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Estudio de la estabilidad del colorante extraído a partir de flores
de zapatico de la reina (
Clitoria ternatea
) en una bebida
saborizada
Study of the stability of the dye extracted from
queen's slipper flowers
(
Clitoria ternatea
) in a flavored beverage.
Estudo da estabilidade do corante extraído das flores de
(
Clitoria ternatea
)
numa bebida aromatizada.
Ayala Vera
,
Melany Madeline
Universidad Técnica de Cotopaxi
melany.ayala3909@utc.edu.ec
https://orcid.org/0009
-
0006
-
0248
-
8937
Lascano
Lascano, Jessenia María
Universidad Técnica de Cotopaxi
jessenia.lascano3765@utc.edu.ec
https://orcid.org/0009
-
0002
-
2620
-
3108
Gavilánez Buñay, Tatiana Carolina
Universidad Técnica de Cotopaxi
tatiana.gavilanez@utc.edu.ec
https://orcid.org/0000
-
0002
-
7422
-
3122
Casco
Toapanta, Marjorie Gissela
Universidad Técnica de Cotopaxi
marjorie.casco7525@utc.edu.ec
https://orcid.org/0000
-
0002
-
9868
-
9023
DOI /
URL:
https://doi.org/10.55813/gaea/ccri/v5/n2/596
Como citar:
Ayala Vera, M. M., Lascano Lascano, J. M., Gavilánez Buñay, T. C., & Casco Toapanta, M.
G. (2024). Estudio de la estabilidad del colorante extraído a partir de flores de zapatico de la
reina (Clitoria ternatea) en una bebida saborizada.
Código Científico Revista De
Investigación
,
5(2), 1516
–
1536.
https://doi.org/10.55813/gaea/ccri/v5/n2/596
.
Recibido:
30
/
1
1
/
202
4
Aceptado:
19
/
1
2
/
202
4
Publicado:
3
1
/
12
/202
4
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Resumen
Esta investigación fue realizada con el objetivo de aprovechar la flor de Clitoria (
Clitoria
ternatea
) y evaluar la resistencia del colorante en la preparación de una bebida saborizada,
mediante espectrofotometría. Los análisis se llevaron a cabo según las NTE
-
INEN para
determinar pH, ºBrix, concentración de sales, sólidos totales y conductividad. Se apli
có un
diseño factorial (AxB), con seis tratamientos considerando dos condiciones de luz (oscuridad
y luz LED) y tres temperaturas (5 °C, 28 °C y 35 °C), to
dos los tratamientos con tres
repeticiones. La medición de las variables fue tomada durante 15 días y se estableció las
diferencias estadísticas entre las medias de los tratamientos mediante la prueba de Tukey
(p>0,05). Los resultados indicaron que el trat
amiento más estable fue el almacenado en
oscuridad a 5°C, con una variación mínima en los parámetros evaluados. La metodología
incluyó dos métodos de extracción (agitación y maceración), determinándose que la agitación
tuvo mayor eficiencia, logrando una c
oncentración de antocianinas de 16,53 mg/L. Este estudio
concluyó que las condiciones de almacenamiento (luz LED y oscuridad) y temperatura influyen
significativamente en la estabilidad del colorante natural, destacando la viabilidad de su uso en
bebidas s
aborizadas.
Palabras clave:
Absorbancia, antocianinas,
Clitoria ternatea
, estabilidad, NTE
-
INE
Abstract
This research was carried out with the objective of taking advantage of the Clitoria flower
(
Clitoria ternatea
) and evaluating the resistance of the colorant in the preparation of a flavored
beverage, by means of spectrophotometry. The analyses were carried out according to NTE
-
INEN to determine pH, ºBrix, salt concentration, total solids and conductivity. A facto
rial
design (AxB) was applied, with six treatments considering two light conditions (dark and LED
light) and three temperatures (5 °C, 28 °C and 35 °C), all treatments with three replicates. The
measurement of the variables was taken durin
g 15 days and statistical differences between the
means of the treatments were established using Tukey's test (p>0.05). The results indicated that
the most stable treatment was the one stored in darkness at 5°C, with minimal variation in the
parameters eva
luated. The methodology included two extraction methods (agitation and
maceration), determining that agitation had greater efficiency, achieving an anthocyanin
concentration of 16.53 mg/L. This study concluded that storage conditions (LED light and
darknes
s) and temperature significantly influence the stability of the natural colorant,
highlighting the feasibility of its use in flavored beverages.
Keywords:
Absorbance, anthocyanins,
Clitoria ternatea,
stability, NTE
-
INE.
Resumo
Esta pesquisa foi realizada com o objetivo de utilizar a flor de Clitoria (
Clitoria ternatea
) e
avaliar a resistência do corante no preparo de uma bebida aromatizada, por meio de
espetrofotometria. As análises foram realizadas de acordo com a NTE
-
INEN para
determinação do pH, ºBrix, concentração de sais, sólidos totais e condutividade. Foi aplica
do
um delineamento fatorial (AxB), com seis tratamentos considerando duas condições de luz
(escuro e luz LED) e três temperaturas (5 °C, 28 °C e 35 °C), todos os tratamentos com três
repetições. A medição das variáveis foi efectuada durante 15 dias e as di
ferenças estatísticas
entre as médias dos tratamentos foram estabelecidas através do teste de Tukey (p>0,05). Os
resultados indicaram que o tratamento mais estável foi o que foi armazenado no escuro a 5°C,
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com uma variação mínima nos parâmetros avaliados. A metodologia incluiu dois métodos de
extração (agitação e maceração), tendo sido determinado que a agitação teve uma maior
eficiência, alcançando uma concentração de antocianinas de 16,53 mg/L. Este estudo
concluiu
que as condições de armazenamento (luz LED e escuridão) e a temperatura influenciam
significativamente a estabilidade do corante natural, evidenciando a viabilidade da sua
utilização em bebidas aromatizadas.
Palavras
-
chave:
Absorvância, antocianinas,
Clitoria ternatea
, estabilidade, NTE
-
INE.
Introducción
La
Clitoria Ternatea
(CT), también llamado frijol mariposa o guisante de mariposa, es
una especie perenne de la familia
Fabaceae
, originariamente de Asia, pero ahora distribuida
en diversas regiones del mundo. Sus flores de color azul miden aproximadamente de 4 cm de
longitud y 3 cm de anchura, y la planta es fácil de cultivar, aunque tiene un ciclo de vida
relativamente corto. Es
una planta tropical que prospera en temperaturas de entre 19 y 28 ºC y
requiere niveles moderados de agua (700
-
1500) mm anuales.
Esta especie puede sobrevivir
entre 7 y 8 meses, incluso en condiciones de sequía
(Weerasinghe y Perera 2022)
.
Aunque se
cultiva a pleno sol, tiene una floración abundante y no necesita suelos altamente fértiles,
adaptándose bien a suelos de fertilidad moderado, especialmente sin son arcillosos. La planta
es tolerante a períodos de sequía, aunque requiere riego reg
ular para un crecimiento óptimo
(Oguis, 2019)
.
CT es rica en compuestos de antocianina, los cuales son responsables del color azul
intenso de su flor, por lo que se emplea como colorante en la industria alimentaria. Sin
embargo, la antocianina es uno de los colorantes alimentarios más inestables en la
naturaleza,
y su estabilidad se ve afectado por condiciones como la temperatura, el pH y otras actividades
enzimáticas
Vidana (2022)
, además, no solo contiene antocianina como compuestos
antioxidantes, sino también otros potentes antioxidantes como flavonoides, ácidos fenólicos,
procianidina y glucósidos de flavonol, teniendo varias aplicaciones en el área medicinal y
beneficios para l
a salud, como ayudar en la digestión, mejorar la vista, bajar la presión arterial
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y dar luminosidad a la piel
(Jamil, 2018)
.
Además de su popularidad por lo antioxidantes, es
rica en compuestos bioactivos como taninos, resinas, esteroides, saponinas, triterpenoides y
xantenos
(Manjula, 2013).
Jamil (2018)
detalla los compuestos bioactivos presentes en raíces,
tallos, hojas y flores CT, con potencial como agentes antimicrobianos.
El
objetivo principal de esta investigación es evaluar
la estabilidad del colorante
extraído de
flores de CT en una bebida saborizada
a través de técnicas espectrofotométricas y
experimentales durante el tiempo de estudio.
Metodología
Obtención de material vegetal
Se llevó a cabo l
a recolección de las flores CT
provenientes del jardín de pastos y
forrajes perteneciente al proyecto FIASA
-
CA
-
2023
-
013 (Fondo de Investigación para la
Agrobiodiversidad, Semillas y Agricultura Sustentables en Ecuador)
en el centro experimental
Sacha Wiwa perteneciente a la U
niversidad Técnica de Cotopaxi
,
extensión La Maná,
localizado
en el sector Guasaganda, Ecuador, a una altura de 200 a 1150 msnm con
temperaturas de 23°C a una superficie de 398 km según
GAD Guasaganda (2023)
.
Para este
experimento se recolectaron flores en buen estado sin plagas, enfermedades, ni lesiones las
cuales fueron transportadas en fundas herméticamente selladas.
Secado del material vegetal
Se realizó según el método sugerido por
Jurado (2020)
.
Como material vegetal se
utilizaron flores de CT las cuáles se almacenaron por 12 horas en el cuarto frío del laboratorio
de germoplasma a 4°C, posteriormente secadas a 42°C. El ciclo de secado se realizó en una
estufa marca BIOBASE BJPX
-
H30
.
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Extracción del colorante por agitación y maceración
La metodología que se empleó para el proceso de elaboración del extracto de las flores
de CT
c
onsist
ió
en someter el polvo extraído a dos sistemas tradicionales de extracción sólido
-
líquido, la primera es la técnica por agitación y la segunda por maceración, para su posterior
cuantificación por espectrofotometría, teniendo en cuenta la precisión de los mét
odos
(Flores,
2017).
En cuanto a la
extracción
por agitación,
se
utilizó el
método de
Jurado (2020)
.
En un
vaso de precipitación se
preparó una mezcla de
1
miligramo (mg)
de material vegetal con 10
mL
de una solución etanol: agua
(60:40)
,
manteniendo una relación
1/10
entre el material
vegetal y el disolvente
.
Luego, se sometió a
agitación constante
a
300 rpm
durante
40 minutos
a 3
0°C.
Finalmente, se filtró
El
colorante para eliminar l
os residuos de
materia vegetal
remanente.
Para el método de maceración
se aplicó según el método de
Quinatoa (2022)
. En un
vaso de
precipitado
, se mezclaron
1 mg de muestra
de
material vegetal con 10 mL
de una
solución
de una solución etanol: agua
en una proporción de
60:40
, con una relación de 1/10
entre el material vegetal y el disolvente.
El material fue filtrado para eliminar residuos
remanentes.
La
determinación
del método de extracción
más eficiente
se
efectu
ó
mediante
un
espectrofotómetro UV/VIS marca BIOBASE BK
-
S360
, de acuerdo con la m
etodología de
Ozaeta (2015)
.
Se
realizó el análisis en un grado espectral
de longitud de onda entre 400
–
650
nm
, considerando la absorbancia máxima del colorante
. Como se muestra en la figura 1.
Preparación de la bebida saborizada
Con el fin de evaluar
la estabilidad del colorante
obtenido
se
preparó
una bebida
saborizada
de acuerdo con la propuesta de
Jiménez (2022)
y cumpliendo con lo
s requisitos por
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la norma
NTE INEN 2304, (2017)
con relación al pH,
lo que le dio lugar a
l siguiente
procedimiento.
Se calentó 1 litro de agua
hasta alcanzar una temperatura de
80 °C en condiciones
controladas por un lapso de 30 minutos. Posterior a esto según la formulación de la tabla 1 se
elabor
ó el jarabe
añadiendo
azúcar, ácido cítrico y un agente saborizante
al agua calentada
previamente
para asegurar
una d
isolución homogénea de los componentes. El agua se enfrió
hasta alcanzar una temperatura de 20 °C para
agregar el colorante que se obtuvo. F
inalmente
,
se
incorporó
el
pre
servante según
el procedimiento
descrito por
Marcano (2018).
Se vertió el
compuesto
obtenid
o
en un
frasco
de vidrio de 60 ml previamente
sometida a
esteriliza
ción
.
En cuanto a la composición de los ingredientes utilizados en la formulación para la
bebida saborizada en relación a 1 litro de agua, se usó principalmente agua (88,54%), luego se
le añadió azúcar (11,00%), saborizante (0,33%), acido cítrico (0,10%), colora
nte (0,01%) y
preservante (0,02%).
Tratamientos
La bebida saborizada elaborada a partir de la flor CT fue almacenada bajo dos
condiciones de exposición (oscuridad
y luz
LED
) durante
un período de 15 días para cada
condición, y se realizó a tres temperaturas controladas (5°C, 28°C y 35°C). Se tomaron 5ml de
muestra de cada grupo experimental para la medición de las variables correspondientes
(Silva,
2023a).
Medición de los parámetros
Después
de haber formulado los diferentes tratamientos se realizó las mediciones por
15
días de los parámetros físico
-
químicos, mientras que los microbiológicos (aerobios
mesófilos) el conteo se realizó al final. A continuación, se detallan los parámetros:
Medición de iones de hidrógeno (pH): Se evaluaron según la norma establecida para
los iones de hidrógeno. Para ello, se colocarán 10 ml de una bebida saborizada que contiene el
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colorante, en un
beaker
y se
introdujo
los electrodos en la muestra
para su análisis
. Se registr
ó
el valor
i
ndicado por el medidor y se realiz
ó una
medición por duplicado
(NTE INEN 2304,
2017).
Análisis
de sólidos solubles (°Brix):
S
e
procedió
según
lo establecido por
la norma, con
modificaciones, se colocó 10 ml de la bebida saborizada en un vaso de precipita
do dejando
caer 3 gotas en un refractómetro opti refractometer a 20°C
(NTE INEN 1083:1984, 2013a).
Determinación
de conductimetría: Se evaluaron según la norma establecida para
conductimetría. Para ello, se colocaron 10 ml de bebida saborizada que contenía el colorante,
se colocó
en un vaso de precipitación y se insert
ó
los electrodos
en
la muestra. Se registr
ó
el
valor indicado por el medidor y se realizó la medición por duplicado
(NTE INEN 2304, 2017).
Solidos totales y disueltos (TDS): Se analizaron las sales en la bebida saborizada de
acuerdo con la norma establecida. Para ello, se colocaron 10 ml de la bebida en un
recipiente
de precipitación,
y se
insertó el electrodo del dispositivo para medir la muestra ya que debe
mantener una numeración minina requerido de solidos totales según lo especificado para
asegurar la consistencia y calidad del producto
(NTE INEN 382, 2013).
Medición concentración de sales:
Se evaluaron las sales presentes en la bebida
saborizada de la flor de CT según lo establecido en la norma. Para ello, se colocaron 10 ml de
la bebida en un vaso de reacción. Posteriormente, se realizó el análisis químico
correspondiente, registrando los r
esultados, y se repitió la medición por duplicado para
garantizar la precisión de la bebida
(NTE INEN 2200, 2017).
Análisis
de
aerobios:
El análisis de aerobios mesófilos, se realizó conforme a la
NTE
INEN 1529
-
5 (2012)
junto con los cálculos correspondientes mediante la ecuación establecida,
respectivamente. Se empleó en medio de cultivo Plate Count Agar (PCA), se incubó las placas
a 35 ºC durante 2 días, el conteo se realizó en un contador de colonias marca Boeco German
y.
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Los resultados obtenidos se expresaron en número estimado sobre centímetros cúbicos
(NE/
cm
3
).
푁
퐸
=
∑
푐
푉
∗
푛
∗
푑
Ecuación 1.
Fórmula para recuento de mesófilos aerobios
En el cual
:
c:
suma de las colonias identificadas en las placas
V:
volumen inoculado en cada placa
n:
número de placas seleccionadas
d:
factor de dilución de la suspensión inicial o de la primera dilución inoculada o
seleccionada
Cuantificación de antocianinas por espectrofotometría: Se colocó la muestra de la
bebida en la celda de cuarzo de 1 cm y se realizó el análisis en un intervalo de longitud de onda
de 600 nm por triplicado
(NTE INEN 1727, 2011)
El contenido
de antocianinas se
calcul
ó
utilizando
la
e
cuación
2
propuesta
por
Martínez
(2011)
,
usando
el extracto líquido y filtrado de l
os dos métodos
(agitación y ultrasonido) y
registrando
la máxima absorbancia
alcanzada
.
퐶
=
퐴
∗
푃푀
∗
퐹퐷
∗
1000
ε
(
1
)
Ecuación
2
.
Contenido
de antocianinas
En el cual
:
C:
Contenido
de antocianinas en mg/L.
PM:
P
eso molecular de la 3,5
-
glucósido de
cianidina
(g/L)
FD:
Factor de dilución
(1/10)
A=
Absorbancia de la muestra 600 nm
휀
:
Coeficiente de extinción molar de la cianidina (26.900 L cm
-
1 mg
-
1).
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1524
Diseño
de estudio
experimental
En
el
este proyecto investigativo se
utilizó
un diseño completamente al
eatorio
(DCA)
con un
esquema
factorial
AxB
(3 x 2) donde
los factores estudiados fueron
(
factor A
)
y las
condiciones de almacenamiento
(factor B)
tanto en luz
led
y oscuridad.
Todos los datos fueron
procesados estadísticamente en el programa Statgraphics Centurium 19, Versión 19.6.04.
Toda la metodología
es
resumida en el siguiente diagrama de flujo
.
Figura 1
Diagrama de flujo de la elaboración de la bebida
Nota:
Autores (2024)
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Resultados
1.1.
Identificación del mejor método de extracción mediante espectrofotometría
Se comparó los dos métodos de extracción del colorante como se puede observar en la
figura
2
en la cual se demuestra que los métodos extractivos de agitación y maceración tuvieron
la máxima absorbancia en una longitud de onda de 600 nm con una diferencia de 20% más en
la extracción, por ende, se eligió al método de agitación como método de extrac
ción de la
presente investigación.
Figura
2
Determinación
del método de extracción
mediante análisis espectrofotométrico
Nota:
Concentración de antocianinas en mg/L medidas a diferentes longitudes de onda 400
-
650 nm expresadas
en unidades de concentración utilizando la ecuación 2.
Además, en la
tabla
1
se representa la absorbancia máxima del extracto que se obtuvo
con ambas técnicas siendo de rendimiento máximo (aprox. 20% más) en la extracción por
agitación.
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
400
450
500
550
600
650
700
Antocianinas mg/L
Longitud de onda (nm)
[Antocianinas en Agitación]
(mg/L)
[Antocianinas en Maceración]
(mg/L)
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1526
Tabla
1
Contenido
de antocianinas
en los extractos obtenidos
por los dos métodos
Proceso de
extracción
Longitud de
onda máxima
(nm)
Absorbancia
máxima
Contenido de
antocianinas (mg/L)
Agitación
Maceración
600
600
0,099
0,080
16,532
13,359
Nota:
Comparación de las dos técnicas extractivas en función de absorbancia y concentración.
1.2.
Análisis de la estabilidad del colorante
Al estudiar la estabilidad del colorante se elaboró una bebida saborizada (Tabla 1). La
bebida se almacenó a tres condiciones de temperatura (5°C, 28°C y 35°C) y bajo dos
condiciones de luz (oscuridad y luz LED).
La absorbancia es un parámetro que se utiliza para la medición de la estabilidad de
colorantes naturales
, por lo que en la figura
3
se muestra los resultados obtenidos luego de los
15 días de almacenamiento a diferentes condiciones.
El estudio de absorbancia espectrofotométrica en la bebida saborizada que fue expuesta
a diferentes condiciones de almacenamiento y temperatura evidenció el comportamiento del
colorante dónde los tratamientos tuvieron una disminución
de 0.010 en
su absorbancia a lo
largo de los 15 días, a excepción del tratamiento de oscuridad a 35°C que tuvo aumento de
0,020 a 0,023 mg/L en el día 1 y 15. Sin embargo, el tratamiento que menos variación en
absorbancia fue en condiciones de oscuridad a
5 °C
de 0,040 a 0,030 mg/L en el día 1 y 15
respectivamente.
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Figura
3
Medición de absorbancia transcurridos 15 días
en los diferentes tratamientos
Nota:
Autores (2024)
1.3.
Medición de parámetros fisicoquímicos
Concentración de sales
Se
evaluó
el contenido de sales en la bebida saborizada durante
un período de
almacenamiento de
15 (Tabla 3) que mediante la prueba de Tukey se obtuvo un coeficiente de
variación de 15,02 a 3,15 para el día 1 y 15 respectivamente. Dónde se puede visualizar de
acuerdo con el análisis de varianza (p<0.05) que para los tratamientos a 5°C (oscuridad y l
uz
LED), 28°C (oscuridad y luz LED) y 35°C (oscuridad) no hubo variación significativa, a
excepción del tratamiento a luz LED a 35°C el cual para el día 1 presentó un val
or de 97,20
mg/L
y para el día 15 bajó a 92,73
mg/L
.
Conductividad (
µS)
En la medición de conductividad la prueba de Tukey se obtuvo un coeficiente de
variación entre 11,64 a 2,19 desde el día 1 hasta el día 15.
Conforme
el
estudio
de varianza
(ANOVA) se encontró
desigualdades
significativas para la condición de almacenamiento en
luz LED a 35°C cuyo valor para el día 1 fue de 212,67 a 424,33 µS para el día 15, seguido del
tratamiento a oscuridad a 35°C que tuvo un valor de 140,47 µS en el día 1 y 174,17 µS en el
Oscuridad 5°
C
Luz led 5°C
Oscuridad
28°C
Luz led 28°C
Oscuridad
35°C
Luz led 35°C
Día1
0,040
0,040
0,030
0,030
0,020
0,030
Día 15
0,030
0,020
0,020
0,020
0,023
0,020
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
0,035
0,040
0,045
Absorbancia
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día 15. Sin embargo, para los tratamientos en condiciones de oscuridad y luz LED a diferentes
temperaturas (5°C, 28°C) no se presenció mayor diferencia.
Solidos totales (TDS)
Durante los 15 días de almacenamiento, se evaluó los sólidos disueltos totales (TDS)
de la bebida (Tabla
2
),
la prueba de Tukey mostró un coefi
cient
e
de variación entre 15,35 y
3,22
. Los sólidos totales disueltos son pequeñas partículas que se disuelven en agua, esto puede
atribuir a que en la siguiente investigación
de acuerdo con el estudio estadístico de varianza
(ANOVA) se encontraron
distinciones
en los tratamientos evaluados (p<0.05) siendo los
valores más altos registrados en la condición de luz LED
a 35°C el cual obtuvo 135,67 mg/L
para el día 1 y 243,67 mg/L para el día 15, a diferencia de los otros tratamientos en condiciones
de oscuridad y luz LED a temperaturas de
5°C, 28°C y 35°C en oscuridad, mostraron valores
más bajos y estables.
Iones de hidrogeno (pH)
Se
llevó a cabo la medición del pH de la bebida saborizada durante un período de 15
días, evaluando diferentes condiciones de almacenamiento (Tabla
2
) según la prueba de Tukey
,
el
coeficiente de variación
fue de
0,93 y 0,90 en los días 1 y 15 respectivamente.
En las
condiciones iniciales
y finales
, el pH
no demostró diferencias relevantes (p>0.05), en los
parámetros de almacenamiento (oscuridad y luz LED), manteniéndose estable entre 3,20 a
4,91
.
Análisis de sólidos solubles (ºBrix)
El análisis de los sólidos solubles se llevó a cabo utilizando un
opti refractometer
a lo
largo de los 15 días de almacenamiento. Los ºBrix representan la cantidad de azucares que se
le disueltos en la solución. La Tabla
2
presenta los resultados del análisis de Tukey con un
coeficiente de varianza entre 0,90 y 0,83 para los días 1 y 15. Los rangos de sólidos solubles
presentes en la bebida para ambos tratamientos (oscuridad y luz LED) a temperaturas de 5°C,
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28°C y 35°C no registraron diferencias significativas (p>0.05) debido a que oscilaron entre
13,37 a 14,13 °Brix
, valores que cumplen con lo requerido por la
norma inen.
Mediante la tabla
2
se reflejan los resultados en base a la prueba de Tukey de los
parámetros que se midieron durante el lapso de los 15 días de almacenamiento de la bebida
para evaluar su estabilidad.
Tabla
2
Medición de parámetros durante 15 bajo diferentes condiciones de almacenamiento
Tratamientos
Sales
(mg/L)
Conductividad
(µS)
TDS
(mg/L)
pH
°Brix
(%)
Día 1
Día 15
Día 1
Día 15
Día 1
Día 15
Día 1
Día 15
Día 1
Día 15
Oscuridad 5° C
66,00
b
74,60
b
127,80
b
164,97
b
103,0
bc
92,23
b
3,22
b
3,19
a
13,37
a
13,87
cd
Luz led 5°C
30,47
a
41,77
a
72,67
a
78,60
a
44,53
a
56,27
a
4,60
c
4,91
b
13,77
b
13,50
ab
Oscuridad 28°C
72,87
bc
75,37
b
126,23
b
175,73
b
99,63
bc
92,77
b
3,20
b
3,19
a
13,27
a
14,13
d
Luz led 28°C
30,93
a
44,20
a
71,10
a
76,30
a
41,27
a
57,90
a
4,67
c
4,89
b
13,70
b
13,33
a
Oscuridad 35°C
59,83
b
76,47
b
140,47
b
174,17
b
93,43
b
91,43
b
3,22
b
3,20
a
13,17
a
13,77
bc
Luz led 35°C
97,20
c
92,73
c
212,67
c
424,33
c
135,67
c
243,67
c
3,10
a
3,16
a
13,27
a
13,27
a
CV
15,02
3,15
11,64
2,19
15,35
3,22
0,93
0,90
0,90
0,83
Nota:
CV= Coeficiente de variación; TDS= Solidos disueltos totales
1.4.
Las medias con una letra común no muestran diferencias (p>0.05)
Cuantificación de aerobios mesófilos
El recuento microbiológico realizado a los 15 días indicó el contenido de mesófilos
aerobios (Tabla
3
), el cual se realizó con la formula establecida (ecuación 1), con un número
estimado/
cm
3
de 1 para el tratamiento a oscuridad en 5°C y 3 NE/
cm
3
a 35°C también en
condiciones de oscuridad
, esto indica que el crecimiento microbiano fue mínimo dando a
entender que las condiciones de almacenamiento y los aditivos usados fueron efectivos.
Tabla
3
Cuantificación de aerobios mesófilos en la bebida saborizada a los 15 días.
Tratamiento
NE (Número estimado/cm3)
Oscuridad 5 °C
1
Luz led 5 °C
0
Oscuridad 28 °C
0
Luz led 28 °C
0
Oscuridad 35 °C
3
Luz led 35 °C
0
Nota:
Autores (2024)
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Discusión
Díaz (2017)
menciona que el mediante
espectrofotometría UV, se puede determinar la
concentración de un compuesto en solución a través de la medición de la absorbancia en este
caso fue el método seleccionado para la cuantificación de la concentración de antocianinas.
Al comparar los dos métodos de extracción utilizados en el presente estudio
(maceración y agitación) como se muestra en la tabla
1
, se encuentra que la mayor
concentración de antocianinas es a 600nm con el método de agitación (16,53mg/L), a diferencia
del método de maceración que fue de (13,36mg/L).
Villacís (2021)
concuerda con este
resultado debido a que, mediante la técnica
de agitación
,
presentó el mayor contenido
de
antocianinas
que
es de 87,5
mg. Esta diferencia
se debe
al
periodo
de extracción y la
temperatura aplicada durante el proceso de extracción
que fue de
60°C por 15 minutos
, a
diferencia de
30°C por 40 minutos
condiciones del presente estudio.
En la medición de la absorbancia (Figura
3
), el tratamiento más estable es a oscuridad
y 5°C debido a que estos factores presentan menor variación en el transcurso de los 15 días de
experimentación a diferencia de los tratamientos con luz LED y temperaturas altas como 35°C,
que generan un mayor de
terioro en la bebida medida en función de su absorbancia y la misma
que es transformada a unidades de concentración de antocianina, esto concuerda con
Silva
(2023b)
quién en su investigación señala que las antocianinas son sensibles a temperaturas
elevadas lo que provoca una ruptura en su enlace glucósido y la formación de estructuras
hidroxiladas, reduciendo la resistencia del colorante, además la exposición en luz
aumenta la
degradación de los pigmentos.
En relación a la concentración de sales de la bebida en condiciones de almacenamiento
de 35°C a luz LED se obtiene una disminución significativa de 97,20 a 92,73 mg/L durante los
15 días, a diferencia de los demás tratamientos.
Mejía (2023a)
afirma que factores como sales
es crítico para la calidad del producto y pueden variar dependiendo del tratamiento aplicado
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durante el almacenamiento, debido a que el ambiente de luz LED y temperatura elevada acelera
los procesos de degradación o interacción entre componentes en la bebida saborizada. Por otro
lado, las diferencias en la variación del contenido de sales también
encuentran eco en el trabajo
de
Pérez (2022)
quien compara bebidas con distintos niveles de electrolitos. Aunque su estudio
se centra en la rehidratación post ejercicio, subrayan la relevancia de mantener la concentración
adecuada de sodio, potasio y electrolitos en la bebida para deportistas para g
arantizar su
efectividad. Estas investigaciones demuestran que tanto la formulación inicial como las
condiciones de almacenamiento son factores claves para mantener la funcionalidad y
estabilidad de las bebidas isotónicas y deportivas.
Al medir la conductividad de la muestra, se obtienen
los
siguientes
datos en
esta
investigaci
ón a condiciones a luz LED a 35°C que son de 212,67
µS
para el día 1 y de 424,33
µS
durante los 15 días, siendo este el tratamiento que mayor concentración tiene. Por su parte,
Mejía (2023b)
en su estudio, destaca la ausencia de normas específicas en cuanto a valores de
conductividad para bebidas. Por esta razón, compara sus datos con bebidas comerciales como
Gatorade cuya conductividad oscila entre 2300 a
2220
µS
. A pesar de la diferencia entre los
valores, estos datos revelan
que la bebida elaborada se sitúa entre los rangos aceptados para
este tipo de productos. Por otro lado,
Vargas (2021)
destaca que la conductividad del agua está
asociada con la concentración de sales en disolución. Además, explica que la solubilidad de las
sales en el agua está sujeta a la temperatura, por lo que este parámetro varía en conformidad
con la temperatura del
agua esto justifica el aumento de la misma en el tratamiento indicado.
La determinación de solidos totales disueltos en el tratamiento con luz LED a 35 ºC,
muestra un aumento de 135,67 mg/L del día 1 a 243,67 mg/L al día 15, a diferencia de los
demás tratamientos a diferentes temperaturas dónde los valores no varían significa
tivamente.
Según
Lemus (2023)
menciona que los TDS aumentan significativamente con la temperatura
y la exposición a la luz. En su estudio, los líquidos almacenados bajo luz y temperaturas
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elevadas muestran una mayor disolución de solidos debido a que incrementa la energía térmica
y los procesos fotoquímicos, esto coincide con el aumento de los valores que se obtienen
durante la medición de este parámetro. Por otro lado,
Lara (2024)
reporta un comportamiento
similar al analizar líquidos bajo condiciones controlada, donde los TDS aumentan
gradualmente en presencia de luz y altas temperaturas, debido a procesos químicos y
microbiológicos que liberan más sólidos al medio, coincidiendo c
on lo que menciona Lemus.
Esto se alinea con el tratamiento de luz LED a 35 ºC. Además, Lara señala que, en condiciones
de oscuridad o luz a bajas temperatura, los TDS tienden a mantenerse estables o disminuir
ligeramente, un patrón observado en los tratam
ientos a 5ºC, 28°C y 35°C de la tabla analizada.
La medición de pH ácido (3.19 a 4.91) que se obtiene está asociado en función de la
cantidad de ácido cítrico que se usa en su elaboración (Tabla 1);
Medrano (2023)
en su
investigación usa vitamina C el cuál es más potente, lo que puede explicar la obtención de sus
resultados en los que el pH oscila entre 3,5 y 5,0 a diferencia de
Erazo (2018)
quien argumenta
que en la medición de la bebida que contenía lactosuero con adición de guaraná tuvo un
aumento a un pH de 4,64 debido a que el aumentar la cantidad de suero en la formulación el
enranciamiento de la grasa hace que el pH aumente de manera g
radual. Sin embargo, en el
presente estudio el pH se mantuvo entre durante los 15 días, debido a que el ácido cítrico es
una opción más estable y segura, ya que es frágil, pero mantiene una estabilidad química óptima
en cuanto a condiciones comunes de alma
cenamiento
(ISQUISA, 2020).
Estas investigaciones
demuestran que los rangos obtenidos de pH se encuentran dentro de lo aceptado en cuanto a
bebidas refrescantes.
En el análisis de °Brix a las diferentes condiciones de almacenamiento y temperaturas,
los valores permanecen constantes, sin cambios significativos. Este comportamiento contrasta
con el estudio de
Hervas (2011)
quien reporta valores finales de solidos solubles que oscilan
desde 7,20 a 7,35 °Brix tras un período de fermentación de 15 días para la obtención de una
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bebida carbonatada tipo champagne, la diferencia se atribuye a que en el presente trabajo no se
incluyen procesos de fermentación que puedan alterar este parámetro. Por otro lado, en su
investigación,
Cadena (2015)
recalca que en la elaboración de una bebida energética a partir
de excedentes de cacao al extraer el jugo del tamarindo el contenido de solidos solubles
desciende de 60 ºBrix a 18 °Brix, ella explica que esto se debe a la adición de ácido cítrico
debido a
que este toma importancia en la proporción ºBrix/acidez al momento de elaborar
bebidas a diferencia del siguiente estudio ya que el ácido cítrico no influye significativamente
y mantiene los sólidos solubles de la bebida.
Finalmente, se puede comprender que los ºBrix no se ven afectados ni por la
temperatura ni por la presencia de luz LED durante el período de almacenamiento.
En la cuantificación de aerobios mesófilos
durante su investigación
Molero (2017)
menciona que
en su bebida a dos tratamientos obtuvo valores de 35 y 38 UFC, los cuales
consider
a
que son un indicativo de inocuidad para las bebidas,
debido a que
el único
aumento
microbiano
está
relacionado con los cultivos probióticos inoculados. Sin embargo, en el
presente estudio no se utiliz
a
cultivos probióticos y se some
te
la bebida a diferentes condiciones
de temperaturas, donde el sorbato de potasio evit
a
el crecimiento elevado de estos
microorganismos y los valores que se
registran
se encuentran
dentro de lo permitido por la
NTE INEN 1529
-
5, (2012)
.
Por otra parte, el desarrollo de aerobios registrado por
Bernal (2021)
se debe a una
combinación de factores ambientales que permiten la proliferación microbiana, incluso bajo
condiciones controladas, según los resultados obtenidos, el crecimiento observado a 5 ºC en
oscuridad son de 0 a 3
NE/
cm
3
, esto
puede explicarse por la capacidad de ciertos
microorganismos de adaptarse y desarrollarse lentamente a bajas temperaturas, lo que les
permite sobrevivir, aunque su crecimiento es mínimo se encuentra dentro de lo aceptado por la
norma inen en cuanto a mesó
filos aerobios. A su vez, la ausencia de crecimiento a temperaturas
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más altas (28ºC y 35ºC) puede darse debido a que, a temperaturas más elevadas y debido a los
aditivos conservadores utilizados, crean un ambiente desfavorable para el crecimiento
microbiano, limitando la proliferación de aerobios mesófilos en esas condicio
nes.
Conc
l
usión
Se determinó que el método de extracción adecuado para la concentración de
antocianinas de flores de Clitoria fue mediante agitación en función de la
absorbancia medida
a 600 nm, así, el colorante extraído por agitación mostró una mayor concentración alcanzando
16,532 mg/L, en comparación con el obtenido por maceración, que alcanzó 13,359 mg/L. Por
lo tanto, se eligió la agitación como el método de extr
acción superior.
Se estableció a través de la medición de la absorbancia y de los parámetros
fisicoquímicos evaluados en la bebida saborizada al transcurrir 15 días que el tratamiento que
mantuvo la estabilidad fue el aplicado a condiciones de oscuridad y 5°C a diferencia
de los
demás tratamientos que mostraron variaciones significativas.
Se comprobó que la estabilidad del colorante extraído de flores de
Clitoria ternatea
(delfinidina) se ve afectada en condiciones de altas temperaturas (35°C) y condiciones de luz
LED.
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