ING. NELLY LUZ LEYVA POVIS

Estudios de Doctorado en Tecnología y

Calidad en las Industrias Agroalimentarias

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA

“ELABORACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE UNABEBIDA ENERGÉTICA A PARTIR DE SÁBILA (Aloe

vera) CON MARACUYÁ (Passiflora edulis) Y MIEL DE

ABEJAS”

XII CONGRESO NACIONAL DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

6 noviembre 2012

I. INTRODUCCIÓN

La sábila (Aloe vera) es una planta con características

medicinales conocida a nivel mundial. Este reconocimiento

se fundamenta, sobre todo, en las investigaciones que han

avalado sus beneficios curativos, cosméticos y alimenticios.

El maracuyá se caracteriza por ser una fruta de cuya pulpa

se obtiene un jugo de sabor muy agradable, alto en vitamina

C. Por su sabor intenso, aroma y su alta acidez, esta fruta

constituye una base fuerte para bebidas industrializadas.

Esta bebida energética tiene buen sabor, color y olor

agradable; es natural, puede ser consumida con

propósitos preventivos y de reforzamiento del sistema

inmunológico y para elevar la energía del cuerpo.

Para disfrutar de los beneficios de la sábila se

elaboró una bebida que da energía al cuerpo,

utilizando la bondad del gel del aloe vera con el jugo

de maracuyá y como edulcorante la miel de abejas.

SÁBILA

La planta de Aloe vera es originaria de África, específicamente de lapenínsula de Arabia. Su nombre genérico Aloe proviene del términoárabe alloeh que significa sustancia brillante y amarga, se ledenomina también con el nombre de sábila; ésta y otras variantes sedebe a la deformación del vocablo árabe Çabila que significa plantaespinosa. Al continente americano fue introducida por Cristóbal Colónen los tiempos del descubrimiento de América, debido a que éste lautilizaba como medicina para su tripulación.

DESCRIPCIÓN BOTÁNICA

Elespuru (2003) indica que esuna planta parecida al maguey,

con hojas suculentas, carnosas,lanceoladas de 30-60 cm de

largo, 8 cm de ancho y 5 cm degrueso con bordes dentadosespinosos, más o menos

acanaladas, dispuestas enrosetas de cuyo centro nace el

tallo floral; las flores sontubulares y de color rojo.

El Aloe Vera es una planta de gran interés medicinalutilizada como tal desde hace más de 3000 años. De

alrededor de 300 especies de Aloe, se ha demostradocientíficamente que son cuatro tipos los que presentanmayores propiedades medicinales: Aloe barbadensis

Miller, Aloe perryi Baker, Aloe ferox y Aloe arborescens.No obstante, el Aloe barbadensis Miller es considerada

como la más utilizada en la medicina curativa y la máspopular en el mundo entero llamada comúnmente Aloevera. (vega,2005)

El gel de Aloe vera contiene alrededor de 95-98,5% deagua, es rico en mucílagos. Los mucílagos se caracterizanpor estar formados por ácidos galacturónicos, glucorónicosy unidos a azúcares como glucosa, galactosa y arabinosa.También están presentes otros polisacáridos con altocontenido en ácidos urónicos, fructosa y otros azúcareshidrolizables.

COMPOSICIÓN QUIMICA

Químicamente se caracteriza por la presencia decompuestos fenólicos de gran poder antioxidante,

que son generalmente clasificados en dos gruposprincipales: las cromonas y las antroquinonas.

Las cromonas son componentes bioactivos enfuentes naturales, se utilizan comoantiinflamatorios y antibióticos. Dentro de ellospodemos encontrar a Aloesin, tambiéndenominada Aloeresin B y el Aloeresin A.

Las antraquinonas son compuestos aromáticospolihidroxilados, que constituyen el numerosogrupo de sustancias polifenólicas que conforman

la base y la fuente de una importante cantidadde colorantes.

Dentro de las antraquinonas se encuentran laAloína llamada también Barbaloína; la

Isobarbaloína y la Aloemodina.

CONTENIDO MUESTRA ORIGINAL MUESTRA SECA

% %

Materia seca 4.89 100.00

Proteínas 0.30 5.50

Grasa 0.13 2.60

Fibra 0.62 12.80

Carbohidratos 3.00 61.80

Ceniza 0.84 17.30

Calcio 0.11 2.30

Fósforo 0.01 0.10

Humedad 95.11 -

Composición proximal de la sábila (100g parte comestible):

Fuente: Elespuru (2003).

PROPIEDADES NUTRICIONALES DEL ALOE VERA

El Aloe vera contiene algunas vitaminas hidrosolublescomo: tiamina (B1), riboflavina (B2), niacina (B3), ácido

fólico y ácido ascórbico (C); y entre las liposolubles lasvitaminas A y E. Algunas investigaciones sugieren quetambién presenta trazas de vitamina B12.

En cuanto a la presencia de minerales en Aloevera, han sido identificados: calcio, fósforo,potasio, hierro, sodio, magnesio, manganeso,cobre, cromo, cinc.

El Aloe contiene alrededor de 17 aminoácidos, los

cuales fueron detectados cuando el extracto deAloe Vera a estudiar se encontraba en estadofresco, donde el aminoácido principal es la Arginina

representando un 20% del total de losaminoácidos

PROPIEDADES FUNCIONALES DEL ALOE VERA

En la actualidad la investigación en nutrición humanaesta centrada en los componentes de los alimentos que

además de ser nutritivos favorecen y contribuyen amejorar el estado de salud del ser humano.

Para la industria alimentaria, esta situación representauna oportunidad de abrir nuevas líneas de productos, con

importante valor agregado y de gran aceptación por partede los consumidores.

Por las investigaciones científicas realizadas sobre lacomposición y las propiedades del Aloe vera, donde

se demuestra que posee características y propiedadesespecíficas y beneficiosas para la salud y nutriciónhumana, es que el Aloe vera puede ser considerado

como materia prima o ingrediente principal en laelaboración de alimentos funcionales.

Consecuentemente, el Aloe vera se convierte en unaexcelente fuente de productos químicos nutricionales

para el desarrollo y comercialización de nuevosproductos para la industria de alimentos funcionales

en Perú.

MARACUYÁ

Torres, 2002 considera que el centro de origen es Brasil,

específicamente la región del Amazonas. La especie Passiflora

edulis (maracuyá morado), dio origen, a través de una

mutación, a Passiflora edulis forma flavicarpa (maracuyá

amarillo).

El maracuyá, Passiflora edulis, conocida como Flor de la

Pasión, simboliza los hechos ocurridos en las últimas horas de

la vida de Jesucristo, de ahí que la planta recibe este nombre.

DESCRIPCIÓN BOTANICA

La maracuyá es una planta leñosa perenne, de habitotrepador y de rápido desarrollo, que puede alcanzar hasta

10 m de largo; las hojas son simples, alternas, conestipulas y un zarcillo en la axila, con márgenes aserrados;las flores son solitarias y axilares, fragantes y vistosas; el

fruto es una baya esférica, globosa o elipsoide, que midehasta 10 cm de diámetro y pesa hasta 190 g, de color

amarillo o purpureo, con una pulpa muy aromática.

COMPOSICIÓN QUIMICA

La composición típica de la fruta de Maracuyá es lasiguiente: cáscara 50-60%, el jugo 30-40%,semillas 10-15%, siendo el jugo el producto de

mayor importancia.

A continuación la composición química del maracuyá en 100 gr. dejugo:

COMPONENTE CANTIDAD

Agua (gr.) 82

Peso específico (gr/cc.) 1.055

Fibra cruda (gr.) 0.2

Pectinas (gr.) 0.8

Grasas (gr.) 0.6

Proteínas (gr.) 1.2

Carbohidratos (gr.) 12.3

Cenizas (gr.) 1.2

Calcio (mgr.) 5

Fósforo (mgr. 18

Hierro (mgr.) 0.3

Caroteno (A) (mgr.) 1.62

Tiamina (B1) Tr.

Riboflavina (B2) (mgr.) 0.13

Niacina (B5) (mgr.) 2.24

Ácido ascórbico (C) (mgr.) 20.8

Calorías 78

Azúcares reductores (%) 7

Azúcares no reductores (%) 3

Acidez cítrica 4

pH 3

Sólidos solubles (Brix) 16°

Fuente: Calzada (2002)

PROPIEDADES NUTRICIONALES

Según Brack (1999) señala el valor nutritivo:

La cáscara es rica en pectina, sustancia básica en laelaboración de jaleas.

Las semillas tienen alto contenido de aceite,carbohidratos y proteínas aptas para la alimentación

animal.

El jugo del fruto de color amarillo-oro se debe a la

presencia de carotenoides y un aroma característicoproducido por una mezcla de 18 aceites volátiles.

El maracuyá contiene un elevado contenido en fibra quemejora el tránsito intestinal reduciendo enfermedades

tales como el estreñimiento; reduce el nivel de glicemiaen la sangre en personas con diabetes.

La vitamina A es esencial para la visión, para la piel, el

cabello las mucosas, los huesos y para el buenfuncionamiento de del sistema inmunológico. Lavitamina C interviene en la formación del colágeno,

huesos y dientes, glóbulos rojos, y favorece la absorcióndel hierro de los alimentos y las resistencias a las

infecciones. Ambas vitaminas cumplen además unafunción antioxidante.

El potasio es un mineral necesario para la transmisióny generación del impulso nervioso y para la actividad

muscular normal; el fósforo interviene en la formaciónde huesos y dientes participando en el metabolismosenergético.

El Maracuyá es recomendado:

Como fuente de vitamina CComo tranquilizante

Bajar la presión arterial

MIEL DE ABEJAS

La miel es la sustancia dulce natural producida por abejas

obreras a partir del: néctar de las flores, secreciones de partes

vivas de las plantas, que las abejas recogen, transforman y

combinan con sustancias específicas propias, almacenan y

dejan en el panal para que madure y añeje. (NTP 209.168)

COMPOSICIÓN QUÍMICA

La miel es un producto de fluido viscoso, de sabornatural, compuesto por azúcares, sales minerales,

vitaminas y enzimas elaborado por las abejas a partirdel néctar de las flores.

La composición química de la miel en 100 mg.

COMPONENTE CANTIDAD

Humedad (%) 21.00

Azúcares reductores (%) 68.00

Sacarosa (%) 6.00

Azúcares superiores (Dextrinas) (%) 4.00

Cenizas (%) 0.60

Proteína bruta (%) 0.30

Acidez (meq/Kg.) 45.00

H.N.F. (mg/Kg.) 40.00

Diastasa (Escala Gothe) 8.00

Residuo insoluble en agua (%) 0.50

Levaduras por gramo 140.00

pH a 25°C 3.40

Fuente: Quiñonez (1993)

PROPIEDADES NUTRICIONALES

Según Álvarez (2003) declara que se constata la presenciade fosforo, hierro, calcio y cobre. Estos minerales se

absorben directamente por el aparato circulatorio.

Se han encontrado igualmente en ella: magnesio, azufre,

iodo, cloro, potasio, y un conjunto extraordinario deoligoelementos esenciales para el organismo tales como:

manganeso, silicio, boro, cromo, aluminio, litio, níquel,plomo, estaño, titanio, zinc y cadmio.

MATERIALES Y MÉTODOS

1. LUGAR DE EJECUCIÓN

Laboratorio de la Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial

e Industrias Alimentarias.

Laboratorio de Control de Calidad de la Facultad de Pesquería.

Laboratorio de Química General de la Escuela de Química.

2. MATERIALES

1) Materia prima.

Gel de sábila.

Jugo de maracuyá.

Miel de abejas.

2) Insumos.

3) Reactivos.

4) Utensilios.

5) Materiales de vidrio.

6) Medios de cultivo.

7) Equipos.

FLUJO DEFINITIVO DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE LA BEBIDA

ENERGÉTICA

Recepción y pesado de sábila y maracuyá

Selección y clasificación

AguaDesechos

Lavado y Cepillado

Impurezas

Sábila Maracuyá

Cortado Cortado

TroceadoAguaLavado por inmersión

Pelado

Agua

AguaCáscaras

Lavado

Extracción de pulpa

Licuado

Formulación(*)Sábila, maracuyá y miel

Licuado

Tamizado Tamizado

Agua

Mezclado

Filtrado

Pasteurización

Enfriamiento

Envasado

Almacenamiento de la bebida energética

Sólidos Semillas

VARIABLES SABILA MARACUYA MIEL

T1 150 70 100

T2 200 70 100

T3 250 70 100

T4 300 70 100

T5 350 70 100

(*) Formulaciones de los tratamientos para 1 Lt. de bebida

Cada variable representa 1Lt. De la bebida donde el restante es agua.

3. MÉTODOS

3.1. MATERIA PRIMA

3.1.1. ANÁLISIS FÍSICO-QUÍMICO

Se realizó las siguientes determinaciones: Humedad, cenizas

totales, proteína, grasa, fibra bruta, carbohidratos, azúcares reductores,

acidez titulable, vitamina C, pH, energía, sólidos totales, sólidos solubles y

densidad

3.2. PRODUCTO FINAL

3.2.1. ANÁLISIS FÍSICO-QUÍMICO

Se realizó las siguientes determinaciones: Humedad, cenizas totales, proteína,

grasa, fibra bruta, carbohidratos, azúcares reductores, acidez titulable, vitamina C,

pH, energía, sólidos totales, sólidos solubles y densidad

3.2.2. ANÁLISIS SENSORIAL

Se evaluó los atributos sensoriales como: (color, olor, sabor y aspecto

general), mediante una Escala Hedónica; los 5 tratamientos fueron

codificados y evaluados por un panel.

3.2.3. ANÁLISIS DE ALMACENAMIENTO

Se realizó un análisis de almacenamiento para observar el

comportamiento del producto final, siendo la vitamina C el

componente estudiado en los 40 días de almacenamiento de la bebida

energética; se analizó al inicio del periodo de almacenamiento, así

como a los 10, 20, 30 y 40 días.

3.2.4. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO

Para el análisis microbiológico se determinó lo siguiente:

Recuento de coliformes totales: Se utilizó el método del Número Mas

Probable (NMP). Se efectuaron las siguientes pruebas: coliformes totales y

coliformes fecales.

E. Coli: Se aplicó caldo lactosado para el recuento de Eschericha coli.

3.2.5. ANÁLISIS ESTADÍSTICO

Se empleó un Diseño en Bloques Completamente Aleatorios “DBCA”, con

5 tratamientos y 3 repeticiones.

El análisis estadístico consistió en la aplicación del Análisis de Varianza

(ANVA). Es decir, la Prueba F y la Prueba Duncan para evaluar los

tratamientos a un nivel de significancia de 0.05.

RESULTADOS

1. MATERIA PRIMA

Se realizó una selección y clasificación de las pencas

de sábila, obteniéndose un peso promedio de 500gr. aprox. de largo medían de 50 a 55 cm. y con un

ancho basal de 7 a 12 cm. aprox.

DETERMINACIONES CANTIDADES

Humedad (%) 99.0914

Cenizas totales (%) 0.1182

Proteína (%) 0.0408

Grasa (%) 0.0347

Fibra bruta (%) 0.0998

Carbohidratos (%) 0.6151

Azúcares reductores (%) 0.17

Sólidos totales (%) 0.91

Acidez titulable (% ácido cítrico) 0.04

pH 3.81

Vitamina C (mg./100 ml.) 48.4

Energía (Kcal./100 g.) 2.94

Los resultados físico-químico de la sábila se presentan a

continuación:

2. PRODUCTO FINAL

A continuación se detalla el análisis físico-químico de la bebida

energética (T5):

DETERMINACIONES T5

Humedad (%) 89.72

Cenizas totales (%) 0.18

Proteína (%) 0.61

Grasa (%) 0.26

Fibra bruta (%) 0.07

Carbohidratos (%) 9.16

Azúcares reductores (%) 8.83

Acidez titulable (% ácido cítrico) 0.36

Vitamina C (mg./100 ml.) 4.58

pH 2.83

Energía (Kcal./100 ml.) 40.02

Sólidos totales (%) 9.92

°Brix 10.07

Densidad (g./cm3) 1.07

2.1. ANÁLISIS SENSORIAL Y ANÁLISIS

ESTADÍSTICO

De acuerdo al análisis sensorial de los 5 tratamientos,

estos resultados fueron evaluados con el análisis

estadístico para determinar el tratamiento ideal.

Obteniéndose como resultado el tratamiento 5; siendo así

el tratamiento 5 el idóneo, ya que resultó

significativamente superior a los demás tratamientos en

cuanto al análisis sensorial.

COLOR:

Del análisis de varianza para el color se encontró que no existediferencia significativa entre los promedios de las 5 formulaciones.Se obtuvo un coeficiente de variación de 5.75% que expresa que elcolor es homogéneo.

Al realizarse la prueba de Duncan con un nivel de significancia del5% se encontró que existe diferencia significativa entre lostratamientos. Destacando el tratamiento 3 significativamentesuperior a los demás.

OLOR:

Del análisis de varianza para el olor se encontró que no existediferencia significativa entre los promedios de las 5 formulaciones.Se obtuvo un coeficiente de variación de 6.70% demostrando que elolor presenta cierta variabilidad.

Al realizarse la prueba de Duncan con un nivel de significancia del5% se encontró que no existe diferencia significativa entre lostratamientos. Destacando el tratamiento 3 con un 61.33% depromedio, resultando significativamente superior a los demás.

SABOR:

Del análisis de varianza para el sabor se encontró que no existediferencia significativa entre los promedios de las 5 formulaciones.Se obtuvo un coeficiente de variación de 7.65% indicando que elsabor presenta cierta variabilidad.

Al realizarse la prueba de Duncan con un nivel de significancia del5% se encontró que no existe diferencia significativa entre lostratamientos. Destacando el tratamiento 2 con un 64% depromedio, resultando significativamente superior a los demás.

ASPECTO GENERAL:

Del análisis de varianza para el sabor se encontró que no existediferencia significativa entre los promedios de las 5 formulaciones.Se obtuvo un coeficiente de variación de 4.62% indicando que en elaspecto general no existe variabilidad.

Al realizarse la prueba de Duncan con un nivel de significancia del5% se encontró que no existe diferencia significativa entre lostratamientos. Destacando el tratamiento 5 con un 62.67% depromedio, resultando significativamente superior a los demás.

DÍAS T5

0 4.58

10 4.36

20 4.29

30 3.74

40 3.52

2.2. ANÁLISIS DE ALMACENAMIENTO

En los 40 días de almacenamiento se vio la estabilidad de la vitamina

C, éste se evaluó al inicio del almacenamiento de la bebida

energética y a los 10, 20, 30 y 40 días de almacenamiento del

producto final a una temperatura de almacenamiento de 8-10°C.

Los resultados del análisis de almacenamiento de la vitamina C

(mg./100 ml.) en el tratamiento 5 entre 8-10°C, es el siguiente:

No se observo cambios sensoriales notables en este producto final

2.3. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO

Los resultados en el análisis microbiológico fueron lossiguientes:

PRODUCTO COLIFORMES TOTALES

E. COLI

BEBIDA 0 0

CONCLUSIONES

1.El análisis físico-químico que se le realizó a la bebidaenergética se obtuvo 89.72% de humedad, 0.18% decenizas totales, 0.61% de proteína, 0.26% de grasa,

0.07% de fibra bruta, 9.16% de carbohidratos, 8.83% deazúcares reductores, 9.92% de sólidos totales, 0.36%

ácido cítrico de acidez titulable, 2.83 de pH, 4.58 mg./100ml. de vitamina C, 40.02 Kcal./100 g. de energía, 10.07Brix y 1.07 de densidad.

1.El tratamiento elegido por los panelistas fue la N 5,

dando una combinación de 35% de sábila, 7% demaracuyá y 10% de miel.

3. Estadísticamente no existe diferencia significativa en color, olor, sabor y aspecto general de la bebida

energética.

4. La nula existencia de E. coli y del recuento de

coliformes totales, respaldan la calidad sanitaria en

que se proceso la bebida energética y el tiempo de

almacenamiento corroboraron esta calidad.

5. Durante el almacenamiento la Vitamina C disminuyo

levemente.

nleyvap@hotmail.com