RETO MES DE ABRIL .............................docx
Bebidas con alto contenido carotenoides
1. Tecnología
Calvo Carrillo Ma. de la Concepción, Carranco Jáuregui Ma. Elena,
Luna Ocampo Rocío Martina, y Pérez-Gil Romo Fernando.*
INTRODUCCIÓN Algunos de los alimentos funcionales que se estudian actual-
mente, son aquellos que contienen una gran cantidad de an-
En México se destina un 7% del gasto en el hogar para adqui- tioxidantes y dentro de éstos se encuentran los carotenoides.
rir diversas bebidas, entre las que destacan refrescos, jugos Los antioxidantes pueden clasificarse, de acuerdo a su origen
y néctares. Según la Procuraduría Federal del Consumidor en naturales (incluyen compuestos fenólicos y polifenólicos,
(PROFECO) de México los jugos más consumidos son los de quelantes, vitaminas antioxidantes, así como los carotenoides)
naranja, manzana y uva y los néctares que prefiere el consu- y sintéticos (tienen una estructura química común que es un
midor son de manzana, durazno, guayaba y mango. anillo aromático insaturado y grupos hidroxilo que funcionan
como grupos donadores de electrones) (Shaidí, 1996). Los an-
Una tendencia mundial en alimentos son los denominados tioxidantes naturales conocidos y que son importantes, tanto
“sanos”, como productos bajos en calorías o con alto contenido en el campo de la industria como en el aspecto de salud huma-
de fibra. Como resultado de esta tendencia, la industria de na, son los tocoferoles, vitamina C y E y los carotenoides. Los
alimentos se ha orientado a los llamados Alimentos Funcio-
nales, es decir, aquellos que contienen compuestos químicos,
que sin ser nutrimentos tienen una acción en la prevención
de enfermedades. Los Alimentos Funcionales presentan,
entre otras, las siguientes características: tener ingredientes
definidos, aportar beneficios que estén sustentados con bases
científicas, ser seguros dentro de una dieta equilibrada, ser
consumidos en dietas normales, tener una ingesta diaria es-
tablecida, deben mejorar la dieta y la salud, no deben tener
presentaciones de tabletas, cápsulas o polvos, ni reducir el
valor nutrimental de los alimentos con la adición de dichos
ingredientes (Salazar, 1999).
El segmento de las bebidas también se ha visto influenciado
por la tendencia mencionada, ya que, hasta hace 10 años se
buscaba que las bebidas hidrataran al cuerpo y proporciona-
ran una satisfacción hedónica; actualmente se han incluido
otros dos requisitos, que sean saludables y naturales. Los in-
gredientes de estas bebidas incluyen fuentes de fibra dietaria,
vitaminas, antioxidantes, extractos botánicos, entre otros, que
aporten beneficios o prevengan padecimientos. Estas bebidas
pueden estar saborizadas con jugos naturales, sabores sinté-
ticos o combinaciones (NOM-086-SSA1-1994).
*Dirección de Nutrición. Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición
Salvador Zubirán. Vasco de Quiroga No. 15, Col. Tlalpan, 14000 México D.F.
Email: concepcion_calvo1@yahoo.com.mx, rexprimero@hotmail.com
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2. Tecnología
carotenoides actúan como antioxidantes, por lo que protegen carotenoides por HPLC (Granado et al., 1992; Simon y Wolf,
a los lípidos presentes en diferentes tejidos. A diferencia de 1987; Oliver y Palou, 2000; Khachik et al., 1986).
los antioxidantes que evitan la iniciación de la peroxidación
de los lípidos, los carotenoides detienen la reacción en cadena Formulaciones.- Se llevaron a cabo diferentes formulaciones
al capturar a los radicales libres (Deshpande et al., 1996). empleando las frutas y verduras seleccionadas. La cantidad de
cada carotenoide que debía contener el producto desarrollado
Existe una considerable evidencia epidemiológica de que se sugirió tomando en cuenta: los valores que presentan un
una ingesta alta de frutas y vegetales protege contra ciertas efecto benéfico reportado en literatura; la cantidad de cada
formas de cáncer. Cuando las vitaminas C y E, así como el carotenoide presente en cada una de las frutas y verduras
b-caroteno, son adicionados solos, como suplemento, no han que se emplearon como materia prima; la ingesta diaria re-
demostrado ser tan eficaces como cuando se utilizan mezclas comendada de retinol (IDR) establecida por el INNSZ (1000
antioxidantes que, al parecer, tienen un efecto sinergista, mg) y que la vitamina A se pudiera ingerir hasta 10 veces la
sobre todo si se emplean tal como se encuentran en los alimen- IDR por un período prolongado sin presentar ningún efecto
tos naturales (Biesalski, 1999; Edge y Bohm, 1998; Edge et adverso (Adade, 1996). El proceso seguido para la obtención
al., 1997). El ácido ascórbico y el m-tocoferol actúan en forma de los jugos y pulpas se indica en la figura 1.
sinergista, uno protege la zona acuosa y el otro la parte lipí-
dica del cuerpo, y ambos actúan como agentes naturales que RESULTADOS Y DISCUSIÓN
protegen y retardan la destrucción de los carotenoides (Klaui
y Bauernfeind, 1981). En el caso de los carotenoides, cuando Selección de las materias primas.- La guayaba no es una
se tiene la mezcla de b-caroteno-licopeno, el b-caroteno es el fuente importante de carotenoides, pero se empleó en las
primero en ser oxidado, por lo que resalta el efecto producido formulaciones propuestas por su aporte de vitamina C. El
por el licopeno. jitomate y la zanahoria son considerados como las principales
fuentes vegetales de licopeno y b-caroteno, respectivamente.
El objetivo de la presente investigación fue elaborar una bebi- La principal presentación para el consumo de papaya es como
da con alto contenido de carotenoides mezclando ingredientes fruta fresca y su presencia en una bebida de este tipo, es una
naturales disponibles en México a través de un proceso simple alternativa atractiva para su consumo. Las frutas cítricas
de elaboración y que presenten la alternativa de elaborarse contienen una gran variedad de xantofilas.
y disfrutarse en casa.
MATERIALES Y MÉTODOS Fig. 1. Elaboración de las bebidas de frutas y verduras.-
Selección de la materia prima.- La selección se hizo
tomando en cuenta: 1) que las frutas y verduras utilizadas
tuvieran un alto contenido de uno o más carotenoides; 2)
la producción agrícola fuera significativa, garantizando su
disponibilidad en el mercado y el costo no fuera alto y 3)
con amplio consumo en la población mexicana. La materia
prima seleccionada para la elaboración de las bebidas fueron:
Guayaba Calvillo (Psidium guajava L.), Jitomate Saladet
(Lycopersicum esculentum), Jugo de Mandarina Mónica (Ci-
trus nobilis), Naranja Valencia (Citrus aurantum), Papaya
Maradol (Carica papaya), Toronja Sangría (Citrus paradisi)
y Zanahoria (Daucus carota).
Análisis fisicoquímicos de la materia prima.- Humedad,
Grado de madurez (sólidos solubles totales, acidez titulable)
y pH (A.O.A.C., 2000), vitamina C, como ácido ascórbico (Cal-
vo, 1999), evaluación sensorial (Pedrero y Pangborn, 1996),
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3. Tecnología
Análisis fisicoquímicos de la mate-
ria prima.- Con los resultados obteni-
dos de humedad, acidez, pH y sólidos
totales (Tabla I), se estableció que las
frutas y verduras seleccionadas cum-
plían con las características requeridas
para la elaboración de la bebida (Codex
Alimentarius, 1996). Los resultados de
este trabajo concuerdan con los reporta-
dos en la literatura, a excepción de los
valores de ácido ascórbico (Tabla I) para
el jugo de mandarina y zanahoria. En el
caso de jugo de mandarina, se obtuvo un
valor muy por debajo de lo reportado,
esto se pudo deber a que éstos valores
se refieren a la mandarina fresca y los
reportados en este trabajo son de jugo
pasteurizado y almacenado, por lo que
se presentan pérdidas en el contenido
de ácido ascórbico. En cuanto a la zana-
horia, ésta fue fragmentada en trozos
pequeños, por lo que probablemente
la extracción no fue completa (Codex
Alimentarius, 1996; FAO, 2001; Kale y
Adsule, 1995; Karlsson y Luh, 1988).
Cuantificación de carotenoides
a la materia prima.- Las frutas y
verduras tuvieron cantidades aprecia-
bles de uno o más de los carotenoides
cuantificados (b-caroteno, b-criptoxan-
tina, licopeno, luteína y zeaxantina),
características que se buscaban en las
materias primas (Tabla II). La canti-
dad de carotenoides encontrado en la
guayaba es menor a lo reportado en la
literatura, esto se debe a que dichos
valores son para guayaba de pulpa rosa
y la empleada en este trabajo fue de
pulpa blanca. En el caso del jitomate,
los valores obtenidos coinciden con
los reportados. Para la mandarina los
resultados obtenidos están por debajo
de lo reportado en la literatura, ya
que para este trabajo se utilizó jugo de
mandarina pasteurizado y almacena-
do, por lo que se presentaron pérdidas
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4. Tecnología
de carotenoides, pero aún así, fue la materia prima que
aportó mayor cantidad de b-criptoxantina y de zeaxantina.
Tabla I.- Resultados de los análisis químicos
La variación de resultados obtenidos y los reportados por la
a la materia prima
literatura, dependen de varios factores: la variedad y grado
Materia % % acidez pH % sólidos Ácido
de madurez de las frutas, composición del suelo de donde se prima Humedad (como ácido solubles ascórbico
cosecharon, duración de la poscosecha, y almacenamiento ascórbico) totales (mg/100g)
y condiciones climáticos, entre otros (Codex Alimentarius, Guayaba 79.35 0.057 5.1 11 205.791
1996; Kale y Adsule, 1995; Karlsson y Luh, 1988). Calvillo
Jitomate 92.49 0.033 5.3 5 18.122
Saladet
Formulación de las bebidas.- Se llevaron a cabo diferentes
Mandarina
formulaciones empleando las frutas y verduras seleccionadas. Mónica
87.84 0.045 5.07 11 18.224
La importancia de que los productos elaborados contaran jugo)
con una combinación de carotenoides, se debió a que cuando Naranja
82.66 0.072 4.71 14 61.333
se consume una mezcla de éstos, su efecto antioxidante es Valencia
Papaya
89.47 0.012 5.4 11 85.688
mayor, ya que presentan acción sinergista. Aún no se conoce
Maradol
en qué proporciones deben estar presentes para que su efecto Toronja
87.69 0.197 4.08 11 41.307
sea mayor, pero se sabe que el b-caroteno es el primero en ser Sangría
oxidado, de ahí que se sugiera una mayor cantidad de este Zanahoria
85.56 0.008 6.44 9* 7.193
carotenoide. Es importante el porcentaje de néctar de guayaba •La determinación se hizo en jugo de zanahoria
• Se reportan los resultados promedio de 8 repeticiones.
que contenga la bebida, debido a que la vitamina C protege
a los carotenoides de la oxidación (Charley, 1991; Granado
et al., 1992; Gross, 1987; Kales y Adsule, 1995; Karlsson y
Luh, 1988). Las formulaciones
tuvieron como base al jugo de Tabla II.- Resultado de la cuantificación de carotenoides en la materia prima (mg/100 g)
zanahoria, por su alto conteni- Materia b-caroteno b-criptoxantina Licopeno Luteína Zeaxantina
do de b-caroteno. Los jugos de prima
mandarina y de naranja pro- Guayaba 0.040 --- 0.014 --- ---
porcionaron principalmente Calvillo
Jitomate 5.885 --- 5.318 --- ---
b-criptoxantina y zeaxantina
Saladet
y el jugo de jitomate fue la Mandarina 0.114 0.847 --- 0.014 0.238
mayor fuente de licopeno. Mónica (jugo)
Naranja 0.038 0.120 --- 0.012 0.125
En cuanto a las formulaciones Valencia
Papaya 0.532 0.241 0.176 --- ---
(Tabla III) se variaron los
Maradol
porcentajes de cada uno de sus Toronja 0.350 --- 0.196 0.080 ---
ingredientes, excepto del jugo Sangría
de jitomate, ya que, de acuer- Zanahoria 11.244 --- --- 0.566 ---
do a la cantidad de licopeno Se reportan los resultados promedio de 8 repeticiones.
determinada en el jitomate, si
se disminuía el porcentaje de Tabla III.- Formulaciones empleadas para la elaboración de las bebidas.
éste, el contenido de licopeno Formulación 1 % Formulación 2 % Formulación 3 % Formulación 4 %
en las bebidas no cumpliría con Zanahoria (jugo) 35 35 25 20
Jitomate (jugo) 10 10 10 10
la cantidad mínima sugerida.
Mandarina (jugo) 15 20 30 35
El porcentaje del resto de los Naranja (jugo) 20 15 10 10
ingredientes se determinó Guayaba (néctar) 10 10 5 10
de igual forma, una vez que Papaya (néctar) 5 5 10 10
se tuvieron los contenidos de Toronja (jugo) 5 5 10 5
Total 100 100 100 100
carotenoides de cada materia
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5. Tecnología
prima, por lo que se buscó que las formulaciones tuvieran el
mínimo sugerido para cada uno de los carotenoides.
Análisis fisicoquímicos del producto terminado.- Se rea-
lizaron los análisis a cada una de las formulaciones elaboradas
y a dos productos comerciales con características similares: V8
Splash: zanahoria, naranja y piña y V8 Fruit Citrus Splash:
zanahoria, manzana, limón, lima y toronja (Tabla IV).
Los porcentajes de humedad y de sólidos solubles totales con-
tenidos en las bebidas fueron muy similares a los porcentajes
de los productos comerciales. En el caso del índice de acidez,
los productos comerciales presentaron mayor porcentaje, esto
debido a que las bebidas elaboradas no fueron adicionadas con
ningún acidulante, a diferencia de los comerciales que fue-
ron adicionadas con ácido cítrico. Con respecto al contenido
de ácido ascórbico las formulaciones sugeridas presentaron
una cantidad mucho menor a la que contienen los productos
comerciales. Lo anterior se puede explicar, porque la fuente
principal fue el ácido ascórbico en las formulaciones con
néctar de guayaba, los productos comerciales son adicionados
con este ácido (Robinson 1991; Muñoz et al., 1999).
Tanto las bebidas elaboradas en este trabajo como las comer-
ciales, cumplieron con lo estipulado en la etiqueta, que cubren
el 100% del requerimiento diario de vitamina C (60 mg); el
V8 Splash Zanahoria sobrepasa la cantidad reportada.
Las cantidades de carotenoides también se analizaron en
las bebidas comerciales (Tabla V). Estos no presentaron la
misma composición de carotenoides entre ellos, el V8 Fruit
Citrus Splash no tuvo zeaxantina, esto puede deberse a que
las bebidas fueron elaboradas a partir de diferentes frutas, la
presencia de zeaxantina es para las bebidas que incluyen en
su formulación principalmente jugo de naranja. Las bebidas
presentan una cantidad superior de carotenoides en compara-
ción a los productos comerciales. Las formulaciones sugeridas
contienen una cantidad superior al mínimo sugerido (Tabla
V). Las bebidas tuvieron cantidades similares de b-caroteno y
luteína. Las formulaciones 1 y 3 presentaron mayor cantidad
de b-criptoxantina y la formulación 4 presentó una mayor
cantidad de licopeno y b-criptoxantina (Astorg, 1997; Byers
y Perr, 1992; Cuppett et al., 1996).
En el desarrollo de la presente investigación, se emplearon
como guía para establecer que el producto elaborado realmen-
te presentara un alto contenido de carotenoides, la Norma
Oficial Mexicana (NOM-086-SSA1-1994), así como el Code of
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6. Tecnología
Federal Regulations, y una vez realizada la cuantificación de la enzima ascorbato oxidasa y así evitar la degradación del
éstos y calculado los equivalentes de retinol que aporta cada ácido ascórbico. No se escaldó el resto de la materia prima
bebida, se puede decir que las bebidas elaboradas cumplen para evitar más la pérdida de carotenoides (Arthey y Den-
con lo estipulado por el Code of Federal Regulations para el nis, 1992; Chen et al., 1995). La temperatura empleada en
caso del b-caroteno, ya que contiene más del 10% de la IDR la pasteurización fue la necesaria para inactivar algunas
para vitamina A (Tabla VI). También se encuentra dentro de enzimas, probando desde 82°C hasta 90°C (Karlsson y Luh,
los límites permitidos para la adición, fortificación y enrique- 1988; Suarez, 1986). Se encontraron buenos resultados a
cimiento de alimentos y bebidas no alcohólicas que establece 82°C/2 min. (Chen et al., 1995; Dietz y Gould, 1986; Nagy
la Norma Oficial Mexicana (NOM-086-SSA1-1994). et al., 1990).
Para el envasado de las bebidas,
Tabla IV.- Resultados de los análisis químicos de los productos terminados.
se utilizaron botellas de vidrio
Humedad %Acidez Sólidos solubles Acido ascórbico
(%) (como ácido cítrico) pH totales (%) (mg/100 g)
transparente que reunieron las
Formulación 1 90.5 0.036 4.1 9 15.80 siguientes ventajas: envases
Formulación 2 91.16 0.038 4.3 8 17.65 inertes, herméticos, duraderos
Formulación 3 91.59 0.043 4.0 8 17.05 y transparentes. Sin embargo,
Formulación 4 90.27 0.044 3.9 9 28.65 al ser envases transparentes,
V8 Splash 90.05 0.052 2.7 10 73.20
las bebidas se encuentran ex-
zanahoria
V8 Fruit Citrus 90.09 0.052 2.7 10 60.20 puestas a la luz, lo que puede
Splash Se reportan los promedios de 8 repeticiones. producir fotoisomerización.
Durante el proceso de
Tabla V.- Contenido mínimo sugerido de cada carotenoide y resultado de los carotenoides pasteurización y enva-
cuantificados en el producto terminado (mg/100g).
sado, los carotenoides
b-caroteno b-criptoxantina Licopeno Luteína Zeaxantina
Contenido mínimo sugerido* 3.0 0.6 0.6 0.6 0.6
se isomerizan, pasando
Formulación 1 2.062 0.735 0.270 0.311 0.602 de su forma más estable
Formulación 2 2.344 0.374 0.406 0.328 0.400 (trans) a la forma (cis).
Formulación 3 2.192 0.390 0.243 0.275 0.361
Formulación 4 2.076 1.140 0.878 0.221 0.289 Los isómeros cis tienen
V8 Splash zanahoria 1.940 0.156 --- 0.034 0.002
actividad biológica más
V8 Fruit Citrus Splash 1.850 0.172 --- 0.016 ---
*Norma Oficial Mexicana (NOM-086-SSA1-1994), Code of Federal Regulations. Se reportan los resultados promedio de 8 repeticiones.
baja que los carotenoi-
des trans, pero siguen
Las cuatro formulaciones cubren más del 95% de la IDR de conservando su actividad antioxidante (Rodríguez-Amaya,
retinol y las formulaciones 2 y 3 sobrepasan esta recomenda- 1999). En el presente trabajo no se determinó la vida útil del
ción en 1%, lo cual no representa ningún riesgo para la salud, producto, pero Dietz y Gould (1986) reportan, para un jugo
ya que se sabe que se puede ingerir hasta 10 veces la IDR de de jitomate y zanahoria, que después de 7 meses de almace-
esta vitamina por un período prolongado sin presentar ningún namiento a 22°C, presentó una disminución del 17% en los
efecto adverso (Adade, 1996). Los productos comerciales no
Tabla VI.- Equivalentes de retinol contenido en los
cumplieron con lo estipulado en la etiqueta, ya que reportan
productos terminados por porción y % cubierto de la IDR*
que cubren el 100% de la IDR y únicamente cubren el 80%
de retinol
de la IDR de retinol. Equivalentes de % cubierto de la
retinol/porción IDR de retinol
Debido al contenido de carotenoides de las materias primas Formulación 1 971.78 97.2
utilizadas en la elaboración de las bebidas, se esperaba una Formulación 2 1002.39 100.2
Formulación 3 952.80 95.3
mayor cantidad de carotenoides, pero durante el proceso
Formulación 4 1018.40 101.8
se tuvieron pérdidas, posiblemente debida a la oxidación o V8 Splash zanahoria 806.40 80.6
por isomerización de ésta fracción química. Las principales V8 Fruit Citrus Splash 774.38 77.4
pérdidas se pudieron deber a la pasteurización. La guayaba *IDR= Ingesta diaria recomendada. Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición
fue la única fruta que se escaldó, con el fin de inactivar a Salvador Zubirán (1000 mg).
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7. Tecnología
equivalentes de retinol. Entre los fac-
tores que pueden influir en la vida útil
de este tipo de productos se encuentran:
calidad de la materia prima, integridad
del envasado y disponibilidad de oxíge-
no, temperatura y tiempo de almacena-
miento, actividad enzimática, presencia
de contaminantes, empleo y nivel de
aditivos y exposición a la luz.
Evaluación sensorial.- Se llevó a cabo
la evaluación sensorial con 80 jueces no
entrenados, consumidores de bebidas
de frutas y verduras para evaluar los
atributos de consistencia, sabor, color,
olor y apariencia general de los produc-
tos elaborados. Se empleó una escala
hedónica de 7 puntos. En cada uno de
los atributos evaluados, se determinó
que no existió diferencia significativa
entre las muestras, pero en el caso
de los jueces sí se encontró diferencia
significativa. Lo anterior se debe a que
las respuestas proporcionadas por los
jueces presentaron una marcada dife-
rencia entre los que les gustó y aquellos
a los que las muestras les resultaron
desagradables. El 35.3% de los jueces
otorgaron calificaciones superiores a
4, esto corresponde a las calificaciones
descriptivas de “me gusta” y “me gusta
mucho”; pero el resto las calificaron a
“me desagrada” y “me desagrada mu-
cho”. La hoja de respuestas incluía una
parte en donde se les pidió a los jueces
que describieran sus comentarios ha-
cia las bebidas. Estos comentarios se
pueden resumir en que a los jueces a
los que les agradaron, fueron aquellos
que acostumbran consumir jugo de
verduras o mezclas de frutas, el resto
hicieron comentarios acerca de que no
les gustaba el sabor, que no podían
identificar y que no les agradaban los
jugos que contenían muchas frutas. La
mayoría coincidió en que las muestras
debían ser un poco más dulces. En
cuanto a la parte en que debían elegir
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8. Tecnología
la bebida que más les agradó, se determinó que el 28% de los Astorg P. 1997. Food carotenoids and cancer prevention- an overview
jueces prefirieron la formulación 1, el 10% la formulación 2, of current research. Trends Food, 8(12): 406-413.
el 28% la formulación 3 y el 34% la formulación 4. Biesalski H.K. 1999. The role of antioxidative vitamins in primary
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