Luis
Taramona-Ruiz
Universidad
Le Cordon Bleu. Lima, Perú
https://orcid.org/0000-0001-7670-3210
Valeria
Quispe-Wong
Universidad
Le Cordon Bleu. Lima, Perú
https://orcid.org/0009-0002-3769-0861
Maribel
Huatuco-Lozano
Universidad
Le Cordon Bleu. Lima, Perú
https://orcid.org/0000-0001-6552-5252
DOI: https://doi.org/10.36955/RIULCB.2024v11n1.002
Esta obra está bajo
licencia internacional Creative
Commons Reconocimiento 4.0
Recibido: 14/10/2023 Revisado: 23/11/2023 Aceptado: 20/12/2023 Publicado: 02/01/2024
RESUMEN
El presente estudio tuvo como
objetivo evaluar la elaboración de un salami que contiene un colorante natural
extraído de las semillas de ayrampo (Opuntia soehrensii), empleando un extracto
de este producto natural a distintos niveles de concentración y usando como
criterios de aceptación las características microbiológicas y sensoriales del
producto final. Inicialmente se realizó una caracterización fisicoquímica de
las semillas, lo que mostró el alto valor nutritivo de este producto natural y
su poder antioxidante. En un experimento dirigido a determinar el efecto de la
concentración del extracto de semilla de ayrampo en la calidad del salami, se
demostró que para concentraciones de extracto entre 150 y 250 g/L de agua en la
masa cárnica, no existen diferencias significativas en cuanto a las
características de olor, color, sabor y apariencia del producto final. Esto se
probó sensorialmente a través de una escala hedónica de 9 puntos y luego del
procesamiento estadístico de los datos, que incluyó un análisis de varianza
realizado con el empleo del software STATGRAPHICS Centurión XVI. También se
confirmó, a través de las pruebas microbiológicas sustentadas en la norma
sanitaria NTS Nº 71/MINSA, que el producto final es apto para consumo humano.
PALABRAS CLAVE: Colorante
natural, ayrampo, colorante carmín.
ABSTRACT
The objective of this study was to evaluate the
elaboration of a salami that contains a natural colorant extracted from the
seeds of ayrampo (Opuntia soehrensii), using an extract of this natural product
at different concentration levels and using microbiological and sensorial
characteristics as acceptance criteria of the final product. Initially, a
physicochemical characterization of the seeds was carried out, which showed the
high nutritional value of this natural product and its antioxidant power. In an
experiment aimed at determining the effect of the concentration of the ayrampo
seed extract on the quality of salami, it was shown that for extract
concentrations between 150 and 250 g / L of water in the meat mass, there are
no significant differences in terms of the characteristics of smell, color,
taste and appearance of the final product. This was sensory tested through a
9-point hedonic scale and after statistical processing of the data, which included
an analysis of variance carried out using the STATGRAPHICS Centurión XVI
software. It was also confirmed, through microbiological tests supported by the
NTS Nº 71/MINSA sanitary standard, that the final product is suitable for human
consumption.
KEYWORD:
Natural coloring, ayrampo, carmine coloring
INTRODUCCIÓN
Los agentes aromatizantes y
colorantes derivan de vegetales, animales o sintéticas; son usados en
alimentos, bebidas, productos farmacéuticos, cosméticos, proyectos artesanales,
entre otros. Los saborizantes aportan sabor, mientras que los condimentos y colorantes
proporcionan colores externos, bien sea, solos o combinados con otros
ingredientes, mediante reacciones químicas. El uso de colorantes se remonta
desde el año 1500 A.C. en Egipto, por ejemplo, tinte púrpura de Tiro (extracto
de pequeños caracoles) (Ramesh y Muthuraman, 2018).
Los colorantes se clasifican
en naturales y artificiales; los naturales tienen propiedades nutricionales
medicinales, como antioxidantes, antiinflamatorias, anticancerígenas y
antiobesidad; mientras que, los artificiales a pesar de que son económicos,
atractivos para los sentidos, estables con el tiempo e independiente del ciclo
agrícola de las temporadas de cosecha de plantas, presentan potenciales riesgos
para la salud como alergias, trastorno por déficit de atención con hiperactividad
(TDAH) y crónicas como cáncer (Ramesh y Muthuraman, 2018).
Debido a que en los últimos
años existe preocupación sobre estas consecuencias negativas para la salud de
los colorantes artificiales, relacionadas con su elevado consumo, existe una
tendencia creciente a sustituir estos colorantes sintéticos por tintes y
pigmentos naturales.
Los pigmentos naturales son
productos de vegetales, muy inestables y se degradan rápidamente en el proceso
de elaboración de alimentos, por lo que se considera una limitación para su
aplicación; así mismo, el uso de los sintéticos es necesario controlar su uso
por sus efectos adversos (Vinha et al.,2018).
El color es el primer atributo
que observa el consumidor al elegir un alimento, por lo que es referente en
cuanto a calidad, principalmente para carne y productos cárnicos. Uno de los
colorantes naturales más utilizados en estos productos es el ácido carmínico
(Ongaratto et al., 2021 y Restrepo et al., 2023).
El ácido carmínico (CA) o
colorante carmín se deriva de los cuerpos secos de insectos de la cochinilla
hembra (Dactylopius coccus). Desde el punto de vista químico, es un β-C-glicopiranosil derivado de antraquinona
en su forma antraciclina. Sus propiedades cromogénicas se relacionan con el
número y la posición de grupos -OH en la estructura; es aprobado para su uso
como colorante de alimento rosa/rojo en varios países y por legislaciones
internacionales, tales como la Organización para la Agricultura y la
Alimentación (FAO), Organización Mundial de la Salud (OMS) y Administración de
Alimentos y Medicamentos (FDA) (Szadkowski et al., 2022).
Este colorante da el color
rojo, rosado y marrón a productos, tales como dulces, yogur, helados de crema,
bebidas, medicamentos y cosméticos (Ramesh y Muthuraman, 2018 y Takeo et al.,
2018). A pesar de que, el colorante carmín es ampliamente usado en la industria
cárnica, existe una tendencia marcada de evitar su uso entre los consumidores;
en consecuencia, la industria alimentaria continúa en la búsqueda de otras
opciones naturales derivadas de plantas como colorantes.
El ayrampo (Opuntia
soeherensii Brett), es una especie silvestre originaria de los andes peruanos y
familia de las cactaceae, cuyos frutos de color rojo son utilizados para dar
color a postres y refrescos, contienen una betalaína del grupo de las
betacianinas (Huaringa, 2014), y ha ido ganando en popularidad ya que su
pigmento es más aceptable organolépticamente que el de las remolachas y posee
un elevado potencial en propiedades antioxidantes y colorante (Carpio y Portugal,
2014).
Algunos de los pigmentos más
comunes de las plantas incluyen clorofilas, carotenoides (carotenos,
xantofilas), betalaínas (betaxantina, betacianina) y flavonoides (calconas,
antocianinas, flavonoles), que tiene gran distribución y es de fácil obtención
(Vinha et al., 2018).
Las betalaínas se relacionan
con las antocianinas y son sustitutos de pigmentos de antocianina. Es un
colorante glucosídico alimentario rojo derivado de remolacha, se utiliza en
productos lácteos congelados, productos cárnicos y helados; se degrada en
presencia de luz, calor u oxígeno. También actúa como antioxidante. Otras
fuentes de betaninas son cactus opuntia, acelga y amaranto o kiwicha (Ramesh y
Muthuraman, 2018).
En los productos cárnicos se
requiere evaluar los efectos que tendría el uso de colorantes en la inocuidad
del producto final, por lo que se deben realizar análisis microbiológicos y
sensoriales como criterios para la validación.
A pesar del amplio uso del
ayrampo como colorante, es necesario conocer el proceso de obtención como
agregado para el salami y darle el color característico, para que cumpla con
las expectativas del mercado y que garantice la inocuidad del alimento. Por lo
antes expuesto, esta investigación tuvo como objetivo evaluar la elaboración de
un salami que contenga diferentes concentraciones del extracto de las semillas
del ayrampo, usando como criterios de aceptación el análisis microbiológico y
sensoriales del producto final.
MATERIALES Y MÉTODOS
Para evaluar el uso del
ayrampo en el proceso de elaboración del salami se desarrolló una investigación
que consta de tres etapas consecutivas en este orden: (1) Caracterización del
ayrampo, (2) preparación el salami y (3) características del producto final.
Desarrollo de la etapa 1.
Caracterización del ayrampo
Para la caracterización se
realizaron pruebas fisicoquímicas a las semillas de ayrampo en el Instituto de
Certificación, Inspección y Ensayo “La Molina Calidad Total. Laboratorios
Universidad Nacional Agraria La Molina”. Para este fin se utilizó una muestra
de 1 003,7 g de semillas de ayrampo procedentes de la ciudad de Cusco, mercado
San Pedro, Cascaparo. Los ensayos se dirigieron a la determinación de cenizas
totales, grasa cruda, humedad, proteína cruda, carbohidratos, energía total y
su procedencia, así como el contenido de antocianinas y capacidad antioxidante.
Desarrollo de la etapa 2.
Preparación del salami
En esta etapa se realizó el
proceso de elaboración de salami con colorante de ayrampo siguiendo el
procedimiento de la figura 1.
Figura 1. Esquema del proceso
experimental de elaboración de salami con colorante de ayrampo
Se usó como materia prima,
carne magra de cerdo y res en igual proporción, que fue congelada por un día y
luego se cortó en trozos de 2 x 2 cm. El proceso de curado se realizó a una
temperatura de 3 °C durante 24 horas usando sal de nitro (KNO3). Se troceó la
carne con una maquina moledora para obtener trozos con un diámetro de 4 a 6 mm,
se hizo lo mismo con la grasa previamente congelada, para conseguir un grosor
de 3 mm. Luego se mezcló la carne con la grasa y los condimentos para añadir
sabor al producto. Además de sal y azúcar, como condimentos también se
añadieron ajos, Whisky y Pimienta negra molida.
Las proporciones de los
insumos para la elaboración del salami y el curado de la carne se muestran en
la tabla 1. Las cantidades de los insumos están referidas a un Kg de carne
procesada, compuesta por 500 g de carne de cerdo y 500 g de carne de res.
Tabla 1. Insumos para la
elaboración del salami y el curado de la carne
|
Proceso |
Insumo |
Cantidades |
UM |
|
Elaboración del salami |
Pimienta negra molida Sal (NaCl) Ajos Azúcar Tripas naturales de
cerdo Whisky Ballantines |
10 20 1 2 3 10 |
g g ud g tiras de
calibre 38-40 ml |
|
Curado de la carne |
Carne Sal de nitro (KNO3) Sal Azúcar |
1 0,6 20 4 |
Kg g g g |
El acondicionamiento de las
semillas de ayrampo referido en la figura 2 se realizó a partir de la
preparación de una mezcla de las semillas con agua en tres proporciones
diferentes (150, 200 y 250 g/L de agua). La mezcla se dejó reposar por un
tiempo de 2 minutos a una temperatura de 20 °C. Cada una de las tres
proporciones anteriores constituye la base de un experimento que permitió
evaluar la influencia de la concentración de ayrampo en las propiedades del
producto final.
La extracción del colorante se
realizó en una olla de acero inoxidable a una temperatura de 80 °C a fuego
medio, por un tiempo de 15 minutos. Cada muestra fue reducida hasta el 50 %, es
decir, la mitad del peso total de semillas y agua. Inmediatamente, se filtró a
través de un colador de acero inoxidable de malla fina y como resultado se
obtuvo el peso neto del extracto del colorante. De las soluciones de 150, 200 y
250 g/L de agua se obtuvieron 42,5; 40,0 y 37,5 gramos de extracto del
colorante respectivamente.
A la masa cárnica preparada de
1 000 g de carne se le añadieron los condimentos, que en su conjunto ascendían
a 128 g. Esta mezcla de 1 128 g se dividió en tres partes de 376 g. Cada una de
estas partes se mezcló con los extractos de colorante de ayrampo preparados,
constituyendo tres formulaciones diferentes (F1, F2 y F3) sobre la base de 376
g de masa cárnica condimentada, tal como se muestra en la tabla 2. Luego de
homogenizada la mezcla para cada una de las formulaciones, se dejó reposar el
producto por un tiempo de 20 minutos, con el fin de permitir que el colorante
se incorporara equitativamente.
En esta etapa 2 se desarrolló
un experimento con el objetivo de determinar el efecto de la concentración del
colorante de ayrampo en la calidad del salami. El diseño experimental se
presenta en la tabla 2.
Tabla 2. Diseño experimental
para evaluar el efecto del colorante en la calidad del salami
|
|
F1 |
F2 |
F3 |
|
Concentración del
extracto con colorante de ayrampo |
11,3 % (42,5 g) |
10,6 % (40,0 g) |
9,97 % (37,5 g) |
|
Masa cárnica para el
salami |
376 g |
376 g |
376 g |
Los embutidos elaborados se
sometieron a un proceso de oreado durante 6 horas, suspendidos en una cuerda,
en un ambiente limpio y fresco a una temperatura entre 17 y 20 °C. En un
ambiente similar tuvo lugar el proceso de maduración, a una temperatura entre
12 y 15 °C durante 25 días.
Desarrollo de la etapa 3.
Características del producto final
Al concluir con el tiempo de
maduración se observó que el producto había perdido el 25 % es decir de 376 g
que fue el peso inicial de los salamis, quedaron finalmente 275 g en cada uno.
En esta etapa 3 se
determinaron los efectos del colorante en la calidad del salami.
Estado microbiológico
Los análisis microbiológicos
se realizaron para las tres formulaciones y con el propósito de asegurar la
ausencia de elementos patógenos en el producto final, con los ensayos para
detectar Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens y Salmonella sp los cuales
fueron realizados en el Instituto de Certificación, Inspección y Ensayo “La
Molina Calidad Total, Laboratorios de la Universidad Nacional Agraria La
Molina” usando como referencia la norma del MINSA/DIGESA (MINSA, 2008). Se
utilizó una muestra de 274,3 g, que fue entregada al laboratorio en una bolsa
sellada a temperatura ambiente.
Análisis sensorial
El análisis sensorial se
realizó por medio de una escala hedónica de 9 puntos para la evaluación de las
tres formulaciones de salami, en cuanto a las características del color, olor,
sabor y apariencia.
Para este fin se instalaron
cabinas de análisis sensorial en la Universidad Le Cordon Bleu de Perú, dotadas
con un vaso descartable con agua, un lapicero, un cubierto tenedor para cada
muestra, un pasante (se optó por galleta soda, ya que tiene un sabor neutral) y
finalmente la hoja de prueba en la que el jurado calificaría el producto. El
jurado estuvo formado por 30 alumnos que fueron semi entrenados previamente.
En la figura 2, se muestra el
formato para la prueba sensorial para el parámetro de sabor según la escala
hedónica de 9 puntos y para los parámetros de olor, color y apariencia se
utilizó el mismo formato. Los códigos numéricos se refieren a cada una de las
tres formulaciones definidas en la tabla 2.
Figura 2. Formato para la
prueba de aceptación según escala hedónica de 9 puntos
El análisis sensorial fue
sometida a un análisis de varianza bajo la hipótesis nula de que las
formulaciones en cuanto al color, apariencia, olor y sabor son las mismas para
cada formulación
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Resultados de la
Caracterización del ayrampo
La caracterización de las
semillas del ayrampo, en el contexto de su evaluación como colorante,
demuestran que este producto natural aporta no solo como colorante, sino
también por su alto valor nutritivo y su poder antioxidante, por lo cual es
idóneo para sustituir colorantes tradicionales como el obtenido a partir de la
cochinilla.
En la tabla 3 se muestra la
composición de las semillas del ayrampo como resultado de los ensayos
fisicoquímicos
Tabla 3. Resultados de los
análisis fisicoquímicos de las semillas del ayrampo
|
Ensayo |
Resultado |
|
Cenizas totales (g/100 g de muestra original) |
4,4 |
|
Grasa cruda (g/100 g de muestra original) |
7,8 |
|
Humedad (g/100 g de muestra original) |
9,5 |
|
Proteína cruda (g/100 g de muestra original) |
6,2 |
|
Carbohidratos (g/100 g de muestra original) |
72,1 |
|
Energía Total (g/100 g de muestra original) |
383,4 |
|
% kcal. Proveniente de carbohidratos |
75,2 |
|
% kcal. Proveniente de grasa |
18,3 |
|
% kcal. Proveniente de proteínas |
6,5 |
|
Antocianinas Totales (mg/100 g de muestra original) |
75,1 |
|
Capacidad Antioxidante (U mol Troxol/100 g de muestra original) |
1 024,6 |
Tal como se menciona, Jorge y
Troncoso (2016), en su investigación refiere que la capacidad antioxidante de
un alimento se debe a la actividad antioxidante de sus diferentes compuestos,
tales como los polifenoles, carotenos, antocianinas, ácido ascórbico y otros,
los que tendrían un efecto sinérgico ante la capacidad antioxidante para el
ayrampo.
Tabla 4. Composición química
de la cochinilla
|
COMPONENTES |
RANGO (%) |
|
Ácido carmínico |
9 – 25 % |
|
Grasas |
6 - 10 % |
|
Ceras |
0,5 – 2 % |
|
Agua |
10– 20 % |
|
Sustancias nitrogenadas |
15 – 30 % |
|
No determinadas |
8 % |
Fuente: (Ortega, 2011)
En la tabla 5 se muestra los
análisis microbiológico del producto final, salami elaborado usando el
colorante a bases de semilla de ayrampo para las tres formulaciones, es apto
para el consumo humano al ser verificado según los criterios microbiológicos de
calidad sanitaria e inocuidad para los alimentos y bebidas de consumo humano
establecidos en la norma sanitaria NTS Nº 71/MINSA (MINSA, 2008).
|
Ensayo |
Resultado (para
las tres formulaciones) |
|
1. N. de Staphylococcus aureus (NMP/g). |
< 3 |
|
2. N. de Clostridium perfringens (UFC/g) |
< 10 Estimado |
|
3. D. de Salmonella
sp.(en 25g) |
Ausencia |
Son microorganismos que tienen
diversas aplicaciones, siendo una de las principales la fermentación de
alimentos como la leche, carne y vegetales para obtener productos como el
yogur, quesos, encurtidos, embutidos, ensilados, bebidas y cervezas, entre
otros (Tanya y Leyva, 2019).
Tabla 6. Porcentaje de
aceptación del análisis sensorial, para los atributos: color, apariencia, sabor
y olor del salami elaborado usando el colorante a bases de semilla de ayrampo
|
|
Atributos del Análisis Sensorial |
|||
|
CRITERIOS SENSORIALES |
COLOR (%) |
APARIENCIA (%) |
SABOR (%) |
OLOR (%) |
|
Me gusta extremadamente |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Me gusta muchísimo |
0 |
3 |
3 |
0 |
|
Me gusta moderadamente |
17 |
23 |
17 |
27 |
|
Me gusta ligeramente |
23 |
23 |
33 |
30 |
|
Ni me
gusta ni me disgusta |
27 |
20 |
17 |
13 |
|
Me disgusta Ligeramente |
13 |
17 |
7 |
17 |
|
Me disgusta moderadamente |
17 |
10 |
7 |
13 |
|
Me disgusta muchísimo |
0 |
3 |
3 |
0 |
|
Me disgusta extremadamente |
3 |
0 |
0 |
0 |
Tabla 7. Estadígrafos
descriptivos del análisis sensorial
|
Característica |
Media |
Desv. Típica |
Mínimo |
Máximo |
Rango promedio |
|
Color |
5,30 |
1,622 |
1 |
9 |
2,58 |
|
Apariencia |
5,33 |
1,516 |
2 |
8 |
2,68 |
|
Olor |
5,40 |
1,404 |
3 |
7 |
2,53 |
|
Sabor |
4,63 |
2,484 |
0 |
8 |
2,20 |
|
Hipótesis nula |
Prueba |
Sig. |
Decisión |
|
Las Formulaciones en cuanto color, apariencia, olor y sabor son
iguales |
Análisis de varianza de dos vías por rangos de Friedman para
muestras relacionadas |
,401 |
Retener la hipótesis nula |
A partir de los resultados de
los estadígrafos descriptivos y el análisis de varianza mostrados en la tablas
7 y 8 respectivamente, se puede inferir que los niveles de aceptación para las
tres muestras de acuerdo a las características de estudio presentan respuestas
similares, por tal motivo, se considera preciso seleccionar al salami de 150
g/L de concentración del extracto de colorante de ayrampo, ya que el costo de
su elaboración es el más accesible al ser la formulación que requiere la menor
cantidad de colorante.
Los resultados de ese
experimento, unido a la caracterización del Ayrampo como colorante realizado en
este trabajo, permiten proponer la sustitución del colorante carmín por el
colorante obtenido con extracto de semillas de Ayrampo.
CONCLUSIONES
El extracto de semillas de
ayrampo tiene un alto valor nutricional y poder antioxidante, puede ser
empleado en sustitución del colorante carmín para la elaboración de salami. Se
confirma que este producto cárnico, al ser elaborado empleando ayrampo como
colorante, es apto para el consumo humano, verificado según los criterios
microbiológicos de calidad sanitaria e inocuidad para los alimentos y bebidas
de consumo humano, establecidos en la norma sanitaria NTS Nº 71/MINSA.
A partir del análisis
sensorial se demuestra que el salami elaborado presenta una aceptabilidad
moderada. También se comprueba que no existen diferencias significativas en las
preparaciones realizadas entre 9,97 y 11,3 % peso del extracto de colorante en
la masa cárnica en cuanto a las características olor, color, sabor y apariencia.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS