 1 g de muestra se le añadieron 10 mL de aceite
centrifugó a 3000 rpm por 45 min a 10 °C. Se de maíz, en tubos para centrifuga y se agitaron en
recuperó el precipitado y se realizaron cinco vortex (Vortex-2 Genie, Modelo G-560, Scientific
lavados con agua desionizada. El precipitado fue Industries, INC, Bohemia, N.Y. USA) durante 30 s,
secado en un liofilizador (Labconco, FreeZone se centrifugaron a 1,006 x g por 15 min (Universal
4.5 Liter, EUA) a -47 °C y 13 x 10 -3 mbar. Compact Centrifugue HERMLE Labortechnik

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GmbH Mod Z 200A, Alemania). Los resultados cubrió con aluminio; se incubó entre 12-16
se expresaron como gramos de aceite retenido por h a temperatura ambiente antes de su uso y se
gramo de muestra de acuerdo con la Ec. 3.9 almacenó a temperatura ambiente.

CAAC=
(Peso del sedimento con el aceite (g)
Ec. 3 La solución ABTS·+ se diluyó en etanol absoluto
Peso de la muestra seca (g)
hasta obtener una absorbancia inicial de 0.7
± 0.02 a 732 nm. Se prepararon las muestras
Capacidad emulsificante (CE) tomando como inicio 10000 ppm; se hicieron
diluciones a 5000, 2500, 1000, 500, 300 y 100
Se mezcló 1 g de muestra con 20 mL de agua ppm. La actividad anti-radicalaria fue calculada
destilada, se agitó 15 min y se llevó a 25 mL utilizando la siguiente Ec. 4
con agua destilada. Se mezclaron 25 mL de
esta solución con 25 mL de aceite de maíz en % Inhibición ABTS=
Abs control-Abs muestra
x100 Ec. 4
Peso de la muestra seca
una licuadora Oster (mod. 465, México) por
3 min y se centrifugó a 1006 x g por 15 min
(Cent rif ug ue HER MLE). La emulsión se Método DPPH·
expresó en términos de porcentaje, como la
altura de la capa emulsificada con respecto al Se pesaron 2.4 mg del reactivo DPPH· y se
total del líquido.10 aforó a 100 mL con metanol. Se prepararon las
muestras tomando como inicio 10000 ppm; se
Densidad aparente (DA) hicieron diluciones a 5000, 2500, 1000, 500,
300, y 100 ppm.
Muestras de 50 g del concentrado proteico
se colocaron en una probeta de 100 mL. El Posteriormente los tubos Eppendorf fueron
contenido se compactó varias veces hasta forrados con aluminio y se les agregaron 975
obtener un volumen constante, registrando el μL de DPPH· y 25 μL de muestra; los cuales
volumen de cada muestra. La densidad aparente se dejaron reposar durante 15 min en total
(g/cm 3) se calculó con el peso del concentrado oscuridad. Las muestras fueron leídas en un
proteico (g) dividido por el volumen del espectrofotómetro a 515 nm.12 La capacidad
concentrado proteico (cm 3).10 anti-radicalaria fue calculada utilizando la Ec. 5.

Actividad antioxidante: Abs control-Abs muestra

% Inhibición DPPH= x100 Ec. 5
Abs control
Método ABTS·+
Análisis estadístico
Se realizó el método descrito por Re et al.11 en
el cual se pesaron 77.6 mg de reactivo ABTS·+ Los resultados se analizaron mediante un
y se adicionaron 20 mL de agua destilada análisis de varianza de una vía se determinaron
para obtener una concentración de 7 mM en las diferencias entre las medias con una prueba
solución acuosa. Poster ior mente se pesó de diferencia mínima significativa (LSD), a
13.2 mg de persulfato de potasio (2.45 mM) un nivel de confianza del 95%, utilizando el
y se hizo reaccionar en un frasco ámbar con programa estadístico Statistica Version 8.0
la solución de ABTS ·+. Se homogenizó y se (StatSoft, Inc. 1984-2008, USA).

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RESULTADOS presentando valores entre 7.31 a 82.14%. Este

mismo comportamiento ocurrió con la inhibición
C o n te n i d o d e p r ote í n a y p r o p ie d a d e s del radical DPPH· mostrando valores de 0.02% de
funcionales inhibición a 100 ppm y de 30.30% con 10000 ppm.

El concentrado proteico obtenido de la harina Tabla 2. Actividad antioxidante mediante el % de inhibición

desengrasada con US de las semillas de girasol de los radicales ABTS•+ y DPPH• del concentrado proteico
(Helianthus annuus) mostró un contenido de las semillas de girasol (Helianthus annuus).
de humedad y proteína de 4.89 y 64.88%
respectivamente. Al concentrado proteico se le Concentración % de inhibición
determinó sus propiedades funcionales los cuales (ppm) ABTS·+ DPPH·
pueden observarse en la Tabla 1. La capacidad
100 7.31 ± 0.44a 0.02 ± 0.00a
de absorción de agua (CAA) obtenido en este
300 8.69 ± 0.30b 1.05 ± 0.23b
estudio fue de 4.03 g de agua/g de muestra. En
500 13.30 ± 3.63c 2.17 ± 0.62c
lo que respecta a la capacidad de solubilidad en
1000 13.63 ± 0.65c 2.43 ± 0.50c
agua (CSA) el valor fue de 7.95%, mientras que la
propiedad de la capacidad de abosorción de aceite 2500 27.26 ± 0.20 d
6.89 ± 0.39d

(CAAc) del concentrado proteico tuvo un valor 5000 45.24 ± 2.04e 15.68 ± 0.98e

de 2.76 g de aceite/g de muestra. Por otro lado, 10000 82.14 ± 1.79f 30.30 ± 1.57f

la capacidad espumante (CE) del concentrado Los valores presentados son el promedio ± desviación estándar (n = 3).
proteico fue de 52.44% y este presentó una Letras superíndices iguales en la misma columna indican diferencias
significativas (LSD, p<0.05).
densidad aparente (DA) de 0.66 g/cm 3.
DISCUSIÓN
Tabla 1. Propiedades f uncionales del concentrado
proteico de las semillas de girasol (Helianthus annuus). El contenido de humedad y proteína obtenido en
Propiedad funcional Concentrado proteico
este estudio puede ser comparado con valores de
humedad de 1.65 y 2.86% y proteína de 67.10 y
CAA (g de agua/g de muestra) 4.03 ± 0.12
61.32% hallados en los concentrados proteicos
CSA (%) 7.95 ± 0.73
de soya (Glycine max) y semillas de chía (Salvia
CAAc (g de aceite/g de muestra) 2.76 ± 0.13
hispanica L.) respectivamente.13,14 Un menor
CE (%) 52.44 ± 0.87 contenido de humedad en el concentrado
DA (g/cm3) 0.66 ± 0.01 proteico evaluado representa una ventaja en
Los valores presentados son el promedio ± desviación estándar (n términos de vida de anaquel y preservación de
= 3). CAA =capacidad de absorción de agua, CSA = capacidad de
solubilidad en agua, CAAc = capacidad de absorción de aceite, CE = la calidad del mismo. Mientras que el valor de
capacidad emulsificante, DA = densidad aparente. contenido de proteína obtenido cae dentro de los
valores que reportan otros autores en semillas
Actividad antioxidante de leguminosas y oleaginosas.13,14

La actividad antioxidante de los radicales Los valores encontrados de CAA pueden deberse
ABTS •+ y DPPH• se muestran en la Tabla 2. Se con la presencia de proteínas, carbohidratos y fibra,
puede observar que la inhibición del radical así como al tamaño de partícula.15 Los resultados
ABTS ·+ fue mayor conforme la concentración obtenidos en esta investigación fue menor a lo
del concentrado proteico del girasol aumentaba reportado en el aislado proteico de soja (6.68 g/g)16

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y similar al concentrado proteico del frijol ñuña La actividad antioxidante fue similar a lo reportado
(3.65 g/g),17 y el aislado proteico de quinua orgánica en el concentrado proteico de girasol (84%)27
(4.00 g/g).18 Por lo que, el concentrado proteico por el método ABTS·+, y por el método DPPH·
evaluado podría utilizarse como ingrediente a los valores reportado en diferentes semillas de
en la elaboración de alimentos como cremas, leguminosas con valores entre 11.1 y 86.1%.28 Esta
sopas, salsas y bebidas ya que, estos requieren actividad antioxidante puede verse influenciada
valores altos de retención de agua.19 En lo que por otros factores, como una reducción en el peso
respecta a la determinación de la CSA esta es molecular, un aumento en el número de grupos
utilizada para determinar la cantidad de materia ionizables y la exposición de grupos hidrófobos
disuelta en exceso de agua, como un indicador por el efecto del ultrasonido.6,29
de la degradación de los componentes presentes
en la muestra.20 La CSA de una proteína es la CONCLUSIONES
manifestación termodinámica del equilibrio entre
las interacciones proteína-proteína y solvente- La obtención del concentrado proteico a
proteína, que a su vez depende de la hidrofobicidad partir de una harina de semillas de girasol
y naturaleza iónica de las mismas.21 El valor de desengrasada con ultrasonido, ayudó a obtener
CSA del concentrado fue inferior a lo reportado un alto contenido de proteína en el mismo.
en semillas de ébano (24.55%),22 y superior a las
semillas de guasmole (4.01%).23 De igual forma se observaron buenas
propiedades funcionales del concentrado
La CAAc es una propiedad funcional clave en proteico, así como actividad antioxidante por
la tecnología de alimentos, ya que, en productos dos mecanismos (inhibición de los radicales
congelados pre-cocidos listos para freír, y ABTS •+ y DPPH•) por lo que, se sugiere que
galletas, pueden mejorar el sabor y textura de los éste concentrado proteico podría ser utilizado
alimentos.24 El resultado obtenido fue similar a en la formulación y elaboración de diversos
lo hallado en el concentrado proteico de la nuez sistemas alimenticios y que estos presenten un
(2.50 g/g),25 y superior al encontrado en la harina beneficio funcional en el consumidor.
de semilla de calabaza (1.27 g/g),9 esta variación
puede ser debida a que el empleo del ultrasonido FINANCIAMIENTO Y AGRADECIMIENTOS
logró la exposición de los sitios no polares de las
proteínas presentes en la muestra que pueden Los autores agradecen al Tecnológico Nacional
unirse a las unidades de aceite.6,22 En lo que de México (TecNM) por el financiamiento del
respecta a CE esta fue similar a lo hallado en el proyecto “Obtención y evaluación de hidrolizados
concentrado proteico de nuez (52.98%),25 la CE proteicos y fracciones peptídicas con actividad
puede deberse al balance de los grupos hidrofílicos anticolesterolémica e hipoglucemiante de la torta
y lipofílicos de la proteínas los cuales interactúan desengrasada de semillas de girasol (Helianthus
con la interfase agua-aceite.25 Por otro lado, la DA annuus) de la Industria Aceitera” Clave: 10246.21-P.
esta fue superior a lo reportado en el concentrado
y aislado proteico de nuez de marañón o anacardo REFERENCIAS
(0.25 y 0.31 g/cm3) respectivamente.26 Tener una
DA mayor es deseable, ya que reduce el espesor 1) Tirador MF, Nader-Macías MEF, 2018.
de las pastas, que es un factor importante en la Elaboración de una bebida instantánea con
alimentación de personas convalecientes y niños.26 semillas de girasol (Helianthus annuus L.) nivel

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