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Caracterización parcial del chilacayote (Cucurbita ficifolia Bouché), como alternativa de uso industrial para la región Cañada de Oaxaca

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The characterization of wild raw materials in Mexico leads to the possibility of finding biologically important sources for human consumption or for potential use in industry. Chilacayote (Cucurbita ficifolia), belonging to the Cucurbitaceae family, is a rarely used product in Mexico because its characteristics and biological attributes are unknown. The objective of this study was to obtain and characterize the flour obtained from the chilacayote fruit. Chemical components as well as physicochemical and technological functional properties of the flour were determined. Physical characteristics of the chilacayote were: weight 6.40 kg, flesh 5.07 kg and seeds 0.24 kg. The nitrogen-free extracts had the largest presence of chemical components (31.46%) in the flour. The particle size in the flour was less than 150 μm, with a pH of 6.6 and water activity (aw) of 0.30 at a temperature of 26.6°C. The values obtained for the biological and functional technological properties of the chilacayote flour show its possible use as a complement or enrichment of other flours and demonstrate its potential for processing and use in the food industry.
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Temas de Ciencia y Tecnología vol. 22 número 66 Septiembre - Diciembre 2018 ISSN 2007-0977 pp 3 - 12
Ensayos
The characterization of wild raw
materials in Mexico leads to the possibility
of finding biologically important sources for
human consumption or for potential use in
industry. Chilacayote (Cucurbita ficifolia),
belonging to the Cucurbitaceae family, is
a rarely used product in Mexico because its
characteristics and biological attributes are
unknown. The objective of this study was to
obtain and characterize the flour obtained
from the chilacayote fruit. Chemical
components as well as physicochemical
and technological functional properties
of the flour were determined. Physical
characteristics of the chilacayote were:
weight 6.40 kg, flesh 5.07 kg and seeds
0.24 kg. The nitrogen-free extracts had the
largest presence of chemical components
(31.46%) in the flour. The particle size
in the flour was less than 150 μm, with
a pH of 6.6 and water activity (aw) of
0.30 at a temperature of 26.6°C. The
values obtained for the biological and
functional technological properties of the
chilacayote flour show its possible use
as a complement or enrichment of other
flours and demonstrate its potential for
processing and use in the food industry.
La caractérisation des matières
premières sauvages au Mexique donne
la possibilité de trouver des sources
biologiquement importantes pour
l’alimentation humaine ou avec un potentiel
d’utilisation industrielle. La courge de
Siam (Cucurbita ficifolia) appartient à
la famille des cucurbitacées, c’est un
produit peu utilisé au Mexique car on
connait peu ses caractéristiques et ses
potentialités biologiques. Lobjectif de cette
étude est de caractériser la farine obtenue
à partir du fruit de la courge de Siam.
On a déterminé les attributs physiques
du fruit et l’obtention de la farine à partir
de la pulpe. La farine est caractérisée
par ses composants chimiques, physico-
chimiques et ses propriétés fonctionnelles
technologiques. Les caractéristiques
physiques de la courge de Siam sont :
poids 6,40 kg, pulpe 5,07 kg et graines
0,24 kg. Les extraits libres de nitrogène
sont les composants chimiques présents en
plus grand pourcentage (31,46%) dans la
farine. La taille de particule dans la farine
est de moins de 150 μm, avec un pH de
6,6 et une activité de l’eau (aw) de 0.30
à une température de 26.6°C. Les valeurs
obtenues pour les propriétés fonctionnelles
biologiques y technologiques de la farine
de courge de Siam permettent de penser
à son utilisation pour compléter ou enrichir
d’autres farines. Elles montrent également
son potentiel pour être produite et utilisée
dans l’industrie alimentaire.
La caracterización de materias primas
silvestres en México genera la posibilidad
de encontrar fuentes biológicamente
importantes para alimentación humana
o con potencial de utilización para
la industria. El chilacayote (Cucurbita
ficifolia), perteneciente a la familia de
las cucurbitáceas, es un producto poco
utilizado en México por desconocerse
sus características y potencialidades
biológicas. El objetivo del presente
estudio fue obtener y caracterizar harina
a partir del fruto de chilacayote. Se
determinaron los atributos físicos del fruto
y la obtención de harina de la pulpa. La
harina se caracterizó en cuanto a sus
componentes químicos, físico-químicos
y propiedades funcionales tecnológicas.
Las características físicas del chilacayote
fueron: peso 6.40 kg, pulpa 5.07 kg
y semillas 0.24 kg. Los extractos libres
de nitrógeno fueron los componentes
químicos presentes en mayor porcentaje
(31.46%) en la harina. El tamaño de
partícula en la harina fue menor de 150
μm, con pH de 6.6 y actividad de agua
(aw) de 0.30 a temperatura de 26.6°C.
Los valores obtenidos en las propiedades
funcionales biológicas y tecnológicas de
la harina de chilacayote, permiten pensar
en su utilización como complemento o
enriquecimiento de otras harinas y denotan
su potencial para ser procesada y utilizada
en la industria alimentaria.
Resumen Abstract Résumé
Caracterización parcial del chilacayote (Cucurbita
ficifolia Bouché), como alternativa de uso industrial
para la región Cañada de Oaxaca
Recibido: 10-01-2018 Aceptado: 04-05-2018 (Artículo Arbitrado)
Palabras clave: Cucurbitaceae, composición química, características físicas, características
funcionales tecnológicas
Keywords: Cucurbitaceae, chemical composition, physical characteristics, functional and tech-
nological characteristics
Mots-clés: Cucurbitacées, composition chimique, caractéristiques physiques, caractéristiques
fonctionnelles technologiques.
1, 2, 3Universidad del Papaloapan, Campus
Loma Bonita
Correspondencia:
1carolina_ibq210780@hotmail.com
C. Antonio-Estrada1
M.A. Sánchez Hernández2
J.P. Alcántar Vázquez3
Temas de Ciencia y Tecnología | Septiembre - Diciembre 2018 ISSN 2007-0977 Ensayos
4
Introducción
La alimentación humana equilibrada es un tema que
ha quedado en segundo término debido a que las
personas se preocupan más por satisfacer sus necesi-
dades de ingesta, consumiendo comidas rápidas sin
saber si aportan algún beneficio a su organismo (Ri-
vera, 2007; Barrera et al., 2013). Por otro lado, las per-
sonas que habitan en sitios alejados de las ciudades,
por diversas razones no cuentan con una variedad
de alimentos que cubran sus necesidades biológicas
(González, 2007), o bien no utilizan los productos y
subproductos de los cultivos con que cuentan por
desconocimiento de los beneficios que éstos apor-
tan, basando su dieta en granos y semillas (Crocker
et al., 2004).
Lo anterior ha propiciado la búsqueda de
alimentos seguros desde el punto de vista biológico,
tales como materias primas naturales con cualidades
nutricionales importantes para el organismo con bue-
nas características físicas, químicas y funcionales tec-
nológicas para su procesamiento; además que estén
disponibles y económicamente al alcance de toda la
población (Rubio, 2008). Lo anterior, ha dado pauta
para el análisis bioquímico de aquellas materias pri-
mas ya conocidas por las personas, pero muy poco o
no estudiadas como es el caso del chilacayote.
El chilacayote, es una planta rastrera-trepado-
ra, perteneciente a la familia cucurbitácea (Delgado
et al., 2014; Cerón et al., 2010). Se conoce desde tiem-
pos remotos y se distribuye en varios países inclu-
yendo México, donde se cultiva en comunidades ru-
rales y marginadas del estado de Oaxaca. Su fruto se
utiliza para elaborar dulces regionales (Nieto, 2003),
o para alimentar animales domésticos; en general, es
poco utilizado como alimento en donde se cultiva, ya
que es una materia prima poco conocida en cuanto a
sus características químicas y funcionales se refiere,
dado que en la actualidad existe poca información
de los beneficios que esta cucurbita podría aportar a
la alimentación humana o de sus características tec-
nológicas.
En relación con la utilización del chilacayote,
sólo se mencionan algunos efectos y aplicaciones
secundarias, como el uso de las cucúrbitas para por-
tainjertos en el cultivo del melón (Traka et al., 2000),
la presencia de enzimas proteolíticas en la pulpa en
general de algunas calabazas (Curotto et al., 2001) y
el efecto hipoglucemiante del jugo evaluado en ratas
diabéticas (Alarcon et al., 2002; Xia y Qin, 2006).
La familia cucurbitácea, a la cual pertenece
el chilacayote, son en general cultivos poco estudia-
dos y en consecuencia, poco aprovechados en la in-
dustria y la alimentación humana, lo que sugiere la
necesidad de realizar estudios cualitativos y cuantita-
tivos que ayuden a identificar y conocer compuestos
específicos, propiedades y beneficios que brinde el
fruto del chilacayote al organismo humano y con ello,
lograr un aprovechamiento tanto biológico como in-
dustrial de esta especie; además de añadirle un valor
económico para las comunidades que la cultivan. De-
bido a lo anterior, el presente trabajo se planteó como
objetivo realizar la caracterización física de los frutos
del chilacayote, la obtención de la harina a partir de
la pulpa del fruto y su caracterización química, físico-
química y funcional tecnológica, con la finalidad de
conocer su composición y características principales
para uso semi-industrial.
Materiales y métodos
El estudio se llevó a cabo en el laboratorio Químico-
Biológico de la Universidad del Papaloapan campus
Loma Bonita, Oaxaca, durante los meses de septiem-
bre 2014 a marzo 2015, utilizando una colección de
120 chilacayotes adquiridos en el mercado local de
Huautla de Jiménez, Oaxaca; municipio ubicado en
la región Cañada del estado de Oaxaca, con coorde-
nadas geográficas de 18° 07' 50” N, 96° 50' 35” O y una
altura media de 1575 msnm.
La metodología inició con la caracterización
física de los frutos de chilacayote, determinando:
peso, color, forma (Pérez et al., 1997; Palomino et al.,
2010), apariencia externa, longitud y grosor (Pérez et
al., 1997; Ganga y Corke, 1999). Se homogeneizaron
los frutos por tamaño para obtener doce muestras de
diez frutos cada una. Para obtener la harina a partir
de la pulpa de los frutos de chilacayote, se utilizó la
técnica descrita por Gutiérrez y Schulz (1992); Ganga
y Corke, (1999), con modificaciones realizadas para
esta materia prima, las cuales consistieron en la ex-
tracción de la pulpa, troceado, homogeneizado, fil-
trado y secado a una temperatura de 55 °C (Figura
1). Para el secado se utilizó un horno marca Scorpion
Scientific (aire forzado). La temperatura de secado
se eligió con base en resultados preliminares, donde
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a 55 °C las características sensoriales de apariencia
tales como color y olor de la pulpa seca resultaron
las más aceptables (Costell, 1981). En esta etapa, se
determinaron parámetros físicos de los chilacayo-
tes: peso total de semillas, contenido de jugo y pulpa
(Pérez et al., 1997; Ganga y Corke, 1999).
Las características químicas de la harina se
determinaron de la siguiente manera: humedad (mé-
todo 925.09: AOAC, 1997), cenizas (método 923.03:
AOAC, 1997), contenido de lípidos (método 920.39:
AOAC, 1997) y proteínas (método 954.01: AOAC,
1997). La fibra cruda se cuantificó a partir de harina
desengrasada, con base en el método descrito por
Tejeda (1992), la cual consiste en tratar la muestra
con ácido nítrico tricloroacético y acético, su fil-
tración y cuantificación por calcinación. El extracto li-
bre de nitrógeno se determinó por diferencia al restar
a 100 los componentes químicos anteriores.
La actividad de agua (aw) de la harina se deter-
minó utilizando un higrómetro electrónico aqualab
3TE (Decagon Devices, Pullman, Washington, USA)
en una muestra de 5 g. El pH se midió con un po-
tenciómetro con electrodo de vidrio, calibrado con
solución buffer, a una solución al 1% m/v de harina
de pulpa de chilacayote/agua destilada, a tempera-
tura de 35°C. Para el tamaño de partícula en la ha-
rina, se utilizó el método de análisis granulométrico
por tamizado, el cual consistió en hacer pasar 300 g
de muestra a través de una serie de cinco tamices
con diferente número de malla: 35, 50, 60, 80 y 100.
Después de 15 minutos se pesaron las fracciones re-
tenidas en cada uno de los tamices, cuantificándose
los porcentajes de retención (Fernández et al., 2008).
Las propiedades funcionales tecnológicas de la ha-
rina: solubilidad en agua, capacidad de absorción de
agua, factor de hinchamiento (Guízar et al., 2008),
capacidad de absorción de aceite (Beuchat, 1977),
capacidad emulsificante (Chau et al., 1997) y capa-
cidad de formación de espuma (Bencini, 1986) se
realizaron a temperatura ambiente (35 ± 1°C) coinci-
diendo en general con las metodologías descrita por
Ramírez y Pacheco (2009).
Con la finalidad de identificar de forma prelimi-
nar las posibles diferencias de la harina de chilacayo-
te con una harina convencional, se realizó una com-
paración entre la harina de pulpa de chilacayote y la
harina comercial de trigo mediante espectroscopía
Caracterización parcial del chilacayote ....
Figura 1. Metodología utilizada en la obtención de la harina de pulpa de chilacayote.
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de absorción infrarroja, utilizando el equipo Spec-
trum Two 87144, Perkin Elmer.
Los datos obtenidos se analizaron con el paquete es-
tadístico SAS (SAS, 2010), se calcularon la media y la
desviación estándar para los resultados obtenidos por
triplicado de cada muestra en cada determinación.
Resultados y discusión
Derivado de los análisis realizados se encontró que
los chilacayotes son de forma ovoide-redondeada
con textura externa lisa, cáscara de color crema con
manchas alargadas en verde más intenso, o bien cás-
cara de color crema con vetas cortas blancas (Figura
2). La parte interna de los frutos mostraron color
blanco con hilos gruesos entrelazados del mismo
color y semillas de color crema, café o negras. Estos
resultados concuerdan con algunas características
encontradas por Delgado et al. (2014) para esta mis-
ma especie de planta cultivada en el norte del Perú.
Es importante indicar que esta variabilidad en
coloración obedece a que en México, pese a que es
uno de los principales poseedores de la diversidad
genética de calabazas, no existen variedades mejo-
radas de chilacayote acordes a las necesidades de
los agricultores en las diferentes regiones agrícolas
(Cerón et al., 2010). Delgado et al. (2014) efectuaron
una caracterización de cucurbitáceas y reportaron
para C. ficifolia Bouché una gran diversidad mor-
fológica en diferentes accesiones, dicha variabilidad
ocurrió principalmente en forma, tamaño, color de
frutos y semillas, encontrando que el color principal
de la cáscara varió de crema y blanco hasta verde, y
el secundario fue mayormente blanco con jaspeado
sobre los frutos verdes, siendo dominante el carácter
suave de la cáscara sobre el rugoso que se comporta
como un carácter poco frecuente en la especie.
Las características físicas de los frutos de chi-
lacayote se presentan en la Tabla 1. El peso prome-
dio de los frutos fue de 6.40 ± 1.58 kg. Con base en
los resultados obtenidos, los chilacayotes se pueden
clasificar en medianos con peso promedio de 5.4 ±
0.7 kg y porción comestible (pulpa sin semillas) de
4.3 ± 0.3 kg y en grandes de 8.3 ± 0.7 kg con porción
comestible de 6.6 ± 0.7 kg.
Las características físicas muestran que esta
especie presenta un rendimiento alto en cuanto a
la parte comestible, ya que el peso de la pulpa fue
del 79%. Así mismo la pupa, cantidad de jugo y semi-
llas, son altos en comparación con otras especies no
convencionales propuestas para la obtención de ha-
rinas tales como la malanga (Colocasia esculenta L.
Schott) con peso promedio de 1 kg (Palomino et al.,
2010), la papa criolla (Solanum phureja) 0.038 kg (Bu-
itrago et al., 2004) y el camote (Dioscorea spp.) con
un peso de 0.4 a 0.9 kg (Guízar et al., 2008).
La Figura 3 presenta la cinética de secado para
la pulpa de chilacayote. El porcentaje de humedad
inicial fue de 88.8%, la cual disminuyó un 3.4% duran-
te la primera hora de secado, registrándose una hu-
medad del 85.8%. Durante la segunda hora de secado
la humedad promedió 76.4% lo que dio equivalencia
a una reducción de 14%. Después de tres horas de
secado la humedad fue de 24%, lo que explica una
pérdida de 72.9% de agua en relación con la muestra
inicial. Para la hora 4 y 5 se obtuvieron disminuciones
en humedad de 3.8 y 3.2%, respectivamente, lo que
representó una pérdida de humedad de 95.7 y 96.4%
en la muestra original. Durante las 2 horas siguientes
la humedad de secado de la muestra no varió, por lo
que se consideró un tiempo de secado de 5 horas, ya
que, a partir de este tiempo, la pulpa de chilacayote
presentó un porcentaje de humedad constante, mo-
mento en que puede ser transformada en harina y
tener una vida útil larga (Badui, 2013).
Figura 3. Cinética de secado de pulpa de chilacayote
(Cucurbita ficifolia B.) a 55°C
Figura 2. Características físicas externas de los frutos de chilacayote (Curcubita
ficifolia Bouché) cultivados en la región Cañada, Oaxaca, México.
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Muestras* Peso
(kg) Longitud
(cm) Anchura
(cm) Peso cáscara
(kg) Pulpa
(kg) Peso Semillas
(kg) Vol. Jugo
(L)
1 6.38 27.80 22.80 1.49 4.56 0.32 4.00
2 8.45 29.00 21.00 2.00 5.97 0.48 4.22
3 5.85 30.00 20.00 0.98 4.41 0.46 3.45
4 6.32 27.00 23.70 0.97 5.10 0.26 4.10
5 8.85 36.60 24.40 1.08 7.50 0.27 4.84
6 4.76 25.60 21.90 0.79 3.79 0.18 3.31
7 4.98 25.50 21.20 0.67 4.11 0.21 2.06
8 8.78 33.20 25.60 1.45 7.07 0.26 5.00
9 5.74 32.90 18.90 0.99 4.60 0.16 3.30
10 7.20 35.10 21.50 1.10 5.95 0.15 3.55
11 4.87 26.00 21.00 0.65 4.16 0.06 2.43
12 4.64 28.20 18.20 0.88 3.68 0.09 3.42
PROMEDIO 6.40 29.74 21.68 1.09 5.07 0.24 3.64
DS 1.58 3.837 2.17 0.39 1.06 0.13 0.87
Tabla 1. Resultados de la caracterización física de muestras de frutos de chilacayote ( Cucurbita ficifolia).
* Cada muestra representa el promedio de 10 chilacayotes analizados.
DS: Desviación estándar.
*Extracto Libre de Nitrógeno, Calculado por diferencia.
**ARD: azúcares Reductores Directos.
1Escobar, 2009; 2 Techeira et al., 2014; 3Vielma y Medina, 2006.
NE: No especificado.
Como se observa en la Tabla 2, la com-
posición química de la harina de pulpa de chilacayo-
te, demuestra que los compuestos libres de nitróge-
no, en donde los carbohidratos son el componente
principal, son las biomoléculas que representan el
mayor porcentaje presente con un valor de 31. 5%,
porcentaje mayor que en otras fuentes de harina no
convencionales como la obtenida de cotiledón de la
leguminosa algarrobo (Prosopis chilensis) con 17.7%
(Escobar et al., 2009) y la de lombriz con 3.9% (Viel-
ma y Medina, 2006).
Componente
% Presente
Chilacayote
(Cucurbita cifolia)Trigo1
(Triticum spp.) Cotiledón de algarrobo1
(Prosopis chilensis)Yuca blanca2
(Manihot esculenta C.) Lombriz3
Eisenia foetida
Humedad 3.2 ± 0.0 9.0 ± 0.1 6,3 ± 0.0 5.93 ± 0.22 13.5 ± 0.1
Cenizas 4.9 ± 0.1 0.6 ± 0.0 4.3 ± 0.1 2.03 ± 0.02 6.0 ± 0.8
Proteínas 0.4 ± 0.1 9.2 ± 0.1 63.6 ± 0.1 1.8 ± 0.15 61.8 ± 0.2
Lípidos 0.3 ± 0.3 1.1 ± 0.4 10.2 ± 0.2 0.34 ± 0.05 11.1 ± 0.2
Fibra cruda 22.7 ± 0.0 0.6 ± 0.0 4.2 ± 0.1 10.61 ± 0.05 3.7 ± 0.4
ELN* 31.5 88.5±0.4 17.7±0.7 79.29 3.9 ± 0.3
ARD** 5.7 ± 0.3 NE NE NE NE
El porcentaje de humedad en la harina de pulpa
del chilacayote, fue de 3.2%, valor que relaciona una
actividad de agua baja (aw), que en este caso resultó de
0.3 ± 0.0 a temperatura de 26.6 ± 0.1°C, característica
importante que coloca a esta harina como un alimento
no perecedero y estable durante el almacenamiento,
aún a temperatura ambiente (Baudi, 2013). En la
Arracacha (Arracacia xanthorriza) García et al.
(2007) estudiaron la estabilidad de las características
funcionales durante 90 días bajo condiciones de bajo
contenido de humedad (5.8%), demostrando una baja
actividad de agua (0.46).
Tabla 2. Compraración de componentes químicos entre harina de pulpa de chilacayote (Cucurbita ficifolia) y harina de otras fuentes.
Caracterización parcial del chilacayote ....
Temas de Ciencia y Tecnología | Septiembre - Diciembre 2018 ISSN 2007-0977 Ensayos
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El contenido de cenizas (4.9%), es un indicador
de la biodisponibilidad de minerales existentes,
sugiriendo que en los terrenos de la región cañada esa
presencia es alta y que su absorción por las cucurbitas
es bastante eficiente, al presentarse en alta proporción
en tejido vegetal. Dicho valor se considera elevado si
se compara con los resultados encontrados en otras
harinas vegetales, tales como la malanga (2.6%)
(Palomino et al., 2010), yuca blanca (2.0 ± 0.02%)
(Techeira et al., 2014), maíz (1.2-1.4%) (Flores et al.,
2002), frijol (1.9%) (Granito et al., 2003) y trigo (0.6%)
(Escobar et al., 2009), lo que ubica a la harina de pulpa
de chilacayote como una fuente alta de minerales.
Aunque en cantidad menor que en otras
fuentes propuestas y estudiadas para la obtención de
harina, como el mapuey (Dioscorea trifida) (Bou et al.,
2006), la yuca (Manihot esculenta Crantz) (Benitez et
al., 2008) y la lombriz (Eisenia foetida) (Vielma, 2006),
las proteínas (0.4 ± 0.1) y los lípidos (0.3 ± 0.3), están
presentes en la harina de pulpa de chilacayote, lo cual
aumenta su valor biológico, debido a que las proteínas,
polímeros formados de aminoácidos esenciales,
poseen propiedades nutrimentales que ayudan en
el crecimiento y funciones vitales de quienes las
consumen. Así también, las proteínas confieren
ciertas características tecnológicas importantes para
el procesado de alimentos, tal como la reacción
de maillard (reacción entre el grupo amino del
aminoácido de una proteína y un azúcar reductor)
(Badui, 2013), indispensable en panificación.
Por otra parte, se ha indicado que los lípidos
de fuentes naturales como los aceites, pigmentos
y algunas vitaminas (Laguna et al., 2009), aportan
energía y buenos beneficios al organismo, ya que
participan en los sistemas de transporte de nutrientes,
son componentes de las membranas celulares,
mejoran la textura de los alimentos y mantienen
estable la temperatura del organismo al ser malos
conductores del calor (Badui, 2013). Esto posiciona a
la harina de pulpa de chilacayote como un alimento
funcional tanto desde el punto de vista biológico como
tecnológico.
La cantidad de carbohidratos presentes en la
harina, en comparación con los demás componentes,
le agrega calidad biológica a la harina de chilacayote,
ya que estas biomoléculas son una fuente natural
importante de energía en el organismo. En este
sentido, los azúcares reductores directos presentes
en la harina de chilacayote (5.7 ± 0.3%), superan a los
encontrados en otras fuentes naturales como la pera
(2.4%), ciruela (4.0%), fresa (2.6%) y chabacano (2.0%)
(Hasbún et al., 2009). Esto indica la funcionalidad
biológica de la harina en estudio, ya que la glucosa es
el principal monosacárido utilizado por los animales
incluyendo al hombre, en la generación de ATP a nivel
celular (Laguna et al., 2009).
La cantidad de fibra cruda que incluye celulosa
y lignina, aunque son compuestos insolubles por
los monogástricos, realizan una función fisiológica
importante en el tránsito intestinal y evacuación, lo
cual aporta un valor más a la harina de chilacayote,
cuyo valor encontrado fue de 22.7 + 0.0%, resulta ser
mayor que la fibra presente que en otras fuentes como
la piña (13.7 + 0.0%) (Ramírez, 2009), el trigo con 0.6%
(Escobar et al., 2009), la yuca 10.6% (Techeira et al.,
2014) y la lombriz (3.7 + 0.4%) (Vielma, 2006).
El 31.5% restante, corresponde por diferencia
a los compuestos libres de nitrógeno, en donde los
carbohidratos digeribles, algunas vitaminas y demás
compuestos orgánicos solubles no nitrogenados,
como la fibra soluble (pectinas, hemicelulosa, gomas),
almidón, disacáridos y algunos oligosacáridos están
representados (Laguna et al., 2009). Este porcentaje
encontrado resultó mayor que el cuantificado en otras
fuentes no convencionales de harinas como la yuca
(<10.61%) (Techeira et al., 2014), harina de cotiledón
de algarrobo (<4.2%) (Escobar et al., 2009), mapuey
blanco (<0.01%) (Bou et al., 2006) y en algunas frutas
como la piña (2.0 + 0.04%), guayaba (11 + 0.0%) y
guanábana (8.9 + 0.7%) (Ramírez, 2009). Esto coloca
a la harina de chilacayote como un alimento funcional
biológico, ya que estos componentes son importantes
en la alimentación humana al ayudar en el buen
funcionamiento y salud de todo organismo (Plaza et
al., 2012).
Los valores de retención de harina en tamices
de malla número 35, 50, 60, 80 y 100 fueron de 4.5, 5.4,
8.1, 13.1 y 26.6%, respectivamente, mientras que el valor
de partículas finas (<150 μm) fue de 45.7%, porcentaje
similar al obtenido en harinas convencionales como la
de maíz (Fernández et al., 2008). Lo anterior demuestra
la baja resistencia de la pulpa de chilacayote a la
trituración, característica físico-química requerida
en la industria para la transformación de materias
Temas de Ciencia y Tecnología | Septiembre - Diciembre 2018 ISSN 2007-0977 9
primas en partículas finas y obtención de harina. Esta
característica es una de las principales que determinan
las propiedades químicas, fisicoquímicas y reológicas
(viscosidad) de algunos productos (Bello et al., 2002),
principalmente en la panificación.
Srinivasan (2010) y Badui (2012), mencionan
que las características funcionales tecnológicas son
parámetros importantes de las harinas para su uso a
nivel industrial. En este sentido, su determinación y
análisis en la harina de pulpa de chilacayote mostró
que a un pH 6.6 no presenta capacidad emulsificante
(Tabla 3), lo cual coincide con la mayoría de las
harinas con contenido de lípidos bajos como en
este caso. Sin embargo, la utilización de este tipo de
harinas en la elaboración de productos no representa
una desventaja, pues a nivel industrial se utilizan
emulsificantes (Pasquel, 2001).
Para el factor de hinchamiento se obtuvo un
valor de 4.0 + 0.0 mL/g, valor que hace considerar
a la harina de chilacayote con alto potencial para la
industria de la panificación. Por su parte, la solubilidad
(1.29 ± 0.02%) y capacidad de absorción de agua (0.35
Propiedad funcional tecnológica Resultado
Índice de solubilidad en agua (%) 1.29 ± 0.02
Capacidad de absorción de agua (%) 0.35 ± 0.04
Capacidad de absorción de aceite (%) 0.13 ± 0.01
Capacidad emulsicante (%) No se detectó
Capacidad de formación de espuma (%) 1.90 ± 0.01
Factor de hinchamiento (mL/g) 4.00 ± 0.01
Tabla 3. Características funcionales tecnológicas de la harina de pulpa de
chilacayote.
* El resultado en cada propiedad representa el promedio de tres determinaciones
realizadas ± desviación estándar.
± 0.04%), indican que la harina de pulpa de chilacayote
puede utilizarse en la elaboración de productos
base agua, o bien para alimentos que requieran baja
humedad como son galletas y panes integrales.
La capacidad de absorción de aceite fue de 0.13
± 0.01. Este valor se considera bajo, lo que indica que
tiene potencial en la elaboración de alimentos fritos, ya
que los productos obtenidos, tendrían buena textura
y apariencia física al no absorber cantidades altas de
aceite (Hasbún et al., 2009). En cuanto a la capacidad
de formación de espuma (capacidad para retener y
aumentar el volumen), el valor fue de 1.90 + 0.01%,
indica que la harina en estudio puede emplearse en
la elaboración de productos que requieren volumen,
como son los helados y merengues, entre otros (Badui,
2012).
Al efectuar la comparación de espectros entre
la harina de chilacayote y la harina comercial de
trigo (Triticum aestivum), se observó una variación
en los componentes en el intervalo de longitud de
onda de 1200-1600 nm (Figura 4). De acuerdo con
algunos autores (Skoog et al., 2001; Kenneth, 2001),
la diferencia es mínima, ya que los valores en el
aspecto y distribución de los picos encontrados en la
región de la huella dactilar (600 a 1200 nm), indican
pequeñas diferencias en estructura y constitución
de las moléculas presentes. Las diferencias mínimas
observadas en la distribución de los picos en esta
región, hace evidente la identidad de los compuestos
presentes en las harinas comparadas (Mondragón,
2011).
Figura 4. Comparación de espectros IR de la harina de pulpa de chilacayote (Cucurbita ficifolia Bouché) (espectro inferior) y harina de
trigo (Triticum spp.) (espectro superior).
Caracterización parcial del chilacayote ....
Temas de Ciencia y Tecnología | Septiembre - Diciembre 2018 ISSN 2007-0977 Ensayos
10
Conclusiones
Las características químicas, físico-químicas y
tecnológicas encontradas en la harina de pulpa de
chilacayote, hacen de esta materia prima un alimento
funcional biológico con características potenciales de
uso para ser procesada en la industria alimentaria,
ya sea como base o aditivo para enriquecer otras
harinas ya existentes. Además, sus características
químicas hacen que cumpla con los parámetros de
humedad y tamaño de partícula establecidos por los
organismos encargados de vigilar la calidad de harinas
para consumo humano (NOM-247-SSA1-2008; CODEX
STAN 152-1985).
Agradecimientos
Se agradece a la Universidad del Papaloapan por el
apoyo brindado en la realización del trabajo (FO-
UNPA/0032/14).
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Los metabolitos secundarios presentes en los extractos etanólicos y clorofórmicos de los frutos y hojas de Cucurbita ecuadorensis H.C. Cutler & Whitaker, una especie endémica de los bosques secos de la costa de Ecuador, fueron alcaloides, flavonoides, taninos, triterpenos, esteroles y cumarinas, mientras que las quinonas, antraquinonas y saponinas estuvieron ausentes. El mesocarpio del fruto de esta especie presentó contenidos de 9.19 ± 0.25 g de carbohidratos totales/ 100 g de peso seco, 14.90 ± 0.30 g de lípidos totales/ 100 g de peso seco y 3.39 ± 0.08 g de proteínas totales/ 100 g de peso seco, respectivamente. El mayor contenido fenólico fue para el extracto etanólico de los frutos con 20.82 ± 0.87 mg de GAE /g de extracto seco. El mayor contenido de flavonoides totales fue para el extracto etanólico de los frutos con 134.36 ± 0.34 mg de CE/ g de extracto seco. El extracto etanólico del fruto revelo la mayor capacidad antioxidante con IC50= 1.90 mg/mL. Todos los extractos evaluados de esta especie, no presentaron actividad antibacteriana contra Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Vibrio parahaemolyticus, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis subsp. spizizenii y Listeria monocytogenes. En base a estos resultados, los frutos de C. ecuadorensis se los puede considerar como un suplemento nutricional con un potencial antioxidante natural.
Article
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Con base en el concepto de vulnerabilidad alimentaria se analizan las implicaciones que, en los últimos veinticinco años, ha tenido la política agroalimentaria de México en el acceso sustentable de la población a una alimentación suficiente, nutritiva y saludable. Este análisis considera tanto factores de orden natural (diversidad genética, cambio climático y degradación ambiental), como económico (autosuficiencia alimentaria e importación y exportación de alimentos) y social (movilidad de la población, ingreso y niveles de pobreza).Concluye que la política agroalimentaria en México ha contribuido a una mayor vulnerabilidad alimentaria de la población mexicana en el corto y mediano plazo..
Article
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Accessions of four Mexican species of squash (Curcubita argyrosperma Huber, C. pepo L., C. moschata (Duchesne ex Lam.) Duchesne ex Poiret, and C. ficifolia Bouché) from Central-Southern México were analyzed to determine genetic diversity among and within species, and to obtain the corresponding genetic fingerprints. RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) molecular markers were used. Sixty primers were tested, and 185 loci were studied. Percentage of polymorphic loci among species was 90.6 %. Low genetic variability was detected within species, accounting for 14.7 % of polymorphism in C. argyrosperma, 14 % in C. ficifolia, 20.8 % in C. pepo and 37 % in C. moschata. Genetic flow was present at low levels (Nm = 0.14), indicating the occurrence of less than one migrant per generation among populations of species. The coefficient of genetic differentiation among population (Gst = 0.77) showed that the four species are highly differentiated. RAPD markers grouped the species into four large groups, each species corresponding to one group. C. argyrosperma and C. moschata were the most related species with an identity coefficient of 0.79. C. pepo was related to C. argyrosperma and C. moschata with identity coefficients of 0.63 and 0.69, respectively. C. ficifolia was the most distant species.
Article
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Carbohydrates are important and necessary components of human diet. Although they primarily play an energetic function, they also have structural and functional roles. According to the European Food Safety Authority, carbohydrate intake should range between 45 and 60 percent of the energy in adults and children older than one year of age. An important part of carbohydrates available in foods are mono and disaccharides, commonly referred to as sugars. Dietary sources of sugars include fruits, fruit juices, vegetables, milk and milk products, and foods containing added sucrose and starch hydrolyzates. Despite their importance in daily life, there is currently no clear and adequate terminology on the various types of carbohydrates, particularly sugars. Nor are there available sugar intake recommendations or food composition tables. Without these recommendations or reference values, dietary unbalances might occur, which subsequently may end in the premature onset of most chronic or degenerative diseases of our society. The aims of the present work are: to classify dietary carbohydrates, to define the biochemical and common terms for sugars, to explain their nutritional value and their metabolism as well as their food sources and to carry out a SWOT (Strengths, Weaknesses, Opportunities, Threats) analysis about the nomenclature and dietary intakes of sugars. Copyright © AULA MEDICA EDICIONES 2013. Published by AULA MEDICA. All rights reserved.
Article
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Nixtamalized corn flour (NCF) was produced using the traditional nixtamalization process and different steeping times from 0 to 13 h, and the flour particle size distribution (PSD) was then evaluated in terms of the particles retained by 30, 40, 60, 80 and 100 U.S. mesh screens. The calcium content, maximum peak viscosity, breakdown and final viscosity were measured for the different PSD fractions. It was found that the PSD percentage depends on the steeping time. The NCF particles retained by 80 and 100 U.S. mesh that were left to steep for 0 and 1h had the three points characteristic of an RVA profile, i.e., maximum peak viscosity, breakdown and final viscosity, and the fractions retained by 60, 80 U.S. mesh and 100 with steeping times of 3, 4 and 7 h also develop these same three points of the RVA profile. This was also the case for the PSD fractions retained by 30, 40, 60, 80 and 100 U.S. meshes with steeping times of 8, 10 and 13 h. The NCF that is recommended for making tortillas is precisely the flour whose particle size distributions develop these three characteristic points of the RVA profile. Calcium content ranged from 710 to 2930 mg/kg in the PSDs with steeping times of 0 to 13 h.
Article
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El objetivo del proyecto es determinar las propiedades físico-mecánicas de tres variedades de papa (criolla, pastusa y capiro), necesarias para el diseño y operación de maquinaria para siembra, cosecha, postcosecha y para el adecuado almacenamiento del producto. Se midieron propiedades físicas como: dimensiones axiales, esfericidad, redondez, ángulo de reposo, densidad real, densidad aparente y porosidad. Igualmente se determinaron propiedades mecánicas tales como: resistencia a la compresión, al corte, al punzonamiento y coeficiente de fricción. Se tomaron como factores de variación para cada variedad, el tamaño y el tiempo de toma de las observaciones (cada 15 días durante 90 días), utilizando el método por bloques completamente aleatorios. Los datos fueron sometidos a un análisis estadístico de varianzas, utilizando el método Duncan. Las propiedades físicas variaron de manera similar, de tal manera que la esfericidad y la redondez aumentava a medida que el tamaño disminuye. La porosidad es superior al 48% y el ángulo de reposo es el característico de formas aproximadamente esféricas para las tres variedades analizadas. La principal influencia sobre la variabilidad en las propiedades mecánicas es el cambio en el contenido de humedad; también se detectó una pérdida de turgencia con el paso del tiempo que genera mayor elasticidad en el tubérculo, lo cual le permite soportar mayores cargas. La variedad Criolla presenta una resistencia entre tres y cinco veces mayor al corte, punzonamiento y compresión, con relación a las variedades Capiro y Pastusa.
Article
RESUMEN La presente monografía es una revisión de los trabajos más importantes sobre las gomas y su uso en la industria de alimentos. Las gomas son sustancias que se clasifican según su origen, esto es, a partir de plantas marinas, semillas de plantas terrestres, exudados de plantas terres-tres, y procesamiento microbiológico. 1. INTRODUCCIÓN Las gomas pueden ser definidas en términos prácticos como moléculas de alto peso molecular con características o hidrofílicas o hidrofóbicas que, usualmente, tienen propie-dades coloidales, con capacidad de produ-cir geles al combinarse con el solvente apro-piado. De este modo, el término goma se apli-ca a una gran variedad de sustancias con características gomosas. Sin embargo, es más común la utilización del término goma para referirse a polisacáridos o sus derivados, ob-tenidos de plantas o por procesamiento mi-crobiológico, que al dispersarse en el agua fría o caliente, producen soluciones o mez-clas viscosas (Whistler & Daniel, 1985; Whistler, 1973). En muchos libros de texto o artículos sobre gomas, estabilizantes, hidrocoloides, y especies de similar función o estructura, los autores encuentran muchas dificultades para definir sus términos 1 . El término goma está basado en las caracterís-ticas físicas y en el origen de los materiales en cuestión. Inicialmente, las gomas pueden ser descritas como exudados vegetales so-lubles o dispersables en agua, pero deben incluir en ella los polisacáridos microbianos y las gomas vegetales químicamente modifi-cadas, además de un complemento referido a los polisacáridos de origen animal. Esta definición excluye proteínas y polímeros sin-1 Gomas, coloides hidrofílicos (o hidrocoloides), mucílagos, o aún polisacáridos solubles en agua, son algunas denominaciones dadas a esas sustancias que tienen la capacidad de formar con agua, geles o soluciones viscosas, esto es, tienen la función de agentes espesantes o gelificantes, estabilizantes de emulsiones (Bobbio & Bobbio, 1992; Dziezak, 1991). Las gomas naturales, por su vez, son definidas como carbohidratos altamente polimerizados, insolubles en alcohol y otros solventes orgánicos, pero altamente solubles en agua. Las gomas naturales son polisacáridos altamente hidrofilicos, compuestos de monosacáridos que se unen por enlaces glicosídicos. Son exudados de varios árboles y arbustos o ficocoloides (algas), y se diferencian de la resinas naturales por su composición y solublidad. Algunas continen componentes ácidos y otras son neutras. Los autores llaman la atención sobre la terminología de gomas y resinas naturales que es inconsis-tente y frecuentemente confusa. La palabra goma cuando usada como adjetivo adquiere significado diferen-te que cuando es usada como sujeto (Hawley & Lewis, 1993). BeMiller & Whistler (1996) definen las gomas o hidrocoloides como polisacáridos solubles en agua y polisacáridos modificados, usados en alimentos y otras aplicaciones industriales (p.180).
Article
The state of nutrition of individuals is a fundamental element of the community's human capital, and so the importance of finding out the population's nutritional characteristics and of identifying the problems that might exist. Since Mexico is a country of great contrast where geographic, economic, social and cultural heterogeneity of its population prevails and the available information is limited, the task ahead is not simple. The objective of this paper was to analyze the situation of nutritional education in that country from a social perspective. The main nutritional problems in several population groups, obtained from municipal, regional and national surveys, were overweight, anemia and micronutrient deficiency. Throughout the years, several measures have been adopted and nutritional programs have been created to help to the solution of present problems. Currently, nutritional education gets more strenght because it represents the task of improving nutrition and promoting better feeding habits favoring health. Various institutions involved in taking care of the population's health have separately tried to guide the population in this respect. If the efforts are not well-coordinated, the final results will be poor. The impact of food education and guidance programs on the receiving population has not yet been assessed, which does not allow giving an objective opinion on their usefulness. From a social perspective, a lot of efforts have been made but generally their scope has not been far-reaching.