ppi 201502ZU4659
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DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA
REVISTA TÉCNICAREVISTA TÉCNICA
“Buscar la verdad y aanzar
los valores transcendentales”,
misión de las universidades en
su artículo primero, inspirado
en los principios humanísticos.
Ley de Universidades 8 de
septiembre de 1970.
“Buscar la verdad y aanzar
los valores transcendentales”,
misión de las universidades en
su artículo primero, inspirado
en los principios humanísticos.
Ley de Universidades 8 de
septiembre de 1970.
VOLUMEN ESPECIAL 2020 No.2
Rev. Téc. Ing. Univ. Zulia. Volumen Especial, 2020, No. 2, pp. 04-110
Rev. Téc. Ing. Univ. Zulia. Volumen Especial, 2020, No. 2, 90-95
Functional beverage based on pitahaya (Hylocereus undatus)
and extracts of lemongrass (Cymbopogon citratus) and basil
(Ocimum tenuiflorum)
Julio Daniel Castro Carranza1* , Luiggii Ricardo Vera Rodríguez1 , Carlos Alfredo
Cedeño Palacios2 , Alex Alberto Dueñas Rivadeneira3
1Maestría en Ingeniería Química, Instituto de Posgrado, Universidad Técnica de Manabí, Avenida Urbina,
Portoviejo,C.P 130104, Ecuador.
2Departamento de Procesos Químicos. Facultad de Ciencias Matemáticas, Físicas y Químicas. Universidad
Técnica de Manabí. Avenida Urbina, Portoviejo, C.P130104, Ecuador.
3Departamento de Procesos Agroindustriales. Facultad de Ciencias Zootécnicas. Universidad Técnica de
Manabí. Avenida Urbina, Chone, C.P130104, Ecuador.
*Autor de correspondencia:ing.quimico.daniel@hotmail.com
https://doi.org/10.22209/rt.ve2020n2a13
Recepción: 29/05/2020 | Aceptación: 21/07/2020 | Publicación: 31/07/2020
Abstract
This research is to elaborate a functional beverage with the following ingredients Hylocereus undatus, Ocimum
tenuiflorum and Cymbopogon citratus extracts. The extracts were obtained by leaching the C. citratus and O. tenuiflorum,
additionally the phytochemical screening was carried out. The antioxidants activity was determined by DPPD and ABTS
methods regarding the phenolic content was determined by Folin-Ciocaltenau method. Subsequently to a beverage based on
H. undatus, different percentages of extracts from the two plant species were added, and the content of phenolic compounds
-1, respectively for the extracts of C. citratus and O. tenuiflorum compared using
Trolox as standard. The phenolic content of the extracts of O. tenuiflorum and C. citratus -1
and the phenolic composites shows differents composition in the beverage as a 33.89, 100.92, 117.58 and 112.86 mg
-1. The results showed that added plant extracts of C. citratus and O. tenuiflorum to a beverage elaborated with
H. undatus increased its phenolic content.
Keywords: antioxidants; bioactivity; medicinal plants; phenolic compounds.
Bebida funcional a base de pitahaya (Hylocereus undatus) y
extractos de hierba luisa (Cymbopogon citratus) y albahaca
(Ocimum tenuiflorum)
Resumen
El objetivo fue elaborar una bebida funcional a base de Hylocereus undatus y extractos de Cymbopogon citratus
y Ocimum tenuiflorum. Se realizaron extractos por medio de lixiviación de C. citratus y O. tenuiflorum, posteriormente se
de compuestos fenólicos mediante el método Folin-Ciocalteau. Posteriormente a una bebida a base de H.undatus, se le
adicionó diferentes porcentajes de extractos de las dos especies vegetales, y se evaluó el contenido de compuestos fenólicos.
-1 y por
-1, respectivamente para los extractos de C. citratus y O. tenuiflorum y fue comparado
utilizando Trolox como estandard. El contenido fenólico de los extractos de O. tenuiflorum y C.citratus fueron de 138,43 y
102,05 mgGAEg-1 y el de la bebida en las cuatro concentraciones fueron de 33,89; 100,92; 117,58 y 112,86 mgGAE-1.
C. citratus y O. tenuiflorum a una bebida a base de H.
undatus aumentó su contenido fenólico.
Palabras clave:antioxidantes; bioactividad; compuestos fenólicos; plantas medicinales.
Rev. Téc. Ing. Univ. Zulia. Volumen Especial, 2020, No. 2, pp. 04-110
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Bebida funcional a base de pitahaya y extractos de hierba luisa y albahaca
Introducción
creciente en la actualidad en muchas partes del mundo,
ante lo cual la industria alimentaria ofrece cada vez
más variedades de productos de alto valor nutritivo y
precios accesibles para la población [1].En la actualidad
existe una gran variedad de alimentos funcionales en el
mercado, pero las bebidas funcionales, son la categoría de
alimentos funcionales más activos debido a su facilidad de
distribución, almacenamiento y su posibilidad de agregar
compuestos bioactivos y nutrientes deseables [2]. Por lo
que el desarrollo de una bebida con actividad funcional
consumidores.
además de aportar valores nutritivos, representan un
colesterol, fuente de aminoácidos esenciales, facilitar
el tránsito intestinal, fortalecer los huesos o contener
agentes antioxidantes [3]. Algunos ejemplos de nuevas
bebidas funcionales están basadas en borojó (Borojoa
patinoi Cuatrec) [4], mangostán (Garcinia x mangostana
anacardo-manzana (Anacardium occidentale
y yacón (Smallanthus sonchifolius (Poepp.) H. Rob.) [5]
tropicales son alimentos bajos en calorías, grasas y
A y vitamina C. Además de sus aportes nutrimentales,
numerosas evidencias, han mostrado que poseen diversos
efectos para el buen funcionamiento de las actividades
largo plazo en la prevención de riesgo de enfermedades
degenerativas crónicas, como enfermedad coronaria,
derrame cerebral, diabetes o ciertos tipos de cáncer [7].
El fruto y las hierbas utilizadas para la
formulación de la bebida funcional fueron selecionadas
pitahaya (Hylocereus undatus (Haw.) Britton & Rose) es
una fuente prometedora de alimentos funcionales ya que
podría servir como antioxidante, antidiabético y antilipasa
[8]; además, es una fuente rica en vitamina c, algunas
también contiene una buena cantidad de caroteno, calcio
Cymbopogon
citratus(DC.) Stapf) y la albahaca (Ocimum tenuiflorum
además de tener actividad antibacteriana, antidiarreica,
cardioprotector [10, 11, 12], lo que los hace un componente
ideal para formular una bebida funcional.
El objetivo fue elaborar una bebida funcional a
base de pitahaya (H. undatus) como fuente de propiedades
nutraceúticas incorporando las propiedades antioxidantes
de los extractos de la hierba luisa (C. citratus) y la albahaca
(O. tenuiflorum).
Metodología
Recolección de materia prima
Se utilizó el fruto de H. undatus y las hojas de C.
citratus y O. tenuiflorum
de Manabí, Ecuador, coordenadas 0°55’00,2” Sur y
80°27’50,6” Oeste, siguiendo la metodología descrita en el
manual de farmacognosia de Cuellar [13].
Preparación de los extractos vegetales
Se utilizaron 100 g de hojas de C. citratus y O.
tenuiflorum, las muestras se lavaron con agua potable, se
desinfectaron y secaron en un secadero con circulación
de aire a una temperatura de 45°C, hasta obtener
una humedad inferior a 12%, la cual fue determinada
utilizando un analizador de humedad, marca Boeco,
modelo BMA I50, se procedió a moler las muestras en un
proporción 1:10 (material seco molinado-agua) a una
temperatura de 55 °C y una velocidad de agitación de
Whatman grado 5, para posteriormente ser envasados en
vegetales mediante los métodos descritos por Anyasor
[14] y por Pérez [15], a los extractos se le realizaron los
análisis de alcaloide (método de Wagner), taninos (ensayo
reductores (método de Benedict), saponina (ensayo de
fueron expresados como concentración relativa de
metabolitos y teniendo en cuenta la siguiente simbología:
Presencia abundante [+++], presencia moderada
[++], presencia leve [+], ausencia [-].
Determinación del contenido fenólico total
El contenido total de fenoles de los extractos
vegetales y posteriormente de las bebidas se determinaron
mediante el método Folin-Ciocalteu, que fue adaptado
mezclaron en un tubo de ensayo previamente esterilizado,
la mezcla se dejó reaccionar y se esperó 5 minutos, luego
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se incubó a temperatura ambiente en la oscuridad durante
1 h. la absorbancia se midió a 725 nm utilizando un
espectrofotómetro UV-Vis GENESYS 180 y los resultados
se expresaron en equivalentes de ácido gálico.
Determinación de actividad antioxidante
Para el ensayo ABTS, el procedimiento siguió el
Se preparó una solución ABTS 7mM y una solución de
persulfato de potasio 2,45 mM, la solución de trabajo se
almacenó en un frasco ámbar a temperatura ambiente
y en oscuridad por 18 horas, este reactivo mantiene su
una lectura de absorbancia en el espectrofotómetro a una
longitud de onda de 734 nm, obteniendo una absorbancia
concentraciones de la muestra, se dejó reaccionar durante
60 minutos en oscuridad, luego se midió la absorbancia a
734 nm usando el espectrofotómetro. El Trolox fue usado
como testigo positivo.
El ensayo de DPPH se realizó de acuerdo al
de metanol, se homogenizó y se dejó reaccionar en la
para posteriormente realizar una lectura de absorbancia
en el espectrofotómetro a una longitud de onda de 517
nm, obteniendo una absorbancia de 0,750 ± 0,005. Se dejó
30 minutos en oscuridad, luego se realizó la lectura de la
absorbancia en el espectrofotómetro a una longitud de
onda de 517 nm. El Trolox fue usado como testigo positivo.
+ y del DPPH+ se
calcularon utilizando la fórmula: Porcentaje de inhibición
(%) = [(A0-A1) / A0] × 100, donde A0 fue la absorbancia
resultados de los métodos ABTS y DPPH se expresaron en
interpolación del análisis de regresión lineal de la curva de
porcentaje de inhibición-concentración.
Producción de la bebida funcional
H. undatus se seleccionaron,
lavaron y se extrajo el meso-endocarpio(pulpa) de ellos.
Posteriormente se preparó la bebida con una proporción
1:1 agua-pulpa de fruta y adicionándole diferentes
porcentajes de extracto vegetal (4,6 y 8%), las bebidas
fueron envasadas en botellas previamente preparadas y
enfriaron y se sometieron a análisis en el laboratorio.
BHC (bebida de H.undatus, testigo), BH4% (bebida de
H.undatus con 4% de extracto vegetal), BH6% (bebida de
H.undatus con 6% de extracto vegetal), BH8% (bebida de
H.undatus con 8% de extracto vegetal) posteriormente se
determinó el contenido fenólico de las muestras mediante
el método de Folin-Ciocalteu.
Diseño experimental y análisis estadísticos
Se utilizó un diseño completamente al azar
(DCA) con trestratamientos y tres repeticiones para cada
uno. Cada tratamiento estuvo formado por un porcentaje
diferente de extracto vegetal (4, 6 y 8%) agregado a la
bebida, este porcentaje estuvo conformado por la mezcla
en una proporción 1:1 volumen-volumen de los dos
extractos vegetales, la variable experimental estudiada fue
el contenido fenólico de la bebida funcional.
Para los análisis estadísticos los valores
medios de cada muestra de la bebida se obtuvieron
de tres repeticiones y se usaron para los análisis
de los tratamientos se calculó mediante la prueba de
como medias ± desviación estándar (DE).
Resultados y discusión
encontrados en los extractos permitieron observar en
ambos extractos una presencia abundante de taninos
y azucares reductores, moderada de fenoles y leve de
en el extracto de O. tenuiflorum
de estos compuestos ha sido demostrada previamente en
otros estudios, por el ejemplo, la existencia de taninos y
fenoles han sido demostradas en extractos de C. citratus
y taninos también han sido demostrado en estudios
previos realizados a O. tenuiflorum [19]; sin embargo, la
saponina no fue encontrada en ambas plantas, esto podría
deberse a factores climáticos, ambientales o el método de
extracción.
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Bebida funcional a base de pitahaya y extractos de hierba luisa y albahaca
Tabla 1:
Cymbopogon citratus y Ocimum tenuiflorum.
Metabolitos secundarios Cymbopogon
citratus
Ocimum
tenuiorum
Alcaloides - +
Taninos +++ +++
Flavonoides + +
Azucares reductores +++ +++
Saponina - -
Fenoles ++ ++
Contenido fenólico total y actividad antioxidante de
los extractos vegetales
El contenido fenólico total de los extractos de
C. citratus y O. tenuiflorum se muestran en la tabla 2. El
contenido fenólico del extracto de O. tenuiflorum(138,43
mg GAEg-1) fue mayor que el reportado en estudios
previos de extractos acuosos de hojas frescas de O.
tenuiflorum (90,4 mg GAE-1) [20] y de forma similar
el contenido fenólico del extracto de C. citratus (102,5
mg GAE-1) fue mayor al reportado en la extracción de
C.citratus en etanol al 40% por 5 h y a 25 °C (67,28 mg
GAE-1) [21], estas diferencias podrían deberse al método
de extracción y al solvente utilizado, o a las diferentes
propiedades de las muestras debido a las diferencias
edafoclimáticas. En estudios anteriores se ha estimado
que un contenido fenólico total mayor a 20 mgGAE-1 de
solido seco se puede considerar notablemente alto [22],
C. citratus
y O. tenuiflorum obtenidos fueron una buena fuente
de compuestos fenólicos y un potencial aditivo para la
formulación de bebidas funcionales.
C.
citratus y O. tenuiflorumbasados en los ensayos de ABTS
CI50 para el ensayo de ABTS fueron de 15,143 y 10,213
-1 y para el ensayo de DPPH fueron de 36,673 y
-1, respectivamente para C. citratus y O.
tenuiflorum, el Trolox como testigo positivo tuvo un valor
de CI50 menor en comparación con los obtenidos por los
extractos analizados en ambos ensayos. Examinando los
resultados por los métodos de ABTS y DPPH de C. citratus
y O. tenuiflorum, podría proponerse que esta última tiene
mayor actividad antioxidante que el C. citratus ya que
tuvo valores de CI50 más bajos [23], esta comparación fue
similar a la que hubo en el contenido fenólico de las dos
muestras, por lo que se podría sugerir que el contenido
fenólico tuvo una relación directa con la actividad
antioxidante de los extractos, este tipo de relación también
fue observado en estudios previos [24].
El CI50 para el ensayo ABTS se calculó por
C. citratus y el O. tenuiflorum,
respectivamente y del mismo modo se calculó el CI50 para
C. citratus y
O. tenuiflorum.
Tabla 2.Resultado del contenido fenólico y actividad
antioxidante por los métodos.ABTS Y DPPH de los
extractos vegetales.
Extracto
Contenido
fenólico.
(mg GAE·g.1)
ABTS
(CI50
µg·mL.1)
DPPH
(CI50
µg·mL-1)
Cymbopogon citratus 102,05 15,143 36,673
Ocimum tenuiorum 138,43 10,213 16,793
Trolox - 2,599 5,224
Figura 1. ABTS actividad inhibitoria de los extractos de C.
citratus (A) y O. tenuiflorum (B).
Figura 2. DPPH actividad inhibitoria de los extractos de
C. citratus (A) y O. tenuiflorum (B).
Contenido fenólico total de la bebida
El análisis estadístico mostró que el contenido
fenólico de las bebidas con diferentes porcentajes de
muestras conformaron 4 grupos homogéneos compuestos
en la tabla 3 presentan un aumento en el contenido
fenólico de la siguiente manera: BHC < BH4% < BH8%
< BH6%, con valores de 33,89; 100,92; 117,58; 112,86
-1, se observó
Rev. Téc. Ing. Univ. Zulia. Volumen Especial, 2020, No. 2, pp. 04-110
94 Castro-Carranza y col.
que se adicionó el extracto vegetal, este aumento también
se reportó en otros estudios que de manera similar
adicionaron un extracto determinado para aumentar el
contenido fenólico [25], además este resultadofue similar
a otras bebidas reportadas anteriormente como el jugo
de limón con adición de concentrado de aronia al 2,5%
-1) [26] y una bebida producida con
-1) [27]; por
otro lado, se observó que la concentración de contenido
fenólico empezó a bajar a partir de BH8%, esto sepodría
deber a la interacción de los compuesto químicos propios
de la bebida de H. undatus y los extractos vegetales
adicionados.
Tabla 3.Contenido fenólico de la bebida a base de
Hylocere usundatus y extractos vegetales.
BHC BH4% BH6% BH8%
Contenido fenólico
(mgGAE·100mL-1)33,90±1,27a100,92±2,10b117,59±0,84d112,86±0,11c
Conclusiones
En este estudio, se analizaron los extractos
de Cymbopogon citratus y Ocimum tenuiflorum. De los
extractos tienen un contenido fenólico y capacidad
antioxidante notablemente alto, lo que los hace una
fuente prometedora paracontribuir a las industrias
farmacéuticas, alimentarias y a los efectos protectores
sobre la salud humana.
Por otro lado, la adición de extractos de
Cymbopogon citratus y Ocimum tenuiflorum pueden ser
utilizadas para aumentar la concentración de contenido
fenólico de una bebida de Hylocereusundatus y así
aumentar sus propiedades antioxidantes, estos extractos
ingredientes para la formulación de bebidas funcionales,
esto podría proporcionar nuevas formas de elaboración
de alimentos con propiedades funcionales mejoradas y así
mejorar la salud y calidad de vida de los consumidores.
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en Julio de 2020, por el Fondo Editorial Serbiluz,
Universidad del Zulia. Maracaibo-Venezuela
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