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INTRODUCCIÓN
El fruto del níspero (Mespilus germanica L.) es de color marrón, a veces teñido de rojo, con forma de pera y de 1,5 a 3 cm de diámetro y con un particular peso que va de muy pequeño (unos 10 g) a grande (más de 80 g) (1). Se reproduce en zonas libres de heladas y en rocas y suelos pobres. Níspero posee hojas alargadas y las hojas y flores son idénticas a las del manzano. El níspero es una típica fruta que crece solo en ciertos climas que ha ganado terreno en el consumo humano e importancia en el mercado en los últimos años. En general, la maduración del níspero toma su tiempo. Los frutos del níspero se agarran como material nutritivo y son preferidos por la población local en forma de mermelada. El fruto del níspero también se usa como tratamiento del estreñimiento, como diurético y para eliminar los cálculos del riñón y la vejiga (2).
El contenido de azúcares como la fructosa y la glucosa (3), ácido linoleico y ácido palmítico (4), ácidos orgánicos como el ácido málico y el ácido cítrico (3), aspartato y glutamato (5), potasio (6), aminoácidos (3) y componentes volátiles (7) se reportaron en altos valores en los frutos maduros del níspero. Los frutos del níspero se comen bastante en Turquía y especialmente en el noreste de Anatolia, donde es casi el único lugar donde las personas cultiva frutos silvestres y alternativos para comer sus frutos en distintas maneras. La amplia lista de recetas en las que se usan los frutos del níspero, empleándolos en mermeladas y jaleas, etc. (8). Las cualidades de esta fruta son bien conocidas y se ha demostrado que la pulpa o el jarabe de la fruta se empleaba como fruta popular para contrarrestar la enteritis y tiene muchas propiedades que benefician a la salud del ser humano.
El bletting o blet es un procedimiento al que se someten algunas frutas carnosas cuando, pasan de su maduración, y comienza a descomponerse y a fermentar (9). Los frutos del níspero se recolectan durante octubre y noviembre conservando parte de la cosecha en equipos fríos, oscuros y aireados, para evitar que el fruto se ablandarse. Sin embargo, los frutos no son adecuados para su venta en el mercado y su uso doméstico (4). Los tipos comunes de níspero son bastante conocidas en toda Europa y Asia (10). Las frutas y las verduras se utilizan como primer alimento que brindan nutrientes primordiales para conservar la vida. También poseen una variedad de fitoquímicos, como fenólicos y flavonoides, que brindan importantes contribuciones para la salud (11). Por ello, comer de forma regular frutas y verduras se vincula con disminución del riesgo de enfermedades crónicas, como el cáncer y las enfermedades cardiovasculares (12).
La Región de Ayacucho cuenta con una bastante producción de níspero de palo (Mespilus germánica L.), siendo su producción para el año 2009 de 122 toneladas, del que se pierde un 55% por pudrición y malas prácticas post cosecha (13).
Actualmente hay un apego fuerte por los nísperos como un recurso importante de antioxidantes puede solucionar diferentes tipos de enfermedades humanas (14). Anteriormente, se ha hablado sobre los nutrientes del níspero que incentive a una buena salud (5). Según la información disponible en distintas bases de datos, se requiere información detallada sobre los compuestos promotores de la salud del níspero para comprender mejor su uso como alimentos nutritivos y como insumos en fármacos y en medicina.
El níspero posee una vida anaquel corta y es muy sensible a distintos golpes fisiológicos y al proceso postcosecha luego de la cosecha. Es por ello, que se necesita técnicas ideales de almacenamiento y proceso postcosecha físicos, químicos y biológicos, (15). Para elevar la disposición para los que consumen y adicionar valor al níspero, se procesa en distintos productos tales como mermelada, jaleas, zumo, vino, fruta en conserva, rodajas secas, compotas, etc., (16). La compota se procesa como si fuera puré, naturalmente agregando azúcar y especias, y batiéndolos para conseguir una textura (usualmente usando goma xantana) aceptable para no arriesgar a los bebes con los ahogos, (17).
La caracterización reológica de los diferentes alimentos es muy importante para diseñar un proceso adecuado y optimización de procesos (como bombas, tuberías y equipos), y también da a conocer la correlación con la vida útil del producto y la posible calidad, la mezcla del producto, las apreciaciones sensoriales y posterior aceptación del consumidor, (18), las propiedades reológicas de la pulpa de fruta es empleada en distintos productos alimentarios como néctares, mermeladas, compotas, etc. Vienen causadas por la cantidad de sólidos del zumo (tanto solubles como insolubles), el tamaño y la forma de las moléculas del tejido del zumo y el grado de ruptura de las moléculas como la pectina o la hemicelulosa, (19).
MATERIALES Y MÉTODOS
Níspero (Mespilus germánica L.)
El níspero de palo (Mespilus germánica L.) fue recolectado de la provincia de Ayacucho, que está ubicado a 2761 m.s.n.m. que es una provincia donde hay mayor producción de níspero de palo. Las pruebas experimentales y de análisis se realizaron en el laboratorio 01 de la Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial de la Universidad Nacional de Huancavelica, filial Acobamba. Sin embargo, el perfil reológico se determinó en los Laboratorios de la Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial de la Facultad de Ciencias Aplicadas de la Universidad Nacional del Centro del Perú, filial Tarma.
Preparación de la pulpa del níspero de palo (Mespilus germánica L.)
El níspero de palo (Mespilus germánica L.) en estado sano fueron seleccionados, lavados y desinfectados por inmersión en agua con hipoclorito de sodio a 50 ppm durante 5 minutos y fueron secados a temperatura ambiente. Para el pelado y despepitado se realizó un escaldado previo con agua en ebullición (85°C) durante 3 min, de esta manera se logró ablandar la cascara y se pudo realizar el pelado de forma manual y como consecuencia el despepitado. La pulpa de níspero fue llevada a una pulpeadora para obtener una solución pastosa. Finalmente está pulpa obtenida fue pasteurizado a (95 °C) por 10 min.
Chondracanthus Chamissoi
El Chondracanthus Chamissoi fue adquirida en el mercado local de la provincia de Acobamba durante el mes de agosto del 2021, siendo llevada dentro de una nevera hasta el Laboratorio de Procesos Agroindustriales 01 de la Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial de la UNH, donde fueron lavados con abundante agua y desinfectados. Luego se realizó el secado en una estufa a 60 °C por 12 horas. Después, se destrozó la muestra seca para obtener uniformidad en la extracción del agar. Finalmente, se llenó la muestra en recipientes herméticos hasta su posterior uso.
Extracción de agar de Chondracanthus Chamissoi
Para poder extraer el agar se pesó 25g de alga seca en 1 L de agua destilada y se dejó reposar por 12h, luego se realizó la extracción por triplicado a 90 °C durante 2 horas empleando hidróxido de sodio al 0.04 M; Con ayuda de un trozo de tela se logró filtrar y obtener un extracto que se dejó en reposo a 15 °C hasta su gelificación. Luego, se congeló a 5 °C y se descongeló para filtrarlo en frío con ayuda de una tela. El sobrenadante obtenido se llevó a calentamiento agregando 250 mL de agua hasta su ebullición por 15 min.
Preparación de la compota
Las formulaciones que se elaboraron en el laboratorio están descritas en la Tabla 1. La mezcla de cada formulación fue agitada fuertemente. Las compotas fueron llenadas en recipientes de vidrio de 4 onzas cada uno, llevándolo a tratamiento térmico (115 °C por 25 min) para eliminar microorganismos patógenos y obtener un producto de calidad e inocuo.
Perfil Sensorial
Las propiedades sensoriales de las formulaciones de compota de níspero (Mespilus germánica L.) fueron analizadas a través de los siguientes atributos: color, olor, sabor, textura y apariencia general. Fueron 60 panelistas no entrenados quienes degustaron de las formulaciones de compotas preparadas con diferentes concentraciones de agar (0.10, 0.15 y 0.20) %, de los cuales 30 de ellos fueron reclutados de la Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial de la Universidad Nacional de Huancavelica, con edades que oscilaban entre (19 - 30) años. A quienes se les entregó 10 mL de compota en vasos descartables en el mismo orden de la Tabla 1, para su posterior degustación con una escala hedónica de 5 puntos; malo (1 punto) a excelente (5 puntos) para saber su apreciación de cada panelista.
La compota con mayor puntuación en grado de satisfacción fue sometido a una segunda evaluación, con 30 niños entre 3 a 5 años (nivel inicial), pertenecientes a la I.E. Inicial N° 125 del distrito de Paucará, Provincia de Acobamba, Región Huancavelica, Perú, con previa aprobación de cada padre de familia.
Caracterización de la compota de níspero
Teniendo la compota de níspero con adición de agar a partir de (Chondracanthus chamissoi), se realizaron las siguientes pruebas:
Análisis físico y fisicoquímico de la compota de níspero de mayor aceptabilidad
Se midió la cantidad de sólidos solubles mediante un refractómetro digital escala de 0 a 60% Brix todos a 20 °C. La acidez total siguiendo el método de titulación y el resultado fue expresado como porcentaje de ácido málico. El pH fue determinado por el método potenciométrico, usando un pH metro.
Análisis químico proximal de la compota de níspero de mayor aceptabilidad
Se determinó mediante los métodos recomendados por la Association of Official Agricultural Chemists - AOAC international. En proteínas (Método de kjeldahl), ceniza (Método de cenizas totales), fibra (Método Weende), Grasa (Método de Soxlet), humedad (Método de secado por estufa), carbohidratos (por diferencia del 100% menos el resultado de los análisis anteriores).
Análisis microbiológico de la compota de mayor aceptabilidad
Se realizó diversos análisis microbiológicos entre ellos recuento de hongos y levadura. Recuento de coliformes y recuento de aerobios mesófilos. Acorde a los establecido a las NTP 203.106 y el CODEX STAN 79-1981.
Evaluación reológica de la compota de níspero de mayor aceptabilidad
A las muestras de compota se le determine la evaluación reológica mediante la ayuda de un viscosímetro rotacional (Brookfield, DV III Plus, Estados Unidos) con las siguientes temperaturas: 17 °C, 25 °C, 35 °C y 45 °C y con diferentes velocidades de giro de 0.5; 1; 2; 4; 10; 20; 50 y 100 rpm. Con los datos obtenidos se determinó el perfil reológico usando la metodología de Mitchka y el modelo de Ostwald de Waele.
Análisis estadístico
Los puntajes obtenidos por cada atributo en la evaluación sensorial se procesaron para establecer la mejor formulación de compota de níspero (Mespilus germánica L.), con mayor aceptabilidad en términos de color, olor, sabor, textura y apariencia general. Todos los análisis estadísticos fueron realizados utilizando el software “SPSS ver. 25”.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Perfil sensorial
El perfil sensorial de la compota de níspero (Mespilus germánica L.) se determinó mediante los promedios obtenidos de la escala de Likert, para los atributos de color, olor, sabor, textura y apariencia general. Para el atributo de color, la puntuación más alta (4,63) se encontró cuando la compota fue elaborada con 0.20% de agar, después de la compota preparada con 0.10% de agar con una puntuación media de 4,43 y cuando se adiciona 0.15% de agar tiene la puntuación más baja con 4,37. En cuanto al olor, consistencia sabor y apariencia general del atributo (véase la Figura 1), la puntuación más alta se encuentra cuando se adiciona 0.20% de agar en la compota de níspero, con puntuaciones de 4,23; 4,43 y 4,37, que muestran una calificación de bueno.
En la segunda etapa de evaluación sensorial con infantes (edad preescolar) la compota preparada con (0.20 %) de agar mostró mejores atributos sensoriales. Encontrando en infantes de 3 a 5 años una aceptabilidad de 96.7 %.
Composición física y fisicoquímica
Los parámetros fisicoquímicos de la compota de níspero de palo (Mespilus Germánica L.) con mayor aceptabilidad es decir formulada con (0,20%) de agar se presentan en la Tabla 2. El pH a 18°C mostró un valor de 3,93 ± 0,09, lo que indica que la compota es un alimento ácido. Mientras que el porcentaje de acidez mostró un valor de 0.55±0.042%. Así mismo, la concentración de sólidos solubles mostró un valor de 12,00±0,07%.
Composición químico proximal
La Tabla 3 muestra la composición proximal del níspero de palo (Mespilus Germánica L.) y de la compota a partir de pulpa de níspero de palo con adición de (0.20 %) de agar a partir de (Chondracanthus Chamissoi). Se observó un mayor contenido de todos los parámetros en la compota de níspero de palo a excepción de la humedad esto debido al proceso de cocción. El contenido de humedad de la compota de níspero de palo mostró un valor de (78.90 ± 0.21) %. Cenizas, un valor de (1.05 ± 0.28) %. Proteína un valor de (2.20 ± 0.32) %. Grasa un valor de 0.05 ± 0.02%. Fibra un valor de (2.10 ± 0.21) %. Finalmente, hidratos de carbono un valor de (17.80 ± 0.13%).
Análisis microbiológico
El recuento de mohos y levaduras mostró valores <100 ufc/ml, mientras que los coliformes totales fueron <10 ufc/ml. Estos resultados demuestran que la compota de níspero de palo (Mespilus Germánica L.) con adición de agar a partir de (Chondracanthus Chamissoi) es apta para el consumo humano ya que no hay presencia de riesgo microbiológico.
Perfil reológico
El perfil reológico fue realizado en ensayos de flujo estacionario, a distintas temperaturas (17, 25, 35 y 45) °C y con la compota de níspero de mayor aceptación es decir la que se preparó con 0.20% de agar extraída a partir de Chondracanthus Chamissoi, utilizando el modelo de Ostwald - Waele, con tres repeticiones (R1, R2 Y R3), observando el comportamiento de esfuerzo cortante. Las curvas de flujo viscoso de la compota elaborado a partir de pulpa de níspero (Figura 2) muestran características de un fluido No-newtoniano del tipo pseudoplástico, debido a que presenta una tendencia no lineal con curva cóncava.
Figura 2 Curvas reológicas de la compota de níspero de palo (Mespilus Germánica L.) con 0.20% de agar a partir de (Chondracanthus Chamissoi) con tres repeticiones: (A) Repetición 1 (B) Repetición 2, y (C) Repetición 3 a cuatro temperaturas diferentes (17°C, 25°C, 35°C, y 45°C).
Debido al comportamiento de la compota de níspero, los datos obtenidos (Esfuerzo cortante vs velocidad de deformación) fueron ajustados al modelo de Ostwald de Waele, el cual se expresa mediante la siguiente ecuación 1, y sus datos se encuentran en la Tabla 4.
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Donde (k), es el índice de consistencia, y (n) es el índice de comportamiento de flujo. En la Figura 3 se observa que la compota de aguaymanto se comporta como un fluido no newtoniano, pseudoplástico, donde la viscosidad aparente corregida disminuye con el aumento del esfuerzo de cizallamiento. A partir de la Figura 3, se observa que la compota de níspero tiene un comportamiento tixotrópico, donde la viscosidad bajo con el tiempo para las tres repeticiones y las temperaturas. Además, la viscosidad aparente bajo con el incremento de la temperatura y la tasa de deformación.
Figura 3 Viscosidad aparente corregida con el modelo de Ostwald De Waele en la compota de Mespilus Germánica L. con tres repeticiones: Repetición 1 (A), Repetición 2 (B) y Repetición 3 (C).
En la Tabla 4 se muestra la dependencia de los parámetros del modelo de Ostwald de Waele (n = índice de comportamiento de flujo y K = índice de consistencia de flujo en Pa.s) para la compota de níspero a cuatro (17, 25, 35 y 45) °C temperaturas diferentes en tres repeticiones. Como se puede visualizar, el modelo de Ostwald de Waele se ajusta bien a los valores medidos, lo que se demuestra a través de los valores del coeficiente de determinación R2 (0.9654 - 0.9937). En las tres repeticiones cuando se aumenta la temperatura, el índice de consistencia de flujo (K) disminuye, y el índice de comportamiento de flujo (n) tuvo un ligero aumento. El índice de comportamiento de flujo (n) mostró valores menores a la unidad, confirmando así la pseudoplasticidad de la compota de níspero. Por lo tanto, el observador del comportamiento pseudoplástico podría ser una consecuencia tanto de la presencia de almidón, proteínas (baja concentración), y principalmente del agente gelificante. Todas las repeticiones preparadas con agar a partir de Chondracanthus chamissoi, mostraron propiedades de pseudoplasticidad.
Tabla 4 Parámetros n y K del modelo de Ostwald-de Waele para la compota de níspero de palo (Mespilus Germánica L.) preparada con 0.20% de agar a partir de (Chondracanthus Chamissoi) con tres repeticiones: (A) Repetición 1 (B) Repetición 2, y (C) Repetición 3 a cuatro (17°C, 25°C, 35°C, y 45°C) temperaturas.
DISCUSION
Perfil sensorial
En cuanto al perfil sensorial en niños según, (20), indican que se requiere una puntuación mínima de 85% en aceptabilidad de las compotas para ser considerados de gran aceptación en el mercado. Es así, que el resultado reportado permite pensar en ejecutar un proyecto de inversión con indicadores económicos para su posterior incorporación a escala industrial en la provincia de Acobamba, Perú.
Composición física y fisicoquímica
En cuanto a los resultados de pH, acidez y sólidos solubles estos son similares a lo encontrado por (21), en la compota de Jícama con un pH de 3.97. (22), quienes reportaron un pH entre 3.63 en la compota de dátiles preparada con diferentes niveles de Dibs y leche. En cuanto a la acidez en la compota de níspero según (23), reportaron valores más bajos de porcentaje de acidez (0.23±0.04) en la compota de zapallo. En función de los sólidos solubles está dentro de lo establecido por las normas NTP 203.106 (2012) e INEN 1995-10 (2009), con mínimos de 16,5% y 15,0%, respectivamente. Un hallazgo similar (11%) fue reportado por (21), en su compota de Jicama (Sallanthus sonchifolius).
Composición químico proximal
En función al contenido de humedad de la compota de níspero se encontró un hallazgo similar reportado por (24), en la compota de camote y oca (79.64) %, pero menor que la compota de quinoa y mango (25.85 ± 1.8 a 52.15 ± 1.4) %. En función del contenido de cenizas este valor es superior a lo reportado por (25), (0.45 a 1.26) % en compota de quinoa y mango. En función de la proteína este valor se encuentra dentro de lo reportado (22). (1.86 a 3.33) %. En función del contenido de grasa el valor reportado es inferior al presentado por (22). (1.53 a 2.38) %. En función del contenido de fibra el valor reportado es cercano a lo reportado por (22). (2.24 a 2.65) % los tres últimos en compota de dátiles preparada con diferentes niveles de Dibs y leche. En función de los hidratos de carbono el valor reportado se encuentra dentro de lo reportado por (25), (14.78 a 36.73) % en compota de quinoa y mango.
Perfil reológico
El perfil reológico depende del tamaño de las partículas y la temperatura de procesado y estas afectan significativamente a todos los parámetros reológicos de las soluciones. Dogan et al (26). En investigaciones idénticas como comportamiento reológico hechas a zumos de frutas se han utilizado distintas leyes de potencia sin embargo la más común es la de potencia de Ostwald de Waele. Por ejemplo, lo investigado por Evangelista et al (27), donde investigaron con jugo de uva Malbec demostraron que este zumo se ajusta con gran exactitud al modelo de Ostwald de Waele.
El comportamiento del fluido pseudoplástico está dado por el agrietamiento de la estructura de las moléculas al ser expuestas a fuerzas hidrodinámicas y al elevar la alineación de las moléculas constituyentes, (28). El bucle de histéresis entre las curvas puede estar relacionado con el cambio de la viscosidad de la compota de níspero en el tiempo. Normalmente las frutas tienen un comportamiento tixotrópico, por lo que la viscosidad de la compota a una velocidad de cizallamiento constante baja con el tiempo. (29). La compota de níspero muestra un comportamiento tixotrópico similar a lo reportado en la pulpa de baya de acai, Costa et al (30). Cabe resaltar que la viscosidad aparente baja con el incremento de la temperatura comportamiento similar fue reportado en néctares de piña y frutas tropicales (31).
Cuando se aumenta la temperatura, el índice de consistencia de flujo (K) disminuye Las mismas tendencias fueron encontradas por (24). Una causa del comportamiento pseudoplástico podría ser una consecuencia tanto de la presencia de almidón como de proteínas. Hallazgos similares fueron observados por (24), con valores de (n) que oscilan entre 0,451 y 0,502 (manzana compotada).
CONCLUSIONES
La compota de níspero de palo (Mespilus Germánica L.) preparada con (0.20 %) agar a partir de (Chondracanthus Chamissoi) tuvo un comportamiento no newtoniano con características de fluido pseudoplástico. Esta compota es de fácil digestión, contiene nutrientes tales como proteína, fibra y carbohidratos que ayudan a la digestión. Asimismo, los análisis microbiológicos aseguran la garantía de este producto en vinculación con las normas técnicas nacionales e internacionales. El hecho de preparar compotas a base de zumo de níspero de palo con agar de chondracanthus chamissoi y determinar su comportamiento reológico brinda una excelente alternativa para conocer el tipo de fluido en este producto y su aplicación a gran escala, en la industria de alimentos
