1. INTRODUCCIÓN

El camu camu (Myrciaria dubia Mc Vaugh) es un arbusto frutal que se encuentra en las orillas de los ríos y lagos de la Amazonía. Por presentar buenas características agronómicas, tecnológicas y nutracéuticas, el camu camu tiene un gran potencial de mercado, principalmente, debido al alto contenido de ácido ascórbico y otros ingredientes activos que se encuentran en sus frutos y tomaron gran importancia en los mercados como Japón, Francia, Alemania y Estados Unidos (Dos-Santos et al., 2018)

El camu camu es una fuente potencial de vitamina C, que se concentra principalmente en la cáscara del fruto en estado de maduración: maduro y sobremaduro. Actualmente, el camu camu se presenta como una especie promisoria por la alta productividad por área, por la posibilidad de su cultivo en zonas intervenidas, con la ventaja de mejorar la producción en zonas ya colonizadas, y por la demanda creciente en los mercados mundiales (Dos-Santos et al., 2018).

El camu camu es una fruta que crece en la Amazonía peruana, principalmente en zonas inundables. Su árbol alcanza en promedio 5 metros de altura. La fruta tiene forma globosa y esférica de 1 a 3 cm de diámetro y 20 g de peso, aproximadamente. En estado maduro, desarrolla un color café-rojizo a violeta negruzco y una pulpa suave. Alojada en la pulpa, se encuentran tres semillas reniformes de 8 a 5 mm de largo y 5.5 a 11 mm de ancho. La pulpa del fruto maduro es comestible, de agradable sabor ácido, parecido a la cereza y el limón (Arellano et al., 2016).

El camu camu es una buena fuente de minerales como sodio, potasio, calcio, zinc, magnesio, manganeso, cobre y varias clases de aminoácidos, tales como serina, valina y leucina. Además, contiene una pequeña cantidad de pectina y almidón. La glucosa y la fructosa son sus azúcares principales del camu camu (Garay y Villafuerte, 2015). Cada 100 g de cáscara de camu camu contiene: proteínas 0.4 g; carbohidratos 5.9 g; fécula 0.44 g; vitamina C 2145 mg, agua 84.1 g; azúcar 1.28 g; fibra alimenticia 1.1 g; calcio 15.7 mg; cobre 0.2 mg; hierro 0.53 mg; magnesio 12.4 mg; manganeso 2.1 mg; grasa 0.2 g; potasio 83.8 mg; sodio 11.1 mg y zinc 0.36 mg (Paucar, 2012).

Los componentes bioactivos son ingredientes funcionales de los alimentos, capaces de aportar efectos beneficiosos a la salud, influyen en la actividad celular, en los mecanismos fisiológicos y reducen el riesgo a enfermedades crónicas. Por lo tanto, la presencia de diferentes compuestos bioactivos en la cáscara de camu camu podría ser utilizado para retardar o prevenir diversas enfermedades cardiovasculares y el cáncer (Valencia y Guevara, 2013).

Dentro de los principales compuestos bioactivos que se encuentran en la cáscara del camu camu son la vitamina C de aproximadamente 3000 mg/100g, que superan a la naranja (92 mg/100g de pulpa) y limón (44.2 mg/100 g de pulpa) y polifenoles (Chang, 2013; Monteiro, 2014; Muñoz et al., 2015), compuestos que se deterioran fácilmente con el incremento de la temperatura y la oxidación (Badui, 2013).

Una de las alternativas para proteger los compuestos activos y prevenir el deterioro de los productos hortofrutícolas es el secado, que existen varios tipos, como el secado por conducción directa e indirecta, convectivo por aire caliente, por radiación electromagnética (microonda), transferencia de calor (Valcarcel, 2014). Dentro de estos tipos, destaca el secado convectivo por aire caliente, donde el calor se suministra a través de aire caliente, el cual fluye sobre la superficie del sólido (Bautista y Valdivieso, 2016).

Para evitar el deterioro de los productos hortofrutícolas y conservarlos por largo tiempo, se someten a uno de los procesos, o a una combinación de ellos, basados en altas temperaturas (escaldado, pasteurización, esterilización), en bajas temperaturas (refrigeración, congelación), en la eliminación del agua (deshidratación), en el control de la actividad del agua (concentración, alimentos de humedad intermedia), en el empleo de aditivos (benzoatos, sorbatos), en el control de pH (acidificación, fermentación), en el uso de radiaciones, entre otras (Badui, 2013).

En los casos en donde la calidad del alimento decrece lentamente bajo las condiciones reales de almacenamiento, resulta conveniente realizar estudios de vida útil mediante el método acelerado. Este método consiste en almacenar el alimento bajo condiciones ambientales que aceleren el deterioro (como, por ejemplo, temperatura o humedad mayores) y luego interpolar o extrapolar la vida útil a las condiciones usualmente experimentales por el producto (Cuastumal et al., 2016).

De la literatura revisada, se evidencia que no existe información del deterioro de las propiedades bioactivas de la cáscara de camu camu, por tanto, el objetivo del presente estudio fue evaluar la estabilidad por pruebas aceleradas de secado la cáscara de camu camu por aire caliente.

2. MATERIALES Y MÉTODOS

2.1. Lugar de ejecución

El presente trabajo se llevó a cabo en la Universidad Nacional Agraria de la Selva (UNAS). Los análisis se realizaron en el laboratorio de Análisis de alimentos, laboratorio Ingeniería de alimentos y el Centro de Investigación para el Desarrollo Biotecnológico de la Amazonía (CIDBAM).

2.2. Materia prima y reactivos

Se usó camu camu (Myrciaria dubia Mc Vaugh) en estado maduro proveniente de la ciudad de Pucallpa, distrito de Yarinacocha, provincia de Coronel Portillo, departamento de Ucayali, caserío San Juan, ubicado a orillas del río Yarinacocha cuya ubicación geográfica está definida por las coordenadas de 8° 19´ 19.89´´ latitud Sur y a 74° 36´ 7.61´´ latitud Oeste, se cosechó durante los meses de diciembre a febrero.

Los reactivos que se emplearon fueron: Ácido oxálico (C₂H₂O₄2H₂O) pureza 99.5 %; ácido ascórbico (C₆H₈O₆) pureza 99.5%; 2,4 diclorofenol-indofenol, folin & Ciocalteu´s phenol reagent, HI-LR 1,9 – 2,1 N; carbonato de sodio (Na₂CO₃) pureza 99.5%; DPPH 1mM (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl); ácido gálico (C₇H₆O₅H₂O) pureza 99.5%; 6-Hydroxy-2,5,7,8-tetramethyl-chromane-2-carboxylic acid; todos adquiridos de la marca Merk.

2.3. Métodos de análisis

2.3.1. Cuantificación de ácido ascórbico

Método espectrofotométrico descrito por Monteiro (2014).

2.3.2. Cuantificación de polifenoles totales

Método reportado por Caisahuana (2012).

2.3.3. Cuantificación de antioxidantes

Método descrito por Hung y Yen (2012).

2.3.4. Determinación del orden de reacción (n) y constante de velocidad de reacción (k)

Por el modelo de integración de pérdida de calidad planteado por Gonzales et al. (2016).

2.4. Metodología experimental

2.4.1. Obtención de la cáscara de camu camu

En la Figura 1, se muestran las operaciones para la obtención de cáscara de camu camu seca.

En esta investigación, se utilizaron 7 kg de camu camu. Los frutos con residuos extraños y con daño mecánico fueron separados, luego seleccionados los de mejor apariencia. Luego se lavaron las frutas en una bandeja con 10 L de agua para eliminar las partículas extrañas. Seguidamente, las frutas se pelaron de forma manual para la obtención de la cáscara y pulpa, la cáscara fue puesta en mallas metálicas de 20 x 25 cm de área para ser secadas en un secador de bandejas por aire caliente, a 50 °C, 2.5 m/s de velocidad de aire por aproximadamente 6 horas hasta peso constante (Garay y Villanueva, 2015). La cáscara seca de camu camu se trituró en una licuadora, se tamizó en un tamiz #12 con 1.68 mm de diámetro de la partícula. Las muestras molidas fueron enfriadas a temperatura ambiente y se empacó en bolsas de polipropileno de baja densidad con espesor 0,03 mm.

2.4.2. Obtención del extracto para análisis de polifenoles totales y capacidad antioxidante

Se pesó 0.5 0.05 g de cáscara de camu camu, se llevó a un tubo y se enrazó a 20 mL con solución etanol/agua (20/10 v/v) y se sometió a agitación constante por 24 horas en ausencia de luz. Se filtró con papel filtro N.º 40, la fracción líquida se sometió a centrifugación (10000 rpm/10 minutos a 4 °C), se tomó 5 mL del sobrenadante (extracto) con la cual se procedió a realizar los análisis.

2.4.3. Evaluaciones durante el almacenamiento

La cáscara de camu camu en empaques de 5 gramos fueron puesto en estufa a temperaturas de 40, 50 y 60 °C, con una variación promedio de ± 2 °C. Se evaluó el contenido de vitamina C, polifenoles totales y capacidad antioxidante. El tiempo de almacenamiento, así como los intervalos de tiempo para cada análisis fueron determinados en 5 días para todos los análisis que se realizaron por triplicado y para cada temperatura de trabajo, los resultados se expresaron como valores promedios con su respectiva desviación estándar.

• Evaluación de Vitamina C: Se elaboró la curva estándar de ácido ascórbico con el colorante 2,6 diclorofenolindofenol, a una concentración de 0,048 g/L con agua destilada 1000 mL y como agente reductor se empleó ácido ascórbico (A.A.) al 0,1% con una solución de ácido oxálico 0,4 %. Las concentraciones para la curva estándar estuvieron comprendidas entre 10 a 50 mg A.A./100 mL. Después de realizar regresión lineal, se obtuvo un coeficiente de correlación (R²) de 0.99.

  Para el análisis de vitamina C se pesó 0.3 g de cáscara de camu camu. En un mortero, se agregó 10 mL de ácido oxálico al 0.4 % y se mezcló la muestra hasta que se disolvió por completo. Seguidamente, se colocó en un tubo de ensayo por 30 minutos para que sedimente bajo sombra y se tomó 5 mL del sobrenadante para ponerlo en tubos de Eppendorf de 1.5 mL. Se centrifugó a 10000 rpm por 10 minutos a 4 °C y se toma 1 mL del sobrenadante para el análisis. Se preparó la solución de la muestra diluida 1:40 (tomando como muestra 40 µL + 1560 µL ácido oxálico al 0.4% obteniendo un volumen de 1.600 µL). Se colocó en el espectrofotómetro a una longitud de onda de 515 nm en una cubeta conteniendo 1000 mL de agua destilada y en la otra 100 µL de ácido oxálico al 0.4 % + 900 µl de colorante siendo nuestra (L1). Igualmente se hace para (L2) con la adición de 100 µL la muestra diluida. Todas las lecturas se hicieron por triplicado. El contenido de vitamina C se calculó utilizando la ecuación (01):

  Donde: A es la absorbancia de vitamina C, L1 es la bsorbancia del colorante o control y L2 es la absorbancia de la muestra. El valor obtenido se remplaza en la ecuación dada por la curva estándar. Esta concentración se multiplica por el factor de dilución 1/40 y se obtuvo la concentración de la vitamina C en mg/mL

• Polifenoles totales: Se preparó una solución stock de 5 mL de ácido gálico a una concentración de 1 mg/mL, a partir de la cual se prepararon concentraciones de: 10, 25, 50, 75 y 100 ug/mL. Luego se tomó 500 µL de reactivo de Folin Ciocalteu y 400 µL de carbonato de sodio (Na₂CO₃ 5H₂O) 7.5 %, para cada tratamiento. Se dejó en la oscuridad por 2 h a temperatura ambiente y se procedió a leer en el espectrofotómetro UV/VIS a una longitud de onda de 740 nm. Con los resultados, se preparó la curva estándar que obtuvo un R² de 0.99. Se tomó 100 µL del extracto (20/10 v/v) con el procedimiento similar a la curva estándar. Todas las lecturas se hicieron por triplicado. Los resultados se expresaron como equivalente de ácido gálico (mg EAG/100 g de muestra).

• Capacidad antioxidante: La curva estándar de Trolox fue preparada a una concentración de 2 mM (0.05 g de Trolox en 100 mL de etanol al 96 %), a partir del cual se prepararon las concentraciones (0.25 a 1.5 mM). Se tomó 25 µL de etanol al 96 % + 975 µL de estándar (1, 2, 3 y 4) en una cubeta y en otra cubeta (blanco) etanol al 96 %, al medir la absorbancia en el espectrofotómetro a 515 nm tomando el valor a los 10 minutos. Con los resultados obtenidos se graficó la concentración vs absorbancia y se obtuvo un R² de 0.99.

  Para la determinación de la capacidad antioxidante de las muestras, se tomó 5 mL de solución stock de DPPH a 1 mM (0,0394 g de DPPH en 100 mL de etanol al 96%) y se enrazó a 50 mL de etanol, luego se vertió en frasco ámbar y conservó a 4°C protegido de la luz. Por otro lado, se tomó 25 µL del extracto de la muestra + 975 µL solución de DPPH a 0.1 mM, y se midió la absorbancia en el espectrofotómetro para tomar el valor a los 10 minutos o hasta que se observe un valor de absorbancia constante. Todos los análisis se hicieron por triplicado. El valor de absorbancia sirvió para reemplazar y calcular en la ecuación de la curva estándar. Los resultados se expresaron en capacidad antioxidante equivalente a Trolox (µM TEAC /g).

2.5. Determinación de los parámetros cinéticos

2.5.1. Orden de reacción (n) y constante de velocidad de reacción

Para determinar el orden de reacción, se emplearon los resultados obtenidos de los contenidos de vitamina C, polifenoles totales y capacidad antioxidante. Se eligió un orden de reacción (n) igual a cero, primer orden y segundo orden, para luego integrar con la ecuación (02)

Donde para n=0 se tiene ; para n=1 se tiene y para n=2 se tiene .

En las ecuaciones, se reemplazó los resultados promedio experimentales de A (vitamina C, polifenoles totales y capacidad antioxidante), t que es el tiempo de almacenamiento a las temperaturas evaluadas (40, 50 y 60 °C), k es la constante de velocidad de reacción (valor de la pendiente de dicha regresión) y n es el orden de reacción. Se regresionó linealmente para escoger la ecuación (n=0, n=1 y n=2) que mejor se ajusta a los datos experimentales, en base al coeficiente de correlación (R²). Se determinó el orden de reacción para cada factor de calidad medido. También se determinaron los valores de las constantes de velocidad de reacción (k) que es igual al valor de la pendiente de dicha regresión para cada temperatura de estudio

2.5.2. Energía de activación (Ea) mediante el modelo Arrhenius

Para la evaluación de la energía de activación se usó la ecuación de Arrhenius relacionando la constante de velocidad de reacción (k) con la temperatura (Ecuación 03).

Al aplicar logaritmo a ambos lados de la ecuación toma una forma lineal, donde al graficar Lnk contra 1/T daría una línea recta cuya pendiente sería igual a (-Ea/R), la que nos servirá para determinar la vida útil del alimento (Ecuación 04).

Los valores de las constantes de velocidad de reacción obtenidos experimentalmente a sus respectivas temperaturas en grados kelvin (ºK), se ajustó al modelo de Arrhenius por regresión. Luego en la pendiente de la ecuación obtenida se remplazó el valor de R=1.98717 cal·mor^-1K^-1, y se despejó la energía de activación Ea (Ecuación 05).

Donde b es la pendiente de la ecuación y Ea es la energía de activación.

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

3.1. De las evaluaciones en la cáscara de camu camu durante el almacenamiento

3.1.1. Vitamina C

Para la curva estándar de la vitamina C, se usó ácido ascórbico, según Fracassetti et al. (2013). El valor R²=0.9912 obtenido indica un buen ajuste, el cual fue superior al R² de 0.983 reportado por Klinar et al. (2009).

El contenido de vitamina C durante el almacenamiento a diferentes temperaturas se muestran en la figura 2. Al día cero, la cáscara de camu camu presentó 1825.74 µg AA/100 g de camu camu, contenido menor a lo reportado por Arrellano et al. (2016), quienes reportan 2780 mg/100 g y Sotero et al. (2009) quien encontró, en el banco de Germoplasma INIA-Loreto, 10506.37 mg/100g.

A los 5 y 10 días de almacenamiento, se observó un efecto en el deterioro de la vitamina C en el almacenamiento a 60 °C. Arellano et al. (2016) sostienen que el ácido ascórbico, es termosensible y en procesos que implican condiciones de calor puede causar disminución en su contenido. Asimismo, Villareal et al. (2013) indican que el efecto se atribuye a que la vitamina C de la cáscara puede degradarse fácilmente por exposición a la temperatura y por oxidación.

A los 20 días de almacenamiento a 60 °C, fue donde más se perdió (50.94 % de vitamina C remanente), almacenadas a 50 y 40 °C conservaron mejor la vitamina C (73.49 y 75.64 % de vitamina C remanente, respectivamente). Cuastumal et al. (2016) mencionan que todos los tratamientos de temperatura (30, 40, 50, 60 y 70 °C), lograron reducir significativamente la vitamina C. Mendoza-Corvis et al. (2017) reportan que el ácido dehidroascórbico se caracteriza por ser uno de los constituyentes más termosensibles en los alimentos y es por eso su disminución en el almacenamiento.

A días 45 de almacenamiento, se observó un descenso considerable de vitamina C, donde la mayor pérdida de vitamina C es a 60 °C con 36.08 % de vitamina C remanente y a 40, 50 °C son los que mejor se conservaron con 56.31 y 50.94 % de vitamina C remanente, respectivamente. De acuerdo con Castañeda et al. (2010), las pérdidas en vitamina C de la cáscara de camu camu pueden aducirse a que el ácido ascórbico es un componente muy sensible a la temperatura (calor) y oxidación.

3.1.2. Polifenoles totales

La curva estándar realizada para la cuantificación de polifenoles totales presentó un R²=0.9992, que evidencia un buen ajuste, similar a los reportado por Cabrera (2015) quien encontró un R²=0.9996 mediante el uso de ácido gálico para la curva estándar de los polifenoles.

Los datos obtenidos de la evaluación de polifenoles totales durante el almacenamiento a diferentes temperaturas se muestran en la figura 3.

En el día cero, se obtuvo 1604.30 mg EAG/100 g de muestra. Ramírez et al. (2012), encontraron el mayor contenido de polifenoles totales (con el ácido gálico) en el microencapsulamiento.

A los 15 días de almacenamiento, a 60 °C, la cáscara seca de camu camu conservó menos los polifenoles obteniendose 50.24 % de polifenoles remanente. En cambio, a 50 y 40 °C de almacenamiento presentaron mejor conservacion (56.64 y 57.23 % de polifenoles remanente, respectivamente). Según Soto y Barraza (2014), esta fruta cuando es sometida a altas temperaturas sufre pérdida de peso, deterioro significativo y reducción de su vida útil por efecto del acelerado proceso de maduración, que desmejora su apariencia y calidad.

A los 20 días de almacenamiento, a 60 °C, se observó un mayor descenso de polifenoles (35.57 % de polifenoles remanente), con respecto a 40 y 50 °C (52.18 y 46.34 % de polifenoles remanente, respectivamente). Según Muñoz et al. (2015), se reportó que al incrementar la temperatura puede contribuir a la activación de enzimas que participan en la descomposición de los compuestos complejos que crean puentes de hidrógeno con los compuestos fenólicos.

A los 45 días de almacenamiento, se diferenciaron los porcentajes de polifenoles y se observó que a 60 °C de almacenamiento, perdió mayor cantidad (22.32 % de polifenoles remanente), con respecto a los demás tratamientos. Según Cofre (2015), en el tratamiento de 45 y 55 minutos, la concentración disminuyó considerablemente, debido a la inestabilidad de los polifenoles totales a prolongados tiempos de exposición a altas temperaturas.

3.1.3. Capacidad antioxidante (DPPH)

La curva estandar del reactivo DPPH con las diferentes concentraciones trolox como patron tuvo un buen ajuste (R²=0.9987). El R² encontrado fue similar a lo encontrado por Cedeño (2017), quien reportó un R²=0.9905, quien usó el reactivo de Trolox a concentraciones de 250, 500, 750 y 1000 μmol Trolox/μL.

La capacidad antioxidante de la cascara seca de camu camu evaluada durante el almacenamiento a diferentes temperaturas se muestran en la figura 4.

En el día cero, se obtuvo 2208.92 µM TEAC/g valor inferior al mencionado por Neves et al. (2015), quienes realizaron estudios similares para DPPH y detectaron la máxima actividad antioxidante de camu-camu (5848.90 µM TEAC/g de muestra de cáscara).

A los 5 días, se encontró diferencias en el almacenamiento a 60 °C con una capacidad antioxidante de 39.26 % respecto al inicial, que fue inferior a los otras temperatura de 40 y 50 °C con 47.37 y 44.7 %, respectivamente y se constató que la temperatura es un factor muy influyente en la capacidad antioxidante. Según Estrada et al. (2014), estas pérdidas pueden deberse a que durante la deshidratación por secado y se establece una transferencia de masa de dos vías: el agua y algunas sustancias naturales solubles.

Al los 25 días, se observó que a 60 °C hay una tendencia a descender la capacidad antioxidante con respeto a los 40 °C que tienden a mantenerse. Zapata et al. (2015) determinaron que la pérdida de la actividad antioxidante era del 4 % en secados por miniencapsulamiento.

A los 45 días de almacenamiento se observó que hay variación entre las temperaturas de 40 °C con una capacidad antioxidante de 615.39 µM TEAC/g, y a 60 °C con 258.54 µM TEAC/g con una pérdida considerable de la capacidad antioxidante. Busso (2016) observó que cuando la capacidad antioxidante es sometida a bajas temperatura y a un tiempo de almacenamiento existe una relación directa en el descenso de los polifenoles.

3.2. Parámetros cinéticos en el almacenamiento

3.2.1. Orden de reacción (n) y constante de velocidad de reacción (k) para el deterioro de la vitamina C

El orden de reacción en un alimento se puede calcular en función a la concentración de los reactantes o de los productos. Se evalúa la velocidad o rapidez de las reacciones de deterioro, expresados como cambios de concentración por unidad de tiempo.

Para cada grupo de datos de concentraciones de vitamina C, se elaboraron gráficos que incluyeron la concentración de vitamina C frente a tiempo (orden 0) tal como se muestra en la figura 2. Otra figura de logaritmo natural de concentración de vitamina C frente a tiempo en orden 1 como se puede observar en las figuras 5A. Finalmente un gráfico de 1/concentración de vitamina C frente a tiempo en orden 2 como se muestra en la figura 5B. El criterio para determinar el orden de reacción fue el que más se ajustó al modelo, cuantificado por el coeficiente de correlación (R²). Gonzales et al. (2016) indicaron que el olor extraño, brillo, sabor característico, consistencia y jugosidad del camu camu, se ajustaron mejor a cinética de primer orden, mientras que el resto de atributos siguieron una cinética de orden cero.

Los valores de la constante de velocidad de reacción K de la concentración de vitamina C en el almacenamiento ajustado a los modelos de la cinética de orden cero, primer orden y segundo orden, se muestra en la tabla 1.

De acuerdo al factor de correlación (R²), los datos experimentales se ajustan mejor a un modelo de cinética de primer orden con un valor de R² promedio de 0.967, similar a lo reportado por Gonzales et al. (2016) quienes obtuvieron en cinética de orden 1 con R² de 0.988.

Energía de activación para la degradación de la vitamina C

Las constantes de velocidad de reacción (K) de orden cero, uno y dos fueron acondicionadas para el ajuste del modelo de Arrhenius que se muestra en la tabla 2.

Con los valores de regresión al modelo de Arrhenius, se determinó la energía de activación (Ea) . Los parámetros de Arrhenius para la degradación de vitamina C en la cáscara de camu camu se muestra en la tabla 3. Adicionalmente, en la figura 6, se muestra la constante de velocidad de reacción (K) de orden uno para la concentración de vitamina C ajustada a la ecuación de Arrhenius.

Los valores de constante de velocidad de degradación de vitamina C (K) que mejor se ajustaron al modelo de Arrhenius fueron el de orden uno con R² de 0.9408 (tabla 2). Según Terry (2015), el deterioro de vitamina C a 20 y 50 °C presentó un factor de correlación de 0.9128 y 0.9723 y se aplicó un análisis de regresión exponencial primer orden.

Finalmente, el modelo matemático que representó el comportamiento del deterioro de vitamina C, a la temperatura de 20 °C fue:

3.2.2. Orden de reacción (n) y constante de velocidad de reacción (k) para el deterioro de polifenoles totales

Para cada grupo de datos de concentración de polifenoles totales, se elaboraron gráficos, concentración de polifenoles totales vs tiempo en orden 0, (figura 3), logaritmo natural de concentración de polifenoles totales vs tiempo en orden 1 (figura 7A). Finalmente, 1/concentración de polifenoles totales vs tiempo en orden 2 como se muestra en la figura 7B. El criterio para determinar el orden de reacción fue el que más se ajustó al modelo, cuantificado por el coeficiente de correlación (R²).

Los valores de la concentración de polifenoles totales fueron ajustados a los modelos de la cinética de orden cero, uno y dos, el resultado de estos ajustes se muestra en tabla 4. Torres y Vidaurre (2015) obtuvieron como resultado de polifenoles una cinética de orden uno, dando una energía de activación de 13.4571 Kcal/mol. De acuerdo a los resultados obtenidos, el deterioro de la polifenoles totales corresponde a la cinética de orden uno.

Energía de activación para la degradación de los polifenoles

La constante de velocidad de reacción (K) a orden cero, primero y segundo a diferentes temperaturas acondicionadas para el ajuste del modelo de Arrhenius, se muestra en la tabla 5. Por otro lado, en la tabla 6, se presenta los parámetros de Arrhenius para la degradación de polifenoles totales en la cáscara de camu camu. En la figura 8, se muestra la constante de velocidad de reacción (K) de concentración de polifenoles totales en ecuación de orden uno, ajustada a la ecuación de Arrhenius.

De la tabla 6, se puede afirmar que el valor de K, que mejor se ajusta al modelo de Arrhenius, es el de orden uno. Valdez-Hernandez et al. (2015) obtuvieron una energía de activación de 11,47 kJ/mol en cinética de orden uno para los polifenoles totales.

3.2.3. Orden de reacción (n) y constante de velocidad de reacción (k) para el deterioro de la capacidad antioxidante

Se elaboraron gráficos de concentración de capacidad antioxidante vs tiempo en orden 0 (figura 4), logaritmo natural de concentración de capacidad antioxidante vs tiempo en orden 1 (figura 9A), 1/concentración de capacidad antioxidante vs tiempo en orden 2, (Figura 9B). El criterio para determinar el orden de reacción, que más se ajustó al modelo, fue por el coeficiente de correlación (R²).

El resultado del ajuste se muestra en la tabla 7. Cofre (2015) obtuvo un coeficiente de determinación R²=0.72 a un nivel de confianza de 95 %, mientras que el valor de R² obtenido fue de 0.9357.

Energía de activación para la degradación de los antioxidantes

La constante de velocidad de reacción (K) a orden cero, uno y dos acondicionadas para el ajuste del modelo de Arrhenius se muestra en la tabla 8.

El ajuste de los valores de velocidad de reacción (K) de diferentes órdenes de reacciones al modelo de Arrhenius y la energía de activación se muestra en tabla 9. Según Sanchez et al. (2015), los datos obtenidos se ajustan a la velocidad de reacción de orden uno, con un K igual a 0.0675 para 90 °C de almacenamiento. En la figura 10, se muestra la constante de velocidad de reacción (K) de concentración de la capacidad antioxidante en orden de reacción uno, ajustada a la ecuación de Arrhenius.

De la tabla 9, se puede afirmar que los valores de K, que mejor se ajustaron al modelo de Arrhenius, fueron de orden uno.

Según Cofre (2015), los cambios en la calidad de los alimentos son reportados en la literatura mediante modelos cinéticos de degradación de orden cero y de orden uno.

3.3. Vida útil de la cáscara de camu camu

Se define el tiempo de vida media como el tiempo necesario para que reaccione la mitad de su concentración inicial. Suele representarse como (ecuación 06).

Para una reacción de orden cero, se calcula mediante la ecuación integrada (07) y para una reacción de primer orden (ecuación 08), donde t es el tiempo y k es la velocidad de reacción.

La vida útil media de un alimento es el periodo de tiempo durante el cual se mantiene una calidad adecuada siempre que se garanticen las condiciones de conservación. De esta manera, se hace para vitamina C, polifenoles totales y capacidad antioxidante.

Se observa la descomposición química no enzimática por oxidación de la vitamina C, con el uso de la ecuación integrada de primer orden (ecuación 08) y el reemplazo de los valores K de la tabla 1, se obtuvo el tiempo de vida media para vitamina C, que se muestran en la tabla 10. Del mismo modo, se calculó para polifenoles totales y capacidad antioxidante, con el uso de los valores k de las tablas 4 y 7, respectivamente, cuyos valores del tiempo de vida media se muestran en la tabla 10.

El análisis de la vitamina C es uno de los más utilizados como indicador de la calidad nutricional, ya que esta es altamente vulnerable a la oxidación química, enzimática y muy soluble en agua, por lo que es un indicador sensible y apropiado para evaluar los cambios en la calidad durante el transporte, procesado y almacenaje de hortalizas y frutas. Según Badui (2013), la vitamina C es la más termolábil e inestable, usada como índice de retención de nutrientes, es decir que, si a resiste a los tratamientos térmicos durante el procesamiento de alimentos, todos los demás nutrimentos serán poco afectados.

Por su lado, los polifenoles pueden ser afectados por la temperatura a que son sometidos. Valencia y Guevara (2013) indican que los polifenoles totales son afectados en su disminución de contenido por el proceso y la temperatura al cual son sometidos, por los métodos de preparación de muestras, por técnica analíticas utilizadas, que pueden influenciar en los resultados obtenidos.

Los antioxidantes son sustancias que tienen propiedades capaces de minimizar los efectos dañinos de los radicales libres. Según Bastias y Cepero (2016), son muy sensibles a la luz, temperatura y oxígeno porque se degradan fácilmente durante el procesamiento y almacenamiento de los alimentos.

La pérdida de aceptabilidad de un producto por parte del consumidor no necesariamente significa que el producto no sea apto para el consumo, sino que el estándar de calidad establecido ha sido sobrepasado

4. CONCLUSIONES

Los compuestos bioactivos de la cáscara de camu camu almacenada durante 45 días a 40 °C se conservaron mejor con valores de vitamina C de 56.31 %, polifenoles totales 28.21 % y capacidad antioxidante 27.85 %.

La energía de activación (Ea) requerida para la degradación de los compuestos bioactivos fue de 17.93 Kj/mol para vitamina C, 8.84 Kj/mol para polifenoles totales y 26.52 Kj/mol para la capacidad antioxidante.

La vida media útil de vitamina C de la cáscara de camu camu se redujo con el incremento de temperatura de 54 a 35 días. La misma tendencia se observó en polifenoles totales con reducción de 28 a 22 días y para la capacidad antioxidante de 47 a 25 días.

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Notas de autor

jaime.basilio@unas.edu.pe

Enlace alternativo

http://revistas.untrm.edu.pe/index.php/RIAGROP/article/view/676 (html)