[2] Ingeniera  Agroindustrial.  Universidad  del  Atlántico.  Barranquilla,  Colombia.   

[3] Ingeniera  Agrónoma,  Universidad  Nacional  de  Colombia,  Sede  Medellín,  Colombia. 

INTRODUCCIÓN

La  mora  andina,  o  mora  de  Castilla  (Rubus  glaucus  Benth),  es  nativa  de  las  zonas  tropicales  de  América,  principalmente  Colombia  y  Ecuador;;  actualmente  es    distribuida  a  nivel  mundial  (Finn  y  Clark  2011;;  Arozarena  et  al.  2012).  Es  una  fruta  no  climatérica,  formada   por   la   agregación   de   los   carpelos,   como   pequeñas   drupas   insertadas  ordenadamente  sobre  un  corazón  blando  y  blanco,  de  forma  cónica,  que  al  madurar  fisiológicamente   adquiere   un   color   rojo   que   se   torna   púrpura   con   la   madurez   de  consumo,   se   desarrolla   en   condiciones   óptimas   a   una   altitud   entre   1.800   a   2.400  msnm  y  a  una  temperatura  de  11  °C  a  18  °C  (Jiménez  et  al.  2009).  Posee  capacidad  antioxidante,  atribuida  a  su  contenido  de  compuestos  fenólicos  (Ferreira  et  al.  2010;;  Denardin  et  al.  2015)  y  a  la  combinación  de  vitaminas  C  y  E  (21  mg/100  g  y  0,71  mg/100  g  respectivamente),  es  rica  en  pectina,  fibra  soluble  que  ayuda  a  reducir  los  niveles  de  colesterol  en  sangre  (Ferreira  et  al.  2011).  Tiene  gran  aceptación  tanto  para  su  consumo  en  fresco,  por  su  exquisito  sabor,  aroma  y  atractivo  color,  así  como  por  la  facilidad  para  su  industrialización  como  materia  prima  para  la  preparación  de  dulces,  jugos,   helados,   vino   y   principalmente   mermeladas   (Kubota   et   al.   2012;;   Rios   et   al.  2014).   
 

Los   alimentos   gelificados   tipo   mermelada   están   definidos   por   la   Norma   Técnica  Colombiana   (NTC   285)   como;;   “Producto   pastoso   obtenido   por   la   cocción   y  concentración  de  pulpa  o  mezcla  de  pulpa  y  jugo  de  una  o  más  frutas,  adecuadamente  preparadas  con  edulcorantes,  con  la  adición  o  no  de  agua  y  de  aditivos  permitidos”.  Además  la  misma  norma  señala  que  la  concentración  final  de  sólidos  solubles  totales,  por  lectura  refractométrica,  no  debe  ser  inferior  al  65%;;  generalmente  los  materiales  principales   en   las   mermeladas   son;;   frutas   u   hortalizas   o   sus   pulpas,   edulcorante  normalmente   azúcar,   agua,   agente   gelificante   y   ácido,   aunque   a   veces   se   utilizan  conservantes   como   sulfito   y   benzoato   de   sodio      y   aditivos   como   colorantes   y  aromatizantes,  estando  su  uso  condicionado  por  la  normativa  del    país  (Vera  2012).  Las  frutas  ideales  en  la  fabricación  de  mermeladas  deben  contener  suficiente  pectina  y  ácido,  a  fin  de  darle  una  consistencia  de  gel  sólido  o  semisólido  al  producto  final  (Cámara  de  Comercio  de  Bogóta  2015).  La  NTC  1239  y  NTC  3757  establece  que  un  alimento  es  bajo  en  calorías  cuando  presenta  una  reducción  en  el  contenido  calórico  de  mínimo  35%  con  respecto  al  producto  normal  correspondiente.

El  mercado  de  productos  “light”  o  bajos  en  aporte  de  calorías  presenta  una  tendencia  que  ha  ido  aumentando  a  través  de  los  años  entre  los  consumidores,  bien  sea  por  razones  estéticas,  médicas  o  porque  se  buscan  productos  que  contribuyan  a  una  vida  más  saludable;;  razón  por  la  cual  se  investiga  sobre  el  uso  de  edulcorantes  capaces  de  reemplazar  el  efecto  dulce  del  azúcar  y  que  aporten  menos  calorías.  Algunos  de  los  edulcorantes  utilizados    son  extractos  naturales  mientras  que  otros  son  sintéticos,  para   este   último   caso   se   denominan   edulcorantes   artificiales,   el   empleo   de  edulcorantes  no  calóricos  como  sustitutos  de  todo  o  parte  del  contenido  de  azúcares  en  los  alimentos,  ha  tenido  su  máxima  expansión  en  los  últimos  35  años  (Anderson  et  al.   2012).   Sin   embargo   la   mayoría   de   las   veces   al   desarrollar   alimentos   bajos   en  calorías,  se  modifican  materias  primas  presentes  en  el  producto  tradicional,  como  es  el  caso  de  la  sacarosa  que  juega  un  papel  importante  en  la  dulzura  y  textura  de  los  productos  en  los  que  participa  en  su  formulación,  en  especial  para  las  mermeladas  (Kmazurkiewicz  et  al.  2006),  además  aporta  propiedades  funcionales  a  los  alimentos,  al   tener   efecto   sobre   las   características   sensoriales   (sabor),   físicas   (cristalización,  viscosidad),   microbianas   (preservación,   fermentación)   y   químicas   (reacción   de  maillard,  caramelización,  antioxidación),  entre  otras  (Agustí  2010;;  Brands  et  al.  2001).  El  objetivo  de  ésta  investigación  fue  desarrollar  productos  gelificados  tipo  mermeladas  de  mora  bajas  en  calorías,    utilizando  stevia  y  sucralosa  como  edulcorantes  de  bajo  aporte  calórico.   

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Preparación  de  las  muestras.  Los  procedimientos  se  realizaron  en  el  Laboratorio  de  Frutas  y  Hortalizas  de  la  Universidad  Nacional  de  Colombia  Sede  Medellín.  El  material  vegetal,  fueron  moras  frescas    provenientes  de  la  región  rural  del  municipio  de  Guarne,  departamento  de  Antioquia  -­  Colombia,  en  grado  de  madurez  5  y  6,  de  acuerdo  a  la  NTC  4106,  las  frutas  fueron  previamente  lavadas  y  desinfectadas  con  hipoclorito  de  sodio  en  concentración  de  50  ppm,  luego  se  acondicionaron  para  la  obtención  de  la  pulpa.  La  unidad  experimental  UE  fue  de  500  g  de  pulpa  de  mora,  a  los  cuales  se  les  midieron  los  grados  brix  °Bx    y  aplicando  balance  de  masas  apropiado  se  calculó  la  cantidad   de   sacarosa   necesaria,   pectina   y   agua   evaporada   para   obtener   una  mermelada  con  68  °Bx  finales  de  concentración.  A  partir  del  poder  edulcorante  de  la  stevia:sacarosa  1:250  y  la  sucralosa:sacarosa  1:600  se  calcularon  las  cantidades  de  los  edulcorantes  a  adicionar  para  los  demás  tratamientos  y  el  porcentaje  de  sólidos  solubles   totales   %SST   final   para   los   tratamientos   elaborados   con   edulcorantes   no  calóricos  el  cual  fue  de  11,6  °Bx  luego  de  la  evaporación  y  los  °Bx  finales  de  las  combinaciones  con  la  sacarosa  fueron  de  53  °Bx.  Para  el  control  el  agente  gelificante  fue  pectina  cítrica  rápida  marca  Belchem®  al  0,4%,  mientras  que  para  los  tratamientos  con   edulcorantes   no   calóricos   se   usó   como   agente   gelificante   agar-­agar   marca  Belchem®  al  1,5%.  La  composición  para  cada  tratamiento  se  muestra  en  la  tabla  1.    

Análisis  físico-­químicos.  Para  la  caracterización  fisicoquímica  de  las  mermeladas,  se  evaluaron,  los  sólidos  solubles  totales  en  porcentaje  (g  SST/g  fase  líquida  x  100)  se  determinaron  con  el  método  refractométrico  utilizando  un  refractómetro  Leica  auto  ABBE   con   escala   de   0-­82%   y   se   expresó   en   °Bx,   el   pH   se   determinó   con   un  potenciómetro  Schott  CG840B  y  la  acidez  por  titulación  potenciométrica  con  NaOH  0,1  N  y  se  expresó  como  (%  de  ácido  cítrico).  La  medida  del  color  de  la  mermelada  se  determinó  utilizando  el  espectrofotómetro  X-­RITE,  modelo  SP60,  con  un  iluminante  D65   y   un   ángulo   del   observador   de   10°   con   una   apertura   de   visión   de   8   mm,   se  obtuvieron   las   coordenadas   de   color   CIE-­L*a*b*,   donde   L*   es   el   indicador   de 

luminosidad,  a*  indica  cromaticidad  en  el  eje  verde(-­)  a  rojo  (+),  y  b*  sobre  el  eje  azul  (-­)  a  amarillo  (+),  con  las  cuales  se  calculó  el  Índice  de  ardeamiento  (IP)  para  cada  una  de  las  UE,  utilizando  las  Ecuaciones  1  y  2  (Mascan, 001). 

 La  firmeza  del  gel  se  determinó  utilizando  un  analizador  de  textura  TA-­XT2i  (Stable  Micro  Systems)  y  el  Software  Texture  Expert  Excced,  Versión  2,64,  se  midió  con  un  cono  45  Conical  Perpex,  con  un  diámetro  de  29,97  mm  y  una  altura  de  38,21  mm;;  la  velocidad  de  penetración  fue  de  2  mm/s  con  un  recorrido  de  la  sonda  de  10  cm,  como  unidad  de  medida  se  utilizó  el  Newton  (N).  El  cálculo  calórico  (Cal)  se  determinó  de  acuerdo  a  la  composición  final  de  cada  tratamiento  expresado  por  contenido  en  cada    recipiente  de  vidrio  de  325  g. 
 
Análisis   sensorial.   Los   atributos   sensoriales   fueron   evaluados   por   15   jueces  conocedores  de  las  características  propias  de  una  mermelada  de  mora,  aplicando  una  prueba  de  diferencia  crítica  entre  las  sumas  de  los  rangos  comparando  cada  uno  de  los   tratamientos   con   respecto   al   control,   con      un   nivel   de   confianza   del   95%,  estableciendo   que   la   diferencia   crítica   se   presenta   para   diferencias   entre   los  tratamientos  con  valores  mayores  o  iguales  a  30,  la  prueba  consistió  en  ordenar  las  muestras  según  su  nivel  de  aceptación  general  de  1  a  6,    en  una  escala  donde,  1  es  la  calificación  de  la  mermelada  de  mayor  aceptación  y  6  corresponde  a  la  calificación  de  la  mermelada  de  menor  aceptación  para  cada  uno  de  los  jueces  (Watts  et  al.  1992). 

Diseño   experimental   y   análisis   estadístico.   Se   realizó   un   diseño   de   bloques  completos  al  azar  con  seis  tratamientos  y  cuatro  repeticiones  para  un  total  de  24  UE,  a  las  cuales  se  les  evaluaron    las  características  físico-­químicas;;  SST,  pH,  acidez,  IP,  textura  y  calorías,  se  aplicaron  análisis  descriptivos  y  pruebas    de  Anova  con  un  nivel  de  confianza  del  95%.  Se    utilizó  el  paquete  estadístico  Statgraphics  Centurion  XV.II.    

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los  análisis  de  las  características  físico-­químicas  para  cada  una    de  las  diferentes  formulaciones  de  mermeladas  se  presentan  en  la  tabla  2,  donde  el  porcentaje  de  los  SST  de  las  formulaciones  de  mermeladas  elaboradas  con  edulcorantes  no  calóricos  y  en  combinación  con  la  sacarosa  t2,  t3,  t4,  t5  y  t6,  obtuvieron  valores  inferiores  a  lo  establecido  por  la  NTC  285  en  comparación  con  t1,  (véase  Tabla  2)  esto  debido  a  que  al  utilizar  stevia  y  sucralosa,  o  su  combinación,  como  edulcorantes  no  calóricos,  estos  no  aportan  carbohidratos  y  por  lo  tanto  es  notoria  la  disminución  de  Calorías  en  el  alimento.

Es  importante  establecer  que  en  las  formulaciones  con  edulcorantes  no  calóricos  se  retiró  por  evaporación  directa  la  cantidad  de  masa  de  agua  equivalente  a  la  mermelada  control  o  t1.  Con  respecto  al  pH  los  tratamientos  difieren  en  comparación  con  lo  establecido  por  la  norma  NTC  285  para  mermeladas  elaboradas  con  frutas  ácidas  entre  ellas  la  mora,  con   un   mínimo   de   3,0   y   el   máximo   de   3,4,   encontrándose   los   tratamientos   en   un  intervalo  inferior  al  mínimo  establecido  con  un  valor  de  2,7;;  para  el  porcentaje  de  acidez  expresado  como  (ácido  cítrico),  el  mínimo  establecido  por  la  norma  NTC  285  es  de  0,5%,  sin  embargo  se  encontraron  para    los  tratamientos  valores  superiores,  con  intervalo  entre    2,4%  a  4,9%.  Estos  valores  obtenidos  se  deben  probablemente  a  las  características  fenotípicas  particulares  de  éste  fruto,  puesto  que  la  pulpa  de  mora  en  fresco  con  la  que  se  trabajó  presentaba  6  °Bx,  un  pH  de  2,78  ±  0,64  y  un  porcentaje  de  acidez  de  3,1±0,57,  valores  que    se  encuentran  en  el  límite  inferior  de  madurez  para  la  mora    (NTC  4106).  La    mayor  cantidad  de  ácido  cítrico  puede  ser  debida    a  la  concentración   relativa      debido   a   la   evaporación,   no   obstante   estos   ácidos   son  importantes  para  ayudar  a  prolongar  la  vida  útil,  conferir  mejor  brillo  al  producto  final  y  mejorar  el  sabor  en  contraste  con  la  dulzura  (Coronado  y  Hilario  2001).

La  diferencia  presentada  en  el  IP  de  las  formulaciones  que  contenían  sacarosa  con  respecto  a  las  elaboradas  con  edulcorantes  no  calóricos,  se  debe  probablemente  a  que   la   coloración   generada   por   el   pardeamiento   debido   al   tratamiento   térmico  depende   de   la   concentración   de   pulpa   que   aporta   los   sustratos   propios   para   la    reacción   de   pardeamiento   no   enzimático,   principalmente   azúcares   reductores,   por  tanto  aquellas  formulaciones    con  mayor  contenido  de  sacarosa  fueron  las  de  menor  IP   con   respecto   a   los   tratamientos   que   fueron   formulados   con   edulcorantes   no  calóricos  (Manayay  y  Ibarz    2010). 

La   figura   1   presenta   el   análisis   de   la   textura,   para   las   seis   formulaciones   de  mermeladas,  se  encontró  que  no  hay  diferencia  significativa  entre  las  medias  de  los  tratamientos,  t1,  t3,  t5  y  t6,  lo  cual  quiere  decir  que  el  agar-­  agar  utilizado  como  agente  gelificante   en   las   mermeladas   bajas   en   calorías   presentó   una   firmeza   similar   a   la  pectina  cítrica,  utilizada  en  la  elaboración  de  las  mermeladas  control,  y  que  se  usa  comúnmente  en  los  productos  tradicionales.

La   pectina   cítrica   es   el   agente   gelificante   más   comúnmente   empleado   en   la  elaboración  de  mermeladas,  le  da  consistencia  y  textura  de  gel  al  producto  (Devia  2003),    sin  embargo,  éste  valor  de  textura  se  debe  a  que  la  rigidez  del  gel  depende  de  la  relación  alta  de  azúcar  y  ácido,  normalmente  se  tienen  concentraciones  de  azúcar  mayores  al  60%  y  de  ácido  mayor  al  0,5%.  Una  alta  concentración  de  azúcar  hace  que  sea  mayor  la  cantidad  de  agua  atrapada  por  la  red  cristalina,  mientras  una  alta  concentración  de  ácido  aumenta  la  dureza  del  gel,  pero  un  exceso  puede  generar  hidrólisis  de  la  pectina;;  bajas  concentraciones  de  ácido  producen  fibras  tan  blandas  que  la  estructura  del  gel  sería  incapaz  de  soportar  el  líquido  y  se  formarían  grumos  indeseables  (Garrido  et  al.  2015).   
 
El   otro   agente   gelificante   utilizado   para   los   tratamientos   bajos   en   calorías  correspondientes  a  los  tratamientos  t2,  t3  y  t6,  fue  el  agar-­agar  en  concentración  de  1,5%,  el  cual  es  una  mezcla  de  polisacáridos  obtenidos  de  algas  rojas  conocidas  como  agarófitas  y  está  compuesto  por  heteropolisacáridos  formado  por  moléculas  de  β-­D-galactosa,  3,6-­anhidro-­α-­L-­galactosa,  que  le  confiere  alta  fuerza  al  gel,  en  un  rango  de  temperatura  entre  32  °C  y  39  °C,  dándole  textura  a  las  formulaciones  de  dulces  y  productos  gelificados  (Fennema  2000;;  Maldonado  y  Singh  2008).    Además,  el  agar-agar  es  utilizado  como  base  de  solidificación  en  diferentes  matrices,  con    muchas  otras  aplicaciones  en  las  industrias  de  alimentos,  médica,  biotecnológica  y  farmacéutica,  en  ésta  investigación  los  geles  desarrollados  con  agar-­agar  presentaron  una  resistencia  a  la  penetración  del  gel  similar  a  los  formulados  y  desarrollados  con  pectina  cítrica  (Freile  et  al.  2002). 
 

La  determinación  del  aporte  calórico  de  cada  tratamiento,  fue  expresada  en  calorías  por  recipiente  de  325  g,  teniendo  en  cuenta  que  el  control  aportó  828,7  Cal;;  para  que  un  producto  se  considere  bajo  en  calorías,  debe  tener  un  porcentaje  de  35%  menos  de  calorías  que  la  mermelada  tradicional  o  control  formulada  con  sacarosa,  lo  anterior  de  acuerdo  a  la  NTC  1239  y  NTC  3757,  por  lo  que  las  mermeladas  bajas  en  calorías  deberían  tener  un  aporte  de  538,7  Cal  o  menos  por  los  325  g  de  producto  final;;  se  observó  que  para  los  tratamientos  t4  y  t5  hubo  una  reducción  en  calorías  del  17,04%  y  16,94%  respectivamente,  mientras  que  los  tratamientos  t3,  t6  y  t2  presentaron  una  reducción  en  calorías  del  91,03%,  91,02%  y  90,9%  respectivamente,  por  lo  tanto  con  ese    porcentaje  de  disminución  estas  formulaciones    podrían  ser  consideradas  como  mermeladas  bajas  en  calorías.  De  acuerdo  a  la  evaluación  sensorial  presentada  en  la  tabla  3,  el  tratamiento  con  el  mayor  grado  de  aceptación  fue  t1,  mientras  que  t2  fue  el  de  menor  aceptación.

 En   la   tabla   4   se   puede   apreciar   como   los   tratamientos   t4   y   t5   no   presentaron  diferencias  críticas  con  respecto  al  control  con  un  nivel  de  confianza  del  95%,  debido  a  que  sus  diferencias  en  la  sumatoria  son  menores  al  valor  crítico  establecido  para  6  tratamientos  y  15  jueces  el  cual  es  de  30,  por  lo  tanto,  podría  decirse  que  cualquiera  de  estos  tratamientos  puede  reemplazar  a  la  mermelada  tradicional  en  cuanto  a  los  aspectos  sensoriales  (Watts  et  al.  1992). 
 

Los  tratamientos  t2,  t3  y  t6  presentaron  un  valor  superior  a  la  diferencia  crítica  de  30  por  lo  tanto  su  calidad  sensorial  no  reemplazaría  al  control.   

CONCLUSIÓN

Los  tratamientos  formulados  con  stevia  (t3),  stevia  y  sucralosa  (t6),  y  sucralosa  (t2)  presentaron  una  reducción  en  calorías  del  91,03%,  91,02%  y  90,90%  con  respecto  al  control,  por  lo  tanto  pueden  ser  considerados  como  productos  bajos  en  calorías. 
La   evaluación   sensorial   de   las   mermeladas   elaboradas   con   la   combinación   de  edulcorantes   sacarosa   y   stevia   (t4),   sacarosa   y   sucralosa   (t5),   no   presentaron  diferencias  estadísticamente  significativas  con  respecto  al  control  (t1). 
 
El  menor  índice  de  pardeamiento  (IP)  lo  presentaron  los  tratamientos  con  presencia  de  sacarosa  (t1),  (t5)  y  (t4)  respectivamente. 

El   agar-­agar      puede   ser   usado   como   agente   gelificante   para   la   elaboración   de  mermeladas  bajas  en  calorías  en  reemplazo  de  la  pectina  cítrica. 

AGRADECIMIENTOS

Los  autores  expresan  su  agradecimiento  al  personal  de  los  Laboratorios  de  Frutas  y  Hortalizas   y   de   Control   de   Calidad   de   Alimentos   de   la  Universidad   Nacional   de  Colombia  sede  Medellín,  especialmente  a  María  Isabel  Betancur  Nieto  y  Fernando  Arenas  Gil. 

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