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INTRODUCCIÓN
Las formulaciones de infusión incluyen partes aromáticas secas de las plantas, como raíces, cepas, brotes hojas, flores, cortezas, frutos o semillas, que se suelen remojar en agua caliente o hirviendo para consumirlas en forma de infusión 1. El consumo de estas bebidas a base de hierbas está ganando popularidad impulsado por el hecho de que son fuentes ricas en compuestos bioactivos naturales. Son alternativas saludables sin cafeína y con diferentes compuestos bioactivos, que han penetrado en un nicho de mercado emergente junto con otras bebidas populares como el té, el café y el cacao 2. El contenido de compuestos fenólicos y actividad antioxidante in vitro han sido estudiados en diferentes infusiones con la finalidad de obtener bebidas funcionales que demuestren capacidad de capturar radicales libres y se comporten como antioxidantes naturales útiles en la prevención de enfermedades crónicas que derivan del estrés oxidativo 3,4,5.
En la región andina del Perú, crecen cactáceas silvestres, entre ellas la especie Corryocactus brevistylus, endémica del sur de Perú y del norte de Chile 6. El sanky es el fruto comestible de esta cactácea, también llamado suja, cure, chona o sancayo. Es considerado como una fruta con potencial comercial por sus características nutricionales y funcionales, la pulpa del sanky contiene, flavonoides, ácidos orgánicos y alto contenido en vitamina C y calcio 6,7,8. Tiene compuestos con actividad antioxidante, gastroprotector y hepatoprotector 7.
Por otro lado, existen escasos estudios realizados en la cáscara de sanky, con el objetivo de darle valor agregado a un posible residuo. Al respecto, Nolazco y Guevara 9 y Rojas et al. 8 reportaron entre sus resultados el análisis proximal, destacando su alto contenido en calcio además de presentar sustancias fitoquímicas como catequinas, triterpenos-esteroides y vitamina C. Asimismo, se han estudiado las condiciones óptimas para una eficiente recuperación de los componentes fenólicos de la cáscara de sanky por extracción asistida por ultrasonido 8. Además, el perfil lipídico de la cáscara fue estudiado, revelando un contenido mayoritariamente de ácido palmítico y linoleico 10.
La presencia de compuestos bioactivos en la cáscara de sanky, hacen que se considere como potencial fuente de ingredientes para la industria de alimentos, farmacéutica y cosmética 7,8,9,10. Algunos estudios incluyeron la cáscara de sanky en la formulación de productos alimenticios. La adición de cáscara en la formulación de hamburguesa de carne de llama, no produjo sabores extraños. Lográndose obtener un producto cárnico libre de antioxidantes sintéticos, por el moderado contenido de capacidad antioxidante de la cáscara 11. La adición de un extracto de la cáscara, obtenido mediante el empleo de un inyector ultrasónico, mostró un efecto protector en la variación del color de la carne de llama con durante el almacenamiento 12.
Por otra parte, la canela se obtiene de la corteza del árbol Cinnamomum, una especia aromática ampliamente utilizada en gastronomía por su sabor dulce y exótico. Se ha descrito actividad antioxidante por la presencia de sus aceites esenciales dentro de los que destaca el cinamaldehído, y eugenol así como la presencia de varios grupos poli fenólicos no volátiles como flavonoides de los tipos catequinas y proantocianidinas13. Los estudios indican que la canela puede emplearse para controlar la diabetes tipo 2 y mantener el peso corporal. Qin et al 14, demostraron que el extracto acuoso de canela previene la resistencia a la insulina inducida por una dieta alta en fructosa. El consumo de canela en la dieta ha demostrado mejorar la sensibilidad a la insulina junto con la reversión del cambio en el peso del páncreas y la acumulación de grasa blanca mesentérica 15.
Se conocen diferentes infusiones ricas en compuestos funcionales que han demostrado diferentes actividades moduladoras 3,4,5. El empleo de residuos agroindustriales como las cascaras de frutas está tomando fuerza en investigación de formulaciones de alimentos funcionales. La inclusión de cáscara de uva 4 y cascarilla de cacao 5 en la formulación de infusiones, tuvo efectos significativos sobre el mayor aporte compuestos fenólicos y capacidad antioxidante respecto a las formulaciones control (sin cáscara). Además, las formulaciones que contenían cáscara de uva presentaron un mayor grado de aceptación por parte de los consumidores de infusiones herbales. La utilización sostenible de los recursos en la satisfacción de las necesidades humanas es prioritaria para la conservación de la biodiversidad, y la conservación de especies silvestres como el sanky, el cual se encuentra catalogado como una especie vulnerable según su estado de conservación 5. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la composición proximal, compuestos fenólicos y actividad antioxidante de formulaciones para infusión a base de cáscara de sanky y canela, y la evaluación sensorial de infusiones elaboradas a base de estas.
PARTE EXPERIMENTAL
Preparación y secado de las muestras
Las muestras de sanky se adquirieron de la Comunidad Campesina de Saisa, distrito de Saisa, provincia de Lucanas, Región Ayacucho. Los frutos se lavaron con agua potable, se desinfectaron con solución de hipoclorito de sodio (100 ppm) y luego se enjuagaron con agua destilada. La cáscara de sanky se separó manualmente de la fruta, se secó a 45 °C, trituró, tamizó y almacenó en bolsas de aluminio a temperatura de congelación (-19 °C) hasta su posterior uso (Fig. 1). Adicionalmente, se obtuvo canela molida (marca Wong) adquirida en un supermercado local.
Figura 1 (a) Corryocactus brevistylus en Saisa, Lucanas, Región Ayacucho, Perú (Foto cortesía del Ing. Ciro Calle Pacheco); (b) Sanky (fruta); (c) frutas cortadas; (d) cáscara de sanky; (e) secado de la cáscara de sanky; (f) cáscara de sanky en polvo.
Formulaciones a base de cáscara de sanky para infusión
Las formulaciones para infusión se prepararon a base a cáscara de sanky y canela. Los tratamientos estudiados incluyeron 100% de cáscara de sanky en polvo (INF100), 70% de cáscara de sanky en polvo+30% de canela en polvo (INF70) y 50% de cáscara de sanky en polvo+50% de canela en polvo (INF50).
Composición proximal
Los contenidos de humedad, proteína (utilizando N× 6,25 como factor de conversión), grasa, cenizas y fibra se determinaron de acuerdo con los métodos estándar de la Asociación de Químicos Analíticos Oficiales (AOAC, 2005).
Determinación de minerales
La determinación de minerales se realizó mediante espectrometría de absorción atómica según método recomendado por la (AACC, 2000) para la determinación de calcio y hierro. La determinación de zinc se realizó según la (NOM-117- SSAI, 1994).
Fenoles totales
El contenido fenólico total (CFT) de las infusiones de cáscara de sanky fue estimado por el método de Folin-Ciocalteu sugerida por Singleton y Rossi 16, con algunas modificaciones. Se utilizó etanol como disolvente para extraer los compuestos bioactivos. La muestra vegetal (0,5 g) se colocó en un tubo y se completó hasta 10 mL con etanol al 80%. El sobrenadante se diluyó con etanol al 80% hasta llegar a una concentración de 10 mg/mL. La mezcla de reacción consistió en 0,5 mL de extracto etanólico, 2,5 mL de reactivo de Folin Ciocalteu 0,02 N y 2 mL de carbonato de sodio al 7.5 %. La mezcla se incubó a 40°C por 20 minutos y después se dejó enfriar por 20 minutos a temperatura ambiente. El color azul que apareció se cuantificó a 760 nm en un espectrofotómetro (Shimadzu Uv/Vis 2550, Shimadzu Scientific Instruments, MD, USA) frente al blanco de reactivos. El contenido de fenoles totales se expresó como mg de ácido gálico equivalente (GAE) por gramo. La curva de calibración se preparó con ácido gálico como estándar.
Actividad antioxidante por el método DPPH
La actividad de barrido de radicales DPPH se realizó empleando el radical estable 2,2-difenil- 1-picrilhidrazilo, siguiendo el método propuesto por Brand- Williams et al. 17. Para la preparación del radical 2,2-difenil-1-picrilhidrazilo (DPPH), se disolvió 2 mg de DPPH, en 100 mL de metanol grado reactivo. Posteriormente fueron preparadas soluciones de trabajo hasta obtener una absorbancia de 0.7 ± 0.02 a una longitud de onda de 517 nm. Los valores fueron calculados mediante la ecuación determinada al elaborar la curva de calibración estándar. Los resultados se expresaron como µg equivalentes de Trolox por gramo.
Actividad antioxidante por el método ABTS
La actividad de barrido de radicales ABTS+ de las infusiones fue determinado según el método de Re et al. 18. Para la preparación del radical 2,2-Azino-bis (3- etilbenzotiazolina- 6-sulfonico (ABTS), se disolvió 77,6 mg de ABTS, en 20 mL de agua desionizada, luego se adicionaron 13,2 mg de persulfato de potasio (K2S2O8), la solución se dejó reaccionar a temperatura ambiente durante 16 horas en oscuridad. Posteriormente se prepararon las soluciones de trabajo hasta obtener una absorbancia de 0,7 ± 0,02 para todos los casos, a una longitud de onda de 734 nm. Los valores de absorbancia fueron medidos durante 10 minutos y ajustados a una curva de calibración ABTS. Los resultados se expresaron como µg equivalentes de Trolox por gramo.
Preparación de las infusiones
Las bebidas se prepararon mediante la infusión de 2 g de cada tratamiento en 200 mL de agua desionizada caliente (100 °C) durante 3 minutos, de acuerdo con Sridhar et al.4
Análisis sensorial
Los evaluadores no entrenados firmaron un formulario de consentimiento libre e informado. Las muestras se analizaron mediante la prueba de aceptabilidad sensorial y la escala verbal de Kroll de cinco puntos, (1) super bueno, (2) bueno, (3) poco bueno, (4) malo y (5) muy malo 19.
Análisis estadístico
Se utilizó un diseño completamente aleatorio (DCA). Los experimentos se realizaron por triplicado y se representaron como una media con desviación estándar. Los valores medios se compararon mediante la prueba ANOVA de una vía y la prueba post hoc Tukey. Las diferencias se consideraron significativas cuando el valor de p < 0,05. La evaluación sensorial se analizó con la prueba no paramétrica de Friedman y la prueba de comparaciones múltiples de Dunn.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La composición proximal de las infusiones preparadas en base a la cáscara de sanky se muestran en la Tabla 1. Las formulaciones mostraron diferencias estadísticamente significativas (p < 0,05) entre la composición proximal de las infusiones a base de cáscara de sanky. La formulación INF100, mostró los mayores contenidos de proteína, ceniza, humedad y calcio coincidentes con los resultados reportados por Nolazco y Guevara 9 y Rojas et al. 8. Estos valores disminuyeron significativamente a medida que las formulaciones contenían menos porcentaje de cáscara de sanky (Tabla 1). Por el contrario, los contenidos de grasa, fibra, extracto libre de Nitrógeno, hierro y zinc se incrementaron significativamente en las formulaciones INF70 y INF50 en comparación con INF100. La canela aportó fibra dietética total, hierro y zinc a las formulaciones. Esto indicó que la combinación de cáscara de sanky y canela se complementaron en los aportes de nutrientes y minerales.
Análisis proximal de las infusiones a base de cáscara de sanky
Tabla 1 Composición proximal de las infusiones en polvo a base de cáscara de sankya
| Parámetros | Formulaciones | ||
| INF100 | INF70 | INF50 | |
| Proteína (g 100 g-1) | 9,59± 0,08a | 7,92±0,02b | 6,83±0,17c |
| Grasa (g 100 g-1) | 2,81±0,02a | 2,93±0,01b | 3,00±0,02c |
| Ceniza (g 100 g-1) | 15,50±0,50a | 11,55±0,01b | 8,88±0,16c |
| Humedad (g 100 g-1) | 6,17±0,16a | 5,87±0,02b | 5,10±0,10c |
| Fibra (g 100 g-1) | 17,17±0,16a | 21,38±0,07b | 24,11±0,11c |
| Extracto Libre de Nitrógeno (g 100 g-1) | 48,78±0,17a | 50,35±0,07b | 52,08±0,46c |
| Minerales | |||
| Calcio (mg kg-1) | 329,52±0,50a | 233,70±0,03b | 165,39±0,18c |
| Hierro (mg kg-1) | 5,85±0,22a | 118,49±0,20b | 193,11±0,19c |
| Zinc (mg kg-1) | 1,07±0,07a | 21,74±0,04b | 35,50±0,19c |
a Los valores fueron los promedios ± desviación estándar de tres determinaciones. ANOVA de una vía. Letras diferentes (a,b,c) en la misma fila indica diferencias significativas (p ˂ 0,05) (prueba de Tukey).
Según la tabla 1destaca el contenido de proteína, grasa y cenizas de las formulaciones estudiadas en comparación con otras infusiones a base a cáscara de uva 4, hierba luisa y menta, en estas dos últimas el aporte de grasa estuvo por debajo del límite de detección 5. Respecto al contenido de fibra, las tres formulaciones de infusiones a base de cáscara de sanky y canela contienen valores más altos que la yerba mate 20 y la cascarilla de cacao 5.
Las curvas de calibración para la determinación del contenido de fenoles totales, y actividad antioxidante DPPH y ABTS (Figura 2), se muestran a continuación:
Figura 2 Curva de calibración estándar para la determinación de (a) contenido fenólico total; (b) actividad de barrido de radicales DPPH; (c) actividad de barrido de radicales ABTS.
El contenido fenólico total de las infusiones en base a cáscara de sanky se muestra en la Figura 3 (a). El contenido fenólico total varió significativamente (p < 0,05) de 1040 µg GAE g-1 (INF100), 3616 µg GAE g-1 (INF70) a 5353 µg GAE g-1 (INF50). La variación del contenido fenólico total en las diferentes formulaciones de infusión se atribuye a las diferentes proporciones de sus componentes. La canela tiene un aporte importante de compuestos fenólicos y flavonoides13. La determinación del contenido fenólico está determinada por diferentes factores, como la temperatura y pH del solvente de extracción que reportaron Rojas et al.7 entre 14 200 y 43 900 µg (GAE) g-1 peso seco de cáscara de sanky. Asimismo, la humedad de la cáscara influye en los resultados de la medición del contenido de fenoles totales. Muñoz et al.21 reportaron menor contenido de compuestos fenólicos totales en cáscara de sanky fresca (749,4 µg GAE/g), respecto al material vegetal seco molido (INF100). Pese al menor contenido de compuestos fenólicos, organolépticamente una infusión preparada con muestras frescas podría mantener mejor el sabor, en comparación con las preparaciones a base de productos secos 3.
En la Figura 3 (b) y (c) se muestran los resultados de la actividad antioxidante (DPPH y ABTS) en las infusiones elaboradas con diferentes proporciones de cáscara de sanky y canela. Las infusiones que contenían canela en polvo presentaron valores significativamente mayores (p < 0,05). La actividad de barrido del DPPH fue 1116,67 µg de TEAC g-1 (INF100), 1647,33 µg de TEAC g-1 (INF70) y 2017,00 µg de TEAC g-1 (INF50). La mayor inhibición de radical DPPH fue en la formulación INF50 (con 50% de cáscara de sanky), seguida de INF70 (Figura 3). Para la actividad de barrido ABTS, la formulación INF50 mostró una alta actividad de barrido ABTS (13425 µg de TEAC g-1), seguida la formulación INF70 (8920 µg de TEAC g-1) y de INF100 (2090 µg de TEAC g-1). Los compuestos fenólicos de las infusiones pueden modular las actividades antioxidantes y pueden presentar un potencial funcional en los alimentos4. La diferencia del contenido de fenoles entre las formulaciones INF100, INF70 y INF50 se atribuye a que la cáscara de sanky y la canela en polvo son diferentes especies, asimismo se deben tomar en cuenta otros factores como la composición del suelo, el clima, el método de cosecha, almacenamiento postcosecha, el muestreo y las prácticas de elaboración 22.
Figura 3 (a) Componentes fenólicos totales. El resultado se expresó en µg GAE (ácido gálico equivalente) por gramo. (b) y (c) Capacidad de eliminación de radicales DPPH y ABTS de infusiones preparadas a partir de 100% cáscara de sanky en polvo (INF100), 70% cáscara de sanky en polvo+30% canela en polvo (INF70), 50% cáscara de sanky+50% canela en polvo. ANOVA de una vía. Cada columna representa la media de tres repeticiones ± desviación estándar. a,b y c indican diferencia significativa en p < 0,05 (prueba de Tukey). El resultado de las capacidades de captación de radicales DPPH y ABTS se expresan en µg de capacidad antioxidante equivalente de Trolox (TEAC) por gramo (g).
En los países latinoamericanos, las infusiones tipo té con sabor a canela se está volviendo popular, por sus beneficios a la salud, como propiedades antiinflamatorias, actividad antimicrobiana y antioxidante. Estas actividades están relacionadas con la disminución de enfermedades cardiovasculares, mejora de la función cognitiva y reducción riesgo de cáncer de colon 13.
Evaluación sensorial
El panel sensorial de consumidores estuvo compuesto por 84 personas que aceptaron participar en la evaluación y firmaron un formulario de consentimiento libre e informado. Las infusiones se evaluaron mediante la prueba de aceptabilidad sensorial y la escala verbal de Kroll de cinco puntos.
El panel sensorial estuvo compuesto por mujeres (59%) y hombres (41%). Las edades de los panelistas fueron: menores de 25 años (77%), entre 26 y 40 años (8%) y por encima de 40 años (15%). Los resultados de la prueba de aceptabilidad se presentan en la Tabla 2. Las tres formulaciones presentaron buenos puntajes para los atributos olor, sabor y aceptabilidad general. Las formulaciones INF100 y INF50 se encontraron en el rango de 2 a 3 para los tres atributos, lo que clasificó a los productos entre los términos “bueno” y “poco bueno”. La muestra INF70 tuvo el valor mejor calificado para el atributo olor, clasificándolo entre los términos “muy bueno” y “bueno”, los otros atributos fueron calificados igual a las otras muestras.
El análisis estadístico reveló que, el 36,9% de los encuestados calificaron como “bueno” a la muestra INF100; el 40,5% calificó como “super bueno” a la muestra INF70 y el 32,1% consideró como “bueno” a la muestra INF50, respecto al atributo olor. La mayoría de los de los encuestados juzgó como “bueno” a la muestra INF100 (39,3%), el 33,3% calificó como “bueno” a cada una de las otras muestras (INF70 y INF50), respecto al atributo sabor. En cuanto a la aceptabilidad general, el 33,3% de los encuestados consideraron como “bueno” a las muestras INF100 y INF70, el 35,7% calificaron como “bueno” a la muestra INF50.
Tabla 2 Resultados de la prueba sensorial de aceptabilidad sensorial para las muestras de infusiones en base a cáscara de sanky.
| Atributo | INF100 | INF70 | INF50 |
| Olor | 2,74 ± 0,93a | 1,92 ± 0,88bc | 2,29 ± 0,71ac |
| Sabor | 2,59 ± 0,93a | 2,41 ± 0,82a | 2,24 ± 0,71a |
| Aceptabilidad general | 2,64 ± 1,01a | 2,16 ± 0,99a | 2,20 ± 0,88a |
Los valores fueron los promedios ± desviación estándar. Total de panelistas=84 personas. Prueba de Friedman. a,b y c indican diferencia significativa en p < 0,05 (prueba de comparaciones múltiples de Dunn)
Según la tabla 2 las infusiones presentaron buenos puntajes en los parámetros de olor, sabor y aceptabilidad general. La aceptabilidad de los productos se ve afectada por los hábitos alimenticios y preferencias de la población. Estas preferencias no son estáticas en el tiempo y dependen de las características de la población19. Estudios de infusiones de hierbas autóctonas australianas recibieron mayores puntuaciones de sabor, gusto y aceptabilidad general en comparación con el té verde23. En la búsqueda de aumentar la tasa de consumo de las infusiones es necesario apelar a las características sensoriales y hedónicas. Asimismo, advertir que es necesario seguir las instrucciones para la preparación de una infusión, dado que el método de preparación tiene un impacto en sus características sensoriales y garantiza que el consumidor optimice su experiencia con el producto1.
La información publicada es muy limitada sobre la seguridad de los productos vegetales, las bebidas a base de ellas, y sobre las interacciones entre los componentes de las infusiones3. Respecto a la canela, se puede ingerir diariamente de 1 a 6 g, para reducir el nivel de glucosa en suero después de 40 días. Sin embargo, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria ha establecido la “ingesta diaria tolerable” en aproximadamente una cucharadita por día o 0,1 mg/kg de peso corporal13. Se requiere más investigación analítica y clínica sobre los compuestos bioactivos del sanky a fin de investigar los efectos en la reducción del riesgo de enfermedades.
CONCLUSIONES
Las formulaciones para infusión a base de cáscara de sanky destacaban en sus contenidos de proteína, grasa, ceniza y fibra. El contenido de fenoles totales, actividad antioxidante frente al radical DPPH y al radical ABTS fueron mayores en las infusiones a medida que se incrementó el contenido de canela en las formulaciones. No existieron diferencias significativas respecto a la aceptabilidad sensorial entre las formulaciones desarrolladas.
