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Caracterizaci�n f�sico-qu�mica en la optimizaci�n de la producci�n de pectina a partir de residuos de naranja (CITRUS SINENSIS) mediante hidr�lisis �cida: un enfoque eficiente para su potencial aplicaci�n como agente estabilizante, emulsificante y gelificante en la industria alimentaria

 

Physical-chemical characterization in the optimization of pectin production from orange waste (CITRUS SINENSIS) through acid hydrolysis: an efficient approach for its potential application as a stabilizing, emulsifying and gelling agent in the food industry

 

Caracteriza��o f�sico-qu�mica na otimiza��o da produ��o de pectina a partir de res�duos de laranja (CITRUS SINENSIS) por meio de hidr�lise �cida: uma abordagem eficiente para sua potencial aplica��o como agente estabilizante, emulsificante e gelificante na ind�stria aliment�cia

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: violeta.dalgo@espoch.edu.ec

Ciencias T�cnicas y Aplicadas

Art�culo de Investigaci�n

 

* Recibido: 30 de noviembre de 2023 *Aceptado: 13 de diciembre de 2023 * Publicado: �22 de enero de 2024

 

         I.            Grupo de Investigaci�n de Ambiente y Desarrollo (GIADE), Facultad de Ciencias, Carrera de Bioqu�mica y Farmacia, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.

       II.            Laboratorio Cl�nico El �ngel, Ecuador.

      III.            Grupo de Investigaci�n de Tecnolog�a y Atenci�n Farmac�utica de Ecuador (GITAFEC), Facultad de Ciencias, Carrera de Bioqu�mica y Farmacia, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.

     IV.            Facultad de Ciencias, Carrera de Ingenier�a Qu�mica, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.

       V.            Grupo de Investigaci�n de Tecnolog�a y Atenci�n Farmac�utica de Ecuador (GITAFEC), Facultad de Ciencias, Carrera de Bioqu�mica y Farmacia, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.

 

Resumen

La presente investigaci�n tuvo por objetivo obtener pectina a partir de residuos de naranja (Citrus sinensis) por el m�todo de hidr�lisis �cida y su aplicaci�n en el �rea alimenticia. Se realiz� un estudio experimental de tipo cuantitativo - experimental, considerando como muestra los residuos de naranja que se generan en los restaurantes de la ciudadela La Cer�mica, ubicado al norte de la ciudad de Riobamba. Para el an�lisis se realiz� el tratamiento de los residuos de naranja, seguido de la extracci�n de pectina por hidr�lisis �cida y se evalu� su aplicaci�n mediante la elaboraci�n de mermelada, helado y mayonesa. Como resultado se observ� que el mejor tratamiento de extracci�n de pectina fue a pH 1,5, por 60 minutos y a una temperatura de 70oC, obteniendo un porcentaje de rendimiento de 5,59%. En el an�lisis f�sico-qu�mico se obtuvo una humedad de 10,91%, acidez libre de 0,21, peso equivalente de 4190,22 mg/mEq, porcentaje de metoxilo de 7,10, grado de esterificaci�n del 62% y porcentaje de �cido anhidro galactur�nico de 68%. Se elaboraron tres productos con la pectina obtenida; como mermelada, helado y mayonesa comprobando las propiedades qu�mico-f�sicas que la pectina de alto metoxilo presenta, por lo cual, los productos cumplieron con las normas de calidad a nivel organol�ptico y f�sico qu�mico. Se concluy� que la pectina se ajust� a los par�metros de calidad de la Organizaci�n de las Naciones Unidas para la Alimentaci�n y la Agricultura (FAO) y se demostr� su utilidad en el �rea alimenticia al ser una pectina de alto metoxilo que le confiere las propiedades emulsificante, estabilizante y gelificante. Se recomienda potenciar el uso de la pectina obtenida de residuos de naranja, al ser un producto de calidad y a la vez contribuir al medio ambiente con el uso de residuos org�nicos.

Palabras clave: Bioqu�mica y farmacia; Pectina; Naranja (Citrus Sinensis); Hidr�lisis �cida; An�lisis f�sico qu�mico; Industria alimentaria.

 

Abstract

The objective of this research was to obtain pectin from orange residues (Citrus sinensis) by the acid hydrolysis method and its application in the food area. A quantitative-experimental experimental study was carried out, considering as a sample the orange waste generated in the restaurants of the La Cer�mica citadel, located north of the city of Riobamba. For the analysis, the treatment of orange waste was carried out, followed by the extraction of pectin by acid hydrolysis and its application was evaluated by making jam, ice cream and mayonnaise. As a result, it was observed that the best pectin extraction treatment was at pH 1.5, for 60 minutes and at a temperature of 70oC, obtaining a yield percentage of 5.59%. In the physical-chemical analysis, a humidity of 10.91%, free acidity of 0.21, equivalent weight of 4190.22 mg/mEq, methoxyl percentage of 7.10, degree of esterification of 62% and percentage of 68% anhydrous galacturonic acid. Three products were made with the pectin obtained; such as jam, ice cream and mayonnaise, checking the chemical-physical properties that high methoxyl pectin presents, therefore, the products met the quality standards at an organoleptic and physical-chemical level. It was concluded that the pectin adjusted to the quality parameters of the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) and its usefulness was demonstrated in the food area as it is a high methoxyl pectin that gives it emulsifying properties., stabilizer and gelling agent. It is recommended to promote the use of pectin obtained from orange waste, as it is a quality product and at the same time contributes to the environment with the use of organic waste.

Keywords: Biochemistry and pharmacy; Pectin; Orange (Citrus Sinensis); Acid hydrolysis; Physical chemical analysis; Food industry.

 

Resumo

O objetivo desta pesquisa foi obter pectina a partir de res�duos de laranja (Citrus sinensis) pelo m�todo de hidr�lise �cida e sua aplica��o na �rea aliment�cia. Foi realizado um estudo experimental quantitativo-experimental, considerando como amostra os res�duos de laranja gerados nos restaurantes da cidadela La Cer�mica, localizada ao norte da cidade de Riobamba. Para a an�lise foi realizado o tratamento do res�duo de laranja, seguido da extra��o da pectina por hidr�lise �cida e avaliada sua aplica��o na confec��o de gel�ias, sorvetes e maionese. Como resultado, observou-s� que o melhor tratamento de extra��o de pectina foi em pH 1,5, por 60 minutos e temperatura de 70oC, obtendo-se um percentual de rendimento de 5,59%. Na an�lise f�sico-qu�mica, umidade de 10,91%, acidez livre de 0,21, peso equivalente de 4190,22 mg/mEq, percentual de metoxila de 7,10, grau de esterifica��o de 62% e percentual de 68% de �cido galactur�nico anidro. Foram elaborados tr�s produtos com a pectina obtida; como gel�ias, sorvetes e maioneses, verificando as propriedades f�sico-qu�micas que a pectina com alto teor de metoxila apresenta, portanto, os produtos atenderam aos padr�es de qualidade a n�vel organol�ptico e f�sico-qu�mico. Concluiu-s� que a pectina ajustou-se aos par�metros de qualidade da Organiza��o das Na��es Unidas para a Alimenta��o e a Agricultura (FAO) e foi demonstrada a sua utilidade na �rea alimentar por ser uma pectina com alto teor de metoxil que lhe confere propriedades emulsionantes, estabilizantes e gelificantes. agente. Recomenda-se promover o uso da pectina obtida a partir de res�duos de laranja, pois � um produto de qualidade e ao mesmo tempo contribui com o meio ambiente com o aproveitamento de res�duos org�nicos.

Palavras-chave: Bioqu�mica e farm�cia; Pectina; Laranja (Citrus Sinensis); Hidr�lise �cida; An�lise f�sico-qu�mica; Ind�stria de alimentos.

 

Introducci�n

La naranja es una de las frutas con mayor producci�n en el pa�s, se considera que es un cultivo com�n en las zonas de clima tropical. Seg�n el Instituto Nacional de Estad�stica y Censos (INEC), el cultivo de este c�trico se concentra principalmente en las provincias de Bol�var y El Oro, abarcando alrededor de 6.529 hect�reas de terreno y generando alrededor de 22,607 toneladas m�tricas de naranja comercializadas a nivel nacional e internacional (INEC 2017, p. 10).

En las f�bricas de zumo de frutas, de cada tonelada de naranja, se transforma en zumo el 50% y el otro 50% es parte del subproducto o residuo.� Actualmente a nivel mundial se produce 38.2 millones de toneladas de c�tricos y de acuerdo a un estudio sobre �Residuos agroindustriales generados en Ecuador para la elaboraci�n de biopl�sticos�, se estim� la cantidad de residuos de naranja generados anualmente, dando un total de 5.131.660 toneladas que podr�an ser aprovechadas por la industria (Riera 2019, p.235).

El uso de la naranja (Citrus sinensis) en la industria alimenticia es diverso y muy cotizada por el consumidor est� presente en forma de jugos, zumos, compotas, mermeladas, y otros. Esto se debe a la fuerte expansi�n agr�cola en climas c�lidos y tropicales, adem�s es transportada a todos los centros de abastos del pa�s, donde la accesibilidad para el ciudadano es muy f�cil debido a que est� presente en todas las zonas costeras del pa�s, puesto que es una fruta presente en la dieta de los ecuatorianos por su alto valor nutricional y sus propiedades para el organismo, tambi�n se convierte en valiosa fuente de materias primas para la producci�n y obtenci�n de la pectina, debido a que encuentra de manera natural en los todos los vegetales y frutos. En nuestro pa�s existen muchas variedades de naranjas para conseguir subproductos distintos del jugo, tales como: aceites esenciales, fertilizantes, concentrados y pectina.

 

La finalidad fue aprovechar los residuos de naranja que son generados a nivel de los establecimientos o restaurantes de ventas de comidas, para desarrollar un procedimiento �ptimo a nivel de laboratorio para la obtenci�n de pectina mediante hidrolisis acida en el que las variables pH, tiempo y temperatura de extracci�n influyeron en el rendimiento.

A partir de la pectina obtenida se plante� su uso en el �rea de alimentos por su poder gelificante y de absorci�n, siendo usada principalmente para modificar o crear textura en jaleas, compotas, salsas y mayonesa. En la industria l�ctea es usada para la elaboraci�n de yogurt con bajo contenido en grasa, yogurt con frutas y en la industria de bebidas se utiliza para elaborar refrescos diet�ticos con bajo contenido en carbohidratos, debido a su propiedad de incrementar la viscosidad y como estabilizante (Silva et al. 2015, p. 180).�

 

Metodolog�a

El presente trabajo tuvo un dise�o cuantitativo con enfoque experimental, utilizando residuos de c�scara de naranja de la especie Citrus sinensis clase Valencia, recolectadas mediante muestreo selectivo correspondiente a un tama�o experimental de 10 kilogramos.

Se realiz� un dise�o experimental al azar (DCA) con 3 repeticiones, que permiti� comparar 3 tratamientos, obteniendo un experimento tipo: 2A*2B*2C*3D. Condiciones: pH de extracci�n (1,5 y 3), temperatura de extracci�n (70oC y 90oC), tiempo de extracci�n (45 minutos y 60 minutos).�

El rendimiento de la pectina se evalu� y verifico estad�sticamente utilizando el an�lisis de varianza (ANOVA) para detectar diferencias significativas entre los tratamientos, y la prueba de FISHER para la comparaci�n de medias, se trabaj� con una probabilidad de error del 5% (p<0.05) tipo 1, utilizando el software estad�stico MINITAB versi�n 18.

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Proceso de extracci�n de la pectina

El Pre-tratamiento consisti� inicialmente con la recolecci�n de muestras, lavado con agua destilada, secado del material del cual se extraer� la pectina hasta aproximadamente un 10% de humedad, y la inactivaci�n enzim�tica de los residuos de naranja (Pati�o 2021).

La extracci�n se realiz� mediante hidr�lisis �cida de naranjas en �cido c�trico en diferentes condiciones de pH, temperatura y tiempo, con el fin de medir la variaci�n del porcentaje de rendimiento de la pectina en cada proceso. (Ram�rez 2019).

 

Tabla 1: Condiciones de operaci�n del proceso de hidr�lisis �cida

 

A continuaci�n, se realiz� el proceso de filtrado para poder reducir los az�cares a 0o Brix, homogenizaci�n en donde se realiza la clarificaci�n de la soluci�n obtenida despu�s de la hidrolisis acida. En la precipitaci�n se agreg� etanol a una concentraci�n de 96% y se realiz� una agitaci�n constante por un tiempo de 5 minutos y luego se dej� en reposo 4 horas. El filtrado 2 se realiz� utilizando un filtro de liencillo. La pectina fue secada en la estufa a 90oC por 24 horas, hasta obtener un peso constante. Finalmente se realiz� la molienda de la pectina para poder reducir su tama�o con la ayuda de un mortero hasta que se obtuvo un polvo fino. (Pati�o 2021).

 

Caracterizaci�n f�sico-qu�mica de la pectina

Posterior a la determinaci�n del porcentaje de pectina se evalu� sus propiedades fisicoqu�micas mediante par�metros de porcentaje de humedad, peso equivalente y acidez libre, porcentaje de metoxilo, grado de esterificaci�n, contenido del �cido anhidro galactur�nico

 

Aplicaci�n de la pectina en alimentos

La pectina obtenida se utiliz� para la elaboraci�n de mermelada actuando como agente gelificante, elaboraci�n de helado como agente estabilizante y elaboraci�n de mayonesa como agente emulsificante.

 

 

 

Resultados y discusi�n

Extracci�n de pectina por hidr�lisis �cida y evaluaci�n del rendimiento qu�mico

Para determinar las condiciones ideales de extracci�n de la pectina por hidr�lisis �cida se manipul� las variables de la soluci�n extraente mediante el cambio de la concentraci�n del �cido de c�trico, el tiempo y la temperatura. La obtenci�n se realiz� en tres etapas, pretratamiento de la materia prima, extracci�n de pectina por hidr�lisis �cida y la homogenizaci�n. Adem�s, se realiz� la caracterizaci�n de la pectina para su aplicaci�n en el �rea alimenticia mediante la elaboraci�n de productos como mermelada, helado y mayonesa, as� como el control de calidad de cada producto

 

Porcentaje de Rendimiento de la pectina

Se realiz� la evaluaci�n del porcentaje de rendimiento de la pectina obtenida por hidr�lisis �cida a partir de residuos de naranja, de los ocho tratamientos planteados en el estudio, obteniendo los siguientes resultados:

 

Tabla 2: Rendimiento de la pectina a partir de los ocho tratamientos.

 

Se observ� el mayor rendimiento qu�mico en el tratamiento T4 con 5,595% de pectina; considerando las siguientes condiciones de trabajo: pH bajo de 1,5; temperatura elevada de 70 oC y por un tiempo de 60 min, por lo cual, se eligi� este tratamiento para realizar la caracterizaci�n f�sico-qu�mica de la pectina obtenida a escala de laboratorio.

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An�lisis estad�stico de la influencia de pH, tiempo y temperatura en la extracci�n

Para evaluar la influencia de los factores como pH, tiempo y temperatura, primero de realiz� el an�lisis descriptivo de las variables, obteniendo los resultados que se presentan en la siguiente tabla.

 

Tabla 3: An�lisis estad�stico descriptivo de las variables en la extracci�n de pectina

Realizado por: Cayambe, Jorge, 2022.

Para el desarrollo de la extracci�n de pectina en medio �cido se trabaj� con un pH de extracci�n que vari� de 1,5 a 3, el tiempo de extracci�n fue de 45 minutos hasta 60 minutos y la temperatura de 60oC y 70oC.

 

Influencia del pH de extracci�n

Para comprobar la hip�tesis planteada sobre la influencia del pH en el rendimiento de extracci�n, se realiz� un ANOVA mediante la prueba de Fisher con un 95% de confianza, obteniendo los siguientes resultados.

El rendimiento de la pectina se evalu� y verifico estad�sticamente utilizando el an�lisis de varianza (ANOVA) para detectar diferencias significativas entre los tratamientos, y la prueba de FISHER para la comparaci�n de medias, se trabaj� con una probabilidad de error del 5% (p<0.05) tipo 1, utilizando el software estad�stico MINITAB versi�n 18.

 

Realizado por: Cayambe, Jorge, 2022.

 

En la tabla se observa que al trabajar con un pH de 1,5 se obtiene un rendimiento mayor (3,491%), mientras que a pH 3 se obtuvo un porcentaje de rendimiento de 0,623%.

 

Realizado por: Cayambe, Jorge, 2022.

 

Al tener un valor de p= 0,014 menos a 0,050 se acepta la hip�tesis alternativa, es decir, el pH s� influye en el porcentaje de rendimiento qu�mica de la pectina.��

 

Influencia del tiempo de extracci�n

Para comprobar si el tiempo de extracci�n influye en el porcentaje de rendimiento de la pectina, se realiz� un ANOVA mediante la prueba de Fisher con un 95% de confianza, obteniendo los siguientes resultados.

 

Tabla 6: An�lisis estad�stico descriptivo de la influencia del tiempo de extracci�n

 

En la tabla se observa que al trabajar con un tiempo de extracci�n de 60 minutos hay un mayor rendimiento con el 2,369%, mientras que, al realizar la extracci�n en 45 minutos, se tiene un rendimiento de 1,745%.

 

Tabla 7: An�lisis ANOVA-FISHER del tiempo de extracci�n

 

Al tener un valor de p= 0,676 mayor a 0,050 se acepta la hip�tesis nula, es decir, el tiempo de extracci�n no influye significativamente en el porcentaje de rendimiento qu�mico de la pectina obtenida por hidr�lisis �cida

 

Influencia de la temperatura de extracci�n

Para comprobar la hip�tesis planteada sobre la influencia de la temperatura de extracci�n en el rendimiento, se realiz� un ANOVA mediante la prueba de Fisher con un 95% de confianza, obteniendo los siguientes resultados.

 

Tabla 8: An�lisis estad�stico descriptivo de la influencia de la temperatura de extracci�n

 

En la tabla se observa que al trabajar con una temperatura de extracci�n de 70oC hay un mayor rendimiento con el 2,369%, mientras que, al realizar la extracci�n a 60oC se tuvo un rendimiento de 1,745%.

 

Tabla 9: An�lisis ANOVA-FISHER del tiempo de extracci�n

Al tener un valor de p= 0,676 mayor a 0,050 se acepta la hip�tesis nula, es decir, la temperatura de extracci�n no influye en el porcentaje de rendimiento qu�mico de la pectina obtenida.

 

Propiedades f�sico qu�micas de la pectina extra�da

Para la determinaci�n de la calidad de la pectina se realiz� la caracterizaci�n de algunos par�metros como: humedad, acidez libre, peso equivalente, porcentaje de metoxilo, grado de esterificaci�n y contenido de �cido anhidro galactur�nico. Adem�s, cada par�metro se compar� con los requerimientos de la FAO. Los resultados se presentan a continuaci�n:

 

Tabla 10: An�lisis f�sico qu�mico de la pectina obtenida

 

Al evaluar las caracter�sticas f�sico qu�micas de la pectina obtenida por hidr�lisis �cida a partir de residuos org�nicos de naranja, se obtuvo una humedad de 10,91%, lo cual, est� dentro de la normativa de la FAO debido a que el l�mite m�ximo es del 12%. El porcentaje de humedad es un par�metro de calidad ya que permite evidenciar la cantidad de agua ligada y libre, adem�s, a mayor porcentaje de humedad existir� mayor riesgo de contaminaci�n bacteriana y p�rdida de calidad de la pectina (Ram�rez, 2019).��

Respecto a la acidez y peso equivalente en la pectina obtenida por residuos de naranja, se obtuvo 0,21% y 4190,22 mg/mEq respectivamente. La acidez libre es la cantidad de �cidos fuertes que se encuentran presentes en la muestra, mientras que, el peso equivalente es el n�mero de carbox�licos libres que reaccionan con una base (Pati�o, 2021).

En cuanto al porcentaje de metoxilo se obtuvo un valor de 7,10%, el grado de esterificaci�n de 62% y el �cido anhidro galactur�nico de 68%, encontr�ndose dentro de los l�mites de calidad seg�n la normativa de la FAO. Es importante mencionar que, el porcentaje de metoxilo se relaciona con la capacidad de gelificaci�n de la pectina, por lo cual, debe existir un valor elevado de metoxilo para que la pectina pueda gelificar con facilidad, si tiene un valor entre 7-12% se consideran pectinas de alto metoxilo, por lo cual, se puede categorizar a la pectina obtenida a partir de residuos de naranja como una pectina de alto metoxilo y buena capacidad gelificante (Zegada, 2018, p. 67).

El grado de esterificaci�n depende del origen de la pectina y del m�todo que se use para la extracci�n, considerando que las pectinas que presenten m�s del 50% son de alto metoxilo y si la esterificaci�n va de 60-68% son de gelificaci�n lenta, tomando m�s de 5 minutos hasta gelificar. En este caso al haber obtenido 62% del grado de esterificaci�n se clasifica a la pectina como pectina de gelificaci�n lenta (Pati�o 2021).

Respecto al �cido anhidro galactur�nico al obtener 68% es un indicativo de pureza, ya que los l�mites por debajo de 65% representan contaminaci�n o presencia de impurezas como xilanos, galactanos, hemicelulosa y otras sustancias susceptibles a precipitar en alcohol (Rodriguez y Roman 2017, p. 91).��

 

Aplicaci�n de la pectina obtenida de residuos de naranja�

La pectina obtenida por el m�todo de hidr�lisis �cida fue aplicada en el �rea de alimentos, mediante la elaboraci�n de mermelada, helado y mayonesa, con el fin de determinar el poder gelificante, estabilizante y emulgente respectivamente. Se obtuvieron los resultados presentados a continuaci�n.

 

Elaboraci�n de mermelada con pectina como agente gelificante

Se elabor� mermelada de fresa y se caracteriz� el producto para determinar si cumpl�a con los est�ndares de calidad seg�n la NTE INEN 419 sobre �Conservas vegetales-mermelada de frutas�. Se obtuvieron los resultados presentados a continuaci�n.

 

 

Tabla 11: An�lisis f�sico qu�mico de la mermelada de fresa

 

Al realizar los an�lisis f�sico qu�micos de la mermelada de fresa elaborada con pectina como agente gelificante, se obtuvo dentro de los s�lidos solubles un valor de 67% a la mermelada sin pectina y 68% a la mermelada con pectina. Es importante considerar que seg�n la NTE INEN 419, los s�lidos solubles deben encontrarse entre el 65-70%, por lo cual, se cumple con la normativa (NTE INEN-419 1988, p. 4).��

En cuanto a las cenizas no hay un valor de referencia, adem�s, se obtuvo un valor bajo de 0,276% en mermelada con pectina y 0,251% en mermelada sin pectina, lo cual es un indicativo de la baja cantidad de residuos inorg�nicos tras la incineraci�n de la muestra de pectina (Aguiar, 2018, p. 65).

Respecto al pH, es importante que las mermeladas tengan un valor de 3,25 a 3,75, adem�s, es importante considerar que la m�xima estabilidad de encuentra a pH 4, caso contrario la mermelada cambia de consistencia y se alteran sus caracter�sticas. Sin embargo, seg�n la normativa el l�mite m�ximo es un pH de 3,5, por lo cual, la mermelada de fresa cumple con los est�ndares de calidad (Coronado, 2017, p. 17).

Un estudio sobre el dise�o de un proceso industrial para la elaboraci�n de mermelada a partir de zapallo, determin� que la cantidad de az�car del 65% permite obtener un punto de gelificaci�n adecuado, adem�s, la pectina aporta las caracter�sticas de gelificaci�n y estabilidad a la mermelada. Es importante considerar que la concentraci�n adecuada de az�car y un adecuado pH garantizan que el producto cumpla con las caracter�sticas sensoriales (Cuadrado, 2019, p. 9).

 

En el caso de la viscosidad se obtuvo 13668 cp. en la mermelada con pectina, observando una buena viscosidad en el producto, ya que seg�n la NTE INEN 2825 de jaleas y mermeladas, todos los productos deben tener un aspecto semil�quido, espeso y con buen grado de viscosidad. Adem�s, es importante considerar que la textura y viscosidad de las mermeladas va en dependencia de la calidad de la fruta, grado de maduraci�n, relaci�n de la pulpa y el az�car y la cantidad del agente gelificante (NTE INEN, 1998, p. 4).�

 

Elaboraci�n de helado con pectina como agente estabilizante

Se elabor� helado y se caracteriz� el producto para determinar si cumpl�a con los est�ndares de calidad seg�n la NTE INEN 706:2013 sobre �Helados: requisitos�. Se obtuvieron los resultados presentados a continuaci�n.

 

Tabla 12: An�lisis sensorial del helado

 

Al evaluar las caracter�sticas sensoriales del helado, se determin� que tanto la formulaci�n con/sin pectina obtuvieron una apariencia agradable y homog�nea, con sabor dulce y aroma a fresa, mientras que se evidenci� diferencia en cuanto a la textura del producto, ya que el helado con pectina se mantuvo firme y consistente, demostrando que la pectina es un buen agente estabilizante.�

Un estudio sobre los agentes estabilizantes m�s usados en la elaboraci�n de helado por la Universidad del Valle en Colombia, determin� que, es importante contar con un estabilizante que mejore la estructura del alimento y permita una distribuci�n fina y uniforme de las part�culas, como por ejemplo carbohidratos, principalmente hemicelulosa que incluye la goma guar y la pectina, aportando a las propiedades f�sicas del alimento y mejorando los par�metros de calidad del helado (Jaimes et al., 2017, p. 67).��� �

 

Tabla 13: An�lisis f�sico qu�mico del helado

 

Respecto a los par�metros de calidad f�sico qu�micos del helado, se determin� un pH de 6,06 en el caso del helado con pectina, el cual se halla dentro del rango permisible de 6 a 7, ya que deben tener un pH cercano a la neutralidad.

Un estudio sobre los par�metros f�sico qu�micos la relaci�n de �cidos grasos en helados artesanales elaborados en la provincia de Tungurahua, determin� que, que todas las muestras de helado presentaron un pH de 5,9 a 6,5, estando dentro del rango permitido seg�n la AOAC 981,12. Adem�s, es importante conocer todas las propiedades del helado que podr�an intervenir en su aporte nutricional (L�pez, 2020, p. 23).

En cuanto a los s�lidos totales se obtuvo un valor de 19%, es decir, existe un bajo porcentaje de materia suspendida en la muestra de helado, encontr�ndose dentro del rango permitido de la NTE INEN 706.

En la viscosidad se determin� 363,5 cP en el caso del helado con pectina y 131,1 cP en el helado sin el agente estabilizante, es importante determinar que el valor permitido oscila entre 300-750 cp., por lo cual, se comprueba que la formulaci�n que tiene pectina presenta una mejor viscosidad y textura y, por lo tanto, el helado con pectina presenta mejor calidad.

 

 

Elaboraci�n de mayonesa con pectina como agente emulsificante

Se realiz� la elaboraci�n de mayonesa y se caracteriz� el producto para determinar si cumpl�a con los est�ndares de calidad seg�n la NTE INEN 2 295:2010 sobre �Mayonesa-Requisitos�. Se obtuvieron los resultados presentados a continuaci�n.

 

Tabla 14: An�lisis sensorial de la mayonesa

 

Al hacer el an�lisis organol�ptico de la mayonesa se determin� que el producto present� un olor agradable en el caso de la mayonesa elaborada con huevo y pectina, present� un sabor caracter�stico, color blanquecino y su textura fue cremosa.

De acuerdo a un estudio sobre el efecto emulsificante de goma xantana y pectina en la elaboraci�n de mayonesa de soya, se determin� que, al incrementar el nivel del agente emulsificante incrementa la apreciaci�n del color, mientras que, en el caso del olor o sabor, la pectina no aporta cambios en las caracter�sticas del producto, ya que es un agente inodoro y no posee sabor (Mu�oz, 2016, p. 3).����

La pectina es un biopol�mero que tiene la capacidad de absorber grandes cantidades de agua y forma geles acuosos, facilitando el proceso de emulsificaci�n por lo cual, es ampliamente usado para modificar la textura de salsas, mayonesa, k�tchup, otros (Silva et al., 2018).��

 

Tabla 15: An�lisis f�sico qu�mico de la mayonesa

 

Al evaluar el pH de la mayonesa se obtuvo un valor de 3,38 en el caso de la mayonesa elaborada con pectina y 3,19 en la mayonesa elaborada a partir de huevo y pectina, por lo cual, se encuentran dentro de los l�mites de calidad y cumplen con las normativas INEN de la mayonesa. Seg�n las especificaciones el pH de la mayonesa debe variar entre 3 y 4,1, adem�s, este par�metro es un indicador de la conservaci�n del producto y de las condiciones higi�nicas dentro del control de procesos. Se considera que, a menor pH, la mayonesa incrementa el per�odo de conservaci�n, por lo cual, la formulaci�n realizada a base de huevo y pectina tiene el menor pH y ser�a ideal por su per�odo de preservaci�n (Orozco, 2018, p. 32).��

En la viscosidad se obtuvo un valor de 2988 cp. en el caso de la mayonesa con huevo, mientras que, las formulaciones con pectina no presentaron viscosidad, por lo cual, no tienen una textura adecuada. La viscosidad es una propiedad relacionada con la resistencia al flujo y se considera que la presencia de grasa y aceite aportan estabilidad a la emulsi�n, por lo cual, las mayonesas que no tuvieron huevo en su formulaci�n, no presentaron viscosidad adecuada (Correa 2015, p.12).

Un estudio sobre los acidulantes para la conservaci�n de mayonesa, determin� que, el pH �cido de 3-3,5, est� relacionado con las caracter�sticas ideales en sabor, olor, color, textura y mejora su tiempo de vida �til al disminuir el riesgo de contaminaci�n bacteriana. Adem�s, la mayonesa debe presentar una buena concentraci�n de grasa, para garantizar que presente una adecuada viscosidad y textura. Por esto, es necesario controlar las condiciones de elaboraci�n y utilizar un adecuado agente emulsificante, para obtener un producto que cumpla con los est�ndares de calidad (Basantes, 2017, p. 77).��

 

 

 

Conclusiones

Se realiz� el proceso de extracci�n de pectina a partir de residuos de naranja por el m�todo de hidrolisis �cida y se evalu� el rendimiento qu�mico en ocho tratamientos donde se variaron las condiciones del pH, tiempo de extracci�n y temperatura de extracci�n de la pectina, obteniendo el mayor rendimiento de 5,595% en el tratamiento 4 (pH=1,5; tiempo de extracci�n= 60 minutos; temperatura de extracci�n= 60oC). Adem�s, se realiz� un an�lisis estad�stico con un ANOVA mediante la prueba de Fisher, para evaluar la influencia del pH, tiempo y temperatura de extracci�n en el rendimiento qu�mico y se evidenci� que �nicamente el pH influy� en el porcentaje de rendimiento, con un nivel de significancia de p=0,014.���

En el an�lisis de las propiedades f�sico qu�micas de la pectina extra�da de residuos de naranja, se determinaron los siguientes valores: humedad 10,91%, acidez libre 0,21%, peso equivalente de 4190,22 mEq/mg, porcentaje de metoxilo de 7,10%, grado de esterificaci�n del 62% y el contenido de �cido anhidro galactur�nico fue del 68%, categorizando a la pectina obtenida como una pectina de alto metoxilo, con poder gelificante y estabilizante, la cual, present� los par�metros f�sico qu�micos dentro de los rangos permitidos en las normativas de calidad.�

En la mermelada se evalu� el poder gelificante donde cumpli� con los par�metros de calidad de la NTE INEN 419, al presentar un valor adecuado de pH y s�lidos totales, aportando a la mermelada una adecuada viscosidad, textura y consistencia; respecto al helado se observ� que la pectina le aport� una consistencia firme y adem�s, cumpli� con los par�metros de calidad en cuanto a pH (6,06), s�lidos totales (19%), viscosidad (363,5 cp.) y 34o Brix, mientras que en el caso de la mayonesa, se obtuvo la emulsi�n con textura l�quida, homog�nea, pH de 3,38, sin embargo, tuvo una baja concentraci�n de la viscosidad, por lo que el producto no se mantuvo estable.�

 

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