Efecto de un tratamiento enzimático sobre la viscosidad, contenido de betacianinas y color de una pulpa de pitahaya (Hylocereus polyrhizus)
DOI:
https://doi.org/10.22458/urj.v16i1.5308Palabras clave:
Propiedades reológicas, Valorización, optimización, estabilización, características sensoriales, innovaciónResumen
Introducción: La pitahaya es un fruto con gran potencial para el desarrollo de productos alimenticios funcionales e innovadores. Uno de los principales retos es producir una pulpa estable y con una viscosidad que facilite su manejo durante el procesamiento. Objetivo: Evaluar condiciones de maceración enzimática que permitan mejorar las propiedades reológicas de la pulpa de pitahaya al reducir su viscosidad, con la menor afectación posible de las betacianinas y el color. Metodología: Evaluamos las condiciones del tratamiento enzimático midiendo el cambio de la viscosidad de la pulpa de pitahaya, la concentración de betacianinas y el color instrumental mediante un diseño central compuesto rotable, considerando dos factores: concentración de enzima (Rapidase fiber de DSM) y tiempo de maceración. Para los puntos de diseño, la concentración de enzima estuvo entre 109,8 g/ton y 640,2g/ton y el tiempo entre 1,0h y 3,5h; para los puntos axiales, el nivel mínimo de concentración de la enzima fue de 0g/ton y el máximo de 750g/ton y con respecto al tiempo, el mínimo fue de 0,5h y el máximo de 4,0h, siendo el punto central de 375g/ton de enzima y 2,3h de maceración. Resultados: El tratamiento enzimático evaluado permitió una reducción significativa de la viscosidad de la pulpa con una baja afectación sobre las betacianinas (92% de retención promedio), mientras que los cambios en los parámetros de color instrumental que no se consideran negativos. Conclusión: El tratamiento enzimático permite la reducción de viscosidad de la pulpa de pitahaya con poca afectación en compuestos y características de importancia en este producto. Esto tiene potencial aplicación industrial para el manejo y estabilización de una pulpa, que puede utilizarse en la elaboración de diversos productos alimenticios, permitiendo la valorización y aprovechamiento de la fruta.
Citas
The Association of Official Analytical Chemists (AOAC). (2000). Official methods of analysis (17th ed.). Association of Offical Analytical Chemistry International.
The Association of Official Analytical Chemists (AOAC). (2005). Official methods of analysis (18th ed.). Association of Offical Analytical Chemistry International.
Barreto, J. C., Herbach, K., Stintzing, F., & Carle, R. (2012). Postharvest biology and technology of pitahaya (Hylocereus spp.). Postharvest Biology and Technology, 63(1), 128-135. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2011.06.016
Belitz, H.-D., Grosch, W., & Schieberle, P. (2009). Food Chemistry (4th ed.). Springer Berlin Heidelberg.
Coy-Barrera, E. (2020). Analysis of betalains (betacyanins and betaxanthins). In A. Sanches, S. Fazel, M. Saeedi & S. Mohammad (Eds.). Recent Advances in Natural Products Analysis (pp. 593–619). Elsevier
Dávila, I. (2005). Jugo clarificado de pitahaya obtenido por microfiltración tangencial. [Tesis especialista en Tecnología de Alimentos, Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua].
Esquivel, P., & Araya, Y. (2012). Características del fruto de la pitahaya (Hylocereus sp.) y su potencial de uso en la industria alimentaria. Revista Venezolana de Ciencia y Tecnología de Alimentos, 3(1), 113–129. http://www.rvcta.org
Esquivel, P. (2016). Betalains. In R. Carle, & U. Schweiggert (Eds.), Handbook on Natural Pigments in Food and Beverages: Industrial Applications for Improving Food Color (pp. 81–99). Elsevier. https://doi.org/nbmc
Esquivel, P., Stintzing, F., & Carle, R. (2007a). Fruit characteristics during growth and ripening of different Hylocereus genotypes. European Journal of Horticultural Science, 72(5), 231–238.
Esquivel, P., Stintzing, F., & Carle, R. (2007b). Pigment pattern and expression of colour in fruits from different Hylocereus sp. genotypes. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 8(3), 451–457. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2007.03.022
García, M., & Quirós, O. (2010). Análisis del comportamiento de mercado de la pitahaya (Hylocereus undatus) en Costa Rica. Revista Tecnología En Marcha, 23(2), 14–24.
Gengatharan, A., Dykes, G. A., & Choo, W. S. (2015). Betalains: Natural plant pigments with potential application in functional foods. LWT - Food Science and Technology, 64(2), 645–649. https://doi.org/gh88h7
Herbach, K., Maier, C., Stintzing, F., & Carle, R. (2007). Effects of processing and storage on juice colour and betacyanin stability of purple pitaya (Hylocereus polyrhizus) juice. European Food Research and Technology, 224(5), 649–658. https://doi.org/10.1007/s00217-006-0354-5
Herbach, K., Stintzing, F., & Carle, R. (2004). Thermal degradation of betacyanins in juices from purple pitaya (Hylocereus polyrhizus) monitored by high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometric analyses. European Food Research and Technology, 219(4), 377–385. https://doi.org/10.1007/s00217-004-0948-8
Herbach, K., Stintzing, F., & Carle, R. (2006a). Betalain stability and degradation - Structural and chromatic aspects. Journal of Food Science, 71(4), 41–50. https://doi.org/dftt74
Herbach, K., Stintzing, F., & Carle, R. (2006b). Stability and color changes of thermally treated betanin, phyllocactin and hylocerenin solutions. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54(2), 390–398. https://doi.org/cqctff
Herbach, K., Rohe, M., Stintzing, F., & Carle, R. (2006c). Structural and chromatic stability of purple pitaya (Hylocereus polyrhizus) betacyanins as affected by the juice matrix and selected additives. Food Research International, 39(6), 667–677. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2006.01.004
Le Bellec, F., & Vaillant, F. (2011). 12- Pitahaya (pitaya) (Hylocereus spp.). In E. M. Yahia (Ed.), Postharvest Biology and Technology of Tropical and Subtropical Fruits. Volume 4: Mangosteen to white sapote (pp. 247-273). Woodhead Publishing Limited. https://doi.org/10.1533/9780857092618.247
Liaotrakoon, W. (2013). Characterization of dragon fruit (Hylocereus spp.) components with valorization potential. [Tesis de doctorado, Ghent University]. https://tinyurl.com/253ur9su
Liaotrakoon, W., de Clercq, N., Van Hoed, V., Van de Walle, D., Lewille, B., & Dewettinck, K. (2013). Impact of Thermal Treatment on Physicochemical, Antioxidative and Rheological Properties of White-Flesh and Red-Flesh Dragon Fruit (Hylocereus spp.) Purees. Food and Bioprocess Technology, 6(2), 416–430. https://doi.org/fh8vkt
Jeronimo, M., Costa, J., & Carvalho, M. (2017). Nutritional pharmacological and toxicological characteristics of pitaya (Hylocereus undatus): A review of the literature. African Journal of Pharmacy and Pharmacology, 11(27), 300-304. https://doi.org/10.5897/AJPP2016.4582
Jiang, H., Zhang, W., Li, X., Shu, C., Jiang, W., & Cao, J. (2021). Nutrition, phytochemical profile, bioactivities and applications in food industry of pitaya (Hylocereus spp.) peels: A comprehensive review. Trends in Food Science and Technology, 116(6), 199–217. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.06.040
Joshi, M., & Prabhakar, B. (2020). Phytoconstituents and pharmacotherapeutic benefits of pitaya: A wonder fruit. Journal of Food Biochemistry, 44(7), e13260. https://doi.org/10.1111/jfbc.13260
Magalhães, D., Mendes da Silva, D., Ramos, J., Salles, L., Pasqual, M., Barros, E., Galvão, E., & Tadeu de Melo, E. (2019). Changes in the physical and physico-chemical characteristics of red-pulp dragon fruit during its development. Scientia Horticulturae, 253(3), 180–186. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2019.04.050
Montoya-Arroyo, A., Schweiggert, R. M., Pineda-Castro, M. L., Sramek, M., Kohlus, R., Carle, R., & Esquivel, P. (2014). Characterization of cell wall polysaccharides of purple pitaya (Hylocereus sp.) pericarp. Food Hydrocolloids, 35, 557–564. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2013.07.010
Nielsen, S. (2017). Food Analysis (Fifth Edition). Springer Cham. https://tinyurl.com/2c3n5e83
Nur’Aliaa, A. R., Siti Mazlina, M. K., Taip, F. S., & Liew Abdullah, A. G. (2010). Response surface optimization for clarification of white pitaya juice using a commercial enzyme. Journal of Food Process Engineering, 33(2), 333–347. https://doi.org/fp9djv
Ortiz, T., & Takahashi, L. (2015). Physical and chemical characteristics of pitaya fruits at physiological maturity. Genetics and Molecular Research, 14(4), 14422–14439. https://doi.org/10.4238/2015.November.18.5
Phuong, N., & Tuan, Q. (2016). Application of hydrolytic enzymes for improvement of red dragon fruit juice processing. Asia Pacific Journal of Sustainable Agriculture Food and Energy (APJSAFE), 4(1), 1–4.
Ramírez, C. (2009). Efecto del procesamiento sobre la estabilidad de una pulpa pasteurizada de pitaya (Hylocereus sp.) durante el almacenamiento. [Tesis de licenciatura, Universidad de Costa Rica].
Ramírez-Truque, C., Esquivel, P., & Carle, R. (2011). Neutral sugar profile of cell wall polysaccharides of pitaya (Hylocereus sp.) fruits. Carbohydrate Polymers, 83(3), 1134–1138. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2010.09.04
Schweiggert, R., Villalobos-Gutierrez, M., Esquivel, P., & Carle, R. (2009). Development and optimization of low temperature enzyme-assisted liquefaction for the production of colouring foodstuff from purple pitaya (Hylocereus sp. [Weber] Britton & Rose). European Food Research and Technology, 230(2), 269–280. https://doi.org/10.1007/s00217-009-1167-0
Sharma, H., Patel, H., & Sugandha. (2016). Enzymatic added extraction and clarification of fruit juices–A review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 1549–7852. https://doi.org/10.1080/10408398.2014.977434
Song, L., Pei, H., & Zhang, Z. (2019). Research Progress of Pectinase. Medical Plant, 10(3), 11–15.
Stintzing, F., Schieber, A., & Carle, R. (2003). Evaluation of colour properties and chemical quality parameters of cactus juices. European Food Research and Technology, 216(4), 303–311.
Suzuki, H. (2020). How enzymes Work: From structure to function (2nd ed.). CRC Press.
Teixeira, D. V., Baião, D., Silva, F., Alves, G., Perrone, D., Del Aguila, E. M., & Flosi Paschoalin, V. M. (2019). Betanin, a natural food additive: Stability, bioavailability, antioxidant and preservative ability assessments. Molecules, 24(3), 458. https://doi.org/gnxhfj
Thermo Fisher Scientific. (2020). HAAKE Viscotester C: Instruction Manual.
Ulloa, E. (2017). Oportunidades de comercialización de productos agrícolas incipientes. https://tinyurl.com/26me7om5
Verona-Ruiz, A., Urcia-Cerna, J., & Paucar-Menacho, L. (2020). Pitahaya (Hylocereus spp.): Culture, physicochemical characteristics, nutritional composition, and bioactive compounds. Scientia Agropecuaria, 11(3), 439–453. https://doi.org/gpqjks
Wu, Y., Xu, J., He, Y., Shi, M., Han, X., Li, W., Zhang, X., & Wen, X. (2019). Metabolic profiling of pitaya (Hylocereus polyrhizus) during fruit development and maturation. Molecules, 24(6), 1–16. https://doi.org/nbmb
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2024 Los autores conservan los derechos de autor y otorgan a la revista el derecho de primera publicación, con la obra simultáneamente licenciada bajo una Licencia de Atribución de Creative Commons.
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png)
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Nota: Este resumen contiene un copyright incorrecto debido a problemas técnicos. Los autores que publican en esta revista aceptan los siguientes términos: Los autores conservan los derechos de autor y otorgan a la revista el derecho de primera publicación, con la obra simultáneamente bajo una Licencia de Atribución de Creative Commons que permite a otros compartir la obra con el reconocimiento de la autoría y la publicación inicial en esta revista.
Los contenidos se pueden reproducir citando la fuente según la licencia de Acceso Abierto CC BY 4.0. El almacenamiento automático en repositorios está permitido para todas las versiones. Incentivamos a los autores a publicar los datos originales y bitácoras en repositorios públicos, y a incluir los enlaces en todos los borradores para que los revisores y lectores puedan consultarlos en cualquier momento.
La revista está financiada con fondos públicos a través de la Universidad Estatal a Distancia. La independencia editorial y el cumplimiento ético están garantizados por la Comisión de Editores y Directores de Revistas de la UNED. No publicamos pautas publicitarias pagadas ni recibimos financiamiento de la empresa privada.