R
esumen
A
bstract
4
DESARROLLO DE UNA BEBIDA HIPOCALÓRICA DE JÍCAMA
(Smallanthus sonchifolius), SU ACEPTABILIDAD SENSORIAL Y CALIDAD
MICROBIOLÓGICA
DEVELOPMENT OF A LOW-CALORIE DRINK BASED JICAMA JUICE
(Smallanthus sonchifolius), EVALUATION OF ITS SENSORY ACCEPTABILITY AND
MICROBIOLOGICAL QUALITY
1
Ana Albuja,
1
Carlos Pilamunga,
1
Sandra Escobar,
1
Sabrina Yucaille,
1
Paola Arguello-Hernández
1
Grupo de Investigación en Seguridad Alimentaria “SAGID”
Escuela Superior Politécnica de Chimborazo Facultad de Ciencias
In Ecuador, there is a high prevalence of diabetes, requiring the availability of natural low calorie
products that contribute to the maintenance of health. For this reason, a drink was developed
using Jicama juice (Smallanthus sonchifolius), for its content of fructooligosaccharides (FOS) and
inulin, organic compounds, without caloric value, also used infusions of Jamaica flowers (Hibiscus
sabdariffa) and stevia leaves (Stevia rebaudiana) for to improve their sensory quality. Three
formulations were made with these ingredients. F1: 70%, 27% and 3%; F2: 75%, 20% and 5% and
F3: 60%, 35% and 5% respectively. The acceptability of the formulations in terms of taste, color
and appearance was evaluated by 76 diabetic patients as non-trained panelists using a hedonic
scale. The most accepted drink was the F2 formulation, its composition was determinate by
physical-chemical and microbiological tests, besides stability test was executed using three types
of antioxidants: sodium sulfite, ascorbic acid and the combination of both. Its nutritional value
comprises 0.829% ash; 0.185% fiber; 0.17% fat; 0.764% protein; 6.21% of total sugars; 5.06% reducing
sugars; 166 mg of calcium and 3.35 mg of iron by 100g of product. Sodium sulfite retained the
organoleptic characteristics of the product for a longer time (25 days). The drink by providing 30
kJ / 100 g, is concluded that it is hypocaloric and can be included in the diet of diabetic patients.
keywords: low-calorie drink, jicama, fructooligosaccharides
En Ecuador existe una alta prevalencia de diabetes siendo necesaria la disponibilidad de productos
naturales hipocalóricos que coadyuven al mantenimiento de la salud. Por esta razón se desarrolló
una bebida utilizando el zumo de jícama (Smallanthus sonchifolius), por su contenido de
fructooligosacáridos (FOS) e inulina que no aportan valor calórico, además de infusiones de flores
de Jamaica (Hibiscus sabdariffa) y hojas de Estevia (Stevia rebaudiana) para mejorar su calidad
sensorial. Se realizaron tres formulaciones con estos ingredientes: F1. 70%, 27% y 3%; F2. 75%, 20% y
5% y F3. 60%, 35% y 5% respectivamente. Se evaluó la aceptabilidad de las formulaciones en cuanto
a su sabor, color y aspecto por 76 pacientes diabéticos como panelistas no entrenados mediante una
escala hedónica. La bebida de mayor aceptación fue el tratamiento F2, se le efectuaron los análisis
físico-químicos y microbiológicos, además de la prueba de estabilidad empleando tres tipos de
antioxidantes: sulfito de sodio, ácido ascórbico y la combinación de ambos. Su valor nutricional
comprende 0,829 % de cenizas; 0,185% de fibra; 0,17% de grasa; 0,764% de proteína; 6,21% de
azucares totales; 5,06% de azucares reductores; 166 mg de calcio y 3,35 mg de hierro por cada 100 g
de producto. El sulfito de sodio conservó las características organolépticas del producto por mayor
tiempo (25 días). La bebida al aportar 30 kJ/100g se concluye que es hipocalórica y puede incluirse
en la dieta de pacientes diabéticos.
Palabras claves: bebida hipocalórica, jícama, fructooligosacáridos
ISSN 1390-5740 Número 17 Vol. 1 (2017)
ISSN 2477-9105
Fecha de recepción: 01/03/2017
Fecha de aceptacion:
15/05/2017
5
INTRODUCCIÓN
Las bebidas azucaradas que contienen
edulcorantes calóricos como la
sacarosa, entre estas los refrescos,
bebidas gaseosas, bebidas de frutas y
bebidas energizantes, han evidenciado
una relación directa entre el consumo
de azúcar añadido y la diabetes
mellitus tipo 2 (1), siendo este desorden
metabólico una de las primeras causas
de consultas hospitalarias en el Ecuador
según datos de la Encuesta Nacional de
Salud y Nutrición 2011-2013 (2).
Por lo anterior, se han desarrollado
bebidas hipocalóricas a base de plan-
tas medicinales, y edulcorantes no ca-
lóricos, sin embargo, de acuerdo a las
revisiones bibliográficas realizadas, no
existen bebidas desarrolladas, ni ofer-
tadas a base de otros vegetales, que por
su composición de carbohidratos. Este
es el caso del tubérculo andino, jíca-
ma (Smallanthus sonchifolius), consu-
mido ancestralmente en Ecuador, por
sus propiedades alimenticias y medi-
cinales. Contiene carbohidratos tipo
inulina y fructooligosacáridos (FOS),
que se metabolizan como fibra solu-
ble, pasan al colón sin ser degradados
y aportan pocas calorías, siendo ideal
para la formulación de una bebida hi-
pocalórica. (3)
La recomendación nutricional de los
profesionales de la salud es consumir
agua en primer lugar, seguido de
bebidas con o sin bajo aporte energético
y leche descremada. Éstas deben tener
prioridad sobre las de mayor aporte
energético o endulzadas, incluso con
edulcorantes artificiales (4). Sumado a
esto existe un estudio de demanda en el
mercado de productos andinos, Mashua
68% y Jícama 56% correspondiente a la
población adulta. (5)
Una de las aplicaciones más comunes
de las ores de Jamaica (Hibiscus sabda-
ria) es en la elaboración de bebidas refrescantes utiliza
el extracto acuoso, aprovecha el contenido de compues-
tos bioactivos como fenoles y antocianinas. (6)
Las hojas de Stevia rebaudiana, contienen glucósidos de
esteviol, cuyo poder edulcorante es superior a la sacaro-
sa de la caña, siendo el mejor sustituto del azúcar como
endulzante de bebidas, por su origen natural y bajo con-
tenido calórico. (7)
En el presente estudio se desarrolló una bebida hipoca-
lórica, elaborada a base de zumo de Jícama, e infusión
de ores de Jamaica (Hibiscus sabdaria) y hojas de Ste-
via (Stevia rebaudiana), con ello se pretende dar un va-
lor agregado a este tubérculo andino y ofrecer al paciente
diabético una alternativa de bebida.
MATERIALES Y MÉTODOS
Localización geográfica
El estudio fue realizado en los laboratorios de la Facul-
tad de Recursos Naturales y Facultad de Ciencias de la
Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Ecuador
MATERIALES
Materia prima
Las Jícamas (Smallanthus sonchifolius) utilizadas fueron
cultivadas en una hacienda ubicada en la Parroquia rural
del cantón Azogues, provincia de Cañar; cosechada a los
8 meses, para garantizar la concentración óptima de los
fructooligosacáridos (8). Las flores de Jamaica y las hojas
de Stevia fueron adquiridas en un centro naturista de la
ciudad de Riobamba.
METODOLOGIA
Pruebas preliminares
Se ejecutaron pruebas preliminares para evaluar senso-
rialmente muestras con diferentes proporciones de zumo
de Jícama, infusión de Jamaica y Stevia para determinar
las formulaciones que presentaron características ade-
cuadas a ser utilizadas en la primera etapa. El estudio se
inició con la selección de la materia prima, se escaldaron
los tubérculos (70 °C, 5 min) y se obtuvo el zumo con
un extractor. Por otra parte, se elaboraron las infusiones
(hojas de Stevia y flores de Jamaica), colocando en agua a
ebullición y reposo durante 10 min (9).
6
Las infusiones y el zumo se mezclaron en diferentes pro-
porciones (Tabla 1), para la evaluación de la calidad de la
bebida se basó en el cumplimiento de los requisitos de la
Norma NTE INEN 2 337:2008 (10) y envasadas en fras-
cos de vidrio esterilizados de 250 mL, finalmente se so-
metieron a un tratamiento con calor (87°C, por 5 min)
en una marmita, seguido de un choque térmico (baño
de hielo, 15 min) (11).
Para seleccionar organolépticamente las formulaciones
más adecuadas, se realizó una prueba de ordenamiento
por 10 panelistas semientrenados, quienes ordenaron
las muestras de mejor a peor según los criterios de color,
dulzor, sabor y aspecto (12), determinándose las mues-
tras de los tres primeros lugares, correspondiendo a las
formulaciones que se indican en la Tabla 1.
Tabla 1. Formulaciones de zumo de Jícama, infusión de
flores de Jamaica e infusión de hojas de Stevia evaluadas
Descripción del ensayo
El ensayo se dividió en dos etapas, en la primera se eva-
luaron sensorialmente las tres formulaciones obtenidas
en las pruebas preliminares, para determinar la de mayor
aceptabilidad y realizar el análisis bromatológico y mi-
crobiológico respectivo.
En la segunda etapa se estudió el uso de antioxidantes
(sulfito de sodio y ácido ascórbico) para prolongar la vida
útil del producto.
Prueba sensorial de aceptabilidad
La evaluación sensorial se realizó con una prueba de
aceptabilidad con escala hedónica de cuatro puntos (me
gusta mucho, me gusta, no me gusta ni me disgusta, me
disgusta y me disgusta mucho) (13,14) aplicada a 76 per-
sonas pertenecientes al grupo de diabéticos del Hospital
Provincial General Docente Riobamba y del Instituto
Ecuatoriano de Seguridad Social (IESS-Riobamba).
Ensayos bromatológico ymicrobiológi-
co de la Jícama y de la bebida formulada
Se evaluaron los parámetros bromato-
lógicos: acidez (15), pH (16), humedad
(17), cenizas (18), fibra (19), grasa (20),
proteína (21), ELN (22), azúcares totales,
azúcares reductores y no reductores (23).
Las determinaciones microbiológicas
efectuadas a la bebida de mayor acep-
tabilidad fueron: Recuento de mohos y
levaduras (24), aerobias mesófilas (25) y
coliformes totales (26), tanto las pruebas
bromatológicas como microbiológicas se
realizaron de acuerdo a las Normas Téc-
nicas Ecuatorianas específicas para cada
caso (NTE INEN). Además, la presencia
de calcio y hierro en la bebida, se realizó
según métodos de la Asociación Oficial
de Química Analítica (AOAC) (27)
Para calcular el valor calórico de la bebi-
da se realizó según lo que indica la Nor-
ma 1334-2:2011 Rotulado para Produc-
tos Alimenticios Parte 2. (28)
Prueba de estabilidad
Para evaluar este parámetro, una vez
elaborada la bebida con la formulación
de mayor aceptabilidad, se procedió a
añadir antioxidantes (sulfito de sodio,
ácido ascórbico y su combinación),
antes del tratamiento térmico y se
almacenaron a temperatura ambiente
durante 40 días, se observó diariamente
los parámetros de pH, color y sabor. El
recuento microbiológico (estándar en
placa y mohos/levaduras), se realizó cada
cinco días hasta observar variación en
cualquiera de los parámetros medidos.
La cantidad de antioxidantes añadidos
se fundamentó en los límites permisibles
según la NTE INEN 2074: 2012 (29).
Además a través de 5 panelistas semien-
trenados se analizó si el color y sabor de
las bebidas se mantenian a lo largo del
almacenamiento a través de la prueba de
diferenciación -comparación de pares, la
cual consiste en comparar dos muestras
FORMULAs
ZUMO DE
JICAMA
INFUSIÓN DE
FLORES DE
JAMAICA
INFUSIÓN DE
HOJAS STEVIA
F1 75% 20% 5%
F2 70% 27% 3%
F3 60% 35% 5%
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7
de un producto alimenticio, en donde el
panelista indica si se percibe la diferen-
cia o no en cuanto al sabor y color (30).
Análisis estadístico
Para el análisis estadístico se utilizó el
análisis de varianza de un factor. Cuan-
do existieron diferencias significativas
(p > 0,05) se comparó medias con el test
de Tukey, procesados en el programa
SPSS 18.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Prueba sensorial de aceptabilidad
En la Tabla 2 se presentan los datos de la prueba de acep-
tabilidad sensorial de las bebidas. Los resultados mues-
tran que la formulación de mayor preferencia en relación
a los atributos de sabor, color y aspecto fue F2 (75% de
zumo de Jícama, 20% de infusión de Jamaica y 5% de
infusión de Stevia), esta preferencia por parte de los
pacientes diabéticos (jueces no entrenados) posiblemente
se deba al contenido de azúcares de la jícama, siendo la
que presenta mayor proporción de zumo, base de todas
las formulaciones.
Análisis bromatológico de la materia
prima y de la bebida formulada
La caracterización físico-química de la
Jícama como materia prima y de la for-
mulación de mayor aceptabilidad (F2) se
presenta en la Tabla 3. El tubérculo Jíca-
ma presenta un 19,80% de carbohidra-
tos totales, éstos van a ser aprovechados
en la formulación de la bebida, conside-
rando que el tubérculo fue cosechado a
los 8 meses de cultivo para garantizar la
concentración de azúcar, según lo des-
crito por Cuadrado L. (2004) (8)
Los carbohidratos presentes en la Jícama son los fructoo-
ligosacaridos (FOS) y la inulina, considerados como no
digeribles, ya que no pueden ser hidrolizados por el or-
ganismo humano de tal forma que proporcionan calorías
inferiores a la de la sacarosa. Siendo estos excelentes para
dietas hipocalóricas y de diabéticos. (31)
En la bebida de mayor aceptación se evaluó el pH y la
acidez, estando en el rango de la neutralidad 7,05; además
presenta una acidez de 0,14% dentro del valor aceptado
por la Norma INEN 2337:2008 Jugos, Pulpas, Concentra-
dos, Néctares, Bebidas de frutas y vegetales. (10)
Tabla 2. Datos obtenidos de la encuesta a personas con diabetes (jueces no entrenados)
Albuja, Otros
ME GUSTA
MUCHO
ME GUSTA
NO ME GUSTA
NI ME
DISGUSTA
ME
DISGUSTA
ME DISGUSTA
MUCHO
F2 (75% de zumo de jícama, 20%
de infusión de Jamaica y 5% de
infusión de estevia )
SABOR 87% 13% 0 0 0
COLOR 84% 16% 0 0 0
ASPECTO 80% 20% 0 0 0
F1 (70% de zumo de jícama, 27%
de infusión de Jamaica y 3% de
infusión de estevia )
SABOR 57% 38% 5% 0 0
COLOR 50% 45% 5% 0 0
ASPECTO 46% 43% 11% 0 0
F3 (60% de zumo de jícama, 35%
de infusión de Jamaica y 5% de
infusión de estevia)
SABOR 26% 70% 4% 0 0
COLOR 26% 68% 6% 0 0
ASPECTO 27% 64% 9% 0 0
8
Tabla 3. Resultados del análisis físico – químico de la
materia prima y de la bebida de mayor aceptación (F2)
Dentro de los parámetros para calcular el aporte calóri-
co están los carbohidratos digeribles 4 kcal/g, la grasa 9
kcal/g y la proteína 4kcal/g ( 28 ) , la bebida con la formu-
lación de mayor aceptabilidad presentó 0,17% de grasa,
0,76% de proteína y 6,21 % de carbohidratos digeribles,
dando lugar a un aporte calórico de 30 kcal/100g de be-
bida; siendo ideal para incluirla en dietas en pacientes
diabéticos pues la prescripción de dietas ligeramente
hipocalóricas (1.500 kcal/día) son de gran utilidad para
mantener el control plurimetabólico (32).
Resultados similares los publicó Álvarez (2011), para
una bebida tipo infusión hipocalórica a base de Stevia,
Eucalipto y Manzanilla, con un aporte calórico de 25
kcal/100g, reportando que los niveles de glucosa sanguí-
nea no se incrementaron al tomar la bebida (33). Ade-
más, el consumir jícama en su forma natural no va a in-
crementar el peso de la persona, ni va a elevar los niveles
de glucosa sanguínea (31).
Las infusiones de flores de Jamaica y hojas de estevia, le
dan un valor agregado al producto al mejorar sus carac-
terísticas organolépticas.
El 0,829% de cenizas se atribuye a la materia inorgá-
nica presente en el jugo caracterizado, como calcio
166mg/100g y hierro 3,35mg/100g, aportando aproxima-
damente el 20% y 24% respectivamente del Valor Diario
Recomendado (28), la fibra en un porcentaje de 0,18%
contribuye al valor nutraceútico del producto.
Análisis Microbiológico de la Bebida
Tabla 4. Resultados del análisis
microbiológico de la bebida de mayor
aceptación (F2)
De acuerdo con el análisis microbiológico
de la bebida realizado al día 0 de almace-
namiento (tabla 4), los recuentos de coli-
formes totales y fecales, recuento estándar
en placa y recuento de mohos y levaduras,
se encuentran dentro de los parámetros
establecidos por la Norma NTE INEN 2
337:2008 (10). Demostrando que el proce-
so de elaboración se realizó bajo las con-
diciones higiénicas que garantizan calidad
microbiológica.
Prueba de estabilidad.
Se probaron diferentes tratamientos quími-
cos usando antioxidantes (sulfito de sodio /
ácido ascórbico y su combinación), que co-
adyuven al tratamiento térmico para inacti-
var la enzima polifenoloxidasa responsable
del pardeamiento enzimático, alargando el
tiempo de vida útil del producto (34).
En la Tabla 5 se observa los resultados de
las mediciones periódicas del pH a lo lar-
go del almacenamiento, evidenciándose
una variación brusca a los 15, 20 y 25 días
PARÁMETRO
RECUEN-
TO EN LA
BEBIDA
REQUISITOS
MICROBIOLÓ-
GICOS Norma
INEN NTE INEN
2 337:2008
Coliformes
NMP/cm
3
<3 < 3
Coliformes
fecales
NMP/cm
3
<3 < 3
Recuento
estándar en
placa REP
UFC/cm
3
<10 < 10
Recuento
de mohos
y levaduras
UP/ cm
3
<10 < 10
NMP = número más probable;
UFC = unidades formadoras de colonias;
UP = unidades propagadoras
PARÁMETRO UNIDAD JÍCAMA
BEBIDA
FORMULADA F2
Acidez (ácido
cítrico)
(%) 0,16 0,14
pH
7,30 7,05
Cenizas
(%) 3,98 0,829
Fibra
(%) 3,35 0,185
Grasa
(%) 0,57 0,17
Proteína
(%) 2,36 0,764
Azúcares Totales
(%) 19,80 6,21
Azúcares Reduc-
tores
(%) 9,83 5,06
Azúcares no Re-
ductores
(%) 9,97 1,15
Calcio
mg/100g - 166
Hierro
mg/100g - 3,35
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9
según el antioxidante, coincidiendo con
el recuento microbiológico ya fuera de los
valores máximos permitidos por la norma
(10). Además, se presentan los parámetros
organolépticos (color y sabor) medidos a
través de la prueba de comparación de pa-
res, el porcentaje que se muestra en la Tabla
5 corresponde a los panelistas que no perci-
*A través del análisis sensorial se determinó el mantenimiento del color y sabor original de la bebida (sin el uso de antioxidantes), los
resultados se muestran en % de mantenimiento comparado con el color original.
Letras diferentes en la misma columna por tratamiento indican diferencias estadísticamente signicativas (p > 0,05)
CONCLUSIONES
La Jícama, tubérculo andino puede ser
utilizado en la elaboración de una be-
bida hipocalórica utilizando además la
infusión de flores de Jamaica y hojas de
Stevia, apta para el consumo de personas
diabéticas, presentando calidad sensorial
y microbiológica durante 25 días de al-
macenamiento utilizando sulfito de sodio
bieron diferencia entre las muestras.
Considerando estos parámetros con el antioxidante
sulfito de sodio, la bebida formulada mantuvo el color y
sabor original, pH y recuento microbiológico dentro de
los rangos establecidos por la Norma INEN 2337:2008
Jugos, Pulpas, Concentrados, Néctares, Bebidas de frutas
y vegetales (10) por mayor tiempo de almacenamiento
(hasta 25 días), por lo tanto, mayor estabilidad.
como antioxidante, además presenta en su composición
una adecuada cantidad de minerales como calcio y hierro.
AGRADECIMIENTOS
Al Grupo de Diabéticos del Hospital Provincial General
Docente Riobamba y del Instituto Ecuatoriano de Seguri-
dad Social (IESS-Riobamba), por formar parte del grupo
de jueces no entrenados en la evaluación sensorial de la
bebida.
Tabla 5. Resultados del uso de antioxidantes en la estabilidad de la bebida de mayor aceptación (F2)
Albuja, Otros
ANTIOXIDANTE
TIEMPO DE
ALMACENAMIENTO
EN DÍAS
pH
Recuento
estándar en placa
REP UFC/cm
3
Recuento
de mohos y
levaduras
UP/ cm
3
Color
% mantenimiento
comparado con el
color original
Sabor
% mantenimiento
del sabor original
SULFITO DE
SODIO
0
7,05±0,01ª
<10 <10
- -
5
7,05±0,03ª
<10 <10
100 100
10
7,02±0,01ª
<10 <10
100 100
15
7,05±0,02ª
<10 <10
100 100
20
7,01±0,05
ab
<10 <10
100 100
25
7,00±0,02
b
<10 <10
100 100
30
5,53±0,00
c
>10 >10
60 80
ÀCIDO ASCORBICO
0
4,41±0,02ª
<10 <10
- -
5
4,35±0,02ª
<10 <10
100 100
10
4,30±0,01ª
<10 <10
100 100
15
4,34±0,04
b
<10 <10
80 100
20
2,04±0,01
c
>10 >10
20 20
COMBINACION
0
5,36±0,1ª
<10 <10
- -
5
5,30±0,05ª
<10 <10
100 100
10
5,30±0,1
b
<10 <10
100 100
15
5,32±0,05
b
<10 <10
100 100
20
5,30±0,09
b
<10 <10
80 100
25
3,60±0,02
c
>10 >10
20 0
BLANCO
0
7,30±0,04ª
<10 <10
- -
5
4,35±0,05
b
>10 >10
0 0
10
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