Compuestos bioactivos en frutas finas patagónicas: efecto del proceso

Algunos compuestos bioactivos son importantes para la protección de la salud debido a que contribuyen a disminuir en gran medida los riesgos de patologías diversas, tales como el cáncer, ciertas enfermedades cardíacas, etc. Las denominadas “frutas finas” comprenden un grupo de especies frutales de una importancia económica creciente y de un fuerte impacto en la economía regional de los valles andino-patagónicos. Estas frutas, debido a que poseen numerosos compuestos bioactivos, pueden ser consideradas alimentos funcionales. El objetivo del presente trabajo es estudiar la influencia de los diferentes procesos utilizados para la conservación de los frutos sobre el poder antioxidante, los fenoles totales y los flavonoides. Se trabajó con: frambuesa (F) var. Tulameen; zarzamora (Z) var. Thornfree; guinda (G) var. Montmorency, y arándano (A) var. Elliot. Los frutos frescos (FF) fueron sometidos a los siguientes procesos: pulpado (F, Z y A) y escaldado-pulpado (G y A), luego estas pulpas se pasteurizaron, por un lado, y se concentraron a presión reducida por otro. Se tomaron muestras al final de cada etapa. Se realizaron extractos de alicuotas de estos productos con solución al 1% de HCl en etanol. Se analizó en cada uno de ellos el contenido de fenoles totales (FT) por Folin & Ciocalteu, capacidad antioxidante (CA) con 1,1-difenil-2-picrilhidracilo, DPPH, y flavonoides (Fv) por el método de formación de complejo con AlCl3. Los extractos y las determinaciones se realizaron por triplicado. Los FF con mayor contenido de los parámetros analizados fueron guinda y arándano. La concentración de la mayoría de los compuestos bioactivos de las frutas estudiadas cambio significativamente durante el procesado en comparación con los FF. En el caso del arándano, la variabilidad se hizo notoria entre el escaldado y no escaldado, resultando este último el más afectado por los procesos, probablemente debido a la falta de inactivación enzimática previa. La guinda fue notablemente afectada por el proceso de escaldado-pulpado. Con respecto a CA, se puede concluir que los frutos que mantienen los mayores valores luego de los procesos son zarzamora y arándano.

Palabras claves: berries, cherries, fenoles totales, capacidad antioxidante, flavonoides.

 

 

 Introducción

Los alimentos de origen vegetal (frutas, hortalizas, cereales y alimentos derivados de ellos) son productos de gran interés, ya que además de aportar macro y micronutrientes (hidratos de carbono, minerales, ácidos orgánicos, vitaminas y fibra) contienen una serie de sustancias que, aunque no tienen una función nutricional clásicamente definida o no se consideran esenciales para la salud humana, pueden tener un impacto significativo en el curso de alguna enfermedad y ser indispensables a largo plazo para nuestra salud (Hakkinen et al, 1999; Kalt, 2001). 

 

Estas sustancias bioactivas o metabolitos secundarios de origen vegetal se denominan también fitoquímicos o fitonutrientes. Los fitoquímicos antioxidantes más comunes son el ácido ascórbico (vitamina C), los tocoferoles y tocotrienoles (vitamina E), los carotenoides (provitamina A) y los compuestos fenólicos, como los ácidos fenólicos y flavonoides (flavonas, isoflavonas, flavanonas, antocianinas y catequinas) (Cao et al, 1996; Prior et al, 1998; Zheng et al, 2003; Seeram, 2008a; Speisky et al, 2008).

 

Además de los efectos en la salud que se comentan más adelante, muchos compuestos fenólicos tienen un impacto directo en la calidad de los productos que los contienen, pues en parte se encargan de sus propiedades sensoriales. La ingesta de estos compuestos como parte de la dieta se asocia a un descenso proporcional en el riesgo relativo de presentar enfermedades diversas (cáncer, diabetes, hipertensión y enfermedades cardiovasculares), retrasa la se?al de envejecimiento y mejora el estado físico (Mohamed et al, 2005).

 

Las llamadas “frutas finas” agrupan a un conjunto de especies frutales que se caracterizan principalmente por su reducido tama?o, en comparación a las pomaceas o frutas de pepita. Diversos estudios han demostrado que estas frutas son fuente de compuestos bioactivos, como flavonoides, ácidos fenólicos y vitamina C (Hakkinen et al, 1999; Kahkonen et al, 2001; Tabart et al, 2006). Debido a su carácter estacional es interesante determinar si los productos derivados como pulpas, concentrados, pasteurizados, etc., pueden representar una fuente importante de compuestos bioactivos.

 

En muchos alimentos la esterilización, pasteurización, deshidratación -así como también el almacenamiento prolongado- pueden traducirse en una pérdida importante de antioxidantes (Jonsson, 1991), aunque no siempre son responsables de una disminución en las propiedades antioxidantes de los alimentos, sino que en algunos casos estos factores pueden inducir la formación de nuevos compuestos con estas propiedades, que mantienen o incluso aumentan el potencial antioxidante de los alimentos en general (Lerici et al, 1997; Nicoli et al, 1997a).

 

Los alimentos pueden ser objeto de algunos cambios químicos durante el tratamiento térmico. Uno de ellos es el pardeamiento no enzimático debido a la reacción de Maillard que se produce cuando los azúcares se condensan con los aminoácidos libres y conduce a la formación de una variedad de pigmentos marrones. Se cree que los productos de la reacción de Maillard (PRM) actúan como antioxidantes. Por lo tanto, las pérdidas de los antioxidantes naturales durante el calentamiento podrían ser minimizadas o compensadas por la formacion de los PRM (Manzocco et al, 2001; Nicoli et al, 1997b).

 

Las propiedades antioxidantes de los PRM son fuertemente afectadas por las características fisicoquímicas de los sistemas y por las condiciones de procesamiento. Sustancias como polifenoles, ácido ascórbico, otros compuestos carbonilos (aunque se formen en las reacciones oxidativas) también pueden tomar parte en la reacción de Maillard (Manzocco et al, 2001).

En el presente trabajo se pretende contribuir al conocimiento del efecto de los procesos de conservación sobre algunos compuestos bioactivos de frutas finas regionales.

 

 

Materiales. Se utilizaron zarzamoras (Z) var. Thornfree; guindas (G) var. Montmorency;

arándanos (A) var. Elliot., y frambuesas (F) var. Tulameen, obtenidos de productores de la zona de la Comarca Andina del Paralelo 42 (Río Negro, Argentina).

 

Procesos. Los frutos frescos (FF) fueron sometidos a los siguientes procesos: pulpado (F, Z y A) y escaldado-pulpado (G y A), además una porción de estas pulpas fue pasteurizada en ba?o María a 100o C y otra se concentró a presión reducida en un rotavapor Buchi RE 111. Se tomaron muestras al final de cada etapa. Los extractos y las determinaciones se realizaron por triplicado.

 

Extracción. Se tomó 2 g de muestra, se a?adió 10 ml de solucion al 1% de HCl en etanol y se colocó en un ba?o termostatizado a 37°C durante 30 minutos, agitando cada 6 minutos. Luego se filtró mediante vacío y el residuo se volvió a extraer con otros 10 ml de solvente. Finalmente los extractos reunidos se llevaron a 50 ml con agua destilada.

 

Fenoles totales. La concentración de fenoles totales se midió por el método descripto por Swain y Hillis (1959) con algunas modificaciones. Se adicionó a una alicuota de 50 μl de extracto 1500 μl de agua destilada y 100 μl del reactivo Folin-Ciocalteu 1N. Se agitó con vortex y a los 3 minutos se adicionó 300 μl de Na2CO3 20%. Se incubó 30 minutos a

40°C. Las lecturas de absorbancia fueron realizadas con un espectrofótometro Metrolab 1700 a 765 nm, contra un estándar externo de ácido gálico (mg/l). Los resultados finales se expresaron como mg de ácido gálico equivalente/100g FF.

 

Flavonoides. Se determinaron los flavonoides totales por el método de formación de complejo con AlCl3, contra un estándar externo de catequina (mg/l). Una alicuota del extracto se mezcla con 300 μl NaNO2 5%. Luego de 5 min se a?aden 300 μl AlCl3 10% y finalmente, luego de 6 min, 2 ml NaOH 1 N. Se lleva a 10 ml con agua destilada. Las lecturas de absorbancia fueron realizadas con un espectrofotómetro Metrolab 1700 a 510 nm. Los resultados finales se expresaron como mg catequina equivalente/100g FF (Zhishen et al, 1999).

 

Capacidad antioxidante. La capacidad antioxidante fue analizada empleando el radical estable 1,1-difenil-2-picrilhidracilo (DPPH) en metanol (Brand-Williams et al, 1995). El grado de decoloración de la solución indicó la eficiencia antioxidante de la sustancia agregada. Se mezcló 2 ml de solución de DPPH en metanol (25 ppm) con diferentes alicuotas de muestra, completando el volumen final de 50 μl con agua destilada. Luego de 180 min se midió el cambio de absorbancia a 515 nm en un espectrofotómetro Metrolab 1700. Las medidas se hicieron usando tres volúmenes distintos de muestra. La cantidad de antioxidante (mg de tejido fresco) necesaria para disminuir la concentración inicial de DPPH al 50% se denominó EC50 y para mayor simplicidad se definió la capacidad antioxidante como 1/EC50 (1/mg de tejido fresco). Esto significa que a mayor capacidad antioxidante, más efectivo es el tejido como antioxidante.

 

Dise?o experimental y análisis estadístico. Se aplicó un dise?o completamente aleatorizado para cada fruta, siendo las variables respuesta contenido de fenoles totales, flavonoides totales y capacidad antioxidante. Los resultados obtenidos se analizaron mediante un análisis de varianza para un nivel de significancia α=0,05 y se empleó la prueba de DGC (Di Rienzo, Guzman, Casanoves) para la comparación de medias. Se utilizó el programa estadístico Infostat v. libre. (Di Rienzo et al, 2011).

 

 

La tabla 1 muestra el contenido de FT, Fv y CA en los distintos extractos para las tres frutas sometidas a los distintos procesos. El mayor contenido en los parámetros evaluados en fresco lo obtuvo el arándano, seguido por la zarzamora y finalmente la frambuesa. Durante el proceso de pulpado, las tres matrices presentaron una disminución en FT, Fv y CA. Esta disminución es debida a la oxidación por efecto de la incorporación de aire en la pulpa, lo que constituye un serio inconveniente en el procesamiento de frutas (Cheftel et al, 1980).

 

Durante el pasteurizado, las tres frutas presentaron un aumento de los compuestos bioactivos analizados con respecto al pulpado. Se cree que la causa de ello podría explicarse a través de la condensación de los productos de la oxidación de los polifenoles, lo que determina la formación de procianidinas con estructuras aromáticas más grandes y mayor capacidad antioxidante, lo que además se traduce en el oscurecimiento de las pulpas (Nicoli et al, 2000).

 

Además, los tratamientos térmicos producen cambios en la extractabilidad debido a la disrupción de la pared celular de las frutas, liberando con mayor facilidad compuestos polifenólicos y flavonoides en relación a los de las materias primas originales (Peleg et al, 1991). Las pulpas concentradas a presión reducida presentaron menores valores que las originales en todos los parámetros. En el caso puntual del arándano, el efecto fue más notorio ya que el proceso de concentrado consumió mayor cantidad de tiempo que en los otros casos, por una importante presencia de espuma. 

 

Tabla 1 - Valores de los compuestos bioactivos en las  frutas sin escaldar

 

La tabla 2 muestra el contenido de FT, Fv y CA en los distintos extractos para las dos frutas sometidas a un proceso previo de escaldado.  El efecto escaldado-pulpado se observa en ambos frutos. Éste es más importante en la guinda, donde los parámetros analizados disminuyen aproximadamente un 45%.

 

Tabla 2 - Valores de los compuestos bioactivos en las frutas escaldadas

 

La figura 1.a, b y c,  muestra el contenido de FT, Fv y CA, respectivamente, para cada una de las situaciones ensayadas.

 

 

 

Los frutos frescos con mayor contenido de los parámetros analizados son guinda y arándano.  Los compuestos bioactivos de la guinda disminuyen notablemente por el escaldado-pulpado, sin embargo, el arándano sin escaldar fue el más afectado por todos los procesos, probablemente debido a la falta de una inactivación enzimática previa. Con respecto a la CA, se puede concluir que los frutos que mantienen los mayores valores luego de los procesos son zarzamora y arándano.