caracterizaciÓn de variedades cucurbitÁceas para la

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1 CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES CUCURBITÁCEAS PARA LA OBTENCIÓN DE COMPUESTOS ANTIOXIDANTES ATRAVES DE ULTRASONIDO Y PRETRATAMIENTOS Trabajo de grado para optar por el título de: INGENIERA QUÍMICA Modalidad: Trabajo de investigación Presentado por: Daniel Eduardo Castillo Balaguera Johan Sebastián Moreno Lamprea Bajo la dirección de: MARTHA PATRICIA TARAZONA DÍAZ. Ph.D Ingeniera de Alimentos. Codirector: Nixon Andres Meneses Marentes Ingeniero de Alimentos Facultad de Ciencias Naturales e Ingeniería Departamento de Ingeniería Programa de Ingeniería de Alimentos Bogotá, D.C.- Colombia Diciembre de 2019

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Page 1: CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES CUCURBITÁCEAS PARA LA

1

CARACTERIZACIOacuteN DE VARIEDADES CUCURBITAacuteCEAS PARA LA OBTENCIOacuteN DE COMPUESTOS ANTIOXIDANTES ATRAVES DE

ULTRASONIDO Y PRETRATAMIENTOS

Trabajo de grado para optar por el tiacutetulo de

INGENIERA QUIacuteMICA

Modalidad Trabajo de investigacioacuten

Presentado por

Daniel Eduardo Castillo Balaguera Johan Sebastiaacuten Moreno Lamprea

Bajo la direccioacuten de

MARTHA PATRICIA TARAZONA DIacuteAZ PhD Ingeniera de Alimentos

Codirector

Nixon Andres Meneses Marentes Ingeniero de Alimentos

Facultad de Ciencias Naturales e Ingenieriacutea Departamento de Ingenieriacutea

Programa de Ingenieriacutea de Alimentos

Bogotaacute DC- Colombia Diciembre de 2019

2

RESUMEN

El meloacuten y el pepino son dos variedades importantes de la familia cucurbitaacuteceas no hay

muchos estudios respecto a su cantidad de antioxidantes sobre todo en partes

consideradas como residuos (cortezas y semillas) Sumado a esta necesidad se quiere

realizar una extraccioacuten convencional utilizando solvente (agua) y compararla con una

forma de extraccioacuten asistida por ultrasonido Las muestras tambieacuten se sometieron a dos

distintos tipos de pretratamiento liofilizacioacuten y congelacioacuten por nitroacutegeno liacutequido (muestras

frescas) El extracto de la semilla Caribbean liofilizado extraiacutedo por el ultrasonido obtuvo

los valores maacutes altos de capacidad antioxidante en polifenoles 4761plusmn264 mg Acido

gaacutelico100 g y un contenido de vitamina C de 6557plusmn216 mg aacutecido ascoacuterbico 100 g En

los ensayos FRAP y DPPH los extractos con maacutes capacidad antioxidante fueron la pulpa

Cantaloupe extraccioacuten convencional-liofilizada (C+L) 2524plusmn3495 micromol TE100 g y corteza

Cantaloupe extraccioacuten convencional-liofilizada (C+L) 21696 plusmn 559 micromol TE100 g

respectivamente Por consiguiente se concluyoacute que la extraccioacuten por ultrasonido

acompantildeada por el pretratamiento de liofilizacioacuten genera rendimientos hasta del 76 con

respecto a la extraccioacuten convencional en antioxidantes como Vitamina C y polifenoles

Pero en pruebas como DPPH y FRAP el efecto de la liofilizacioacuten tiene mejores resultados

en la extraccioacuten convencional

Palabras clave

Antioxidantes Congelacioacuten Cucurbitaacuteceas Liofilizacioacuten Ultrasonido

ABSTRACT

Melon and cucumber are two important varieties of the cucurbitaceae family there are not

many studies regarding their number of antioxidants especially in parts considered as

residues (bark and seeds) In addition to this need we wanted to test and compare results

of solvent extraction (water) against a novel form of extraction such as ultrasound

Samples were also submitted in two different types of freeze-dried pretreatment and

freezing by liquid nitrogen (fresh samples) The liophilized Caribbean seed extract

extracted by ultrasound obtained the highest antioxidant capacity values in polyphenols

4761plusmn264 mg Gallic acid100 g and a vitamin C content of 6557plusmn216 mg ascorbic acid

100 g In the FRAP and DPPH assays the extracts with the most antioxidant capacity

were the pulp Cantaloupe conventional-lyophilized extraction (C+L) 2524plusmn3495 micromol

TE100 g and cantaloupe bark conventional-lyophilized extraction (C+L) 21696plusmn559 micromol

TE100 g Respectively Therefore it was concluded that ultrasound extraction

accompanied by the pretreatment of freeze-dried generates good yields in the extraction of

antioxidants such as Vitamin C and polyphenols But in tests like DPPH and FRAP the

effect of freeze-dried is more evident with a type of conventional extraction

Keywords

Antioxidant Cucurbitacae Freeze Frezze-dried Ultrasound

3

Abreviaturas

Ccan Corteza Cantaloupe

Ccar Corteza Caribbean

Cpep Corteza Pepino

Pcan Pulpa Cantaloupe

Pcar Pulpa Caribbean

Ppep Pulpa Pepino

Scan Semilla Cantaloupe

Scar Semilla Caribbean

(U+L) Ultrasonido + pretratamiento liofilizacioacuten

(U+F) Ultrasonido+ pretratamiento fresco

(C+L) Convencional+ pretratamiento liofilizacioacuten

(C+F) Convencional+ pretratamiento fresco

Introduccioacuten

Las cucurbitaacuteceas son una familia de plantas compuesta por aproximadamente 90

geacuteneros y maacutes de 900 especies estas influyen en el sector econoacutemico por sus

aplicaciones alimentarias esteacuteticas medicinales botaacutenicas y culturales (Schaefer amp

Renner 2011) Maacutes del 90 de los miembros que componen esta familia son tropicales

por lo cual se encuentran ubicados entre Aacutefrica y Madagascar Ameacuterica Central y del Sur

y el sudeste de Asia y Malasia (Lebeda et al 2007) Esta familia es notable por su gran

nuacutemero de especies y de geacuteneros entre los geacuteneros maacutes importantes se encuentra

Cucumis con dos especies principales el Meloacuten (Cucumis Melo L) y el pepino (Cucumis

Sativus L) asiacute como tambieacuten cuenta con dos especies cultivadas en menor cantidad

como lo son el pepino de monte (Cucumis Anguria L) y el Kiwano (Cucumis Metuliferus

L) (Jeffrey 1980)

El meloacuten (Cucumis Melo L) y el pepino (Cucumis Sativus L) tuvieron una produccioacuten

mundial anual de 31948349 toneladas y 83753861 toneladas para el 2017

respectivamente siendo Asia el mayor productor de ambos cultivos con un 757 para el

meloacuten y un 879 para el pepino (FAOSTAT 2017) Por otra parte Colombia siendo el

cuarto mayor productor de pepino y meloacuten en Surameacuterica aportoacute una produccioacuten de

73254 toneladas de meloacuten y 22506 toneladas de pepino al mundo en el 2017

(FAOSTAT 2017) Estos alimentos ademaacutes de su composicioacuten proximal estaacuten

constituidos por compuestos bioactivos tales como aacutecido ascoacuterbico y polifenoles (Iqbal

Wei Adam amp Ismail 2010 Nema Maity Sarkar amp Mukherjee 2011) los cuales son

causantes de la capacidad antioxidante de las frutas Los antioxidantes son compuestos

que desempentildean un papel fundamental en el metabolismo humano participando como

defensa del cuerpo evitando el dantildeo causado por los radicales libres Los antioxidantes

tanto naturales como sinteacuteticos tienen una amplia aplicacioacuten en la industria alimentaria

ya que se utilizan como aditivos alimentarios en grasas y aceites para ayudar a prolongar

la vida uacutetil y la apariencia de muchos productos alimenticios (Andubdhasan Surendraraj

Karkuzhali amp Sathishkumaran 2014)

Durante los uacuteltimos antildeos se han probado diversos meacutetodos para optimizar la extraccioacuten

de compuestos de intereacutes en los alimentos como antioxidantes vitaminas compuestos

4

fenoacutelicos entre otros (Batool et al 2018) Entre los meacutetodos de extraccioacuten maacutes

destacados en la actualidad se encuentra la extraccioacuten asistida por ultrasonido en esta

teacutecnica se utilizan ondas con frecuencias por encima de los 20 KHz que generan

cavitacioacuten fenoacutemeno en donde se crean burbujas y se colapsan impulsivamente en un

liacutequido de manera microscoacutepica (Rodrigues amp Fernandes 2017) Este meacutetodo de

extraccioacuten tiene un alto rendimiento a la hora de realizar extracciones de compuestos

fenoacutelicos(Husen Andou Shirai amp Ismail 2014) Sin embargo para optimizar esta

extraccioacuten se puede acudir a liofilizar la muestra a tratar con el fin de deshidratar de una

manera maacutes oacuteptima la muestra y poder preservar su estructura molecular (Chen et al

2012)

A pesar de que hay informacioacuten disponible acerca del contenido de compuestos

bioactivos con capacidad antioxidante en las cucurbitaacuteceas del geacutenero Cucumis (Iqbal et

al 2010) no hay estudios en Colombia que evaluacuteen diferentes frutos de esta familia Por

consiguiente el objetivo de este estudio fue caracterizar los paraacutemetros fisicoquiacutemicos y

sensoriales de dos variedades de meloacuten y una de pepino asiacute como evaluar el efecto de la

extraccioacuten asistida con ultrasonido y la liofilizacioacuten de la muestra en el contenido en

polifenoles totales capacidad antioxidante y vitamina C de todas las partes de las frutas

frescas y liofilizadas lo anterior para identificar el potencial en tales compuestos de alto

valor no solo en la pulpa si no tambieacuten los residuos del meloacuten y el pepino Asimismo el

presente estudio pretendioacute evidenciar la necesidad de incursionar en pretratamientos

como el secado o el uso de otras teacutecnicas de extraccioacuten (como la asistida con ultrasonido)

para aumentar el rendimiento de extraccioacuten de compuestos de alto valor

MATERIALES Y MEacuteTODOS

- Productos quiacutemicos y reactivos

Los reactivos que se utilizaron para el desarrollo experimental de este estudio fueron en su gran parte de grado analiacutetico siendo el etanol 96 (vv) la uacutenica excepcioacuten este fue suministrado por quiacutemicos el Alquimista (Bogotaacute Colombia) El aacutecido ciacutetrico aacutecido clorhiacutedrico 37 (pv) aacutecido aceacutetico glacial aacutecido ascoacuterbico acetato de sodio acetato de sodio trihidratado aacutecido ascoacuterbico hidroacutexido de sodio nitrito de sodio cloruro de potasio y cloruro feacuterrico hexahidratado se obtuvieron de Merck SA (Bogotaacute Colombia) El DPPH (22-Difenil-1-picrilhidracilo) TPTZ (2 4 6-Tripiridil-s-Triazina) Trolox (Aacutecido-6-hidroxi-2 5 7 8-tetrametilcroman-2-carboxiacutelico) y 2- nitroanilina fueron proporcionados por Auros Quiacutemicos Ltda (Bogotaacute Colombia) el aacutecido oxaacutelico lo proporcionoacute Carlo Erba Reagents SA (Sabadell Espantildea) el carbonato de sodio fue proporcionado por RA Chemicals (Ahmedabad India) el hidroacutexido de sodio 02 N fue proporciona por Emsure ISO (Darmstad Alemania) por uacuteltimo el aacutecido gaacutelico y el reactivo de Folin-Ciocalteursquos fueron proporcionados por Panreac quiacutemica sa (Barcelona Espantildea)

- Material vegetal

Se utilizaron 5 kg de cada variedad a estudiar (Cantaloupe Caribbean y Pepino) El meloacuten Cantaloupe y el meloacuten Caribbean fueron procedentes del departamento de Huila y del Valle del Cauca respectivamente y el pepino fue procedente de Santander esta materia vegetal fue comercializada por la plaza de mercado de Paloquemao Bogotaacute Las muestras se transportaron hasta el laboratorio de la Universidad Jorge Tadeo Lozano (UJTL) de Bogotaacute y se mantuvieron a una temperatura de 3degC durante 24 h para posteriormente empezar su debido tratamiento

5

- Meacutetodos de caracterizacioacuten

Se tomaron 5 g de muestra vegetal posteriormente se maceraron y se midioacute el pH con un medidor de pH SG2 Mettler-Toledo (Schwerzenbach Suiza) Para medir la acidez titulable se tomaron 5 g de muestra vegetal y se licuaron despueacutes se titularon con hidroacutexido de sodio 02 N usando como indicador fenolftaleiacutena Para la determinacioacuten de humedad se tomaron 05 g de material vegetal y se llevaron a una balanza de humedad HB43 ndash S Halogena Mettler-Toledo (Schwerzenbach Suiza) Para la determinacioacuten de soacutelidos solubles se maceraron 5g de muestra y se midieron los degBrix con un refractoacutemetro PAL-α Atago (Tokio Japoacuten) y finalmente para realizar la determinacioacuten de cenizas se siguioacute el procedimiento de la NTC 4431 (ICONTEC1998) utilizando de masa 5 gramos del material vegetal agregaacutendolo en un crisol y llevaacutendolos a una mufla MM15 Terriacutegeno (Medelliacuten Colombia)

- Determinacioacuten de croma aacutengulo Hue e iacutendice de color Para la determinacioacuten de croma aacutengulo Hue e iacutendice de color usamos las siguientes ecuaciones usadas en (Herrera-Hernaacutendez Nuacutentildeez-Coliacuten Guzmaacuten-Maldonado amp Hernaacutendez-Martiacutenez 2013 Vignoni Ceacutesari Forte amp Miraacutebile 2006)

119862119903119900119898119886 = radic(1198862 + 1198872) (Ecuacioacuten 1)

Aacute119899119892119906119897119900 119867119906119890 = 119905119886119899minus1 lowast (119887

119886) (Ecuacioacuten 2)

119868119899119889119894119888119890 119889119890 119888119900119897119900119903 = 119886lowast1000

119871lowast119887 (Ecuacioacuten 3)

L a y b son paraacutemetros obtenidos por el coloriacutemetro Konica Minolta CR-400 (New Jersey Estados Unidos

- Pretratamiento de la materia prima Las frutas se lavaron con agua potable y se secaron con papel absorbente Posteriormente se cortaron separando la caacutescara y la pulpa de cada muestra y las semillas en el caso de los melones Consecutivamente se clasificaron las muestras en corteza pulpa y semillas de cada variedad luego se tomaron cuatro bolsas y se le agregaron 600g de cada variedad (caribbean cantaloupe pepino) De la primera parte se tomaron solamente las pulpas para realizar un anaacutelisis sensorial con una escala hedoacutenica de 9 puntos (1=me disgusta mucho 9=me gusta mucho) a un panel informal de 50 personas de entre 20 y 41 antildeos evaluando aspectos como el sabor aroma apariencia y textura La segunda parte del material se congeloacute con nitroacutegeno liacutequido y se colocoacute en bolsas con cierre hermeacutetico marcadas previamente La tercera parte del material vegetal se liofilizoacute (22degC y 4300 Pa por 7 diacuteas) hasta obtener una humedad de 3009 plusmn 229 (pp) para las pulpas 1379 plusmn 952 (pp) para las cortezas y 280 plusmn 044 (pp) para las semillas (Liofilizador Drycol Bogotaacute Colombia) La cuarta parte se congeloacute (-34degC por 24 h) para realizar consecuentemente las pruebas colorimeacutetricas y fisicoquiacutemicas (acidez titulable (se reportoacute en aacutecido ciacutetrico) pH cenizas humedad) cada prueba fisicoquiacutemica y colorimeacutetrica se realizoacute n=10 veces La colorimetriacutea se ejecutoacute con la ayuda de un

6

coloriacutemetro Konica Minolta CR-400 (New Jersey Estados Unidos) Por uacuteltimo la segunda y tercera parte del material vegetal se molioacute y se empaco en bolsas clasificaacutendolas en muestras liofilizadas y frescas Para realizar la congelacioacuten de la muestra en nitroacutegeno liacutequido se utilizoacute un tanque criogeacutenico MVEXC 3418 INSBAL (Montevideo Uruguay) asegurando temperaturas por debajo de - 30degC

- Extraccioacuten de la muestra Se realizoacute una extraccioacuten convencional de acuerdo al meacutetodo usado por Horvitz Chanaguano amp Arozarena (2017) modificada a condiciones de laboratorio Se tomaron 25 g de muestra con 50 mL de agua destilada se agito (100 rpm por 30 min) en un shaker (orbital Biobase ndash SK ndash 0330 ndash PRO-JINAN China) Seguido de ello se centrifugoacute la muestra (6000 rpm por 15 min) en una centrifuga (Hettich Rotofix 32 Zentrifugen Schwerin Alemania) Posteriormente se recolectoacute el sobrenadante y se repitioacute el procedimiento una vez maacutes con el sedimento La siguiente extraccioacuten con ultrasonido se realizoacute tomando 25 g de muestra y a esta se le agregoacute 50 mL de agua destilada se colocoacute en un cristalizador con agua a temperatura ambiente sobre una plancha de agitacioacuten y calentamiento a 700 rpm (Corning PC 420D Pittsburgh PA Estados Unidos) Posteriormente se sometioacute a la extraccioacuten con un sonotrodo tipo H3 ciclo 1 y amplitud 50 por 30 min en un ultrasonido (hielscher ultrasound technology UP400S Tetow Berlin Alemania) Consecuentemente se llevoacute a centrifugar (6000 rpm por 15 min) en una centrifuga (Hettich Rotofix 32 Zentrifugen Schwerin Alemania) y se recolectoacute el sobrenadante para subsiguientemente repetir el procedimiento con el sedimento El peso de la muestra a extraer se normalizoacute es decir que la muestra se llevoacute a la humedad original de la materia fresca (esto para las muestras liofilizadas)

- Caracterizacioacuten del extracto

a) Determinacioacuten de la capacidad reductora de Fe+2 ensayo FRAP

Esta determinacioacuten se realizoacute por triplicado de acuerdo con el meacutetodo descrito por Benzie

amp Strain (1996) Para ello se mezclaron 30 microL con 30 microL de etanol 96 (vv) y 940 microL

de reactivo FRAP (compuesto por buffer acetato de sodio pH 36 300 mM TPTZ 001 M y

cloruro feacuterrico 20 mM (1011)) en un tubo Eppendorf Esta disolucioacuten se incuboacute a 37degC

durante 1 h en la oscuridad y luego se homogenizoacute en un agitador tipo Vortex Por uacuteltimo

se midioacute a absorbancia a 593 nm en el espectrofotoacutemetro (Evolution 300 Thermo

Scientific Matlock Inglaterra) y se comparoacute con una curva de calibracioacuten de Trolox (R2 =

0994 entre 010 y 060 mM) utilizando como blanco etanol 96 (vv) sometido al

procedimiento y celdas UV de 15-3 mL de capacidad de material polietileno (Benzie F amp

Strain 1996)

b) Determinacioacuten de aacutecido ascoacuterbico meacutetodo colorimeacutetrico 2 ndash nitroanilina

Este ensayo se ejecutoacute por triplicado siguiendo el meacutetodo descrito por Bernal de Ramiacuterez

(1998) Para ello se mezclaron en un tubo Eppendorf 10 microL de 2- nitroanilina 016 (pv)

20 microL de nitrito de sodio 008 (pv) 380 microL de etanol 96 (vv) 50 microL de extracto puro

50 microL de aacutecido oxaacutelico 015 (pv) 120 microL de NaOH 10 (pv) y 380 microL de agua

7

destilada Finalmente se midioacute la absorbancia a 540 nm en el espectrofotoacutemetro

(Evolution 300 Thermo Scientific Matlock Inglaterra) y se comparoacute con una curva de

calibracion de Aacutecido Ascoacuterbico (R2 = 09994 entre 011 y 113 mM) usando como blanco

aacutecido oxaacutelico 015 (pv) sometido al meacutetodo (Bernal de Ramiacuterez 1998)

c) Determinacioacuten de la capacidad reductora ensayo DPPH

Esta determinacioacuten se realizoacute por triplicado con base en el meacutetodo descrito por Brand-

Williams Cuvelier amp Berset (1995) En un tubo Eppendorf se mezclaron 75 microL de extracto

puro con 1425 microL de reactivo DPPH (629 x 10-5 M en etanol 96 (vv)) Posteriormente

esta solucioacuten se homogenizoacute en un agitador tipo Vortex y se incuboacute a 37degC durante 1 h en

la oscuridad Consiguientemente se midioacute la absorbancia a 515 nm en el

espectrofotoacutemetro (Evolution 300 Thermo Scientific Matlock Inglaterra) y se comparoacute con

una curva de calibracioacuten de Trolox (R2 = 09947 entre 010 y 060 mM) Empleando como

blanco etanol 96 (vv) y celdas UV de 15-3 mL de capacidad de material polietileno

(Brand-Williams Cuvelier amp Berset 1995)

d) Determinacioacuten de polifenoles totales por el meacutetodo de Folin-Ciocalteu

Este ensayo se efectuoacute por triplicado siguiendo el meacutetodo descrito por Singleton Orthofer

amp Lamuela-Raventoacute (2007) Se tomoacute 100 microL de muestra y se mezcloacute con 200 microL del

reactivo Folin-Ciocalteu 10 (vv) posteriormente se homogenizoacute en un agitador tipo

Vortex consecutivamente se le agregoacute a la mezcla 800 microL de Na2CO3 700 mM

Posteriormente se incubo a temperatura ambiente por 2 h al cabo de las 2 horas se midioacute

la absorbancia a 765 nm en el espectrofotoacutemetro (Evolution 300 Thermo Scientific

Matlock Inglaterra) y se comparoacute con una curva de calibracioacuten de aacutecido gaacutelico 25 mM (R2

= 09909 entre 0050 y 10 mM) Empleando como blanco metanol 95 (vv) y celdas UV

de 15-3 mL de capacidad de material polietileno

- Anaacutelisis estadiacutestico

Se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico utilizando como meacutetodo de anaacutelisis el ANOVA de una

viacutea para los datos obtenidos en el anaacutelisis sensorial y anaacutelisis fisicoquiacutemico y un ANOVA

de dos viacuteas para los datos obtenidos en el anaacutelisis de la capacidad antioxidante vitamina

C y polifenoles con el fin de identificar diferencias entre las muestras Posteriormente a

estos resultados se les realizoacute un test de Tukey con el propoacutesito de identificar diferencias

significativas Para realizar estas pruebas estadiacutesticas se usoacute el software SigmaPlot 140

Los resultados estaacuten expresados como media plusmn desviacioacuten estaacutendar (a-b) Letras iguales

en la misma columna de la misma parte significa que no hay diferencia significativa en

Test de Tukey (Plt0050)

8

Resultados y discusioacuten

- Anaacutelisis sensorial

Tabla 1 Media y desviacioacuten de las caracteriacutesticas organoleacutepticas para cada variedad

Variedad Apariencia Aroma Sabor Textura

Caribbean 641plusmn238a 643plusmn245a 615plusmn230a 625plusmn221a

Cantaloupe 694plusmn215a 721plusmn171a 680plusmn207a 601plusmn215a

Pepino 676plusmn177 652plusmn214 623plusmn205 713plusmn172

(a-a) Letras iguales en la misma columna hacen referencia a que no existe diferencia significativa

Figura 1 Comparacioacuten de las caracteriacutesticas sensoriales de cada variedad por medio de un diagrama radar

(--) Cantaloupe (- -) Pepino (--) Caribbean

Seguacuten la tabla 1 el promedio general de aceptabilidad para el meloacuten Cantaloupe meloacuten

Caribbean y el pepino fue 674plusmn051 631plusmn013 y 666plusmn038 respectivamente mostrando

que el grado de aceptacioacuten en las tres variedades estaacute por encima de 6

En la figura 1 se puede observar que aspectos como la apariencia el sabor y el aroma de

las dos variedades de meloacuten no difieren significativamente

-ANAacuteLISIS FISICOQUIacuteMICO

Apariencia

Aroma

Sabor

Textura

50 55 60 65 70 75

9

Tabla 2 Caracteriacutesticas fisicoquiacutemicas para dos variedades de meloacuten y una de pepino Parte

Variedad pH (n=10) Valor Teoacuterico

pH Humedad () (n=5)

Valor Teoacuterico Humedad

()

Cenizas () (n=3)

Valor Teoacuterico Cenizas

()

Soacutelidos Solubles totales (degBrix) (n=10)

Valor Teoacuterico Solidos Solubles (degBrix)

Acidez

() (n=10)

Valor

teoacuterico Acidez

()

Pulpa Cantaloupe 532plusmn077a

619- 687 (Simandjuntak Barrett

Wrolstad1996)

9204plusmn047a

91 (TACO2011)

0658plusmn00045a

056-089 (Bryan amp Warren 1985)

615plusmn094a

7deg

(ICONTEC 2012)

005plusmn003b

010 (Kohn et al 2015)

Caribbean 493plusmn074b

619- 687 (Simandjuntak Barrett

Wrolstad 1996)

9278plusmn024a

91

(TACO2011)

0311plusmn00048b

056-089 (Bryan amp Warren 1985)

398plusmn081b

7deg (ICONTEC

2012)

020plusmn001a

010 (Kohn et al 2015)

Pepino Cohombro

446plusmn052

335plusmn005 (McMurtrie

Johanningsmeier2017)

9565plusmn040

-

0443plusmn0025

-

446plusmn052

-

012plusmn001

-

Corteza Cantaloupe 544plusmn155b

-

8766plusmn291b

-

0638plusmn0028b

-

465plusmn031a

-

011plusmn00029

a

-

Caribbean 648plusmn044a

-

9117plusmn202a

-

112plusmn00069a

-

352plusmn030b

-

004plusmn00053

b

-

Pepino Cohombro

412plusmn129

-

9229plusmn070

-

0333plusmn00076

-

442plusmn086

-

016plusmn0048

-

Semilla

Cantaloupe 555plusmn005b

-

4122plusmn291b

-

1907plusmn00069b

-

654plusmn000

69a

-

NA

-

Caribbean 654plusmn017a

-

5264plusmn202a

-

260plusmn0013a

-

513plusmn001

3b

-

NA

-

Acidez estaacute reportada en mm de aacutecido ciacutetrico NANO APLICA

10

Tabla 3 Paraacutemetros colorimeacutetricos para cada variedad

Parte Variedad L (n=20)

Valor Teoacuterico

L

a (n=20)

Valor Teoacuterico

a

b (n=20)

Valor Teoacuterico

b

Croma

Iacutendice de

color

Valor teoacuterico Iacutendice

de Color

Aacutengulo Hue

(deg)

Pulpa

Cantaloupe 5962plusmn370b

473

(Simandjuntak Barrett

Wrolstad1996)

2068plusmn329a

92 4770plusmn385a

5236plusmn452a 735plusmn096a 2338plusmn241a

Caribean 7173plusmn408a

473 (Simandjuntak

Barrett Wrolstad1996)

9942plusmn484b 92 3874plusmn570b

4015plusmn653b 344plusmn142b 1436plusmn496b

Pepino Cohombro

7385plusmn591

- -

12892plusmn070

- 3053plusmn185

3314plusmn196 -575plusmn048 11285plusmn046

Corteza

Cantaloupe 6633plusmn214a

- 5035plusmn074a

- 2853plusmn200b

2889plusmn202a 268plusmn042a 1003plusmn154b

Caribean 6507plusmn 175a - -402plusmn 098b

- 3874plusmn 570a

1824plusmn638b

-314plusmn084b 10148plusmn282a

Pepino Cohombro

3527plusmn405

- -2202plusmn117

- 3053plusmn185

2267plusmn119 -

13047plusmn4480

16640plusmn385

Tabla 4 Paraacutemetros fiacutesicos para cada variedad

Parte Variedad Diaacutemetro longitudinal (mm) (n=5) Diaacutemetro ecuatorial (mm)(n=5) Peso (g) (n=5)

Fruto entero

Cantaloupe

18414plusmn1389a

16226plusmn706a

212382plusmn25320a

Caribbean

16906plusmn1579b

13293plusmn653b

17571plusmn24932b

Pepino cohombro

23286plusmn1827

5404plusmn194

35368plusmn5416

11

Realizando el anaacutelisis fiacutesico quiacutemico de cada parte de la fruta (pulpa corteza semilla)

para cada variedad de meloacuten se encuentran diferencias significativas en las pulpas y las

otras partes de la fruta en aspectos fisicoquiacutemicos como pH cenizas brix y humedad

Con respecto a esta uacuteltima es el uacutenico aspecto que no presenta diferencia significativa

entre las pulpas (pgt005) obteniendo un valor alrededor del 93 en las dos variedades del

meloacuten este valor es superior al valor de literatura seguacuten (TACO2011) la humedad es del

91 El pH de la variedad Cantaloupe tiende a ser menos aacutecido que el pH de la variedad

Caribbean la pulpa y semillas respectivamente (Tabla 2) sin embargo en la corteza es

menos aacutecido que la variedad Caribbean Estos datos concuerdan con lo reportado por

Simandjuntak Barrett Wrolstad (1996) en donde afirma que el meloacuten puede estar en un

rango de pH que puede ir desde 619 a 687 en la variedad Cantaloupe y desde 565

hasta 643 en otro tipo de variedad como lo es la Honey Dew (en el caso de la pulpa)

Para los soacutelidos solubles totales se encuentra que en todas las partes del fruto la

variedad Cantaloupe tiene mayor cantidad de degBrix (Tabla 2) es decir que la variedad

Cantaloupe tiene un mayor porcentaje de azucares (lo que la hace maacutes dulce) aacutecidos y

otros materiales hidrosolubles a su vez se obtiene que la variedad Caribbean en su pulpa

tiene un porcentaje de acidez mayor al de la pulpa variedad Cantaloupe pero no es asiacute en

la corteza (Tabla 2) y tambieacuten el valor del Caribbean es superior al encontrado en la

literatura el cual es 010 en acidez titulable(expresada en aacutecido ciacutetrico) (Kohn et al

2015) Seguacuten la norma teacutecnica colombiana 5207 el contenido de solidos solubles del

meloacuten Cantaloupe debe estar en 7 degBrix (ICONTEC 2012) Comparado con este valor de

literatura todas las partes de las dos variedades son inferiores a este valor

La corteza y las semillas de la variedad Caribbean tienen una mayor cantidad de cenizas

que la variedad Cantaloupe Sin embargo la pulpa Cantaloupe dobla el contenido de

cenizas obtenidas en la variedad Caribbean Seguacuten (Bryan amp Warren 1985) la pulpa de

variedad Cantaloupe tiene entre 056 y 089 de cenizas siendo similar a lo reportado

en el presente estudio Por otra parte aunque no hay datos reportados de cenizas para la

variedad Caribean este es inferior a lo reportado para la variedad Cantaloupe y variedad

Honey Dew con un contenido de cenizas de entre 049 y 083(Simandjuntak Wrolstad

amp Barrett 1996)

Los aspectos reportados del pepino estaacuten en un pH de 57 a 6 un porcentaje de humedad

entre el 96 a 97 un rango de soacutelidos solubles totales del 32 al 34 degBrix y una acidez

titulable que deberiacutea encontrarse alrededor 004 al 006 (Cortez Martelo amp

Rodriguez 2011) Comparando estos valores con los obtenidos experimentalmente los

aspectos del pepino en las partes analizadas (pulpa y corteza) tienen valores inferiores en

el pH y valores superiores en porcentaje de humedad y solidos solubles La variabilidad

en los datos se puede atribuir a condiciones edafoclimaacuteticas o estado de madurez del

fruto como se observa en lo reportado por (Simandjuntak et al 1996)

Seguacuten la tabla 3 el iacutendice de color (IC) obtenido para la pulpa de las variedades de meloacuten

Cantaloupe y Caribbean ubica el color del meloacuten en una tonalidad naranja y naranja

paacutelido respectivamente Que al comparar con los datos reportados por la literatura el

iacutendice de color que va desde +2 hasta +20 estaacute ubicado en un rango de color naranja y

amarillo paacutelido la tabla usada para el anaacutelisis ubica el color del meloacuten en una tonalidad

entre Naranja (IC=2) y amarillo paacutelido (IC=20) (Vignoni et al 2006)En el caso del Pepino

(Cucumis Sativus L) el IC para la pulpa estaacuten entre (-40 a -20) relaciona colores que van

12

desde el azul-violeta a verde profundo y (-20 a -2) relaciona colores que van del verde

profundo al verde amarillento (Vignoni et al 2006) respectivamente Ademaacutes en lo

reportado en la literatura los colores del pepino se encuentran dentro de una escala de

grises con unos tonos ligeramente amarillos esta informacioacuten muestra que las variedades

utilizadas a lo largo de la experimentacioacuten se encuentran en los colores tradicionales para

cada variedad cumpliendo con los estaacutendares de calidad

En lo que respecta a los valores L a y b Se analiza que los valores encontrados en la

variedad Cantaloupe son superiores a los encontrados L473 a92 b197

Simandjuntak Barrett Wrolstad (1996) al no encontrar valores reportados para la

variedad Caribbean se decide comparar con los mismos valores anteriores del

Cantaloupe respecto a esta variedad se obtuvo valor superior en L a y b

Seguacuten la tabla 4 se encuentran diferencia significativa del meloacuten Cantaloupe respecto a

la Caribbean pgt005 ANOVA en los paraacutemetros fiacutesicos (peso diaacutemetro longitudinal y

diaacutemetro ecuatorial)

13

Efecto del tipo de extraccioacuten y pretratamiento de secado en el contenido de compuestos

bioactivos

Capacidad antioxidante meacutetodo DPPH

Fig 1 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Pulpas

Los resultados entre todas las variedades de pulpa se encuentran en un rango de

4443plusmn814 y 10743plusmn5709 micromol TE 100 g Lo cual supera lo reportado por (Ruiz-torralba

et al 2018) en el caso de los melones en el cual el valor de la pulpa de meloacuten

varCantaloupe es 586plusmn272 09 micromol TE 100 g y en el caso la pulpa del pepino 470plusmn11

micromolTE100g(TakamuraYamaguchiampTerao2002)

Comparando las muestras liofilizadas se encontroacute que tanto en la pulpa Caribean

Cantaloupe y Pepino no hubo un cambio significativo ANOVA (pgt005) al cambiar el tipo

de extraccioacuten Se esperaba un mayor rendimiento de extraccioacuten utilizando el equipo de

ultrasonido pero no fue asiacute tal vez se deba a que en extractos acuosos el ultrasonido

14

genera radicales libres (Makino Mossoba amp Riesz 1982) Estos radicales libres

reaccionan con los compuestos orgaacutenicos (como lo son los antioxidantes) y una gran

concentracioacuten de radicales libres logran que las sustancias hidrofoacutebicas reaccionen maacutes

raacutepido y se reporta que en los antioxidantes hay componente hidrofoacutebicos (Zargoosh

Ghayeb amp Aeineh 2013) lo que pueden afectar el rendimiento de la extraccioacuten por

ultrasonido

Respecto a las muestras frescas es posible que al haber congelado con nitroacutegeno liacutequido

(-34degC) se logre un aumento en la capacidad antioxidante Se han reportado resultados en

los cuales hacer un pretratamiento congelado mejora el rendimiento a la hora de extraer

antioxidante DPPH (Jiao Li Chang amp Xiao 2018) Adicionalmente en la pulpa fresca

Cantaloupe como en la pulpa Caribean la extraccioacuten asistida por ultrasonido dio mejores

rendimientos comparados con la extraccioacuten convencional (figura 1) Se encuentra en la

literatura que este meacutetodo de extraccioacuten no convencional ultrasonido genera en muchas

ocasiones mejores rendimientos que las extracciones por solventes o convencionales

Esto se debe a que la cavitacioacuten suele romper maacutes faacutecil las paredes de la matriz bioloacutegica

(Wen et al 2018) En el caso de la pulpa pepino no hubo diferencia significativa con los

tipos de extraccioacuten se sabe que un factor que afecta el rendimiento es el tipo de material

vegetal esto puede alterar eficiencia del ultrasonido(Vargas amp Azuola 2007)

Cortezas

Al haber poca informacioacuten respecto a las cortezas de los melones y pepinos se decide

compara su valor en la literatura con una buena fuente de antioxidante como lo es la

corteza del durazno que registra valores entre los 100 y 400 micromol TE 100 g seguacuten

(Stojanovic et al 2016) La corteza del Cantaloupe liofilizada y extraiacuteda

convencionalmente alcanzo la mayor capacidad antioxidante (220 micromol TE 100 g) Este

valor se encuentra en el rango hallado en la literatura por tanto se puede decir que es

una buena fuente antioxidante

Seguacuten la Figura 1 Se observa que se mantiene la tendencia que se presentoacute en los

resultados de las pulpas Por los efectos explicados anteriormente la extraccioacuten C+L tuvo

un mayor rendimiento frente a la del U+L Tambieacuten este fue el caso de las cortezas

Cantalaoupe y pepino mientras que para corteza caribean liofilizada no hubo diferencia

significativa entre los meacutetodos de extraccioacuten Del mismo modo en el pretratamiento fresco

hubo un comportamiento similar a las pulpas siguiendo la tendencia de que las U+F

tuviesen una mayor capacidad antioxidante que las C+F

Semillas

En la literatura no hay un valor como tal de semillas de meloacuten pero se encuentran de dos

especies de la cucurbitaacuteceas como lo son la sandiacutea y la calabaza estos son 431 micromol TE

100 g y 662 micromol TE 100 g (Yao et al 2019) La semilla Cantaloupe tuvo un contenido

de 68025 micromol TE 100 g y su similar caribean obtuvo 81 40 micromol TE 100 g ambos

valores son superiores a los encontrados en la literatura lo que puede indicar que el

meloacuten tiene un gran contenido de antioxidantes en sus semillas

Hubo cambios significativos entre el uso de la extraccioacuten convencional y ultrasonido en la

muestra liofilizada siendo la extraccioacuten convencional la de mejor rendimiento esto se da

por posibles cambios quiacutemicos como reacciones de absorcioacuten de aacutetomos de hidrogeno

15

que son generados por el ultrasonido (Makino et al 1982) En el caso de la muestra

fresca el ultrasonido resulta con un rendimiento mayor que la extraccioacuten fresca

convencional tal como se evidencio para pulpa y corteza

FRAP

Fig 2 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Se encontroacute valores en la literatura de pulpa corteza y semillas del meloacuten Cantaloupe de

240plusmn006 520plusmn007 y 310plusmn013 micromol de Trolox 100 g respectivamente (Sanchez amp

Anzola 2013) Mientras que los valores de pepino no fueron encontrados por tanto se

hizo la comparacioacuten con los del meloacuten Analizando la figura 2 se nota un aumento

significativo (pgt005) en casi todas las pulpas corteza y semilla expuestas a una

16

extraccioacuten convencional-liofilizada con respecto al ultrasonido liofilizado se sabe que

hubo una posible degradacioacuten de antioxidante por la presencia de radicales libre

disminuyendo asiacute el rendimiento en la extraccioacuten (Makino et al 1982) La uacutenica parte que

no presenta este fenoacutemeno es la semilla Caribean la cual no evidencioacute ninguacuten cambio

significativo en el tipo de extraccioacuten para la muestra liofilizada

En el pretratamiento fresco el rendimiento de la capacidad antioxidante en el ultrasonido

se vio afectado negativamente ya que en algunos tipos de antioxidante no hay efecto

positivo congelando con nitroacutegeno liacutequido como concluyen (Ester Odges Eyer amp Unro

2004) Mostrando asiacute diferencia significativa con la extraccioacuten convencional en la pulpa

Caribean Cantaloupe corteza Cantaloupe y corteza pepino En las demaacutes partes-

variedad no hubo cambio significativo entre el tipo de extraccioacuten

17

POLIFENOLES

Fig 3 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

PULPAS

En la figura 3 se puede observar que en las tres variedades estudiadas se obtienen

concentraciones mayores a 11 mg aacutecido gaacutelico 100g cuando se somete la muestra a un

pretratamiento de liofilizacioacuten y se realiza la extraccioacuten asistida por ultrasonido siendo la

semilla Caribbean la de mayor concentracioacuten con un rendimiento de 4761 mg de aacutecido

gaacutelico 100g Seguacuten (Ellong et al 2015) la concentracioacuten de polifenoles totales en la

pulpa de pepino es de 117plusmn075 mg de aacutecido gaacutelico100g un valor similar al que se

obtuvo El ultrasonido liofilizado seguacuten la figura 3 muestra un mejor rendimiento que la

extraccioacuten convencional liofilizada posiblemente se deba a que la cavitacioacuten en forma de

burbuja tuvo efectos en la matriz bioloacutegica logrando asiacute que las paredes celulares se

18

rompieran y hubiese una liberacioacuten maacutes grande de antioxidantes de las partes elevando

el rendimiento de estas extracciones (Wen et al 2018) Este comportamiento es

esperado ya que algunos autores como (Ilghami Ghanbarzadeh amp Hamishehkar 2015)

reportan mejores rendimientos del ultrasonido extrayendo polifenoles

El mismo efecto ocurrioacute en las muestras frescas lo cual sugiere que el rendimiento de la

extraccioacuten de tipo ultrasonido en polifenoles mejora sin importar que pretratamiento se

utilice

CORTEZA

Como muestra la figura 3 en el caso de las cortezas de las tres variedades la que se

destaca es la corteza del meloacuten Cantaloupe por su alto contenido de polifenoles con una

concentracioacuten mayor a 25 mg de aacutecido gaacutelico 100 g Seguacuten (Brito 2017) la

concentracioacuten en mg de aacutecido gaacutelico 100g en la corteza de Cantaloupe es de 349plusmn19

por lo tanto se obtuvo un valor inferior al encontrado en la literatura

SEMILLAS

Seguacuten(Racine amp Robertet 1981) la concentracioacuten de polifenoles en las semillas

Caribbean es de 80 mg de aacutecido gaacutelico 100g este dato es mayor que el obtenido en el

presente estudio tanto para la Semilla Caribean como la Cantaloupe

En teacuterminos generales se encontroacute un patroacuten en los datos de polifenoles en la cual los

extractos expuestos tanto a los pretratamientos de liofilizacioacuten y fresco obtuvieron un

mejor rendimiento en la extraccioacuten de ultrasonido Diferente a lo evidenciado en la

capacidad antioxidante DPPH y FRAP en el anaacutelisis de esta prueba se discutioacute que una

gran cantidad de radicales libres aumentan reacciones que bajan el rendimiento de la

extraccioacuten

19

VITAMINA C

Fig 4 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Para el anaacutelisis de la vitamina C se comparoacute todas las partes con los valores de la pulpa

ya que no se encontraron datos de las cortezas y semillas para comparar En la pulpa

Cantaloupe se reportoacute un menor valor al encontrado en la literatura 432plusmn57 (Laur amp

Tian 2011) Caso contrario ocurrioacute con la pulpa variedad Caribean porqueacute fue mayor al

encontrado en la literatura del Cantaloupe La pulpa del pepino reportoacute un valor mayor en

la cantidad de vitamina C Obteniendo en promedio 3078plusmn111 que es mucho mayor al

valor reportado de 55-104 mg100 g seguacuten Zmian Ci Ogoacuterku amp Ym (2013)

Seguacuten la figura 4 encontramos que en las cortezas no hubo influencia significativa entre el

tipo de extraccioacuten que se usoacute tanto para el pretratamiento fresco como para el liofilizado

En las pulpas frescas de los melones si hubo cambios el ultrasonido bajoacute su rendimiento

respecto a la extraccioacuten convencional tanto para la variedad Caribean como para la

Cantaloupe Se ha encontrado que el pretratamiento congelado no afecta en algunos

20

antioxidantes como concluyen (Ester et al 2004) En la pulpa pepino no se generoacute un

cambio entre usar ultrasonido o el meacutetodo convencional

La semilla Cantaloupe liofilizada tuvo un rendimiento parecido tanto en la extraccioacuten U+L

como en la C+L no logrando una diferencia significativa ANOVA (pgt005) Mientras que en

las semillas Caribean liofilizadas se logroacute un mejor rendimiento en la extraccioacuten

ultrasonido a causa del fenoacutemeno de la cavitacioacuten (Vargas amp Azuola 2007)

TABLA 3 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES (Pulpa)

Variedad Vitamina C

(mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100 g)

DPPH (Micromol de Trolox100 g)

POLIFENOLES (mgAcido

Galico100g)

ACEPTABILIDAD

Melon Cantaloupe

3302plusmn33 159933plusmn6291

8124plusmn1664

583plusmn269

674

Melon Caribean

3506plusmn49 136957plusmn2564

8172plusmn1476

635plusmn253

631

Pepino Cohombro

3077plusmn11 130913plusmn7456

6525plusmn1677

479plusmn362

666

TABLA 4 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES RESIDUOS (Corteza y

Semillas)

Variedad Vitamina C (mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100

g)

DPPH (Micromol

de Trolox100

g)

POLIFENOLES (mgAacutecido

Galico100g)

Corteza Cantaloupe

3105plusmn148 180387plusmn10286

9745plusmn1728

1699plusmn631

Corteza Caribbean

3215plusmn091 181815plusmn13008

9267plusmn2474

2198plusmn706

Corteza Cohombro

3073plusmn080 145593plusmn9532

5451plusmn1673

797plusmn062

Semillas Cantaloupe

3964plusmn531

18480091plusmn260

6802plusmn860

3384plusmn265

Semillas Caribbean

4180plusmn1625

195830plusmn8334

8861plusmn1128

2840plusmn755

21

TABLA 5 AUMENTO O DISMINUCIOacuteN EXTRACCIOacuteN ULTRASONIDO

Parte ndash Variedad

U+L DPPH

()

U+F DPPH

()

U+L FRAP

()

U+F FRAP

()

U+L VITAMINA C

()

U+F VITAMINA C

()

U+L POLIFENOLES

()

U+F POLIFENOLES

()

Pulpa Caribbean

-946 1877 -3169 -2067 -874 -1645 6687 979

Pulpa Cantaloupe

-867 105 -5479 -1141 -1523 -1728 5272 3455

Pulpa Pepino -1929 -96 -446 790 -101 -714 6424 185

Corteza Caribbean

1070 531 -2264 799 431 105 4615 5101

Corteza Cantaloupe

-3102 284 -2106 -2277 050 110 4517 2354

Corteza Pepino -1811 3285 -157 -4010 570 025 5410 1426

Semilla Caribbean

2715 3824 -220 1143 010 2180 1191 7640

Semilla Cantaloupe

-1132 1396 368 -712 012 011 1634 6688

Rendimientos calculados contra la extraccioacuten convencional

22

Con las tablas 3 y 4 se puede observar que los resultados maacutes bajos tanto en DPPH

FRAP polifenoles y vitamina c se presentan en el pepino cohombro ya sea en corteza

para DPPH y vitamina c o en el caso de FRAP y polifenoles la pulpa de este Mientras

que la semilla Caribbean reporta la mayor capacidad antioxidante en vitamina c y FRAP

la semilla Cantaloupe y la corteza Cantaloupe en polifenoles y DPPH respectivamente

Estos resultados permiten afirmar que las partes residuos se destacan como las que maacutes

capacidad antioxidante tienen tanto en meloacuten como en pepino

En la tabla 5 se destaca la buena actuacioacuten del ultrasonido en la extraccioacuten de polifenoles

tanto en el pretratamiento liofilizado como en el fresco Alcanzando rendimientos hasta del

7640 con respecto a la extraccioacuten convencional Y una baja de rendimiento en la

extraccioacuten ultrasonido para las pruebas de DPPH y FRAP de un 30 en comparacioacuten al

uso de extraccioacuten usando solvente En vitamina C hay aumentos desde 011 hasta 570

en el rendimiento en las cortezas y semillas en ambos pretratamientos pero en las

pulpas hay rendimientos inferiores del 1728 a la extraccioacuten convencional

CONCLUSIONES

Se puede concluir que realizando una extraccioacuten asistida por ultrasonido acompantildeada de

un pretratamiento de liofilizacioacuten se logroacute obtener extractos con un mayor contenido de

polifenoles y vitamina C en las semillas del meloacuten var Caribbean Adicionalmente se

analiza que los efectos del ultrasonido cambian seguacuten el ensayo obteniendo asiacute mejores

rendimientos en Vitamina C y polifenoles pero en ensayos como el DPPH y el FRAP se

evidencioacute una disminucioacuten en su rendimiento

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Page 2: CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES CUCURBITÁCEAS PARA LA

2

RESUMEN

El meloacuten y el pepino son dos variedades importantes de la familia cucurbitaacuteceas no hay

muchos estudios respecto a su cantidad de antioxidantes sobre todo en partes

consideradas como residuos (cortezas y semillas) Sumado a esta necesidad se quiere

realizar una extraccioacuten convencional utilizando solvente (agua) y compararla con una

forma de extraccioacuten asistida por ultrasonido Las muestras tambieacuten se sometieron a dos

distintos tipos de pretratamiento liofilizacioacuten y congelacioacuten por nitroacutegeno liacutequido (muestras

frescas) El extracto de la semilla Caribbean liofilizado extraiacutedo por el ultrasonido obtuvo

los valores maacutes altos de capacidad antioxidante en polifenoles 4761plusmn264 mg Acido

gaacutelico100 g y un contenido de vitamina C de 6557plusmn216 mg aacutecido ascoacuterbico 100 g En

los ensayos FRAP y DPPH los extractos con maacutes capacidad antioxidante fueron la pulpa

Cantaloupe extraccioacuten convencional-liofilizada (C+L) 2524plusmn3495 micromol TE100 g y corteza

Cantaloupe extraccioacuten convencional-liofilizada (C+L) 21696 plusmn 559 micromol TE100 g

respectivamente Por consiguiente se concluyoacute que la extraccioacuten por ultrasonido

acompantildeada por el pretratamiento de liofilizacioacuten genera rendimientos hasta del 76 con

respecto a la extraccioacuten convencional en antioxidantes como Vitamina C y polifenoles

Pero en pruebas como DPPH y FRAP el efecto de la liofilizacioacuten tiene mejores resultados

en la extraccioacuten convencional

Palabras clave

Antioxidantes Congelacioacuten Cucurbitaacuteceas Liofilizacioacuten Ultrasonido

ABSTRACT

Melon and cucumber are two important varieties of the cucurbitaceae family there are not

many studies regarding their number of antioxidants especially in parts considered as

residues (bark and seeds) In addition to this need we wanted to test and compare results

of solvent extraction (water) against a novel form of extraction such as ultrasound

Samples were also submitted in two different types of freeze-dried pretreatment and

freezing by liquid nitrogen (fresh samples) The liophilized Caribbean seed extract

extracted by ultrasound obtained the highest antioxidant capacity values in polyphenols

4761plusmn264 mg Gallic acid100 g and a vitamin C content of 6557plusmn216 mg ascorbic acid

100 g In the FRAP and DPPH assays the extracts with the most antioxidant capacity

were the pulp Cantaloupe conventional-lyophilized extraction (C+L) 2524plusmn3495 micromol

TE100 g and cantaloupe bark conventional-lyophilized extraction (C+L) 21696plusmn559 micromol

TE100 g Respectively Therefore it was concluded that ultrasound extraction

accompanied by the pretreatment of freeze-dried generates good yields in the extraction of

antioxidants such as Vitamin C and polyphenols But in tests like DPPH and FRAP the

effect of freeze-dried is more evident with a type of conventional extraction

Keywords

Antioxidant Cucurbitacae Freeze Frezze-dried Ultrasound

3

Abreviaturas

Ccan Corteza Cantaloupe

Ccar Corteza Caribbean

Cpep Corteza Pepino

Pcan Pulpa Cantaloupe

Pcar Pulpa Caribbean

Ppep Pulpa Pepino

Scan Semilla Cantaloupe

Scar Semilla Caribbean

(U+L) Ultrasonido + pretratamiento liofilizacioacuten

(U+F) Ultrasonido+ pretratamiento fresco

(C+L) Convencional+ pretratamiento liofilizacioacuten

(C+F) Convencional+ pretratamiento fresco

Introduccioacuten

Las cucurbitaacuteceas son una familia de plantas compuesta por aproximadamente 90

geacuteneros y maacutes de 900 especies estas influyen en el sector econoacutemico por sus

aplicaciones alimentarias esteacuteticas medicinales botaacutenicas y culturales (Schaefer amp

Renner 2011) Maacutes del 90 de los miembros que componen esta familia son tropicales

por lo cual se encuentran ubicados entre Aacutefrica y Madagascar Ameacuterica Central y del Sur

y el sudeste de Asia y Malasia (Lebeda et al 2007) Esta familia es notable por su gran

nuacutemero de especies y de geacuteneros entre los geacuteneros maacutes importantes se encuentra

Cucumis con dos especies principales el Meloacuten (Cucumis Melo L) y el pepino (Cucumis

Sativus L) asiacute como tambieacuten cuenta con dos especies cultivadas en menor cantidad

como lo son el pepino de monte (Cucumis Anguria L) y el Kiwano (Cucumis Metuliferus

L) (Jeffrey 1980)

El meloacuten (Cucumis Melo L) y el pepino (Cucumis Sativus L) tuvieron una produccioacuten

mundial anual de 31948349 toneladas y 83753861 toneladas para el 2017

respectivamente siendo Asia el mayor productor de ambos cultivos con un 757 para el

meloacuten y un 879 para el pepino (FAOSTAT 2017) Por otra parte Colombia siendo el

cuarto mayor productor de pepino y meloacuten en Surameacuterica aportoacute una produccioacuten de

73254 toneladas de meloacuten y 22506 toneladas de pepino al mundo en el 2017

(FAOSTAT 2017) Estos alimentos ademaacutes de su composicioacuten proximal estaacuten

constituidos por compuestos bioactivos tales como aacutecido ascoacuterbico y polifenoles (Iqbal

Wei Adam amp Ismail 2010 Nema Maity Sarkar amp Mukherjee 2011) los cuales son

causantes de la capacidad antioxidante de las frutas Los antioxidantes son compuestos

que desempentildean un papel fundamental en el metabolismo humano participando como

defensa del cuerpo evitando el dantildeo causado por los radicales libres Los antioxidantes

tanto naturales como sinteacuteticos tienen una amplia aplicacioacuten en la industria alimentaria

ya que se utilizan como aditivos alimentarios en grasas y aceites para ayudar a prolongar

la vida uacutetil y la apariencia de muchos productos alimenticios (Andubdhasan Surendraraj

Karkuzhali amp Sathishkumaran 2014)

Durante los uacuteltimos antildeos se han probado diversos meacutetodos para optimizar la extraccioacuten

de compuestos de intereacutes en los alimentos como antioxidantes vitaminas compuestos

4

fenoacutelicos entre otros (Batool et al 2018) Entre los meacutetodos de extraccioacuten maacutes

destacados en la actualidad se encuentra la extraccioacuten asistida por ultrasonido en esta

teacutecnica se utilizan ondas con frecuencias por encima de los 20 KHz que generan

cavitacioacuten fenoacutemeno en donde se crean burbujas y se colapsan impulsivamente en un

liacutequido de manera microscoacutepica (Rodrigues amp Fernandes 2017) Este meacutetodo de

extraccioacuten tiene un alto rendimiento a la hora de realizar extracciones de compuestos

fenoacutelicos(Husen Andou Shirai amp Ismail 2014) Sin embargo para optimizar esta

extraccioacuten se puede acudir a liofilizar la muestra a tratar con el fin de deshidratar de una

manera maacutes oacuteptima la muestra y poder preservar su estructura molecular (Chen et al

2012)

A pesar de que hay informacioacuten disponible acerca del contenido de compuestos

bioactivos con capacidad antioxidante en las cucurbitaacuteceas del geacutenero Cucumis (Iqbal et

al 2010) no hay estudios en Colombia que evaluacuteen diferentes frutos de esta familia Por

consiguiente el objetivo de este estudio fue caracterizar los paraacutemetros fisicoquiacutemicos y

sensoriales de dos variedades de meloacuten y una de pepino asiacute como evaluar el efecto de la

extraccioacuten asistida con ultrasonido y la liofilizacioacuten de la muestra en el contenido en

polifenoles totales capacidad antioxidante y vitamina C de todas las partes de las frutas

frescas y liofilizadas lo anterior para identificar el potencial en tales compuestos de alto

valor no solo en la pulpa si no tambieacuten los residuos del meloacuten y el pepino Asimismo el

presente estudio pretendioacute evidenciar la necesidad de incursionar en pretratamientos

como el secado o el uso de otras teacutecnicas de extraccioacuten (como la asistida con ultrasonido)

para aumentar el rendimiento de extraccioacuten de compuestos de alto valor

MATERIALES Y MEacuteTODOS

- Productos quiacutemicos y reactivos

Los reactivos que se utilizaron para el desarrollo experimental de este estudio fueron en su gran parte de grado analiacutetico siendo el etanol 96 (vv) la uacutenica excepcioacuten este fue suministrado por quiacutemicos el Alquimista (Bogotaacute Colombia) El aacutecido ciacutetrico aacutecido clorhiacutedrico 37 (pv) aacutecido aceacutetico glacial aacutecido ascoacuterbico acetato de sodio acetato de sodio trihidratado aacutecido ascoacuterbico hidroacutexido de sodio nitrito de sodio cloruro de potasio y cloruro feacuterrico hexahidratado se obtuvieron de Merck SA (Bogotaacute Colombia) El DPPH (22-Difenil-1-picrilhidracilo) TPTZ (2 4 6-Tripiridil-s-Triazina) Trolox (Aacutecido-6-hidroxi-2 5 7 8-tetrametilcroman-2-carboxiacutelico) y 2- nitroanilina fueron proporcionados por Auros Quiacutemicos Ltda (Bogotaacute Colombia) el aacutecido oxaacutelico lo proporcionoacute Carlo Erba Reagents SA (Sabadell Espantildea) el carbonato de sodio fue proporcionado por RA Chemicals (Ahmedabad India) el hidroacutexido de sodio 02 N fue proporciona por Emsure ISO (Darmstad Alemania) por uacuteltimo el aacutecido gaacutelico y el reactivo de Folin-Ciocalteursquos fueron proporcionados por Panreac quiacutemica sa (Barcelona Espantildea)

- Material vegetal

Se utilizaron 5 kg de cada variedad a estudiar (Cantaloupe Caribbean y Pepino) El meloacuten Cantaloupe y el meloacuten Caribbean fueron procedentes del departamento de Huila y del Valle del Cauca respectivamente y el pepino fue procedente de Santander esta materia vegetal fue comercializada por la plaza de mercado de Paloquemao Bogotaacute Las muestras se transportaron hasta el laboratorio de la Universidad Jorge Tadeo Lozano (UJTL) de Bogotaacute y se mantuvieron a una temperatura de 3degC durante 24 h para posteriormente empezar su debido tratamiento

5

- Meacutetodos de caracterizacioacuten

Se tomaron 5 g de muestra vegetal posteriormente se maceraron y se midioacute el pH con un medidor de pH SG2 Mettler-Toledo (Schwerzenbach Suiza) Para medir la acidez titulable se tomaron 5 g de muestra vegetal y se licuaron despueacutes se titularon con hidroacutexido de sodio 02 N usando como indicador fenolftaleiacutena Para la determinacioacuten de humedad se tomaron 05 g de material vegetal y se llevaron a una balanza de humedad HB43 ndash S Halogena Mettler-Toledo (Schwerzenbach Suiza) Para la determinacioacuten de soacutelidos solubles se maceraron 5g de muestra y se midieron los degBrix con un refractoacutemetro PAL-α Atago (Tokio Japoacuten) y finalmente para realizar la determinacioacuten de cenizas se siguioacute el procedimiento de la NTC 4431 (ICONTEC1998) utilizando de masa 5 gramos del material vegetal agregaacutendolo en un crisol y llevaacutendolos a una mufla MM15 Terriacutegeno (Medelliacuten Colombia)

- Determinacioacuten de croma aacutengulo Hue e iacutendice de color Para la determinacioacuten de croma aacutengulo Hue e iacutendice de color usamos las siguientes ecuaciones usadas en (Herrera-Hernaacutendez Nuacutentildeez-Coliacuten Guzmaacuten-Maldonado amp Hernaacutendez-Martiacutenez 2013 Vignoni Ceacutesari Forte amp Miraacutebile 2006)

119862119903119900119898119886 = radic(1198862 + 1198872) (Ecuacioacuten 1)

Aacute119899119892119906119897119900 119867119906119890 = 119905119886119899minus1 lowast (119887

119886) (Ecuacioacuten 2)

119868119899119889119894119888119890 119889119890 119888119900119897119900119903 = 119886lowast1000

119871lowast119887 (Ecuacioacuten 3)

L a y b son paraacutemetros obtenidos por el coloriacutemetro Konica Minolta CR-400 (New Jersey Estados Unidos

- Pretratamiento de la materia prima Las frutas se lavaron con agua potable y se secaron con papel absorbente Posteriormente se cortaron separando la caacutescara y la pulpa de cada muestra y las semillas en el caso de los melones Consecutivamente se clasificaron las muestras en corteza pulpa y semillas de cada variedad luego se tomaron cuatro bolsas y se le agregaron 600g de cada variedad (caribbean cantaloupe pepino) De la primera parte se tomaron solamente las pulpas para realizar un anaacutelisis sensorial con una escala hedoacutenica de 9 puntos (1=me disgusta mucho 9=me gusta mucho) a un panel informal de 50 personas de entre 20 y 41 antildeos evaluando aspectos como el sabor aroma apariencia y textura La segunda parte del material se congeloacute con nitroacutegeno liacutequido y se colocoacute en bolsas con cierre hermeacutetico marcadas previamente La tercera parte del material vegetal se liofilizoacute (22degC y 4300 Pa por 7 diacuteas) hasta obtener una humedad de 3009 plusmn 229 (pp) para las pulpas 1379 plusmn 952 (pp) para las cortezas y 280 plusmn 044 (pp) para las semillas (Liofilizador Drycol Bogotaacute Colombia) La cuarta parte se congeloacute (-34degC por 24 h) para realizar consecuentemente las pruebas colorimeacutetricas y fisicoquiacutemicas (acidez titulable (se reportoacute en aacutecido ciacutetrico) pH cenizas humedad) cada prueba fisicoquiacutemica y colorimeacutetrica se realizoacute n=10 veces La colorimetriacutea se ejecutoacute con la ayuda de un

6

coloriacutemetro Konica Minolta CR-400 (New Jersey Estados Unidos) Por uacuteltimo la segunda y tercera parte del material vegetal se molioacute y se empaco en bolsas clasificaacutendolas en muestras liofilizadas y frescas Para realizar la congelacioacuten de la muestra en nitroacutegeno liacutequido se utilizoacute un tanque criogeacutenico MVEXC 3418 INSBAL (Montevideo Uruguay) asegurando temperaturas por debajo de - 30degC

- Extraccioacuten de la muestra Se realizoacute una extraccioacuten convencional de acuerdo al meacutetodo usado por Horvitz Chanaguano amp Arozarena (2017) modificada a condiciones de laboratorio Se tomaron 25 g de muestra con 50 mL de agua destilada se agito (100 rpm por 30 min) en un shaker (orbital Biobase ndash SK ndash 0330 ndash PRO-JINAN China) Seguido de ello se centrifugoacute la muestra (6000 rpm por 15 min) en una centrifuga (Hettich Rotofix 32 Zentrifugen Schwerin Alemania) Posteriormente se recolectoacute el sobrenadante y se repitioacute el procedimiento una vez maacutes con el sedimento La siguiente extraccioacuten con ultrasonido se realizoacute tomando 25 g de muestra y a esta se le agregoacute 50 mL de agua destilada se colocoacute en un cristalizador con agua a temperatura ambiente sobre una plancha de agitacioacuten y calentamiento a 700 rpm (Corning PC 420D Pittsburgh PA Estados Unidos) Posteriormente se sometioacute a la extraccioacuten con un sonotrodo tipo H3 ciclo 1 y amplitud 50 por 30 min en un ultrasonido (hielscher ultrasound technology UP400S Tetow Berlin Alemania) Consecuentemente se llevoacute a centrifugar (6000 rpm por 15 min) en una centrifuga (Hettich Rotofix 32 Zentrifugen Schwerin Alemania) y se recolectoacute el sobrenadante para subsiguientemente repetir el procedimiento con el sedimento El peso de la muestra a extraer se normalizoacute es decir que la muestra se llevoacute a la humedad original de la materia fresca (esto para las muestras liofilizadas)

- Caracterizacioacuten del extracto

a) Determinacioacuten de la capacidad reductora de Fe+2 ensayo FRAP

Esta determinacioacuten se realizoacute por triplicado de acuerdo con el meacutetodo descrito por Benzie

amp Strain (1996) Para ello se mezclaron 30 microL con 30 microL de etanol 96 (vv) y 940 microL

de reactivo FRAP (compuesto por buffer acetato de sodio pH 36 300 mM TPTZ 001 M y

cloruro feacuterrico 20 mM (1011)) en un tubo Eppendorf Esta disolucioacuten se incuboacute a 37degC

durante 1 h en la oscuridad y luego se homogenizoacute en un agitador tipo Vortex Por uacuteltimo

se midioacute a absorbancia a 593 nm en el espectrofotoacutemetro (Evolution 300 Thermo

Scientific Matlock Inglaterra) y se comparoacute con una curva de calibracioacuten de Trolox (R2 =

0994 entre 010 y 060 mM) utilizando como blanco etanol 96 (vv) sometido al

procedimiento y celdas UV de 15-3 mL de capacidad de material polietileno (Benzie F amp

Strain 1996)

b) Determinacioacuten de aacutecido ascoacuterbico meacutetodo colorimeacutetrico 2 ndash nitroanilina

Este ensayo se ejecutoacute por triplicado siguiendo el meacutetodo descrito por Bernal de Ramiacuterez

(1998) Para ello se mezclaron en un tubo Eppendorf 10 microL de 2- nitroanilina 016 (pv)

20 microL de nitrito de sodio 008 (pv) 380 microL de etanol 96 (vv) 50 microL de extracto puro

50 microL de aacutecido oxaacutelico 015 (pv) 120 microL de NaOH 10 (pv) y 380 microL de agua

7

destilada Finalmente se midioacute la absorbancia a 540 nm en el espectrofotoacutemetro

(Evolution 300 Thermo Scientific Matlock Inglaterra) y se comparoacute con una curva de

calibracion de Aacutecido Ascoacuterbico (R2 = 09994 entre 011 y 113 mM) usando como blanco

aacutecido oxaacutelico 015 (pv) sometido al meacutetodo (Bernal de Ramiacuterez 1998)

c) Determinacioacuten de la capacidad reductora ensayo DPPH

Esta determinacioacuten se realizoacute por triplicado con base en el meacutetodo descrito por Brand-

Williams Cuvelier amp Berset (1995) En un tubo Eppendorf se mezclaron 75 microL de extracto

puro con 1425 microL de reactivo DPPH (629 x 10-5 M en etanol 96 (vv)) Posteriormente

esta solucioacuten se homogenizoacute en un agitador tipo Vortex y se incuboacute a 37degC durante 1 h en

la oscuridad Consiguientemente se midioacute la absorbancia a 515 nm en el

espectrofotoacutemetro (Evolution 300 Thermo Scientific Matlock Inglaterra) y se comparoacute con

una curva de calibracioacuten de Trolox (R2 = 09947 entre 010 y 060 mM) Empleando como

blanco etanol 96 (vv) y celdas UV de 15-3 mL de capacidad de material polietileno

(Brand-Williams Cuvelier amp Berset 1995)

d) Determinacioacuten de polifenoles totales por el meacutetodo de Folin-Ciocalteu

Este ensayo se efectuoacute por triplicado siguiendo el meacutetodo descrito por Singleton Orthofer

amp Lamuela-Raventoacute (2007) Se tomoacute 100 microL de muestra y se mezcloacute con 200 microL del

reactivo Folin-Ciocalteu 10 (vv) posteriormente se homogenizoacute en un agitador tipo

Vortex consecutivamente se le agregoacute a la mezcla 800 microL de Na2CO3 700 mM

Posteriormente se incubo a temperatura ambiente por 2 h al cabo de las 2 horas se midioacute

la absorbancia a 765 nm en el espectrofotoacutemetro (Evolution 300 Thermo Scientific

Matlock Inglaterra) y se comparoacute con una curva de calibracioacuten de aacutecido gaacutelico 25 mM (R2

= 09909 entre 0050 y 10 mM) Empleando como blanco metanol 95 (vv) y celdas UV

de 15-3 mL de capacidad de material polietileno

- Anaacutelisis estadiacutestico

Se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico utilizando como meacutetodo de anaacutelisis el ANOVA de una

viacutea para los datos obtenidos en el anaacutelisis sensorial y anaacutelisis fisicoquiacutemico y un ANOVA

de dos viacuteas para los datos obtenidos en el anaacutelisis de la capacidad antioxidante vitamina

C y polifenoles con el fin de identificar diferencias entre las muestras Posteriormente a

estos resultados se les realizoacute un test de Tukey con el propoacutesito de identificar diferencias

significativas Para realizar estas pruebas estadiacutesticas se usoacute el software SigmaPlot 140

Los resultados estaacuten expresados como media plusmn desviacioacuten estaacutendar (a-b) Letras iguales

en la misma columna de la misma parte significa que no hay diferencia significativa en

Test de Tukey (Plt0050)

8

Resultados y discusioacuten

- Anaacutelisis sensorial

Tabla 1 Media y desviacioacuten de las caracteriacutesticas organoleacutepticas para cada variedad

Variedad Apariencia Aroma Sabor Textura

Caribbean 641plusmn238a 643plusmn245a 615plusmn230a 625plusmn221a

Cantaloupe 694plusmn215a 721plusmn171a 680plusmn207a 601plusmn215a

Pepino 676plusmn177 652plusmn214 623plusmn205 713plusmn172

(a-a) Letras iguales en la misma columna hacen referencia a que no existe diferencia significativa

Figura 1 Comparacioacuten de las caracteriacutesticas sensoriales de cada variedad por medio de un diagrama radar

(--) Cantaloupe (- -) Pepino (--) Caribbean

Seguacuten la tabla 1 el promedio general de aceptabilidad para el meloacuten Cantaloupe meloacuten

Caribbean y el pepino fue 674plusmn051 631plusmn013 y 666plusmn038 respectivamente mostrando

que el grado de aceptacioacuten en las tres variedades estaacute por encima de 6

En la figura 1 se puede observar que aspectos como la apariencia el sabor y el aroma de

las dos variedades de meloacuten no difieren significativamente

-ANAacuteLISIS FISICOQUIacuteMICO

Apariencia

Aroma

Sabor

Textura

50 55 60 65 70 75

9

Tabla 2 Caracteriacutesticas fisicoquiacutemicas para dos variedades de meloacuten y una de pepino Parte

Variedad pH (n=10) Valor Teoacuterico

pH Humedad () (n=5)

Valor Teoacuterico Humedad

()

Cenizas () (n=3)

Valor Teoacuterico Cenizas

()

Soacutelidos Solubles totales (degBrix) (n=10)

Valor Teoacuterico Solidos Solubles (degBrix)

Acidez

() (n=10)

Valor

teoacuterico Acidez

()

Pulpa Cantaloupe 532plusmn077a

619- 687 (Simandjuntak Barrett

Wrolstad1996)

9204plusmn047a

91 (TACO2011)

0658plusmn00045a

056-089 (Bryan amp Warren 1985)

615plusmn094a

7deg

(ICONTEC 2012)

005plusmn003b

010 (Kohn et al 2015)

Caribbean 493plusmn074b

619- 687 (Simandjuntak Barrett

Wrolstad 1996)

9278plusmn024a

91

(TACO2011)

0311plusmn00048b

056-089 (Bryan amp Warren 1985)

398plusmn081b

7deg (ICONTEC

2012)

020plusmn001a

010 (Kohn et al 2015)

Pepino Cohombro

446plusmn052

335plusmn005 (McMurtrie

Johanningsmeier2017)

9565plusmn040

-

0443plusmn0025

-

446plusmn052

-

012plusmn001

-

Corteza Cantaloupe 544plusmn155b

-

8766plusmn291b

-

0638plusmn0028b

-

465plusmn031a

-

011plusmn00029

a

-

Caribbean 648plusmn044a

-

9117plusmn202a

-

112plusmn00069a

-

352plusmn030b

-

004plusmn00053

b

-

Pepino Cohombro

412plusmn129

-

9229plusmn070

-

0333plusmn00076

-

442plusmn086

-

016plusmn0048

-

Semilla

Cantaloupe 555plusmn005b

-

4122plusmn291b

-

1907plusmn00069b

-

654plusmn000

69a

-

NA

-

Caribbean 654plusmn017a

-

5264plusmn202a

-

260plusmn0013a

-

513plusmn001

3b

-

NA

-

Acidez estaacute reportada en mm de aacutecido ciacutetrico NANO APLICA

10

Tabla 3 Paraacutemetros colorimeacutetricos para cada variedad

Parte Variedad L (n=20)

Valor Teoacuterico

L

a (n=20)

Valor Teoacuterico

a

b (n=20)

Valor Teoacuterico

b

Croma

Iacutendice de

color

Valor teoacuterico Iacutendice

de Color

Aacutengulo Hue

(deg)

Pulpa

Cantaloupe 5962plusmn370b

473

(Simandjuntak Barrett

Wrolstad1996)

2068plusmn329a

92 4770plusmn385a

5236plusmn452a 735plusmn096a 2338plusmn241a

Caribean 7173plusmn408a

473 (Simandjuntak

Barrett Wrolstad1996)

9942plusmn484b 92 3874plusmn570b

4015plusmn653b 344plusmn142b 1436plusmn496b

Pepino Cohombro

7385plusmn591

- -

12892plusmn070

- 3053plusmn185

3314plusmn196 -575plusmn048 11285plusmn046

Corteza

Cantaloupe 6633plusmn214a

- 5035plusmn074a

- 2853plusmn200b

2889plusmn202a 268plusmn042a 1003plusmn154b

Caribean 6507plusmn 175a - -402plusmn 098b

- 3874plusmn 570a

1824plusmn638b

-314plusmn084b 10148plusmn282a

Pepino Cohombro

3527plusmn405

- -2202plusmn117

- 3053plusmn185

2267plusmn119 -

13047plusmn4480

16640plusmn385

Tabla 4 Paraacutemetros fiacutesicos para cada variedad

Parte Variedad Diaacutemetro longitudinal (mm) (n=5) Diaacutemetro ecuatorial (mm)(n=5) Peso (g) (n=5)

Fruto entero

Cantaloupe

18414plusmn1389a

16226plusmn706a

212382plusmn25320a

Caribbean

16906plusmn1579b

13293plusmn653b

17571plusmn24932b

Pepino cohombro

23286plusmn1827

5404plusmn194

35368plusmn5416

11

Realizando el anaacutelisis fiacutesico quiacutemico de cada parte de la fruta (pulpa corteza semilla)

para cada variedad de meloacuten se encuentran diferencias significativas en las pulpas y las

otras partes de la fruta en aspectos fisicoquiacutemicos como pH cenizas brix y humedad

Con respecto a esta uacuteltima es el uacutenico aspecto que no presenta diferencia significativa

entre las pulpas (pgt005) obteniendo un valor alrededor del 93 en las dos variedades del

meloacuten este valor es superior al valor de literatura seguacuten (TACO2011) la humedad es del

91 El pH de la variedad Cantaloupe tiende a ser menos aacutecido que el pH de la variedad

Caribbean la pulpa y semillas respectivamente (Tabla 2) sin embargo en la corteza es

menos aacutecido que la variedad Caribbean Estos datos concuerdan con lo reportado por

Simandjuntak Barrett Wrolstad (1996) en donde afirma que el meloacuten puede estar en un

rango de pH que puede ir desde 619 a 687 en la variedad Cantaloupe y desde 565

hasta 643 en otro tipo de variedad como lo es la Honey Dew (en el caso de la pulpa)

Para los soacutelidos solubles totales se encuentra que en todas las partes del fruto la

variedad Cantaloupe tiene mayor cantidad de degBrix (Tabla 2) es decir que la variedad

Cantaloupe tiene un mayor porcentaje de azucares (lo que la hace maacutes dulce) aacutecidos y

otros materiales hidrosolubles a su vez se obtiene que la variedad Caribbean en su pulpa

tiene un porcentaje de acidez mayor al de la pulpa variedad Cantaloupe pero no es asiacute en

la corteza (Tabla 2) y tambieacuten el valor del Caribbean es superior al encontrado en la

literatura el cual es 010 en acidez titulable(expresada en aacutecido ciacutetrico) (Kohn et al

2015) Seguacuten la norma teacutecnica colombiana 5207 el contenido de solidos solubles del

meloacuten Cantaloupe debe estar en 7 degBrix (ICONTEC 2012) Comparado con este valor de

literatura todas las partes de las dos variedades son inferiores a este valor

La corteza y las semillas de la variedad Caribbean tienen una mayor cantidad de cenizas

que la variedad Cantaloupe Sin embargo la pulpa Cantaloupe dobla el contenido de

cenizas obtenidas en la variedad Caribbean Seguacuten (Bryan amp Warren 1985) la pulpa de

variedad Cantaloupe tiene entre 056 y 089 de cenizas siendo similar a lo reportado

en el presente estudio Por otra parte aunque no hay datos reportados de cenizas para la

variedad Caribean este es inferior a lo reportado para la variedad Cantaloupe y variedad

Honey Dew con un contenido de cenizas de entre 049 y 083(Simandjuntak Wrolstad

amp Barrett 1996)

Los aspectos reportados del pepino estaacuten en un pH de 57 a 6 un porcentaje de humedad

entre el 96 a 97 un rango de soacutelidos solubles totales del 32 al 34 degBrix y una acidez

titulable que deberiacutea encontrarse alrededor 004 al 006 (Cortez Martelo amp

Rodriguez 2011) Comparando estos valores con los obtenidos experimentalmente los

aspectos del pepino en las partes analizadas (pulpa y corteza) tienen valores inferiores en

el pH y valores superiores en porcentaje de humedad y solidos solubles La variabilidad

en los datos se puede atribuir a condiciones edafoclimaacuteticas o estado de madurez del

fruto como se observa en lo reportado por (Simandjuntak et al 1996)

Seguacuten la tabla 3 el iacutendice de color (IC) obtenido para la pulpa de las variedades de meloacuten

Cantaloupe y Caribbean ubica el color del meloacuten en una tonalidad naranja y naranja

paacutelido respectivamente Que al comparar con los datos reportados por la literatura el

iacutendice de color que va desde +2 hasta +20 estaacute ubicado en un rango de color naranja y

amarillo paacutelido la tabla usada para el anaacutelisis ubica el color del meloacuten en una tonalidad

entre Naranja (IC=2) y amarillo paacutelido (IC=20) (Vignoni et al 2006)En el caso del Pepino

(Cucumis Sativus L) el IC para la pulpa estaacuten entre (-40 a -20) relaciona colores que van

12

desde el azul-violeta a verde profundo y (-20 a -2) relaciona colores que van del verde

profundo al verde amarillento (Vignoni et al 2006) respectivamente Ademaacutes en lo

reportado en la literatura los colores del pepino se encuentran dentro de una escala de

grises con unos tonos ligeramente amarillos esta informacioacuten muestra que las variedades

utilizadas a lo largo de la experimentacioacuten se encuentran en los colores tradicionales para

cada variedad cumpliendo con los estaacutendares de calidad

En lo que respecta a los valores L a y b Se analiza que los valores encontrados en la

variedad Cantaloupe son superiores a los encontrados L473 a92 b197

Simandjuntak Barrett Wrolstad (1996) al no encontrar valores reportados para la

variedad Caribbean se decide comparar con los mismos valores anteriores del

Cantaloupe respecto a esta variedad se obtuvo valor superior en L a y b

Seguacuten la tabla 4 se encuentran diferencia significativa del meloacuten Cantaloupe respecto a

la Caribbean pgt005 ANOVA en los paraacutemetros fiacutesicos (peso diaacutemetro longitudinal y

diaacutemetro ecuatorial)

13

Efecto del tipo de extraccioacuten y pretratamiento de secado en el contenido de compuestos

bioactivos

Capacidad antioxidante meacutetodo DPPH

Fig 1 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Pulpas

Los resultados entre todas las variedades de pulpa se encuentran en un rango de

4443plusmn814 y 10743plusmn5709 micromol TE 100 g Lo cual supera lo reportado por (Ruiz-torralba

et al 2018) en el caso de los melones en el cual el valor de la pulpa de meloacuten

varCantaloupe es 586plusmn272 09 micromol TE 100 g y en el caso la pulpa del pepino 470plusmn11

micromolTE100g(TakamuraYamaguchiampTerao2002)

Comparando las muestras liofilizadas se encontroacute que tanto en la pulpa Caribean

Cantaloupe y Pepino no hubo un cambio significativo ANOVA (pgt005) al cambiar el tipo

de extraccioacuten Se esperaba un mayor rendimiento de extraccioacuten utilizando el equipo de

ultrasonido pero no fue asiacute tal vez se deba a que en extractos acuosos el ultrasonido

14

genera radicales libres (Makino Mossoba amp Riesz 1982) Estos radicales libres

reaccionan con los compuestos orgaacutenicos (como lo son los antioxidantes) y una gran

concentracioacuten de radicales libres logran que las sustancias hidrofoacutebicas reaccionen maacutes

raacutepido y se reporta que en los antioxidantes hay componente hidrofoacutebicos (Zargoosh

Ghayeb amp Aeineh 2013) lo que pueden afectar el rendimiento de la extraccioacuten por

ultrasonido

Respecto a las muestras frescas es posible que al haber congelado con nitroacutegeno liacutequido

(-34degC) se logre un aumento en la capacidad antioxidante Se han reportado resultados en

los cuales hacer un pretratamiento congelado mejora el rendimiento a la hora de extraer

antioxidante DPPH (Jiao Li Chang amp Xiao 2018) Adicionalmente en la pulpa fresca

Cantaloupe como en la pulpa Caribean la extraccioacuten asistida por ultrasonido dio mejores

rendimientos comparados con la extraccioacuten convencional (figura 1) Se encuentra en la

literatura que este meacutetodo de extraccioacuten no convencional ultrasonido genera en muchas

ocasiones mejores rendimientos que las extracciones por solventes o convencionales

Esto se debe a que la cavitacioacuten suele romper maacutes faacutecil las paredes de la matriz bioloacutegica

(Wen et al 2018) En el caso de la pulpa pepino no hubo diferencia significativa con los

tipos de extraccioacuten se sabe que un factor que afecta el rendimiento es el tipo de material

vegetal esto puede alterar eficiencia del ultrasonido(Vargas amp Azuola 2007)

Cortezas

Al haber poca informacioacuten respecto a las cortezas de los melones y pepinos se decide

compara su valor en la literatura con una buena fuente de antioxidante como lo es la

corteza del durazno que registra valores entre los 100 y 400 micromol TE 100 g seguacuten

(Stojanovic et al 2016) La corteza del Cantaloupe liofilizada y extraiacuteda

convencionalmente alcanzo la mayor capacidad antioxidante (220 micromol TE 100 g) Este

valor se encuentra en el rango hallado en la literatura por tanto se puede decir que es

una buena fuente antioxidante

Seguacuten la Figura 1 Se observa que se mantiene la tendencia que se presentoacute en los

resultados de las pulpas Por los efectos explicados anteriormente la extraccioacuten C+L tuvo

un mayor rendimiento frente a la del U+L Tambieacuten este fue el caso de las cortezas

Cantalaoupe y pepino mientras que para corteza caribean liofilizada no hubo diferencia

significativa entre los meacutetodos de extraccioacuten Del mismo modo en el pretratamiento fresco

hubo un comportamiento similar a las pulpas siguiendo la tendencia de que las U+F

tuviesen una mayor capacidad antioxidante que las C+F

Semillas

En la literatura no hay un valor como tal de semillas de meloacuten pero se encuentran de dos

especies de la cucurbitaacuteceas como lo son la sandiacutea y la calabaza estos son 431 micromol TE

100 g y 662 micromol TE 100 g (Yao et al 2019) La semilla Cantaloupe tuvo un contenido

de 68025 micromol TE 100 g y su similar caribean obtuvo 81 40 micromol TE 100 g ambos

valores son superiores a los encontrados en la literatura lo que puede indicar que el

meloacuten tiene un gran contenido de antioxidantes en sus semillas

Hubo cambios significativos entre el uso de la extraccioacuten convencional y ultrasonido en la

muestra liofilizada siendo la extraccioacuten convencional la de mejor rendimiento esto se da

por posibles cambios quiacutemicos como reacciones de absorcioacuten de aacutetomos de hidrogeno

15

que son generados por el ultrasonido (Makino et al 1982) En el caso de la muestra

fresca el ultrasonido resulta con un rendimiento mayor que la extraccioacuten fresca

convencional tal como se evidencio para pulpa y corteza

FRAP

Fig 2 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Se encontroacute valores en la literatura de pulpa corteza y semillas del meloacuten Cantaloupe de

240plusmn006 520plusmn007 y 310plusmn013 micromol de Trolox 100 g respectivamente (Sanchez amp

Anzola 2013) Mientras que los valores de pepino no fueron encontrados por tanto se

hizo la comparacioacuten con los del meloacuten Analizando la figura 2 se nota un aumento

significativo (pgt005) en casi todas las pulpas corteza y semilla expuestas a una

16

extraccioacuten convencional-liofilizada con respecto al ultrasonido liofilizado se sabe que

hubo una posible degradacioacuten de antioxidante por la presencia de radicales libre

disminuyendo asiacute el rendimiento en la extraccioacuten (Makino et al 1982) La uacutenica parte que

no presenta este fenoacutemeno es la semilla Caribean la cual no evidencioacute ninguacuten cambio

significativo en el tipo de extraccioacuten para la muestra liofilizada

En el pretratamiento fresco el rendimiento de la capacidad antioxidante en el ultrasonido

se vio afectado negativamente ya que en algunos tipos de antioxidante no hay efecto

positivo congelando con nitroacutegeno liacutequido como concluyen (Ester Odges Eyer amp Unro

2004) Mostrando asiacute diferencia significativa con la extraccioacuten convencional en la pulpa

Caribean Cantaloupe corteza Cantaloupe y corteza pepino En las demaacutes partes-

variedad no hubo cambio significativo entre el tipo de extraccioacuten

17

POLIFENOLES

Fig 3 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

PULPAS

En la figura 3 se puede observar que en las tres variedades estudiadas se obtienen

concentraciones mayores a 11 mg aacutecido gaacutelico 100g cuando se somete la muestra a un

pretratamiento de liofilizacioacuten y se realiza la extraccioacuten asistida por ultrasonido siendo la

semilla Caribbean la de mayor concentracioacuten con un rendimiento de 4761 mg de aacutecido

gaacutelico 100g Seguacuten (Ellong et al 2015) la concentracioacuten de polifenoles totales en la

pulpa de pepino es de 117plusmn075 mg de aacutecido gaacutelico100g un valor similar al que se

obtuvo El ultrasonido liofilizado seguacuten la figura 3 muestra un mejor rendimiento que la

extraccioacuten convencional liofilizada posiblemente se deba a que la cavitacioacuten en forma de

burbuja tuvo efectos en la matriz bioloacutegica logrando asiacute que las paredes celulares se

18

rompieran y hubiese una liberacioacuten maacutes grande de antioxidantes de las partes elevando

el rendimiento de estas extracciones (Wen et al 2018) Este comportamiento es

esperado ya que algunos autores como (Ilghami Ghanbarzadeh amp Hamishehkar 2015)

reportan mejores rendimientos del ultrasonido extrayendo polifenoles

El mismo efecto ocurrioacute en las muestras frescas lo cual sugiere que el rendimiento de la

extraccioacuten de tipo ultrasonido en polifenoles mejora sin importar que pretratamiento se

utilice

CORTEZA

Como muestra la figura 3 en el caso de las cortezas de las tres variedades la que se

destaca es la corteza del meloacuten Cantaloupe por su alto contenido de polifenoles con una

concentracioacuten mayor a 25 mg de aacutecido gaacutelico 100 g Seguacuten (Brito 2017) la

concentracioacuten en mg de aacutecido gaacutelico 100g en la corteza de Cantaloupe es de 349plusmn19

por lo tanto se obtuvo un valor inferior al encontrado en la literatura

SEMILLAS

Seguacuten(Racine amp Robertet 1981) la concentracioacuten de polifenoles en las semillas

Caribbean es de 80 mg de aacutecido gaacutelico 100g este dato es mayor que el obtenido en el

presente estudio tanto para la Semilla Caribean como la Cantaloupe

En teacuterminos generales se encontroacute un patroacuten en los datos de polifenoles en la cual los

extractos expuestos tanto a los pretratamientos de liofilizacioacuten y fresco obtuvieron un

mejor rendimiento en la extraccioacuten de ultrasonido Diferente a lo evidenciado en la

capacidad antioxidante DPPH y FRAP en el anaacutelisis de esta prueba se discutioacute que una

gran cantidad de radicales libres aumentan reacciones que bajan el rendimiento de la

extraccioacuten

19

VITAMINA C

Fig 4 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Para el anaacutelisis de la vitamina C se comparoacute todas las partes con los valores de la pulpa

ya que no se encontraron datos de las cortezas y semillas para comparar En la pulpa

Cantaloupe se reportoacute un menor valor al encontrado en la literatura 432plusmn57 (Laur amp

Tian 2011) Caso contrario ocurrioacute con la pulpa variedad Caribean porqueacute fue mayor al

encontrado en la literatura del Cantaloupe La pulpa del pepino reportoacute un valor mayor en

la cantidad de vitamina C Obteniendo en promedio 3078plusmn111 que es mucho mayor al

valor reportado de 55-104 mg100 g seguacuten Zmian Ci Ogoacuterku amp Ym (2013)

Seguacuten la figura 4 encontramos que en las cortezas no hubo influencia significativa entre el

tipo de extraccioacuten que se usoacute tanto para el pretratamiento fresco como para el liofilizado

En las pulpas frescas de los melones si hubo cambios el ultrasonido bajoacute su rendimiento

respecto a la extraccioacuten convencional tanto para la variedad Caribean como para la

Cantaloupe Se ha encontrado que el pretratamiento congelado no afecta en algunos

20

antioxidantes como concluyen (Ester et al 2004) En la pulpa pepino no se generoacute un

cambio entre usar ultrasonido o el meacutetodo convencional

La semilla Cantaloupe liofilizada tuvo un rendimiento parecido tanto en la extraccioacuten U+L

como en la C+L no logrando una diferencia significativa ANOVA (pgt005) Mientras que en

las semillas Caribean liofilizadas se logroacute un mejor rendimiento en la extraccioacuten

ultrasonido a causa del fenoacutemeno de la cavitacioacuten (Vargas amp Azuola 2007)

TABLA 3 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES (Pulpa)

Variedad Vitamina C

(mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100 g)

DPPH (Micromol de Trolox100 g)

POLIFENOLES (mgAcido

Galico100g)

ACEPTABILIDAD

Melon Cantaloupe

3302plusmn33 159933plusmn6291

8124plusmn1664

583plusmn269

674

Melon Caribean

3506plusmn49 136957plusmn2564

8172plusmn1476

635plusmn253

631

Pepino Cohombro

3077plusmn11 130913plusmn7456

6525plusmn1677

479plusmn362

666

TABLA 4 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES RESIDUOS (Corteza y

Semillas)

Variedad Vitamina C (mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100

g)

DPPH (Micromol

de Trolox100

g)

POLIFENOLES (mgAacutecido

Galico100g)

Corteza Cantaloupe

3105plusmn148 180387plusmn10286

9745plusmn1728

1699plusmn631

Corteza Caribbean

3215plusmn091 181815plusmn13008

9267plusmn2474

2198plusmn706

Corteza Cohombro

3073plusmn080 145593plusmn9532

5451plusmn1673

797plusmn062

Semillas Cantaloupe

3964plusmn531

18480091plusmn260

6802plusmn860

3384plusmn265

Semillas Caribbean

4180plusmn1625

195830plusmn8334

8861plusmn1128

2840plusmn755

21

TABLA 5 AUMENTO O DISMINUCIOacuteN EXTRACCIOacuteN ULTRASONIDO

Parte ndash Variedad

U+L DPPH

()

U+F DPPH

()

U+L FRAP

()

U+F FRAP

()

U+L VITAMINA C

()

U+F VITAMINA C

()

U+L POLIFENOLES

()

U+F POLIFENOLES

()

Pulpa Caribbean

-946 1877 -3169 -2067 -874 -1645 6687 979

Pulpa Cantaloupe

-867 105 -5479 -1141 -1523 -1728 5272 3455

Pulpa Pepino -1929 -96 -446 790 -101 -714 6424 185

Corteza Caribbean

1070 531 -2264 799 431 105 4615 5101

Corteza Cantaloupe

-3102 284 -2106 -2277 050 110 4517 2354

Corteza Pepino -1811 3285 -157 -4010 570 025 5410 1426

Semilla Caribbean

2715 3824 -220 1143 010 2180 1191 7640

Semilla Cantaloupe

-1132 1396 368 -712 012 011 1634 6688

Rendimientos calculados contra la extraccioacuten convencional

22

Con las tablas 3 y 4 se puede observar que los resultados maacutes bajos tanto en DPPH

FRAP polifenoles y vitamina c se presentan en el pepino cohombro ya sea en corteza

para DPPH y vitamina c o en el caso de FRAP y polifenoles la pulpa de este Mientras

que la semilla Caribbean reporta la mayor capacidad antioxidante en vitamina c y FRAP

la semilla Cantaloupe y la corteza Cantaloupe en polifenoles y DPPH respectivamente

Estos resultados permiten afirmar que las partes residuos se destacan como las que maacutes

capacidad antioxidante tienen tanto en meloacuten como en pepino

En la tabla 5 se destaca la buena actuacioacuten del ultrasonido en la extraccioacuten de polifenoles

tanto en el pretratamiento liofilizado como en el fresco Alcanzando rendimientos hasta del

7640 con respecto a la extraccioacuten convencional Y una baja de rendimiento en la

extraccioacuten ultrasonido para las pruebas de DPPH y FRAP de un 30 en comparacioacuten al

uso de extraccioacuten usando solvente En vitamina C hay aumentos desde 011 hasta 570

en el rendimiento en las cortezas y semillas en ambos pretratamientos pero en las

pulpas hay rendimientos inferiores del 1728 a la extraccioacuten convencional

CONCLUSIONES

Se puede concluir que realizando una extraccioacuten asistida por ultrasonido acompantildeada de

un pretratamiento de liofilizacioacuten se logroacute obtener extractos con un mayor contenido de

polifenoles y vitamina C en las semillas del meloacuten var Caribbean Adicionalmente se

analiza que los efectos del ultrasonido cambian seguacuten el ensayo obteniendo asiacute mejores

rendimientos en Vitamina C y polifenoles pero en ensayos como el DPPH y el FRAP se

evidencioacute una disminucioacuten en su rendimiento

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Page 3: CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES CUCURBITÁCEAS PARA LA

3

Abreviaturas

Ccan Corteza Cantaloupe

Ccar Corteza Caribbean

Cpep Corteza Pepino

Pcan Pulpa Cantaloupe

Pcar Pulpa Caribbean

Ppep Pulpa Pepino

Scan Semilla Cantaloupe

Scar Semilla Caribbean

(U+L) Ultrasonido + pretratamiento liofilizacioacuten

(U+F) Ultrasonido+ pretratamiento fresco

(C+L) Convencional+ pretratamiento liofilizacioacuten

(C+F) Convencional+ pretratamiento fresco

Introduccioacuten

Las cucurbitaacuteceas son una familia de plantas compuesta por aproximadamente 90

geacuteneros y maacutes de 900 especies estas influyen en el sector econoacutemico por sus

aplicaciones alimentarias esteacuteticas medicinales botaacutenicas y culturales (Schaefer amp

Renner 2011) Maacutes del 90 de los miembros que componen esta familia son tropicales

por lo cual se encuentran ubicados entre Aacutefrica y Madagascar Ameacuterica Central y del Sur

y el sudeste de Asia y Malasia (Lebeda et al 2007) Esta familia es notable por su gran

nuacutemero de especies y de geacuteneros entre los geacuteneros maacutes importantes se encuentra

Cucumis con dos especies principales el Meloacuten (Cucumis Melo L) y el pepino (Cucumis

Sativus L) asiacute como tambieacuten cuenta con dos especies cultivadas en menor cantidad

como lo son el pepino de monte (Cucumis Anguria L) y el Kiwano (Cucumis Metuliferus

L) (Jeffrey 1980)

El meloacuten (Cucumis Melo L) y el pepino (Cucumis Sativus L) tuvieron una produccioacuten

mundial anual de 31948349 toneladas y 83753861 toneladas para el 2017

respectivamente siendo Asia el mayor productor de ambos cultivos con un 757 para el

meloacuten y un 879 para el pepino (FAOSTAT 2017) Por otra parte Colombia siendo el

cuarto mayor productor de pepino y meloacuten en Surameacuterica aportoacute una produccioacuten de

73254 toneladas de meloacuten y 22506 toneladas de pepino al mundo en el 2017

(FAOSTAT 2017) Estos alimentos ademaacutes de su composicioacuten proximal estaacuten

constituidos por compuestos bioactivos tales como aacutecido ascoacuterbico y polifenoles (Iqbal

Wei Adam amp Ismail 2010 Nema Maity Sarkar amp Mukherjee 2011) los cuales son

causantes de la capacidad antioxidante de las frutas Los antioxidantes son compuestos

que desempentildean un papel fundamental en el metabolismo humano participando como

defensa del cuerpo evitando el dantildeo causado por los radicales libres Los antioxidantes

tanto naturales como sinteacuteticos tienen una amplia aplicacioacuten en la industria alimentaria

ya que se utilizan como aditivos alimentarios en grasas y aceites para ayudar a prolongar

la vida uacutetil y la apariencia de muchos productos alimenticios (Andubdhasan Surendraraj

Karkuzhali amp Sathishkumaran 2014)

Durante los uacuteltimos antildeos se han probado diversos meacutetodos para optimizar la extraccioacuten

de compuestos de intereacutes en los alimentos como antioxidantes vitaminas compuestos

4

fenoacutelicos entre otros (Batool et al 2018) Entre los meacutetodos de extraccioacuten maacutes

destacados en la actualidad se encuentra la extraccioacuten asistida por ultrasonido en esta

teacutecnica se utilizan ondas con frecuencias por encima de los 20 KHz que generan

cavitacioacuten fenoacutemeno en donde se crean burbujas y se colapsan impulsivamente en un

liacutequido de manera microscoacutepica (Rodrigues amp Fernandes 2017) Este meacutetodo de

extraccioacuten tiene un alto rendimiento a la hora de realizar extracciones de compuestos

fenoacutelicos(Husen Andou Shirai amp Ismail 2014) Sin embargo para optimizar esta

extraccioacuten se puede acudir a liofilizar la muestra a tratar con el fin de deshidratar de una

manera maacutes oacuteptima la muestra y poder preservar su estructura molecular (Chen et al

2012)

A pesar de que hay informacioacuten disponible acerca del contenido de compuestos

bioactivos con capacidad antioxidante en las cucurbitaacuteceas del geacutenero Cucumis (Iqbal et

al 2010) no hay estudios en Colombia que evaluacuteen diferentes frutos de esta familia Por

consiguiente el objetivo de este estudio fue caracterizar los paraacutemetros fisicoquiacutemicos y

sensoriales de dos variedades de meloacuten y una de pepino asiacute como evaluar el efecto de la

extraccioacuten asistida con ultrasonido y la liofilizacioacuten de la muestra en el contenido en

polifenoles totales capacidad antioxidante y vitamina C de todas las partes de las frutas

frescas y liofilizadas lo anterior para identificar el potencial en tales compuestos de alto

valor no solo en la pulpa si no tambieacuten los residuos del meloacuten y el pepino Asimismo el

presente estudio pretendioacute evidenciar la necesidad de incursionar en pretratamientos

como el secado o el uso de otras teacutecnicas de extraccioacuten (como la asistida con ultrasonido)

para aumentar el rendimiento de extraccioacuten de compuestos de alto valor

MATERIALES Y MEacuteTODOS

- Productos quiacutemicos y reactivos

Los reactivos que se utilizaron para el desarrollo experimental de este estudio fueron en su gran parte de grado analiacutetico siendo el etanol 96 (vv) la uacutenica excepcioacuten este fue suministrado por quiacutemicos el Alquimista (Bogotaacute Colombia) El aacutecido ciacutetrico aacutecido clorhiacutedrico 37 (pv) aacutecido aceacutetico glacial aacutecido ascoacuterbico acetato de sodio acetato de sodio trihidratado aacutecido ascoacuterbico hidroacutexido de sodio nitrito de sodio cloruro de potasio y cloruro feacuterrico hexahidratado se obtuvieron de Merck SA (Bogotaacute Colombia) El DPPH (22-Difenil-1-picrilhidracilo) TPTZ (2 4 6-Tripiridil-s-Triazina) Trolox (Aacutecido-6-hidroxi-2 5 7 8-tetrametilcroman-2-carboxiacutelico) y 2- nitroanilina fueron proporcionados por Auros Quiacutemicos Ltda (Bogotaacute Colombia) el aacutecido oxaacutelico lo proporcionoacute Carlo Erba Reagents SA (Sabadell Espantildea) el carbonato de sodio fue proporcionado por RA Chemicals (Ahmedabad India) el hidroacutexido de sodio 02 N fue proporciona por Emsure ISO (Darmstad Alemania) por uacuteltimo el aacutecido gaacutelico y el reactivo de Folin-Ciocalteursquos fueron proporcionados por Panreac quiacutemica sa (Barcelona Espantildea)

- Material vegetal

Se utilizaron 5 kg de cada variedad a estudiar (Cantaloupe Caribbean y Pepino) El meloacuten Cantaloupe y el meloacuten Caribbean fueron procedentes del departamento de Huila y del Valle del Cauca respectivamente y el pepino fue procedente de Santander esta materia vegetal fue comercializada por la plaza de mercado de Paloquemao Bogotaacute Las muestras se transportaron hasta el laboratorio de la Universidad Jorge Tadeo Lozano (UJTL) de Bogotaacute y se mantuvieron a una temperatura de 3degC durante 24 h para posteriormente empezar su debido tratamiento

5

- Meacutetodos de caracterizacioacuten

Se tomaron 5 g de muestra vegetal posteriormente se maceraron y se midioacute el pH con un medidor de pH SG2 Mettler-Toledo (Schwerzenbach Suiza) Para medir la acidez titulable se tomaron 5 g de muestra vegetal y se licuaron despueacutes se titularon con hidroacutexido de sodio 02 N usando como indicador fenolftaleiacutena Para la determinacioacuten de humedad se tomaron 05 g de material vegetal y se llevaron a una balanza de humedad HB43 ndash S Halogena Mettler-Toledo (Schwerzenbach Suiza) Para la determinacioacuten de soacutelidos solubles se maceraron 5g de muestra y se midieron los degBrix con un refractoacutemetro PAL-α Atago (Tokio Japoacuten) y finalmente para realizar la determinacioacuten de cenizas se siguioacute el procedimiento de la NTC 4431 (ICONTEC1998) utilizando de masa 5 gramos del material vegetal agregaacutendolo en un crisol y llevaacutendolos a una mufla MM15 Terriacutegeno (Medelliacuten Colombia)

- Determinacioacuten de croma aacutengulo Hue e iacutendice de color Para la determinacioacuten de croma aacutengulo Hue e iacutendice de color usamos las siguientes ecuaciones usadas en (Herrera-Hernaacutendez Nuacutentildeez-Coliacuten Guzmaacuten-Maldonado amp Hernaacutendez-Martiacutenez 2013 Vignoni Ceacutesari Forte amp Miraacutebile 2006)

119862119903119900119898119886 = radic(1198862 + 1198872) (Ecuacioacuten 1)

Aacute119899119892119906119897119900 119867119906119890 = 119905119886119899minus1 lowast (119887

119886) (Ecuacioacuten 2)

119868119899119889119894119888119890 119889119890 119888119900119897119900119903 = 119886lowast1000

119871lowast119887 (Ecuacioacuten 3)

L a y b son paraacutemetros obtenidos por el coloriacutemetro Konica Minolta CR-400 (New Jersey Estados Unidos

- Pretratamiento de la materia prima Las frutas se lavaron con agua potable y se secaron con papel absorbente Posteriormente se cortaron separando la caacutescara y la pulpa de cada muestra y las semillas en el caso de los melones Consecutivamente se clasificaron las muestras en corteza pulpa y semillas de cada variedad luego se tomaron cuatro bolsas y se le agregaron 600g de cada variedad (caribbean cantaloupe pepino) De la primera parte se tomaron solamente las pulpas para realizar un anaacutelisis sensorial con una escala hedoacutenica de 9 puntos (1=me disgusta mucho 9=me gusta mucho) a un panel informal de 50 personas de entre 20 y 41 antildeos evaluando aspectos como el sabor aroma apariencia y textura La segunda parte del material se congeloacute con nitroacutegeno liacutequido y se colocoacute en bolsas con cierre hermeacutetico marcadas previamente La tercera parte del material vegetal se liofilizoacute (22degC y 4300 Pa por 7 diacuteas) hasta obtener una humedad de 3009 plusmn 229 (pp) para las pulpas 1379 plusmn 952 (pp) para las cortezas y 280 plusmn 044 (pp) para las semillas (Liofilizador Drycol Bogotaacute Colombia) La cuarta parte se congeloacute (-34degC por 24 h) para realizar consecuentemente las pruebas colorimeacutetricas y fisicoquiacutemicas (acidez titulable (se reportoacute en aacutecido ciacutetrico) pH cenizas humedad) cada prueba fisicoquiacutemica y colorimeacutetrica se realizoacute n=10 veces La colorimetriacutea se ejecutoacute con la ayuda de un

6

coloriacutemetro Konica Minolta CR-400 (New Jersey Estados Unidos) Por uacuteltimo la segunda y tercera parte del material vegetal se molioacute y se empaco en bolsas clasificaacutendolas en muestras liofilizadas y frescas Para realizar la congelacioacuten de la muestra en nitroacutegeno liacutequido se utilizoacute un tanque criogeacutenico MVEXC 3418 INSBAL (Montevideo Uruguay) asegurando temperaturas por debajo de - 30degC

- Extraccioacuten de la muestra Se realizoacute una extraccioacuten convencional de acuerdo al meacutetodo usado por Horvitz Chanaguano amp Arozarena (2017) modificada a condiciones de laboratorio Se tomaron 25 g de muestra con 50 mL de agua destilada se agito (100 rpm por 30 min) en un shaker (orbital Biobase ndash SK ndash 0330 ndash PRO-JINAN China) Seguido de ello se centrifugoacute la muestra (6000 rpm por 15 min) en una centrifuga (Hettich Rotofix 32 Zentrifugen Schwerin Alemania) Posteriormente se recolectoacute el sobrenadante y se repitioacute el procedimiento una vez maacutes con el sedimento La siguiente extraccioacuten con ultrasonido se realizoacute tomando 25 g de muestra y a esta se le agregoacute 50 mL de agua destilada se colocoacute en un cristalizador con agua a temperatura ambiente sobre una plancha de agitacioacuten y calentamiento a 700 rpm (Corning PC 420D Pittsburgh PA Estados Unidos) Posteriormente se sometioacute a la extraccioacuten con un sonotrodo tipo H3 ciclo 1 y amplitud 50 por 30 min en un ultrasonido (hielscher ultrasound technology UP400S Tetow Berlin Alemania) Consecuentemente se llevoacute a centrifugar (6000 rpm por 15 min) en una centrifuga (Hettich Rotofix 32 Zentrifugen Schwerin Alemania) y se recolectoacute el sobrenadante para subsiguientemente repetir el procedimiento con el sedimento El peso de la muestra a extraer se normalizoacute es decir que la muestra se llevoacute a la humedad original de la materia fresca (esto para las muestras liofilizadas)

- Caracterizacioacuten del extracto

a) Determinacioacuten de la capacidad reductora de Fe+2 ensayo FRAP

Esta determinacioacuten se realizoacute por triplicado de acuerdo con el meacutetodo descrito por Benzie

amp Strain (1996) Para ello se mezclaron 30 microL con 30 microL de etanol 96 (vv) y 940 microL

de reactivo FRAP (compuesto por buffer acetato de sodio pH 36 300 mM TPTZ 001 M y

cloruro feacuterrico 20 mM (1011)) en un tubo Eppendorf Esta disolucioacuten se incuboacute a 37degC

durante 1 h en la oscuridad y luego se homogenizoacute en un agitador tipo Vortex Por uacuteltimo

se midioacute a absorbancia a 593 nm en el espectrofotoacutemetro (Evolution 300 Thermo

Scientific Matlock Inglaterra) y se comparoacute con una curva de calibracioacuten de Trolox (R2 =

0994 entre 010 y 060 mM) utilizando como blanco etanol 96 (vv) sometido al

procedimiento y celdas UV de 15-3 mL de capacidad de material polietileno (Benzie F amp

Strain 1996)

b) Determinacioacuten de aacutecido ascoacuterbico meacutetodo colorimeacutetrico 2 ndash nitroanilina

Este ensayo se ejecutoacute por triplicado siguiendo el meacutetodo descrito por Bernal de Ramiacuterez

(1998) Para ello se mezclaron en un tubo Eppendorf 10 microL de 2- nitroanilina 016 (pv)

20 microL de nitrito de sodio 008 (pv) 380 microL de etanol 96 (vv) 50 microL de extracto puro

50 microL de aacutecido oxaacutelico 015 (pv) 120 microL de NaOH 10 (pv) y 380 microL de agua

7

destilada Finalmente se midioacute la absorbancia a 540 nm en el espectrofotoacutemetro

(Evolution 300 Thermo Scientific Matlock Inglaterra) y se comparoacute con una curva de

calibracion de Aacutecido Ascoacuterbico (R2 = 09994 entre 011 y 113 mM) usando como blanco

aacutecido oxaacutelico 015 (pv) sometido al meacutetodo (Bernal de Ramiacuterez 1998)

c) Determinacioacuten de la capacidad reductora ensayo DPPH

Esta determinacioacuten se realizoacute por triplicado con base en el meacutetodo descrito por Brand-

Williams Cuvelier amp Berset (1995) En un tubo Eppendorf se mezclaron 75 microL de extracto

puro con 1425 microL de reactivo DPPH (629 x 10-5 M en etanol 96 (vv)) Posteriormente

esta solucioacuten se homogenizoacute en un agitador tipo Vortex y se incuboacute a 37degC durante 1 h en

la oscuridad Consiguientemente se midioacute la absorbancia a 515 nm en el

espectrofotoacutemetro (Evolution 300 Thermo Scientific Matlock Inglaterra) y se comparoacute con

una curva de calibracioacuten de Trolox (R2 = 09947 entre 010 y 060 mM) Empleando como

blanco etanol 96 (vv) y celdas UV de 15-3 mL de capacidad de material polietileno

(Brand-Williams Cuvelier amp Berset 1995)

d) Determinacioacuten de polifenoles totales por el meacutetodo de Folin-Ciocalteu

Este ensayo se efectuoacute por triplicado siguiendo el meacutetodo descrito por Singleton Orthofer

amp Lamuela-Raventoacute (2007) Se tomoacute 100 microL de muestra y se mezcloacute con 200 microL del

reactivo Folin-Ciocalteu 10 (vv) posteriormente se homogenizoacute en un agitador tipo

Vortex consecutivamente se le agregoacute a la mezcla 800 microL de Na2CO3 700 mM

Posteriormente se incubo a temperatura ambiente por 2 h al cabo de las 2 horas se midioacute

la absorbancia a 765 nm en el espectrofotoacutemetro (Evolution 300 Thermo Scientific

Matlock Inglaterra) y se comparoacute con una curva de calibracioacuten de aacutecido gaacutelico 25 mM (R2

= 09909 entre 0050 y 10 mM) Empleando como blanco metanol 95 (vv) y celdas UV

de 15-3 mL de capacidad de material polietileno

- Anaacutelisis estadiacutestico

Se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico utilizando como meacutetodo de anaacutelisis el ANOVA de una

viacutea para los datos obtenidos en el anaacutelisis sensorial y anaacutelisis fisicoquiacutemico y un ANOVA

de dos viacuteas para los datos obtenidos en el anaacutelisis de la capacidad antioxidante vitamina

C y polifenoles con el fin de identificar diferencias entre las muestras Posteriormente a

estos resultados se les realizoacute un test de Tukey con el propoacutesito de identificar diferencias

significativas Para realizar estas pruebas estadiacutesticas se usoacute el software SigmaPlot 140

Los resultados estaacuten expresados como media plusmn desviacioacuten estaacutendar (a-b) Letras iguales

en la misma columna de la misma parte significa que no hay diferencia significativa en

Test de Tukey (Plt0050)

8

Resultados y discusioacuten

- Anaacutelisis sensorial

Tabla 1 Media y desviacioacuten de las caracteriacutesticas organoleacutepticas para cada variedad

Variedad Apariencia Aroma Sabor Textura

Caribbean 641plusmn238a 643plusmn245a 615plusmn230a 625plusmn221a

Cantaloupe 694plusmn215a 721plusmn171a 680plusmn207a 601plusmn215a

Pepino 676plusmn177 652plusmn214 623plusmn205 713plusmn172

(a-a) Letras iguales en la misma columna hacen referencia a que no existe diferencia significativa

Figura 1 Comparacioacuten de las caracteriacutesticas sensoriales de cada variedad por medio de un diagrama radar

(--) Cantaloupe (- -) Pepino (--) Caribbean

Seguacuten la tabla 1 el promedio general de aceptabilidad para el meloacuten Cantaloupe meloacuten

Caribbean y el pepino fue 674plusmn051 631plusmn013 y 666plusmn038 respectivamente mostrando

que el grado de aceptacioacuten en las tres variedades estaacute por encima de 6

En la figura 1 se puede observar que aspectos como la apariencia el sabor y el aroma de

las dos variedades de meloacuten no difieren significativamente

-ANAacuteLISIS FISICOQUIacuteMICO

Apariencia

Aroma

Sabor

Textura

50 55 60 65 70 75

9

Tabla 2 Caracteriacutesticas fisicoquiacutemicas para dos variedades de meloacuten y una de pepino Parte

Variedad pH (n=10) Valor Teoacuterico

pH Humedad () (n=5)

Valor Teoacuterico Humedad

()

Cenizas () (n=3)

Valor Teoacuterico Cenizas

()

Soacutelidos Solubles totales (degBrix) (n=10)

Valor Teoacuterico Solidos Solubles (degBrix)

Acidez

() (n=10)

Valor

teoacuterico Acidez

()

Pulpa Cantaloupe 532plusmn077a

619- 687 (Simandjuntak Barrett

Wrolstad1996)

9204plusmn047a

91 (TACO2011)

0658plusmn00045a

056-089 (Bryan amp Warren 1985)

615plusmn094a

7deg

(ICONTEC 2012)

005plusmn003b

010 (Kohn et al 2015)

Caribbean 493plusmn074b

619- 687 (Simandjuntak Barrett

Wrolstad 1996)

9278plusmn024a

91

(TACO2011)

0311plusmn00048b

056-089 (Bryan amp Warren 1985)

398plusmn081b

7deg (ICONTEC

2012)

020plusmn001a

010 (Kohn et al 2015)

Pepino Cohombro

446plusmn052

335plusmn005 (McMurtrie

Johanningsmeier2017)

9565plusmn040

-

0443plusmn0025

-

446plusmn052

-

012plusmn001

-

Corteza Cantaloupe 544plusmn155b

-

8766plusmn291b

-

0638plusmn0028b

-

465plusmn031a

-

011plusmn00029

a

-

Caribbean 648plusmn044a

-

9117plusmn202a

-

112plusmn00069a

-

352plusmn030b

-

004plusmn00053

b

-

Pepino Cohombro

412plusmn129

-

9229plusmn070

-

0333plusmn00076

-

442plusmn086

-

016plusmn0048

-

Semilla

Cantaloupe 555plusmn005b

-

4122plusmn291b

-

1907plusmn00069b

-

654plusmn000

69a

-

NA

-

Caribbean 654plusmn017a

-

5264plusmn202a

-

260plusmn0013a

-

513plusmn001

3b

-

NA

-

Acidez estaacute reportada en mm de aacutecido ciacutetrico NANO APLICA

10

Tabla 3 Paraacutemetros colorimeacutetricos para cada variedad

Parte Variedad L (n=20)

Valor Teoacuterico

L

a (n=20)

Valor Teoacuterico

a

b (n=20)

Valor Teoacuterico

b

Croma

Iacutendice de

color

Valor teoacuterico Iacutendice

de Color

Aacutengulo Hue

(deg)

Pulpa

Cantaloupe 5962plusmn370b

473

(Simandjuntak Barrett

Wrolstad1996)

2068plusmn329a

92 4770plusmn385a

5236plusmn452a 735plusmn096a 2338plusmn241a

Caribean 7173plusmn408a

473 (Simandjuntak

Barrett Wrolstad1996)

9942plusmn484b 92 3874plusmn570b

4015plusmn653b 344plusmn142b 1436plusmn496b

Pepino Cohombro

7385plusmn591

- -

12892plusmn070

- 3053plusmn185

3314plusmn196 -575plusmn048 11285plusmn046

Corteza

Cantaloupe 6633plusmn214a

- 5035plusmn074a

- 2853plusmn200b

2889plusmn202a 268plusmn042a 1003plusmn154b

Caribean 6507plusmn 175a - -402plusmn 098b

- 3874plusmn 570a

1824plusmn638b

-314plusmn084b 10148plusmn282a

Pepino Cohombro

3527plusmn405

- -2202plusmn117

- 3053plusmn185

2267plusmn119 -

13047plusmn4480

16640plusmn385

Tabla 4 Paraacutemetros fiacutesicos para cada variedad

Parte Variedad Diaacutemetro longitudinal (mm) (n=5) Diaacutemetro ecuatorial (mm)(n=5) Peso (g) (n=5)

Fruto entero

Cantaloupe

18414plusmn1389a

16226plusmn706a

212382plusmn25320a

Caribbean

16906plusmn1579b

13293plusmn653b

17571plusmn24932b

Pepino cohombro

23286plusmn1827

5404plusmn194

35368plusmn5416

11

Realizando el anaacutelisis fiacutesico quiacutemico de cada parte de la fruta (pulpa corteza semilla)

para cada variedad de meloacuten se encuentran diferencias significativas en las pulpas y las

otras partes de la fruta en aspectos fisicoquiacutemicos como pH cenizas brix y humedad

Con respecto a esta uacuteltima es el uacutenico aspecto que no presenta diferencia significativa

entre las pulpas (pgt005) obteniendo un valor alrededor del 93 en las dos variedades del

meloacuten este valor es superior al valor de literatura seguacuten (TACO2011) la humedad es del

91 El pH de la variedad Cantaloupe tiende a ser menos aacutecido que el pH de la variedad

Caribbean la pulpa y semillas respectivamente (Tabla 2) sin embargo en la corteza es

menos aacutecido que la variedad Caribbean Estos datos concuerdan con lo reportado por

Simandjuntak Barrett Wrolstad (1996) en donde afirma que el meloacuten puede estar en un

rango de pH que puede ir desde 619 a 687 en la variedad Cantaloupe y desde 565

hasta 643 en otro tipo de variedad como lo es la Honey Dew (en el caso de la pulpa)

Para los soacutelidos solubles totales se encuentra que en todas las partes del fruto la

variedad Cantaloupe tiene mayor cantidad de degBrix (Tabla 2) es decir que la variedad

Cantaloupe tiene un mayor porcentaje de azucares (lo que la hace maacutes dulce) aacutecidos y

otros materiales hidrosolubles a su vez se obtiene que la variedad Caribbean en su pulpa

tiene un porcentaje de acidez mayor al de la pulpa variedad Cantaloupe pero no es asiacute en

la corteza (Tabla 2) y tambieacuten el valor del Caribbean es superior al encontrado en la

literatura el cual es 010 en acidez titulable(expresada en aacutecido ciacutetrico) (Kohn et al

2015) Seguacuten la norma teacutecnica colombiana 5207 el contenido de solidos solubles del

meloacuten Cantaloupe debe estar en 7 degBrix (ICONTEC 2012) Comparado con este valor de

literatura todas las partes de las dos variedades son inferiores a este valor

La corteza y las semillas de la variedad Caribbean tienen una mayor cantidad de cenizas

que la variedad Cantaloupe Sin embargo la pulpa Cantaloupe dobla el contenido de

cenizas obtenidas en la variedad Caribbean Seguacuten (Bryan amp Warren 1985) la pulpa de

variedad Cantaloupe tiene entre 056 y 089 de cenizas siendo similar a lo reportado

en el presente estudio Por otra parte aunque no hay datos reportados de cenizas para la

variedad Caribean este es inferior a lo reportado para la variedad Cantaloupe y variedad

Honey Dew con un contenido de cenizas de entre 049 y 083(Simandjuntak Wrolstad

amp Barrett 1996)

Los aspectos reportados del pepino estaacuten en un pH de 57 a 6 un porcentaje de humedad

entre el 96 a 97 un rango de soacutelidos solubles totales del 32 al 34 degBrix y una acidez

titulable que deberiacutea encontrarse alrededor 004 al 006 (Cortez Martelo amp

Rodriguez 2011) Comparando estos valores con los obtenidos experimentalmente los

aspectos del pepino en las partes analizadas (pulpa y corteza) tienen valores inferiores en

el pH y valores superiores en porcentaje de humedad y solidos solubles La variabilidad

en los datos se puede atribuir a condiciones edafoclimaacuteticas o estado de madurez del

fruto como se observa en lo reportado por (Simandjuntak et al 1996)

Seguacuten la tabla 3 el iacutendice de color (IC) obtenido para la pulpa de las variedades de meloacuten

Cantaloupe y Caribbean ubica el color del meloacuten en una tonalidad naranja y naranja

paacutelido respectivamente Que al comparar con los datos reportados por la literatura el

iacutendice de color que va desde +2 hasta +20 estaacute ubicado en un rango de color naranja y

amarillo paacutelido la tabla usada para el anaacutelisis ubica el color del meloacuten en una tonalidad

entre Naranja (IC=2) y amarillo paacutelido (IC=20) (Vignoni et al 2006)En el caso del Pepino

(Cucumis Sativus L) el IC para la pulpa estaacuten entre (-40 a -20) relaciona colores que van

12

desde el azul-violeta a verde profundo y (-20 a -2) relaciona colores que van del verde

profundo al verde amarillento (Vignoni et al 2006) respectivamente Ademaacutes en lo

reportado en la literatura los colores del pepino se encuentran dentro de una escala de

grises con unos tonos ligeramente amarillos esta informacioacuten muestra que las variedades

utilizadas a lo largo de la experimentacioacuten se encuentran en los colores tradicionales para

cada variedad cumpliendo con los estaacutendares de calidad

En lo que respecta a los valores L a y b Se analiza que los valores encontrados en la

variedad Cantaloupe son superiores a los encontrados L473 a92 b197

Simandjuntak Barrett Wrolstad (1996) al no encontrar valores reportados para la

variedad Caribbean se decide comparar con los mismos valores anteriores del

Cantaloupe respecto a esta variedad se obtuvo valor superior en L a y b

Seguacuten la tabla 4 se encuentran diferencia significativa del meloacuten Cantaloupe respecto a

la Caribbean pgt005 ANOVA en los paraacutemetros fiacutesicos (peso diaacutemetro longitudinal y

diaacutemetro ecuatorial)

13

Efecto del tipo de extraccioacuten y pretratamiento de secado en el contenido de compuestos

bioactivos

Capacidad antioxidante meacutetodo DPPH

Fig 1 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Pulpas

Los resultados entre todas las variedades de pulpa se encuentran en un rango de

4443plusmn814 y 10743plusmn5709 micromol TE 100 g Lo cual supera lo reportado por (Ruiz-torralba

et al 2018) en el caso de los melones en el cual el valor de la pulpa de meloacuten

varCantaloupe es 586plusmn272 09 micromol TE 100 g y en el caso la pulpa del pepino 470plusmn11

micromolTE100g(TakamuraYamaguchiampTerao2002)

Comparando las muestras liofilizadas se encontroacute que tanto en la pulpa Caribean

Cantaloupe y Pepino no hubo un cambio significativo ANOVA (pgt005) al cambiar el tipo

de extraccioacuten Se esperaba un mayor rendimiento de extraccioacuten utilizando el equipo de

ultrasonido pero no fue asiacute tal vez se deba a que en extractos acuosos el ultrasonido

14

genera radicales libres (Makino Mossoba amp Riesz 1982) Estos radicales libres

reaccionan con los compuestos orgaacutenicos (como lo son los antioxidantes) y una gran

concentracioacuten de radicales libres logran que las sustancias hidrofoacutebicas reaccionen maacutes

raacutepido y se reporta que en los antioxidantes hay componente hidrofoacutebicos (Zargoosh

Ghayeb amp Aeineh 2013) lo que pueden afectar el rendimiento de la extraccioacuten por

ultrasonido

Respecto a las muestras frescas es posible que al haber congelado con nitroacutegeno liacutequido

(-34degC) se logre un aumento en la capacidad antioxidante Se han reportado resultados en

los cuales hacer un pretratamiento congelado mejora el rendimiento a la hora de extraer

antioxidante DPPH (Jiao Li Chang amp Xiao 2018) Adicionalmente en la pulpa fresca

Cantaloupe como en la pulpa Caribean la extraccioacuten asistida por ultrasonido dio mejores

rendimientos comparados con la extraccioacuten convencional (figura 1) Se encuentra en la

literatura que este meacutetodo de extraccioacuten no convencional ultrasonido genera en muchas

ocasiones mejores rendimientos que las extracciones por solventes o convencionales

Esto se debe a que la cavitacioacuten suele romper maacutes faacutecil las paredes de la matriz bioloacutegica

(Wen et al 2018) En el caso de la pulpa pepino no hubo diferencia significativa con los

tipos de extraccioacuten se sabe que un factor que afecta el rendimiento es el tipo de material

vegetal esto puede alterar eficiencia del ultrasonido(Vargas amp Azuola 2007)

Cortezas

Al haber poca informacioacuten respecto a las cortezas de los melones y pepinos se decide

compara su valor en la literatura con una buena fuente de antioxidante como lo es la

corteza del durazno que registra valores entre los 100 y 400 micromol TE 100 g seguacuten

(Stojanovic et al 2016) La corteza del Cantaloupe liofilizada y extraiacuteda

convencionalmente alcanzo la mayor capacidad antioxidante (220 micromol TE 100 g) Este

valor se encuentra en el rango hallado en la literatura por tanto se puede decir que es

una buena fuente antioxidante

Seguacuten la Figura 1 Se observa que se mantiene la tendencia que se presentoacute en los

resultados de las pulpas Por los efectos explicados anteriormente la extraccioacuten C+L tuvo

un mayor rendimiento frente a la del U+L Tambieacuten este fue el caso de las cortezas

Cantalaoupe y pepino mientras que para corteza caribean liofilizada no hubo diferencia

significativa entre los meacutetodos de extraccioacuten Del mismo modo en el pretratamiento fresco

hubo un comportamiento similar a las pulpas siguiendo la tendencia de que las U+F

tuviesen una mayor capacidad antioxidante que las C+F

Semillas

En la literatura no hay un valor como tal de semillas de meloacuten pero se encuentran de dos

especies de la cucurbitaacuteceas como lo son la sandiacutea y la calabaza estos son 431 micromol TE

100 g y 662 micromol TE 100 g (Yao et al 2019) La semilla Cantaloupe tuvo un contenido

de 68025 micromol TE 100 g y su similar caribean obtuvo 81 40 micromol TE 100 g ambos

valores son superiores a los encontrados en la literatura lo que puede indicar que el

meloacuten tiene un gran contenido de antioxidantes en sus semillas

Hubo cambios significativos entre el uso de la extraccioacuten convencional y ultrasonido en la

muestra liofilizada siendo la extraccioacuten convencional la de mejor rendimiento esto se da

por posibles cambios quiacutemicos como reacciones de absorcioacuten de aacutetomos de hidrogeno

15

que son generados por el ultrasonido (Makino et al 1982) En el caso de la muestra

fresca el ultrasonido resulta con un rendimiento mayor que la extraccioacuten fresca

convencional tal como se evidencio para pulpa y corteza

FRAP

Fig 2 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Se encontroacute valores en la literatura de pulpa corteza y semillas del meloacuten Cantaloupe de

240plusmn006 520plusmn007 y 310plusmn013 micromol de Trolox 100 g respectivamente (Sanchez amp

Anzola 2013) Mientras que los valores de pepino no fueron encontrados por tanto se

hizo la comparacioacuten con los del meloacuten Analizando la figura 2 se nota un aumento

significativo (pgt005) en casi todas las pulpas corteza y semilla expuestas a una

16

extraccioacuten convencional-liofilizada con respecto al ultrasonido liofilizado se sabe que

hubo una posible degradacioacuten de antioxidante por la presencia de radicales libre

disminuyendo asiacute el rendimiento en la extraccioacuten (Makino et al 1982) La uacutenica parte que

no presenta este fenoacutemeno es la semilla Caribean la cual no evidencioacute ninguacuten cambio

significativo en el tipo de extraccioacuten para la muestra liofilizada

En el pretratamiento fresco el rendimiento de la capacidad antioxidante en el ultrasonido

se vio afectado negativamente ya que en algunos tipos de antioxidante no hay efecto

positivo congelando con nitroacutegeno liacutequido como concluyen (Ester Odges Eyer amp Unro

2004) Mostrando asiacute diferencia significativa con la extraccioacuten convencional en la pulpa

Caribean Cantaloupe corteza Cantaloupe y corteza pepino En las demaacutes partes-

variedad no hubo cambio significativo entre el tipo de extraccioacuten

17

POLIFENOLES

Fig 3 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

PULPAS

En la figura 3 se puede observar que en las tres variedades estudiadas se obtienen

concentraciones mayores a 11 mg aacutecido gaacutelico 100g cuando se somete la muestra a un

pretratamiento de liofilizacioacuten y se realiza la extraccioacuten asistida por ultrasonido siendo la

semilla Caribbean la de mayor concentracioacuten con un rendimiento de 4761 mg de aacutecido

gaacutelico 100g Seguacuten (Ellong et al 2015) la concentracioacuten de polifenoles totales en la

pulpa de pepino es de 117plusmn075 mg de aacutecido gaacutelico100g un valor similar al que se

obtuvo El ultrasonido liofilizado seguacuten la figura 3 muestra un mejor rendimiento que la

extraccioacuten convencional liofilizada posiblemente se deba a que la cavitacioacuten en forma de

burbuja tuvo efectos en la matriz bioloacutegica logrando asiacute que las paredes celulares se

18

rompieran y hubiese una liberacioacuten maacutes grande de antioxidantes de las partes elevando

el rendimiento de estas extracciones (Wen et al 2018) Este comportamiento es

esperado ya que algunos autores como (Ilghami Ghanbarzadeh amp Hamishehkar 2015)

reportan mejores rendimientos del ultrasonido extrayendo polifenoles

El mismo efecto ocurrioacute en las muestras frescas lo cual sugiere que el rendimiento de la

extraccioacuten de tipo ultrasonido en polifenoles mejora sin importar que pretratamiento se

utilice

CORTEZA

Como muestra la figura 3 en el caso de las cortezas de las tres variedades la que se

destaca es la corteza del meloacuten Cantaloupe por su alto contenido de polifenoles con una

concentracioacuten mayor a 25 mg de aacutecido gaacutelico 100 g Seguacuten (Brito 2017) la

concentracioacuten en mg de aacutecido gaacutelico 100g en la corteza de Cantaloupe es de 349plusmn19

por lo tanto se obtuvo un valor inferior al encontrado en la literatura

SEMILLAS

Seguacuten(Racine amp Robertet 1981) la concentracioacuten de polifenoles en las semillas

Caribbean es de 80 mg de aacutecido gaacutelico 100g este dato es mayor que el obtenido en el

presente estudio tanto para la Semilla Caribean como la Cantaloupe

En teacuterminos generales se encontroacute un patroacuten en los datos de polifenoles en la cual los

extractos expuestos tanto a los pretratamientos de liofilizacioacuten y fresco obtuvieron un

mejor rendimiento en la extraccioacuten de ultrasonido Diferente a lo evidenciado en la

capacidad antioxidante DPPH y FRAP en el anaacutelisis de esta prueba se discutioacute que una

gran cantidad de radicales libres aumentan reacciones que bajan el rendimiento de la

extraccioacuten

19

VITAMINA C

Fig 4 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Para el anaacutelisis de la vitamina C se comparoacute todas las partes con los valores de la pulpa

ya que no se encontraron datos de las cortezas y semillas para comparar En la pulpa

Cantaloupe se reportoacute un menor valor al encontrado en la literatura 432plusmn57 (Laur amp

Tian 2011) Caso contrario ocurrioacute con la pulpa variedad Caribean porqueacute fue mayor al

encontrado en la literatura del Cantaloupe La pulpa del pepino reportoacute un valor mayor en

la cantidad de vitamina C Obteniendo en promedio 3078plusmn111 que es mucho mayor al

valor reportado de 55-104 mg100 g seguacuten Zmian Ci Ogoacuterku amp Ym (2013)

Seguacuten la figura 4 encontramos que en las cortezas no hubo influencia significativa entre el

tipo de extraccioacuten que se usoacute tanto para el pretratamiento fresco como para el liofilizado

En las pulpas frescas de los melones si hubo cambios el ultrasonido bajoacute su rendimiento

respecto a la extraccioacuten convencional tanto para la variedad Caribean como para la

Cantaloupe Se ha encontrado que el pretratamiento congelado no afecta en algunos

20

antioxidantes como concluyen (Ester et al 2004) En la pulpa pepino no se generoacute un

cambio entre usar ultrasonido o el meacutetodo convencional

La semilla Cantaloupe liofilizada tuvo un rendimiento parecido tanto en la extraccioacuten U+L

como en la C+L no logrando una diferencia significativa ANOVA (pgt005) Mientras que en

las semillas Caribean liofilizadas se logroacute un mejor rendimiento en la extraccioacuten

ultrasonido a causa del fenoacutemeno de la cavitacioacuten (Vargas amp Azuola 2007)

TABLA 3 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES (Pulpa)

Variedad Vitamina C

(mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100 g)

DPPH (Micromol de Trolox100 g)

POLIFENOLES (mgAcido

Galico100g)

ACEPTABILIDAD

Melon Cantaloupe

3302plusmn33 159933plusmn6291

8124plusmn1664

583plusmn269

674

Melon Caribean

3506plusmn49 136957plusmn2564

8172plusmn1476

635plusmn253

631

Pepino Cohombro

3077plusmn11 130913plusmn7456

6525plusmn1677

479plusmn362

666

TABLA 4 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES RESIDUOS (Corteza y

Semillas)

Variedad Vitamina C (mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100

g)

DPPH (Micromol

de Trolox100

g)

POLIFENOLES (mgAacutecido

Galico100g)

Corteza Cantaloupe

3105plusmn148 180387plusmn10286

9745plusmn1728

1699plusmn631

Corteza Caribbean

3215plusmn091 181815plusmn13008

9267plusmn2474

2198plusmn706

Corteza Cohombro

3073plusmn080 145593plusmn9532

5451plusmn1673

797plusmn062

Semillas Cantaloupe

3964plusmn531

18480091plusmn260

6802plusmn860

3384plusmn265

Semillas Caribbean

4180plusmn1625

195830plusmn8334

8861plusmn1128

2840plusmn755

21

TABLA 5 AUMENTO O DISMINUCIOacuteN EXTRACCIOacuteN ULTRASONIDO

Parte ndash Variedad

U+L DPPH

()

U+F DPPH

()

U+L FRAP

()

U+F FRAP

()

U+L VITAMINA C

()

U+F VITAMINA C

()

U+L POLIFENOLES

()

U+F POLIFENOLES

()

Pulpa Caribbean

-946 1877 -3169 -2067 -874 -1645 6687 979

Pulpa Cantaloupe

-867 105 -5479 -1141 -1523 -1728 5272 3455

Pulpa Pepino -1929 -96 -446 790 -101 -714 6424 185

Corteza Caribbean

1070 531 -2264 799 431 105 4615 5101

Corteza Cantaloupe

-3102 284 -2106 -2277 050 110 4517 2354

Corteza Pepino -1811 3285 -157 -4010 570 025 5410 1426

Semilla Caribbean

2715 3824 -220 1143 010 2180 1191 7640

Semilla Cantaloupe

-1132 1396 368 -712 012 011 1634 6688

Rendimientos calculados contra la extraccioacuten convencional

22

Con las tablas 3 y 4 se puede observar que los resultados maacutes bajos tanto en DPPH

FRAP polifenoles y vitamina c se presentan en el pepino cohombro ya sea en corteza

para DPPH y vitamina c o en el caso de FRAP y polifenoles la pulpa de este Mientras

que la semilla Caribbean reporta la mayor capacidad antioxidante en vitamina c y FRAP

la semilla Cantaloupe y la corteza Cantaloupe en polifenoles y DPPH respectivamente

Estos resultados permiten afirmar que las partes residuos se destacan como las que maacutes

capacidad antioxidante tienen tanto en meloacuten como en pepino

En la tabla 5 se destaca la buena actuacioacuten del ultrasonido en la extraccioacuten de polifenoles

tanto en el pretratamiento liofilizado como en el fresco Alcanzando rendimientos hasta del

7640 con respecto a la extraccioacuten convencional Y una baja de rendimiento en la

extraccioacuten ultrasonido para las pruebas de DPPH y FRAP de un 30 en comparacioacuten al

uso de extraccioacuten usando solvente En vitamina C hay aumentos desde 011 hasta 570

en el rendimiento en las cortezas y semillas en ambos pretratamientos pero en las

pulpas hay rendimientos inferiores del 1728 a la extraccioacuten convencional

CONCLUSIONES

Se puede concluir que realizando una extraccioacuten asistida por ultrasonido acompantildeada de

un pretratamiento de liofilizacioacuten se logroacute obtener extractos con un mayor contenido de

polifenoles y vitamina C en las semillas del meloacuten var Caribbean Adicionalmente se

analiza que los efectos del ultrasonido cambian seguacuten el ensayo obteniendo asiacute mejores

rendimientos en Vitamina C y polifenoles pero en ensayos como el DPPH y el FRAP se

evidencioacute una disminucioacuten en su rendimiento

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Page 4: CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES CUCURBITÁCEAS PARA LA

4

fenoacutelicos entre otros (Batool et al 2018) Entre los meacutetodos de extraccioacuten maacutes

destacados en la actualidad se encuentra la extraccioacuten asistida por ultrasonido en esta

teacutecnica se utilizan ondas con frecuencias por encima de los 20 KHz que generan

cavitacioacuten fenoacutemeno en donde se crean burbujas y se colapsan impulsivamente en un

liacutequido de manera microscoacutepica (Rodrigues amp Fernandes 2017) Este meacutetodo de

extraccioacuten tiene un alto rendimiento a la hora de realizar extracciones de compuestos

fenoacutelicos(Husen Andou Shirai amp Ismail 2014) Sin embargo para optimizar esta

extraccioacuten se puede acudir a liofilizar la muestra a tratar con el fin de deshidratar de una

manera maacutes oacuteptima la muestra y poder preservar su estructura molecular (Chen et al

2012)

A pesar de que hay informacioacuten disponible acerca del contenido de compuestos

bioactivos con capacidad antioxidante en las cucurbitaacuteceas del geacutenero Cucumis (Iqbal et

al 2010) no hay estudios en Colombia que evaluacuteen diferentes frutos de esta familia Por

consiguiente el objetivo de este estudio fue caracterizar los paraacutemetros fisicoquiacutemicos y

sensoriales de dos variedades de meloacuten y una de pepino asiacute como evaluar el efecto de la

extraccioacuten asistida con ultrasonido y la liofilizacioacuten de la muestra en el contenido en

polifenoles totales capacidad antioxidante y vitamina C de todas las partes de las frutas

frescas y liofilizadas lo anterior para identificar el potencial en tales compuestos de alto

valor no solo en la pulpa si no tambieacuten los residuos del meloacuten y el pepino Asimismo el

presente estudio pretendioacute evidenciar la necesidad de incursionar en pretratamientos

como el secado o el uso de otras teacutecnicas de extraccioacuten (como la asistida con ultrasonido)

para aumentar el rendimiento de extraccioacuten de compuestos de alto valor

MATERIALES Y MEacuteTODOS

- Productos quiacutemicos y reactivos

Los reactivos que se utilizaron para el desarrollo experimental de este estudio fueron en su gran parte de grado analiacutetico siendo el etanol 96 (vv) la uacutenica excepcioacuten este fue suministrado por quiacutemicos el Alquimista (Bogotaacute Colombia) El aacutecido ciacutetrico aacutecido clorhiacutedrico 37 (pv) aacutecido aceacutetico glacial aacutecido ascoacuterbico acetato de sodio acetato de sodio trihidratado aacutecido ascoacuterbico hidroacutexido de sodio nitrito de sodio cloruro de potasio y cloruro feacuterrico hexahidratado se obtuvieron de Merck SA (Bogotaacute Colombia) El DPPH (22-Difenil-1-picrilhidracilo) TPTZ (2 4 6-Tripiridil-s-Triazina) Trolox (Aacutecido-6-hidroxi-2 5 7 8-tetrametilcroman-2-carboxiacutelico) y 2- nitroanilina fueron proporcionados por Auros Quiacutemicos Ltda (Bogotaacute Colombia) el aacutecido oxaacutelico lo proporcionoacute Carlo Erba Reagents SA (Sabadell Espantildea) el carbonato de sodio fue proporcionado por RA Chemicals (Ahmedabad India) el hidroacutexido de sodio 02 N fue proporciona por Emsure ISO (Darmstad Alemania) por uacuteltimo el aacutecido gaacutelico y el reactivo de Folin-Ciocalteursquos fueron proporcionados por Panreac quiacutemica sa (Barcelona Espantildea)

- Material vegetal

Se utilizaron 5 kg de cada variedad a estudiar (Cantaloupe Caribbean y Pepino) El meloacuten Cantaloupe y el meloacuten Caribbean fueron procedentes del departamento de Huila y del Valle del Cauca respectivamente y el pepino fue procedente de Santander esta materia vegetal fue comercializada por la plaza de mercado de Paloquemao Bogotaacute Las muestras se transportaron hasta el laboratorio de la Universidad Jorge Tadeo Lozano (UJTL) de Bogotaacute y se mantuvieron a una temperatura de 3degC durante 24 h para posteriormente empezar su debido tratamiento

5

- Meacutetodos de caracterizacioacuten

Se tomaron 5 g de muestra vegetal posteriormente se maceraron y se midioacute el pH con un medidor de pH SG2 Mettler-Toledo (Schwerzenbach Suiza) Para medir la acidez titulable se tomaron 5 g de muestra vegetal y se licuaron despueacutes se titularon con hidroacutexido de sodio 02 N usando como indicador fenolftaleiacutena Para la determinacioacuten de humedad se tomaron 05 g de material vegetal y se llevaron a una balanza de humedad HB43 ndash S Halogena Mettler-Toledo (Schwerzenbach Suiza) Para la determinacioacuten de soacutelidos solubles se maceraron 5g de muestra y se midieron los degBrix con un refractoacutemetro PAL-α Atago (Tokio Japoacuten) y finalmente para realizar la determinacioacuten de cenizas se siguioacute el procedimiento de la NTC 4431 (ICONTEC1998) utilizando de masa 5 gramos del material vegetal agregaacutendolo en un crisol y llevaacutendolos a una mufla MM15 Terriacutegeno (Medelliacuten Colombia)

- Determinacioacuten de croma aacutengulo Hue e iacutendice de color Para la determinacioacuten de croma aacutengulo Hue e iacutendice de color usamos las siguientes ecuaciones usadas en (Herrera-Hernaacutendez Nuacutentildeez-Coliacuten Guzmaacuten-Maldonado amp Hernaacutendez-Martiacutenez 2013 Vignoni Ceacutesari Forte amp Miraacutebile 2006)

119862119903119900119898119886 = radic(1198862 + 1198872) (Ecuacioacuten 1)

Aacute119899119892119906119897119900 119867119906119890 = 119905119886119899minus1 lowast (119887

119886) (Ecuacioacuten 2)

119868119899119889119894119888119890 119889119890 119888119900119897119900119903 = 119886lowast1000

119871lowast119887 (Ecuacioacuten 3)

L a y b son paraacutemetros obtenidos por el coloriacutemetro Konica Minolta CR-400 (New Jersey Estados Unidos

- Pretratamiento de la materia prima Las frutas se lavaron con agua potable y se secaron con papel absorbente Posteriormente se cortaron separando la caacutescara y la pulpa de cada muestra y las semillas en el caso de los melones Consecutivamente se clasificaron las muestras en corteza pulpa y semillas de cada variedad luego se tomaron cuatro bolsas y se le agregaron 600g de cada variedad (caribbean cantaloupe pepino) De la primera parte se tomaron solamente las pulpas para realizar un anaacutelisis sensorial con una escala hedoacutenica de 9 puntos (1=me disgusta mucho 9=me gusta mucho) a un panel informal de 50 personas de entre 20 y 41 antildeos evaluando aspectos como el sabor aroma apariencia y textura La segunda parte del material se congeloacute con nitroacutegeno liacutequido y se colocoacute en bolsas con cierre hermeacutetico marcadas previamente La tercera parte del material vegetal se liofilizoacute (22degC y 4300 Pa por 7 diacuteas) hasta obtener una humedad de 3009 plusmn 229 (pp) para las pulpas 1379 plusmn 952 (pp) para las cortezas y 280 plusmn 044 (pp) para las semillas (Liofilizador Drycol Bogotaacute Colombia) La cuarta parte se congeloacute (-34degC por 24 h) para realizar consecuentemente las pruebas colorimeacutetricas y fisicoquiacutemicas (acidez titulable (se reportoacute en aacutecido ciacutetrico) pH cenizas humedad) cada prueba fisicoquiacutemica y colorimeacutetrica se realizoacute n=10 veces La colorimetriacutea se ejecutoacute con la ayuda de un

6

coloriacutemetro Konica Minolta CR-400 (New Jersey Estados Unidos) Por uacuteltimo la segunda y tercera parte del material vegetal se molioacute y se empaco en bolsas clasificaacutendolas en muestras liofilizadas y frescas Para realizar la congelacioacuten de la muestra en nitroacutegeno liacutequido se utilizoacute un tanque criogeacutenico MVEXC 3418 INSBAL (Montevideo Uruguay) asegurando temperaturas por debajo de - 30degC

- Extraccioacuten de la muestra Se realizoacute una extraccioacuten convencional de acuerdo al meacutetodo usado por Horvitz Chanaguano amp Arozarena (2017) modificada a condiciones de laboratorio Se tomaron 25 g de muestra con 50 mL de agua destilada se agito (100 rpm por 30 min) en un shaker (orbital Biobase ndash SK ndash 0330 ndash PRO-JINAN China) Seguido de ello se centrifugoacute la muestra (6000 rpm por 15 min) en una centrifuga (Hettich Rotofix 32 Zentrifugen Schwerin Alemania) Posteriormente se recolectoacute el sobrenadante y se repitioacute el procedimiento una vez maacutes con el sedimento La siguiente extraccioacuten con ultrasonido se realizoacute tomando 25 g de muestra y a esta se le agregoacute 50 mL de agua destilada se colocoacute en un cristalizador con agua a temperatura ambiente sobre una plancha de agitacioacuten y calentamiento a 700 rpm (Corning PC 420D Pittsburgh PA Estados Unidos) Posteriormente se sometioacute a la extraccioacuten con un sonotrodo tipo H3 ciclo 1 y amplitud 50 por 30 min en un ultrasonido (hielscher ultrasound technology UP400S Tetow Berlin Alemania) Consecuentemente se llevoacute a centrifugar (6000 rpm por 15 min) en una centrifuga (Hettich Rotofix 32 Zentrifugen Schwerin Alemania) y se recolectoacute el sobrenadante para subsiguientemente repetir el procedimiento con el sedimento El peso de la muestra a extraer se normalizoacute es decir que la muestra se llevoacute a la humedad original de la materia fresca (esto para las muestras liofilizadas)

- Caracterizacioacuten del extracto

a) Determinacioacuten de la capacidad reductora de Fe+2 ensayo FRAP

Esta determinacioacuten se realizoacute por triplicado de acuerdo con el meacutetodo descrito por Benzie

amp Strain (1996) Para ello se mezclaron 30 microL con 30 microL de etanol 96 (vv) y 940 microL

de reactivo FRAP (compuesto por buffer acetato de sodio pH 36 300 mM TPTZ 001 M y

cloruro feacuterrico 20 mM (1011)) en un tubo Eppendorf Esta disolucioacuten se incuboacute a 37degC

durante 1 h en la oscuridad y luego se homogenizoacute en un agitador tipo Vortex Por uacuteltimo

se midioacute a absorbancia a 593 nm en el espectrofotoacutemetro (Evolution 300 Thermo

Scientific Matlock Inglaterra) y se comparoacute con una curva de calibracioacuten de Trolox (R2 =

0994 entre 010 y 060 mM) utilizando como blanco etanol 96 (vv) sometido al

procedimiento y celdas UV de 15-3 mL de capacidad de material polietileno (Benzie F amp

Strain 1996)

b) Determinacioacuten de aacutecido ascoacuterbico meacutetodo colorimeacutetrico 2 ndash nitroanilina

Este ensayo se ejecutoacute por triplicado siguiendo el meacutetodo descrito por Bernal de Ramiacuterez

(1998) Para ello se mezclaron en un tubo Eppendorf 10 microL de 2- nitroanilina 016 (pv)

20 microL de nitrito de sodio 008 (pv) 380 microL de etanol 96 (vv) 50 microL de extracto puro

50 microL de aacutecido oxaacutelico 015 (pv) 120 microL de NaOH 10 (pv) y 380 microL de agua

7

destilada Finalmente se midioacute la absorbancia a 540 nm en el espectrofotoacutemetro

(Evolution 300 Thermo Scientific Matlock Inglaterra) y se comparoacute con una curva de

calibracion de Aacutecido Ascoacuterbico (R2 = 09994 entre 011 y 113 mM) usando como blanco

aacutecido oxaacutelico 015 (pv) sometido al meacutetodo (Bernal de Ramiacuterez 1998)

c) Determinacioacuten de la capacidad reductora ensayo DPPH

Esta determinacioacuten se realizoacute por triplicado con base en el meacutetodo descrito por Brand-

Williams Cuvelier amp Berset (1995) En un tubo Eppendorf se mezclaron 75 microL de extracto

puro con 1425 microL de reactivo DPPH (629 x 10-5 M en etanol 96 (vv)) Posteriormente

esta solucioacuten se homogenizoacute en un agitador tipo Vortex y se incuboacute a 37degC durante 1 h en

la oscuridad Consiguientemente se midioacute la absorbancia a 515 nm en el

espectrofotoacutemetro (Evolution 300 Thermo Scientific Matlock Inglaterra) y se comparoacute con

una curva de calibracioacuten de Trolox (R2 = 09947 entre 010 y 060 mM) Empleando como

blanco etanol 96 (vv) y celdas UV de 15-3 mL de capacidad de material polietileno

(Brand-Williams Cuvelier amp Berset 1995)

d) Determinacioacuten de polifenoles totales por el meacutetodo de Folin-Ciocalteu

Este ensayo se efectuoacute por triplicado siguiendo el meacutetodo descrito por Singleton Orthofer

amp Lamuela-Raventoacute (2007) Se tomoacute 100 microL de muestra y se mezcloacute con 200 microL del

reactivo Folin-Ciocalteu 10 (vv) posteriormente se homogenizoacute en un agitador tipo

Vortex consecutivamente se le agregoacute a la mezcla 800 microL de Na2CO3 700 mM

Posteriormente se incubo a temperatura ambiente por 2 h al cabo de las 2 horas se midioacute

la absorbancia a 765 nm en el espectrofotoacutemetro (Evolution 300 Thermo Scientific

Matlock Inglaterra) y se comparoacute con una curva de calibracioacuten de aacutecido gaacutelico 25 mM (R2

= 09909 entre 0050 y 10 mM) Empleando como blanco metanol 95 (vv) y celdas UV

de 15-3 mL de capacidad de material polietileno

- Anaacutelisis estadiacutestico

Se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico utilizando como meacutetodo de anaacutelisis el ANOVA de una

viacutea para los datos obtenidos en el anaacutelisis sensorial y anaacutelisis fisicoquiacutemico y un ANOVA

de dos viacuteas para los datos obtenidos en el anaacutelisis de la capacidad antioxidante vitamina

C y polifenoles con el fin de identificar diferencias entre las muestras Posteriormente a

estos resultados se les realizoacute un test de Tukey con el propoacutesito de identificar diferencias

significativas Para realizar estas pruebas estadiacutesticas se usoacute el software SigmaPlot 140

Los resultados estaacuten expresados como media plusmn desviacioacuten estaacutendar (a-b) Letras iguales

en la misma columna de la misma parte significa que no hay diferencia significativa en

Test de Tukey (Plt0050)

8

Resultados y discusioacuten

- Anaacutelisis sensorial

Tabla 1 Media y desviacioacuten de las caracteriacutesticas organoleacutepticas para cada variedad

Variedad Apariencia Aroma Sabor Textura

Caribbean 641plusmn238a 643plusmn245a 615plusmn230a 625plusmn221a

Cantaloupe 694plusmn215a 721plusmn171a 680plusmn207a 601plusmn215a

Pepino 676plusmn177 652plusmn214 623plusmn205 713plusmn172

(a-a) Letras iguales en la misma columna hacen referencia a que no existe diferencia significativa

Figura 1 Comparacioacuten de las caracteriacutesticas sensoriales de cada variedad por medio de un diagrama radar

(--) Cantaloupe (- -) Pepino (--) Caribbean

Seguacuten la tabla 1 el promedio general de aceptabilidad para el meloacuten Cantaloupe meloacuten

Caribbean y el pepino fue 674plusmn051 631plusmn013 y 666plusmn038 respectivamente mostrando

que el grado de aceptacioacuten en las tres variedades estaacute por encima de 6

En la figura 1 se puede observar que aspectos como la apariencia el sabor y el aroma de

las dos variedades de meloacuten no difieren significativamente

-ANAacuteLISIS FISICOQUIacuteMICO

Apariencia

Aroma

Sabor

Textura

50 55 60 65 70 75

9

Tabla 2 Caracteriacutesticas fisicoquiacutemicas para dos variedades de meloacuten y una de pepino Parte

Variedad pH (n=10) Valor Teoacuterico

pH Humedad () (n=5)

Valor Teoacuterico Humedad

()

Cenizas () (n=3)

Valor Teoacuterico Cenizas

()

Soacutelidos Solubles totales (degBrix) (n=10)

Valor Teoacuterico Solidos Solubles (degBrix)

Acidez

() (n=10)

Valor

teoacuterico Acidez

()

Pulpa Cantaloupe 532plusmn077a

619- 687 (Simandjuntak Barrett

Wrolstad1996)

9204plusmn047a

91 (TACO2011)

0658plusmn00045a

056-089 (Bryan amp Warren 1985)

615plusmn094a

7deg

(ICONTEC 2012)

005plusmn003b

010 (Kohn et al 2015)

Caribbean 493plusmn074b

619- 687 (Simandjuntak Barrett

Wrolstad 1996)

9278plusmn024a

91

(TACO2011)

0311plusmn00048b

056-089 (Bryan amp Warren 1985)

398plusmn081b

7deg (ICONTEC

2012)

020plusmn001a

010 (Kohn et al 2015)

Pepino Cohombro

446plusmn052

335plusmn005 (McMurtrie

Johanningsmeier2017)

9565plusmn040

-

0443plusmn0025

-

446plusmn052

-

012plusmn001

-

Corteza Cantaloupe 544plusmn155b

-

8766plusmn291b

-

0638plusmn0028b

-

465plusmn031a

-

011plusmn00029

a

-

Caribbean 648plusmn044a

-

9117plusmn202a

-

112plusmn00069a

-

352plusmn030b

-

004plusmn00053

b

-

Pepino Cohombro

412plusmn129

-

9229plusmn070

-

0333plusmn00076

-

442plusmn086

-

016plusmn0048

-

Semilla

Cantaloupe 555plusmn005b

-

4122plusmn291b

-

1907plusmn00069b

-

654plusmn000

69a

-

NA

-

Caribbean 654plusmn017a

-

5264plusmn202a

-

260plusmn0013a

-

513plusmn001

3b

-

NA

-

Acidez estaacute reportada en mm de aacutecido ciacutetrico NANO APLICA

10

Tabla 3 Paraacutemetros colorimeacutetricos para cada variedad

Parte Variedad L (n=20)

Valor Teoacuterico

L

a (n=20)

Valor Teoacuterico

a

b (n=20)

Valor Teoacuterico

b

Croma

Iacutendice de

color

Valor teoacuterico Iacutendice

de Color

Aacutengulo Hue

(deg)

Pulpa

Cantaloupe 5962plusmn370b

473

(Simandjuntak Barrett

Wrolstad1996)

2068plusmn329a

92 4770plusmn385a

5236plusmn452a 735plusmn096a 2338plusmn241a

Caribean 7173plusmn408a

473 (Simandjuntak

Barrett Wrolstad1996)

9942plusmn484b 92 3874plusmn570b

4015plusmn653b 344plusmn142b 1436plusmn496b

Pepino Cohombro

7385plusmn591

- -

12892plusmn070

- 3053plusmn185

3314plusmn196 -575plusmn048 11285plusmn046

Corteza

Cantaloupe 6633plusmn214a

- 5035plusmn074a

- 2853plusmn200b

2889plusmn202a 268plusmn042a 1003plusmn154b

Caribean 6507plusmn 175a - -402plusmn 098b

- 3874plusmn 570a

1824plusmn638b

-314plusmn084b 10148plusmn282a

Pepino Cohombro

3527plusmn405

- -2202plusmn117

- 3053plusmn185

2267plusmn119 -

13047plusmn4480

16640plusmn385

Tabla 4 Paraacutemetros fiacutesicos para cada variedad

Parte Variedad Diaacutemetro longitudinal (mm) (n=5) Diaacutemetro ecuatorial (mm)(n=5) Peso (g) (n=5)

Fruto entero

Cantaloupe

18414plusmn1389a

16226plusmn706a

212382plusmn25320a

Caribbean

16906plusmn1579b

13293plusmn653b

17571plusmn24932b

Pepino cohombro

23286plusmn1827

5404plusmn194

35368plusmn5416

11

Realizando el anaacutelisis fiacutesico quiacutemico de cada parte de la fruta (pulpa corteza semilla)

para cada variedad de meloacuten se encuentran diferencias significativas en las pulpas y las

otras partes de la fruta en aspectos fisicoquiacutemicos como pH cenizas brix y humedad

Con respecto a esta uacuteltima es el uacutenico aspecto que no presenta diferencia significativa

entre las pulpas (pgt005) obteniendo un valor alrededor del 93 en las dos variedades del

meloacuten este valor es superior al valor de literatura seguacuten (TACO2011) la humedad es del

91 El pH de la variedad Cantaloupe tiende a ser menos aacutecido que el pH de la variedad

Caribbean la pulpa y semillas respectivamente (Tabla 2) sin embargo en la corteza es

menos aacutecido que la variedad Caribbean Estos datos concuerdan con lo reportado por

Simandjuntak Barrett Wrolstad (1996) en donde afirma que el meloacuten puede estar en un

rango de pH que puede ir desde 619 a 687 en la variedad Cantaloupe y desde 565

hasta 643 en otro tipo de variedad como lo es la Honey Dew (en el caso de la pulpa)

Para los soacutelidos solubles totales se encuentra que en todas las partes del fruto la

variedad Cantaloupe tiene mayor cantidad de degBrix (Tabla 2) es decir que la variedad

Cantaloupe tiene un mayor porcentaje de azucares (lo que la hace maacutes dulce) aacutecidos y

otros materiales hidrosolubles a su vez se obtiene que la variedad Caribbean en su pulpa

tiene un porcentaje de acidez mayor al de la pulpa variedad Cantaloupe pero no es asiacute en

la corteza (Tabla 2) y tambieacuten el valor del Caribbean es superior al encontrado en la

literatura el cual es 010 en acidez titulable(expresada en aacutecido ciacutetrico) (Kohn et al

2015) Seguacuten la norma teacutecnica colombiana 5207 el contenido de solidos solubles del

meloacuten Cantaloupe debe estar en 7 degBrix (ICONTEC 2012) Comparado con este valor de

literatura todas las partes de las dos variedades son inferiores a este valor

La corteza y las semillas de la variedad Caribbean tienen una mayor cantidad de cenizas

que la variedad Cantaloupe Sin embargo la pulpa Cantaloupe dobla el contenido de

cenizas obtenidas en la variedad Caribbean Seguacuten (Bryan amp Warren 1985) la pulpa de

variedad Cantaloupe tiene entre 056 y 089 de cenizas siendo similar a lo reportado

en el presente estudio Por otra parte aunque no hay datos reportados de cenizas para la

variedad Caribean este es inferior a lo reportado para la variedad Cantaloupe y variedad

Honey Dew con un contenido de cenizas de entre 049 y 083(Simandjuntak Wrolstad

amp Barrett 1996)

Los aspectos reportados del pepino estaacuten en un pH de 57 a 6 un porcentaje de humedad

entre el 96 a 97 un rango de soacutelidos solubles totales del 32 al 34 degBrix y una acidez

titulable que deberiacutea encontrarse alrededor 004 al 006 (Cortez Martelo amp

Rodriguez 2011) Comparando estos valores con los obtenidos experimentalmente los

aspectos del pepino en las partes analizadas (pulpa y corteza) tienen valores inferiores en

el pH y valores superiores en porcentaje de humedad y solidos solubles La variabilidad

en los datos se puede atribuir a condiciones edafoclimaacuteticas o estado de madurez del

fruto como se observa en lo reportado por (Simandjuntak et al 1996)

Seguacuten la tabla 3 el iacutendice de color (IC) obtenido para la pulpa de las variedades de meloacuten

Cantaloupe y Caribbean ubica el color del meloacuten en una tonalidad naranja y naranja

paacutelido respectivamente Que al comparar con los datos reportados por la literatura el

iacutendice de color que va desde +2 hasta +20 estaacute ubicado en un rango de color naranja y

amarillo paacutelido la tabla usada para el anaacutelisis ubica el color del meloacuten en una tonalidad

entre Naranja (IC=2) y amarillo paacutelido (IC=20) (Vignoni et al 2006)En el caso del Pepino

(Cucumis Sativus L) el IC para la pulpa estaacuten entre (-40 a -20) relaciona colores que van

12

desde el azul-violeta a verde profundo y (-20 a -2) relaciona colores que van del verde

profundo al verde amarillento (Vignoni et al 2006) respectivamente Ademaacutes en lo

reportado en la literatura los colores del pepino se encuentran dentro de una escala de

grises con unos tonos ligeramente amarillos esta informacioacuten muestra que las variedades

utilizadas a lo largo de la experimentacioacuten se encuentran en los colores tradicionales para

cada variedad cumpliendo con los estaacutendares de calidad

En lo que respecta a los valores L a y b Se analiza que los valores encontrados en la

variedad Cantaloupe son superiores a los encontrados L473 a92 b197

Simandjuntak Barrett Wrolstad (1996) al no encontrar valores reportados para la

variedad Caribbean se decide comparar con los mismos valores anteriores del

Cantaloupe respecto a esta variedad se obtuvo valor superior en L a y b

Seguacuten la tabla 4 se encuentran diferencia significativa del meloacuten Cantaloupe respecto a

la Caribbean pgt005 ANOVA en los paraacutemetros fiacutesicos (peso diaacutemetro longitudinal y

diaacutemetro ecuatorial)

13

Efecto del tipo de extraccioacuten y pretratamiento de secado en el contenido de compuestos

bioactivos

Capacidad antioxidante meacutetodo DPPH

Fig 1 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Pulpas

Los resultados entre todas las variedades de pulpa se encuentran en un rango de

4443plusmn814 y 10743plusmn5709 micromol TE 100 g Lo cual supera lo reportado por (Ruiz-torralba

et al 2018) en el caso de los melones en el cual el valor de la pulpa de meloacuten

varCantaloupe es 586plusmn272 09 micromol TE 100 g y en el caso la pulpa del pepino 470plusmn11

micromolTE100g(TakamuraYamaguchiampTerao2002)

Comparando las muestras liofilizadas se encontroacute que tanto en la pulpa Caribean

Cantaloupe y Pepino no hubo un cambio significativo ANOVA (pgt005) al cambiar el tipo

de extraccioacuten Se esperaba un mayor rendimiento de extraccioacuten utilizando el equipo de

ultrasonido pero no fue asiacute tal vez se deba a que en extractos acuosos el ultrasonido

14

genera radicales libres (Makino Mossoba amp Riesz 1982) Estos radicales libres

reaccionan con los compuestos orgaacutenicos (como lo son los antioxidantes) y una gran

concentracioacuten de radicales libres logran que las sustancias hidrofoacutebicas reaccionen maacutes

raacutepido y se reporta que en los antioxidantes hay componente hidrofoacutebicos (Zargoosh

Ghayeb amp Aeineh 2013) lo que pueden afectar el rendimiento de la extraccioacuten por

ultrasonido

Respecto a las muestras frescas es posible que al haber congelado con nitroacutegeno liacutequido

(-34degC) se logre un aumento en la capacidad antioxidante Se han reportado resultados en

los cuales hacer un pretratamiento congelado mejora el rendimiento a la hora de extraer

antioxidante DPPH (Jiao Li Chang amp Xiao 2018) Adicionalmente en la pulpa fresca

Cantaloupe como en la pulpa Caribean la extraccioacuten asistida por ultrasonido dio mejores

rendimientos comparados con la extraccioacuten convencional (figura 1) Se encuentra en la

literatura que este meacutetodo de extraccioacuten no convencional ultrasonido genera en muchas

ocasiones mejores rendimientos que las extracciones por solventes o convencionales

Esto se debe a que la cavitacioacuten suele romper maacutes faacutecil las paredes de la matriz bioloacutegica

(Wen et al 2018) En el caso de la pulpa pepino no hubo diferencia significativa con los

tipos de extraccioacuten se sabe que un factor que afecta el rendimiento es el tipo de material

vegetal esto puede alterar eficiencia del ultrasonido(Vargas amp Azuola 2007)

Cortezas

Al haber poca informacioacuten respecto a las cortezas de los melones y pepinos se decide

compara su valor en la literatura con una buena fuente de antioxidante como lo es la

corteza del durazno que registra valores entre los 100 y 400 micromol TE 100 g seguacuten

(Stojanovic et al 2016) La corteza del Cantaloupe liofilizada y extraiacuteda

convencionalmente alcanzo la mayor capacidad antioxidante (220 micromol TE 100 g) Este

valor se encuentra en el rango hallado en la literatura por tanto se puede decir que es

una buena fuente antioxidante

Seguacuten la Figura 1 Se observa que se mantiene la tendencia que se presentoacute en los

resultados de las pulpas Por los efectos explicados anteriormente la extraccioacuten C+L tuvo

un mayor rendimiento frente a la del U+L Tambieacuten este fue el caso de las cortezas

Cantalaoupe y pepino mientras que para corteza caribean liofilizada no hubo diferencia

significativa entre los meacutetodos de extraccioacuten Del mismo modo en el pretratamiento fresco

hubo un comportamiento similar a las pulpas siguiendo la tendencia de que las U+F

tuviesen una mayor capacidad antioxidante que las C+F

Semillas

En la literatura no hay un valor como tal de semillas de meloacuten pero se encuentran de dos

especies de la cucurbitaacuteceas como lo son la sandiacutea y la calabaza estos son 431 micromol TE

100 g y 662 micromol TE 100 g (Yao et al 2019) La semilla Cantaloupe tuvo un contenido

de 68025 micromol TE 100 g y su similar caribean obtuvo 81 40 micromol TE 100 g ambos

valores son superiores a los encontrados en la literatura lo que puede indicar que el

meloacuten tiene un gran contenido de antioxidantes en sus semillas

Hubo cambios significativos entre el uso de la extraccioacuten convencional y ultrasonido en la

muestra liofilizada siendo la extraccioacuten convencional la de mejor rendimiento esto se da

por posibles cambios quiacutemicos como reacciones de absorcioacuten de aacutetomos de hidrogeno

15

que son generados por el ultrasonido (Makino et al 1982) En el caso de la muestra

fresca el ultrasonido resulta con un rendimiento mayor que la extraccioacuten fresca

convencional tal como se evidencio para pulpa y corteza

FRAP

Fig 2 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Se encontroacute valores en la literatura de pulpa corteza y semillas del meloacuten Cantaloupe de

240plusmn006 520plusmn007 y 310plusmn013 micromol de Trolox 100 g respectivamente (Sanchez amp

Anzola 2013) Mientras que los valores de pepino no fueron encontrados por tanto se

hizo la comparacioacuten con los del meloacuten Analizando la figura 2 se nota un aumento

significativo (pgt005) en casi todas las pulpas corteza y semilla expuestas a una

16

extraccioacuten convencional-liofilizada con respecto al ultrasonido liofilizado se sabe que

hubo una posible degradacioacuten de antioxidante por la presencia de radicales libre

disminuyendo asiacute el rendimiento en la extraccioacuten (Makino et al 1982) La uacutenica parte que

no presenta este fenoacutemeno es la semilla Caribean la cual no evidencioacute ninguacuten cambio

significativo en el tipo de extraccioacuten para la muestra liofilizada

En el pretratamiento fresco el rendimiento de la capacidad antioxidante en el ultrasonido

se vio afectado negativamente ya que en algunos tipos de antioxidante no hay efecto

positivo congelando con nitroacutegeno liacutequido como concluyen (Ester Odges Eyer amp Unro

2004) Mostrando asiacute diferencia significativa con la extraccioacuten convencional en la pulpa

Caribean Cantaloupe corteza Cantaloupe y corteza pepino En las demaacutes partes-

variedad no hubo cambio significativo entre el tipo de extraccioacuten

17

POLIFENOLES

Fig 3 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

PULPAS

En la figura 3 se puede observar que en las tres variedades estudiadas se obtienen

concentraciones mayores a 11 mg aacutecido gaacutelico 100g cuando se somete la muestra a un

pretratamiento de liofilizacioacuten y se realiza la extraccioacuten asistida por ultrasonido siendo la

semilla Caribbean la de mayor concentracioacuten con un rendimiento de 4761 mg de aacutecido

gaacutelico 100g Seguacuten (Ellong et al 2015) la concentracioacuten de polifenoles totales en la

pulpa de pepino es de 117plusmn075 mg de aacutecido gaacutelico100g un valor similar al que se

obtuvo El ultrasonido liofilizado seguacuten la figura 3 muestra un mejor rendimiento que la

extraccioacuten convencional liofilizada posiblemente se deba a que la cavitacioacuten en forma de

burbuja tuvo efectos en la matriz bioloacutegica logrando asiacute que las paredes celulares se

18

rompieran y hubiese una liberacioacuten maacutes grande de antioxidantes de las partes elevando

el rendimiento de estas extracciones (Wen et al 2018) Este comportamiento es

esperado ya que algunos autores como (Ilghami Ghanbarzadeh amp Hamishehkar 2015)

reportan mejores rendimientos del ultrasonido extrayendo polifenoles

El mismo efecto ocurrioacute en las muestras frescas lo cual sugiere que el rendimiento de la

extraccioacuten de tipo ultrasonido en polifenoles mejora sin importar que pretratamiento se

utilice

CORTEZA

Como muestra la figura 3 en el caso de las cortezas de las tres variedades la que se

destaca es la corteza del meloacuten Cantaloupe por su alto contenido de polifenoles con una

concentracioacuten mayor a 25 mg de aacutecido gaacutelico 100 g Seguacuten (Brito 2017) la

concentracioacuten en mg de aacutecido gaacutelico 100g en la corteza de Cantaloupe es de 349plusmn19

por lo tanto se obtuvo un valor inferior al encontrado en la literatura

SEMILLAS

Seguacuten(Racine amp Robertet 1981) la concentracioacuten de polifenoles en las semillas

Caribbean es de 80 mg de aacutecido gaacutelico 100g este dato es mayor que el obtenido en el

presente estudio tanto para la Semilla Caribean como la Cantaloupe

En teacuterminos generales se encontroacute un patroacuten en los datos de polifenoles en la cual los

extractos expuestos tanto a los pretratamientos de liofilizacioacuten y fresco obtuvieron un

mejor rendimiento en la extraccioacuten de ultrasonido Diferente a lo evidenciado en la

capacidad antioxidante DPPH y FRAP en el anaacutelisis de esta prueba se discutioacute que una

gran cantidad de radicales libres aumentan reacciones que bajan el rendimiento de la

extraccioacuten

19

VITAMINA C

Fig 4 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Para el anaacutelisis de la vitamina C se comparoacute todas las partes con los valores de la pulpa

ya que no se encontraron datos de las cortezas y semillas para comparar En la pulpa

Cantaloupe se reportoacute un menor valor al encontrado en la literatura 432plusmn57 (Laur amp

Tian 2011) Caso contrario ocurrioacute con la pulpa variedad Caribean porqueacute fue mayor al

encontrado en la literatura del Cantaloupe La pulpa del pepino reportoacute un valor mayor en

la cantidad de vitamina C Obteniendo en promedio 3078plusmn111 que es mucho mayor al

valor reportado de 55-104 mg100 g seguacuten Zmian Ci Ogoacuterku amp Ym (2013)

Seguacuten la figura 4 encontramos que en las cortezas no hubo influencia significativa entre el

tipo de extraccioacuten que se usoacute tanto para el pretratamiento fresco como para el liofilizado

En las pulpas frescas de los melones si hubo cambios el ultrasonido bajoacute su rendimiento

respecto a la extraccioacuten convencional tanto para la variedad Caribean como para la

Cantaloupe Se ha encontrado que el pretratamiento congelado no afecta en algunos

20

antioxidantes como concluyen (Ester et al 2004) En la pulpa pepino no se generoacute un

cambio entre usar ultrasonido o el meacutetodo convencional

La semilla Cantaloupe liofilizada tuvo un rendimiento parecido tanto en la extraccioacuten U+L

como en la C+L no logrando una diferencia significativa ANOVA (pgt005) Mientras que en

las semillas Caribean liofilizadas se logroacute un mejor rendimiento en la extraccioacuten

ultrasonido a causa del fenoacutemeno de la cavitacioacuten (Vargas amp Azuola 2007)

TABLA 3 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES (Pulpa)

Variedad Vitamina C

(mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100 g)

DPPH (Micromol de Trolox100 g)

POLIFENOLES (mgAcido

Galico100g)

ACEPTABILIDAD

Melon Cantaloupe

3302plusmn33 159933plusmn6291

8124plusmn1664

583plusmn269

674

Melon Caribean

3506plusmn49 136957plusmn2564

8172plusmn1476

635plusmn253

631

Pepino Cohombro

3077plusmn11 130913plusmn7456

6525plusmn1677

479plusmn362

666

TABLA 4 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES RESIDUOS (Corteza y

Semillas)

Variedad Vitamina C (mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100

g)

DPPH (Micromol

de Trolox100

g)

POLIFENOLES (mgAacutecido

Galico100g)

Corteza Cantaloupe

3105plusmn148 180387plusmn10286

9745plusmn1728

1699plusmn631

Corteza Caribbean

3215plusmn091 181815plusmn13008

9267plusmn2474

2198plusmn706

Corteza Cohombro

3073plusmn080 145593plusmn9532

5451plusmn1673

797plusmn062

Semillas Cantaloupe

3964plusmn531

18480091plusmn260

6802plusmn860

3384plusmn265

Semillas Caribbean

4180plusmn1625

195830plusmn8334

8861plusmn1128

2840plusmn755

21

TABLA 5 AUMENTO O DISMINUCIOacuteN EXTRACCIOacuteN ULTRASONIDO

Parte ndash Variedad

U+L DPPH

()

U+F DPPH

()

U+L FRAP

()

U+F FRAP

()

U+L VITAMINA C

()

U+F VITAMINA C

()

U+L POLIFENOLES

()

U+F POLIFENOLES

()

Pulpa Caribbean

-946 1877 -3169 -2067 -874 -1645 6687 979

Pulpa Cantaloupe

-867 105 -5479 -1141 -1523 -1728 5272 3455

Pulpa Pepino -1929 -96 -446 790 -101 -714 6424 185

Corteza Caribbean

1070 531 -2264 799 431 105 4615 5101

Corteza Cantaloupe

-3102 284 -2106 -2277 050 110 4517 2354

Corteza Pepino -1811 3285 -157 -4010 570 025 5410 1426

Semilla Caribbean

2715 3824 -220 1143 010 2180 1191 7640

Semilla Cantaloupe

-1132 1396 368 -712 012 011 1634 6688

Rendimientos calculados contra la extraccioacuten convencional

22

Con las tablas 3 y 4 se puede observar que los resultados maacutes bajos tanto en DPPH

FRAP polifenoles y vitamina c se presentan en el pepino cohombro ya sea en corteza

para DPPH y vitamina c o en el caso de FRAP y polifenoles la pulpa de este Mientras

que la semilla Caribbean reporta la mayor capacidad antioxidante en vitamina c y FRAP

la semilla Cantaloupe y la corteza Cantaloupe en polifenoles y DPPH respectivamente

Estos resultados permiten afirmar que las partes residuos se destacan como las que maacutes

capacidad antioxidante tienen tanto en meloacuten como en pepino

En la tabla 5 se destaca la buena actuacioacuten del ultrasonido en la extraccioacuten de polifenoles

tanto en el pretratamiento liofilizado como en el fresco Alcanzando rendimientos hasta del

7640 con respecto a la extraccioacuten convencional Y una baja de rendimiento en la

extraccioacuten ultrasonido para las pruebas de DPPH y FRAP de un 30 en comparacioacuten al

uso de extraccioacuten usando solvente En vitamina C hay aumentos desde 011 hasta 570

en el rendimiento en las cortezas y semillas en ambos pretratamientos pero en las

pulpas hay rendimientos inferiores del 1728 a la extraccioacuten convencional

CONCLUSIONES

Se puede concluir que realizando una extraccioacuten asistida por ultrasonido acompantildeada de

un pretratamiento de liofilizacioacuten se logroacute obtener extractos con un mayor contenido de

polifenoles y vitamina C en las semillas del meloacuten var Caribbean Adicionalmente se

analiza que los efectos del ultrasonido cambian seguacuten el ensayo obteniendo asiacute mejores

rendimientos en Vitamina C y polifenoles pero en ensayos como el DPPH y el FRAP se

evidencioacute una disminucioacuten en su rendimiento

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Page 5: CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES CUCURBITÁCEAS PARA LA

5

- Meacutetodos de caracterizacioacuten

Se tomaron 5 g de muestra vegetal posteriormente se maceraron y se midioacute el pH con un medidor de pH SG2 Mettler-Toledo (Schwerzenbach Suiza) Para medir la acidez titulable se tomaron 5 g de muestra vegetal y se licuaron despueacutes se titularon con hidroacutexido de sodio 02 N usando como indicador fenolftaleiacutena Para la determinacioacuten de humedad se tomaron 05 g de material vegetal y se llevaron a una balanza de humedad HB43 ndash S Halogena Mettler-Toledo (Schwerzenbach Suiza) Para la determinacioacuten de soacutelidos solubles se maceraron 5g de muestra y se midieron los degBrix con un refractoacutemetro PAL-α Atago (Tokio Japoacuten) y finalmente para realizar la determinacioacuten de cenizas se siguioacute el procedimiento de la NTC 4431 (ICONTEC1998) utilizando de masa 5 gramos del material vegetal agregaacutendolo en un crisol y llevaacutendolos a una mufla MM15 Terriacutegeno (Medelliacuten Colombia)

- Determinacioacuten de croma aacutengulo Hue e iacutendice de color Para la determinacioacuten de croma aacutengulo Hue e iacutendice de color usamos las siguientes ecuaciones usadas en (Herrera-Hernaacutendez Nuacutentildeez-Coliacuten Guzmaacuten-Maldonado amp Hernaacutendez-Martiacutenez 2013 Vignoni Ceacutesari Forte amp Miraacutebile 2006)

119862119903119900119898119886 = radic(1198862 + 1198872) (Ecuacioacuten 1)

Aacute119899119892119906119897119900 119867119906119890 = 119905119886119899minus1 lowast (119887

119886) (Ecuacioacuten 2)

119868119899119889119894119888119890 119889119890 119888119900119897119900119903 = 119886lowast1000

119871lowast119887 (Ecuacioacuten 3)

L a y b son paraacutemetros obtenidos por el coloriacutemetro Konica Minolta CR-400 (New Jersey Estados Unidos

- Pretratamiento de la materia prima Las frutas se lavaron con agua potable y se secaron con papel absorbente Posteriormente se cortaron separando la caacutescara y la pulpa de cada muestra y las semillas en el caso de los melones Consecutivamente se clasificaron las muestras en corteza pulpa y semillas de cada variedad luego se tomaron cuatro bolsas y se le agregaron 600g de cada variedad (caribbean cantaloupe pepino) De la primera parte se tomaron solamente las pulpas para realizar un anaacutelisis sensorial con una escala hedoacutenica de 9 puntos (1=me disgusta mucho 9=me gusta mucho) a un panel informal de 50 personas de entre 20 y 41 antildeos evaluando aspectos como el sabor aroma apariencia y textura La segunda parte del material se congeloacute con nitroacutegeno liacutequido y se colocoacute en bolsas con cierre hermeacutetico marcadas previamente La tercera parte del material vegetal se liofilizoacute (22degC y 4300 Pa por 7 diacuteas) hasta obtener una humedad de 3009 plusmn 229 (pp) para las pulpas 1379 plusmn 952 (pp) para las cortezas y 280 plusmn 044 (pp) para las semillas (Liofilizador Drycol Bogotaacute Colombia) La cuarta parte se congeloacute (-34degC por 24 h) para realizar consecuentemente las pruebas colorimeacutetricas y fisicoquiacutemicas (acidez titulable (se reportoacute en aacutecido ciacutetrico) pH cenizas humedad) cada prueba fisicoquiacutemica y colorimeacutetrica se realizoacute n=10 veces La colorimetriacutea se ejecutoacute con la ayuda de un

6

coloriacutemetro Konica Minolta CR-400 (New Jersey Estados Unidos) Por uacuteltimo la segunda y tercera parte del material vegetal se molioacute y se empaco en bolsas clasificaacutendolas en muestras liofilizadas y frescas Para realizar la congelacioacuten de la muestra en nitroacutegeno liacutequido se utilizoacute un tanque criogeacutenico MVEXC 3418 INSBAL (Montevideo Uruguay) asegurando temperaturas por debajo de - 30degC

- Extraccioacuten de la muestra Se realizoacute una extraccioacuten convencional de acuerdo al meacutetodo usado por Horvitz Chanaguano amp Arozarena (2017) modificada a condiciones de laboratorio Se tomaron 25 g de muestra con 50 mL de agua destilada se agito (100 rpm por 30 min) en un shaker (orbital Biobase ndash SK ndash 0330 ndash PRO-JINAN China) Seguido de ello se centrifugoacute la muestra (6000 rpm por 15 min) en una centrifuga (Hettich Rotofix 32 Zentrifugen Schwerin Alemania) Posteriormente se recolectoacute el sobrenadante y se repitioacute el procedimiento una vez maacutes con el sedimento La siguiente extraccioacuten con ultrasonido se realizoacute tomando 25 g de muestra y a esta se le agregoacute 50 mL de agua destilada se colocoacute en un cristalizador con agua a temperatura ambiente sobre una plancha de agitacioacuten y calentamiento a 700 rpm (Corning PC 420D Pittsburgh PA Estados Unidos) Posteriormente se sometioacute a la extraccioacuten con un sonotrodo tipo H3 ciclo 1 y amplitud 50 por 30 min en un ultrasonido (hielscher ultrasound technology UP400S Tetow Berlin Alemania) Consecuentemente se llevoacute a centrifugar (6000 rpm por 15 min) en una centrifuga (Hettich Rotofix 32 Zentrifugen Schwerin Alemania) y se recolectoacute el sobrenadante para subsiguientemente repetir el procedimiento con el sedimento El peso de la muestra a extraer se normalizoacute es decir que la muestra se llevoacute a la humedad original de la materia fresca (esto para las muestras liofilizadas)

- Caracterizacioacuten del extracto

a) Determinacioacuten de la capacidad reductora de Fe+2 ensayo FRAP

Esta determinacioacuten se realizoacute por triplicado de acuerdo con el meacutetodo descrito por Benzie

amp Strain (1996) Para ello se mezclaron 30 microL con 30 microL de etanol 96 (vv) y 940 microL

de reactivo FRAP (compuesto por buffer acetato de sodio pH 36 300 mM TPTZ 001 M y

cloruro feacuterrico 20 mM (1011)) en un tubo Eppendorf Esta disolucioacuten se incuboacute a 37degC

durante 1 h en la oscuridad y luego se homogenizoacute en un agitador tipo Vortex Por uacuteltimo

se midioacute a absorbancia a 593 nm en el espectrofotoacutemetro (Evolution 300 Thermo

Scientific Matlock Inglaterra) y se comparoacute con una curva de calibracioacuten de Trolox (R2 =

0994 entre 010 y 060 mM) utilizando como blanco etanol 96 (vv) sometido al

procedimiento y celdas UV de 15-3 mL de capacidad de material polietileno (Benzie F amp

Strain 1996)

b) Determinacioacuten de aacutecido ascoacuterbico meacutetodo colorimeacutetrico 2 ndash nitroanilina

Este ensayo se ejecutoacute por triplicado siguiendo el meacutetodo descrito por Bernal de Ramiacuterez

(1998) Para ello se mezclaron en un tubo Eppendorf 10 microL de 2- nitroanilina 016 (pv)

20 microL de nitrito de sodio 008 (pv) 380 microL de etanol 96 (vv) 50 microL de extracto puro

50 microL de aacutecido oxaacutelico 015 (pv) 120 microL de NaOH 10 (pv) y 380 microL de agua

7

destilada Finalmente se midioacute la absorbancia a 540 nm en el espectrofotoacutemetro

(Evolution 300 Thermo Scientific Matlock Inglaterra) y se comparoacute con una curva de

calibracion de Aacutecido Ascoacuterbico (R2 = 09994 entre 011 y 113 mM) usando como blanco

aacutecido oxaacutelico 015 (pv) sometido al meacutetodo (Bernal de Ramiacuterez 1998)

c) Determinacioacuten de la capacidad reductora ensayo DPPH

Esta determinacioacuten se realizoacute por triplicado con base en el meacutetodo descrito por Brand-

Williams Cuvelier amp Berset (1995) En un tubo Eppendorf se mezclaron 75 microL de extracto

puro con 1425 microL de reactivo DPPH (629 x 10-5 M en etanol 96 (vv)) Posteriormente

esta solucioacuten se homogenizoacute en un agitador tipo Vortex y se incuboacute a 37degC durante 1 h en

la oscuridad Consiguientemente se midioacute la absorbancia a 515 nm en el

espectrofotoacutemetro (Evolution 300 Thermo Scientific Matlock Inglaterra) y se comparoacute con

una curva de calibracioacuten de Trolox (R2 = 09947 entre 010 y 060 mM) Empleando como

blanco etanol 96 (vv) y celdas UV de 15-3 mL de capacidad de material polietileno

(Brand-Williams Cuvelier amp Berset 1995)

d) Determinacioacuten de polifenoles totales por el meacutetodo de Folin-Ciocalteu

Este ensayo se efectuoacute por triplicado siguiendo el meacutetodo descrito por Singleton Orthofer

amp Lamuela-Raventoacute (2007) Se tomoacute 100 microL de muestra y se mezcloacute con 200 microL del

reactivo Folin-Ciocalteu 10 (vv) posteriormente se homogenizoacute en un agitador tipo

Vortex consecutivamente se le agregoacute a la mezcla 800 microL de Na2CO3 700 mM

Posteriormente se incubo a temperatura ambiente por 2 h al cabo de las 2 horas se midioacute

la absorbancia a 765 nm en el espectrofotoacutemetro (Evolution 300 Thermo Scientific

Matlock Inglaterra) y se comparoacute con una curva de calibracioacuten de aacutecido gaacutelico 25 mM (R2

= 09909 entre 0050 y 10 mM) Empleando como blanco metanol 95 (vv) y celdas UV

de 15-3 mL de capacidad de material polietileno

- Anaacutelisis estadiacutestico

Se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico utilizando como meacutetodo de anaacutelisis el ANOVA de una

viacutea para los datos obtenidos en el anaacutelisis sensorial y anaacutelisis fisicoquiacutemico y un ANOVA

de dos viacuteas para los datos obtenidos en el anaacutelisis de la capacidad antioxidante vitamina

C y polifenoles con el fin de identificar diferencias entre las muestras Posteriormente a

estos resultados se les realizoacute un test de Tukey con el propoacutesito de identificar diferencias

significativas Para realizar estas pruebas estadiacutesticas se usoacute el software SigmaPlot 140

Los resultados estaacuten expresados como media plusmn desviacioacuten estaacutendar (a-b) Letras iguales

en la misma columna de la misma parte significa que no hay diferencia significativa en

Test de Tukey (Plt0050)

8

Resultados y discusioacuten

- Anaacutelisis sensorial

Tabla 1 Media y desviacioacuten de las caracteriacutesticas organoleacutepticas para cada variedad

Variedad Apariencia Aroma Sabor Textura

Caribbean 641plusmn238a 643plusmn245a 615plusmn230a 625plusmn221a

Cantaloupe 694plusmn215a 721plusmn171a 680plusmn207a 601plusmn215a

Pepino 676plusmn177 652plusmn214 623plusmn205 713plusmn172

(a-a) Letras iguales en la misma columna hacen referencia a que no existe diferencia significativa

Figura 1 Comparacioacuten de las caracteriacutesticas sensoriales de cada variedad por medio de un diagrama radar

(--) Cantaloupe (- -) Pepino (--) Caribbean

Seguacuten la tabla 1 el promedio general de aceptabilidad para el meloacuten Cantaloupe meloacuten

Caribbean y el pepino fue 674plusmn051 631plusmn013 y 666plusmn038 respectivamente mostrando

que el grado de aceptacioacuten en las tres variedades estaacute por encima de 6

En la figura 1 se puede observar que aspectos como la apariencia el sabor y el aroma de

las dos variedades de meloacuten no difieren significativamente

-ANAacuteLISIS FISICOQUIacuteMICO

Apariencia

Aroma

Sabor

Textura

50 55 60 65 70 75

9

Tabla 2 Caracteriacutesticas fisicoquiacutemicas para dos variedades de meloacuten y una de pepino Parte

Variedad pH (n=10) Valor Teoacuterico

pH Humedad () (n=5)

Valor Teoacuterico Humedad

()

Cenizas () (n=3)

Valor Teoacuterico Cenizas

()

Soacutelidos Solubles totales (degBrix) (n=10)

Valor Teoacuterico Solidos Solubles (degBrix)

Acidez

() (n=10)

Valor

teoacuterico Acidez

()

Pulpa Cantaloupe 532plusmn077a

619- 687 (Simandjuntak Barrett

Wrolstad1996)

9204plusmn047a

91 (TACO2011)

0658plusmn00045a

056-089 (Bryan amp Warren 1985)

615plusmn094a

7deg

(ICONTEC 2012)

005plusmn003b

010 (Kohn et al 2015)

Caribbean 493plusmn074b

619- 687 (Simandjuntak Barrett

Wrolstad 1996)

9278plusmn024a

91

(TACO2011)

0311plusmn00048b

056-089 (Bryan amp Warren 1985)

398plusmn081b

7deg (ICONTEC

2012)

020plusmn001a

010 (Kohn et al 2015)

Pepino Cohombro

446plusmn052

335plusmn005 (McMurtrie

Johanningsmeier2017)

9565plusmn040

-

0443plusmn0025

-

446plusmn052

-

012plusmn001

-

Corteza Cantaloupe 544plusmn155b

-

8766plusmn291b

-

0638plusmn0028b

-

465plusmn031a

-

011plusmn00029

a

-

Caribbean 648plusmn044a

-

9117plusmn202a

-

112plusmn00069a

-

352plusmn030b

-

004plusmn00053

b

-

Pepino Cohombro

412plusmn129

-

9229plusmn070

-

0333plusmn00076

-

442plusmn086

-

016plusmn0048

-

Semilla

Cantaloupe 555plusmn005b

-

4122plusmn291b

-

1907plusmn00069b

-

654plusmn000

69a

-

NA

-

Caribbean 654plusmn017a

-

5264plusmn202a

-

260plusmn0013a

-

513plusmn001

3b

-

NA

-

Acidez estaacute reportada en mm de aacutecido ciacutetrico NANO APLICA

10

Tabla 3 Paraacutemetros colorimeacutetricos para cada variedad

Parte Variedad L (n=20)

Valor Teoacuterico

L

a (n=20)

Valor Teoacuterico

a

b (n=20)

Valor Teoacuterico

b

Croma

Iacutendice de

color

Valor teoacuterico Iacutendice

de Color

Aacutengulo Hue

(deg)

Pulpa

Cantaloupe 5962plusmn370b

473

(Simandjuntak Barrett

Wrolstad1996)

2068plusmn329a

92 4770plusmn385a

5236plusmn452a 735plusmn096a 2338plusmn241a

Caribean 7173plusmn408a

473 (Simandjuntak

Barrett Wrolstad1996)

9942plusmn484b 92 3874plusmn570b

4015plusmn653b 344plusmn142b 1436plusmn496b

Pepino Cohombro

7385plusmn591

- -

12892plusmn070

- 3053plusmn185

3314plusmn196 -575plusmn048 11285plusmn046

Corteza

Cantaloupe 6633plusmn214a

- 5035plusmn074a

- 2853plusmn200b

2889plusmn202a 268plusmn042a 1003plusmn154b

Caribean 6507plusmn 175a - -402plusmn 098b

- 3874plusmn 570a

1824plusmn638b

-314plusmn084b 10148plusmn282a

Pepino Cohombro

3527plusmn405

- -2202plusmn117

- 3053plusmn185

2267plusmn119 -

13047plusmn4480

16640plusmn385

Tabla 4 Paraacutemetros fiacutesicos para cada variedad

Parte Variedad Diaacutemetro longitudinal (mm) (n=5) Diaacutemetro ecuatorial (mm)(n=5) Peso (g) (n=5)

Fruto entero

Cantaloupe

18414plusmn1389a

16226plusmn706a

212382plusmn25320a

Caribbean

16906plusmn1579b

13293plusmn653b

17571plusmn24932b

Pepino cohombro

23286plusmn1827

5404plusmn194

35368plusmn5416

11

Realizando el anaacutelisis fiacutesico quiacutemico de cada parte de la fruta (pulpa corteza semilla)

para cada variedad de meloacuten se encuentran diferencias significativas en las pulpas y las

otras partes de la fruta en aspectos fisicoquiacutemicos como pH cenizas brix y humedad

Con respecto a esta uacuteltima es el uacutenico aspecto que no presenta diferencia significativa

entre las pulpas (pgt005) obteniendo un valor alrededor del 93 en las dos variedades del

meloacuten este valor es superior al valor de literatura seguacuten (TACO2011) la humedad es del

91 El pH de la variedad Cantaloupe tiende a ser menos aacutecido que el pH de la variedad

Caribbean la pulpa y semillas respectivamente (Tabla 2) sin embargo en la corteza es

menos aacutecido que la variedad Caribbean Estos datos concuerdan con lo reportado por

Simandjuntak Barrett Wrolstad (1996) en donde afirma que el meloacuten puede estar en un

rango de pH que puede ir desde 619 a 687 en la variedad Cantaloupe y desde 565

hasta 643 en otro tipo de variedad como lo es la Honey Dew (en el caso de la pulpa)

Para los soacutelidos solubles totales se encuentra que en todas las partes del fruto la

variedad Cantaloupe tiene mayor cantidad de degBrix (Tabla 2) es decir que la variedad

Cantaloupe tiene un mayor porcentaje de azucares (lo que la hace maacutes dulce) aacutecidos y

otros materiales hidrosolubles a su vez se obtiene que la variedad Caribbean en su pulpa

tiene un porcentaje de acidez mayor al de la pulpa variedad Cantaloupe pero no es asiacute en

la corteza (Tabla 2) y tambieacuten el valor del Caribbean es superior al encontrado en la

literatura el cual es 010 en acidez titulable(expresada en aacutecido ciacutetrico) (Kohn et al

2015) Seguacuten la norma teacutecnica colombiana 5207 el contenido de solidos solubles del

meloacuten Cantaloupe debe estar en 7 degBrix (ICONTEC 2012) Comparado con este valor de

literatura todas las partes de las dos variedades son inferiores a este valor

La corteza y las semillas de la variedad Caribbean tienen una mayor cantidad de cenizas

que la variedad Cantaloupe Sin embargo la pulpa Cantaloupe dobla el contenido de

cenizas obtenidas en la variedad Caribbean Seguacuten (Bryan amp Warren 1985) la pulpa de

variedad Cantaloupe tiene entre 056 y 089 de cenizas siendo similar a lo reportado

en el presente estudio Por otra parte aunque no hay datos reportados de cenizas para la

variedad Caribean este es inferior a lo reportado para la variedad Cantaloupe y variedad

Honey Dew con un contenido de cenizas de entre 049 y 083(Simandjuntak Wrolstad

amp Barrett 1996)

Los aspectos reportados del pepino estaacuten en un pH de 57 a 6 un porcentaje de humedad

entre el 96 a 97 un rango de soacutelidos solubles totales del 32 al 34 degBrix y una acidez

titulable que deberiacutea encontrarse alrededor 004 al 006 (Cortez Martelo amp

Rodriguez 2011) Comparando estos valores con los obtenidos experimentalmente los

aspectos del pepino en las partes analizadas (pulpa y corteza) tienen valores inferiores en

el pH y valores superiores en porcentaje de humedad y solidos solubles La variabilidad

en los datos se puede atribuir a condiciones edafoclimaacuteticas o estado de madurez del

fruto como se observa en lo reportado por (Simandjuntak et al 1996)

Seguacuten la tabla 3 el iacutendice de color (IC) obtenido para la pulpa de las variedades de meloacuten

Cantaloupe y Caribbean ubica el color del meloacuten en una tonalidad naranja y naranja

paacutelido respectivamente Que al comparar con los datos reportados por la literatura el

iacutendice de color que va desde +2 hasta +20 estaacute ubicado en un rango de color naranja y

amarillo paacutelido la tabla usada para el anaacutelisis ubica el color del meloacuten en una tonalidad

entre Naranja (IC=2) y amarillo paacutelido (IC=20) (Vignoni et al 2006)En el caso del Pepino

(Cucumis Sativus L) el IC para la pulpa estaacuten entre (-40 a -20) relaciona colores que van

12

desde el azul-violeta a verde profundo y (-20 a -2) relaciona colores que van del verde

profundo al verde amarillento (Vignoni et al 2006) respectivamente Ademaacutes en lo

reportado en la literatura los colores del pepino se encuentran dentro de una escala de

grises con unos tonos ligeramente amarillos esta informacioacuten muestra que las variedades

utilizadas a lo largo de la experimentacioacuten se encuentran en los colores tradicionales para

cada variedad cumpliendo con los estaacutendares de calidad

En lo que respecta a los valores L a y b Se analiza que los valores encontrados en la

variedad Cantaloupe son superiores a los encontrados L473 a92 b197

Simandjuntak Barrett Wrolstad (1996) al no encontrar valores reportados para la

variedad Caribbean se decide comparar con los mismos valores anteriores del

Cantaloupe respecto a esta variedad se obtuvo valor superior en L a y b

Seguacuten la tabla 4 se encuentran diferencia significativa del meloacuten Cantaloupe respecto a

la Caribbean pgt005 ANOVA en los paraacutemetros fiacutesicos (peso diaacutemetro longitudinal y

diaacutemetro ecuatorial)

13

Efecto del tipo de extraccioacuten y pretratamiento de secado en el contenido de compuestos

bioactivos

Capacidad antioxidante meacutetodo DPPH

Fig 1 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Pulpas

Los resultados entre todas las variedades de pulpa se encuentran en un rango de

4443plusmn814 y 10743plusmn5709 micromol TE 100 g Lo cual supera lo reportado por (Ruiz-torralba

et al 2018) en el caso de los melones en el cual el valor de la pulpa de meloacuten

varCantaloupe es 586plusmn272 09 micromol TE 100 g y en el caso la pulpa del pepino 470plusmn11

micromolTE100g(TakamuraYamaguchiampTerao2002)

Comparando las muestras liofilizadas se encontroacute que tanto en la pulpa Caribean

Cantaloupe y Pepino no hubo un cambio significativo ANOVA (pgt005) al cambiar el tipo

de extraccioacuten Se esperaba un mayor rendimiento de extraccioacuten utilizando el equipo de

ultrasonido pero no fue asiacute tal vez se deba a que en extractos acuosos el ultrasonido

14

genera radicales libres (Makino Mossoba amp Riesz 1982) Estos radicales libres

reaccionan con los compuestos orgaacutenicos (como lo son los antioxidantes) y una gran

concentracioacuten de radicales libres logran que las sustancias hidrofoacutebicas reaccionen maacutes

raacutepido y se reporta que en los antioxidantes hay componente hidrofoacutebicos (Zargoosh

Ghayeb amp Aeineh 2013) lo que pueden afectar el rendimiento de la extraccioacuten por

ultrasonido

Respecto a las muestras frescas es posible que al haber congelado con nitroacutegeno liacutequido

(-34degC) se logre un aumento en la capacidad antioxidante Se han reportado resultados en

los cuales hacer un pretratamiento congelado mejora el rendimiento a la hora de extraer

antioxidante DPPH (Jiao Li Chang amp Xiao 2018) Adicionalmente en la pulpa fresca

Cantaloupe como en la pulpa Caribean la extraccioacuten asistida por ultrasonido dio mejores

rendimientos comparados con la extraccioacuten convencional (figura 1) Se encuentra en la

literatura que este meacutetodo de extraccioacuten no convencional ultrasonido genera en muchas

ocasiones mejores rendimientos que las extracciones por solventes o convencionales

Esto se debe a que la cavitacioacuten suele romper maacutes faacutecil las paredes de la matriz bioloacutegica

(Wen et al 2018) En el caso de la pulpa pepino no hubo diferencia significativa con los

tipos de extraccioacuten se sabe que un factor que afecta el rendimiento es el tipo de material

vegetal esto puede alterar eficiencia del ultrasonido(Vargas amp Azuola 2007)

Cortezas

Al haber poca informacioacuten respecto a las cortezas de los melones y pepinos se decide

compara su valor en la literatura con una buena fuente de antioxidante como lo es la

corteza del durazno que registra valores entre los 100 y 400 micromol TE 100 g seguacuten

(Stojanovic et al 2016) La corteza del Cantaloupe liofilizada y extraiacuteda

convencionalmente alcanzo la mayor capacidad antioxidante (220 micromol TE 100 g) Este

valor se encuentra en el rango hallado en la literatura por tanto se puede decir que es

una buena fuente antioxidante

Seguacuten la Figura 1 Se observa que se mantiene la tendencia que se presentoacute en los

resultados de las pulpas Por los efectos explicados anteriormente la extraccioacuten C+L tuvo

un mayor rendimiento frente a la del U+L Tambieacuten este fue el caso de las cortezas

Cantalaoupe y pepino mientras que para corteza caribean liofilizada no hubo diferencia

significativa entre los meacutetodos de extraccioacuten Del mismo modo en el pretratamiento fresco

hubo un comportamiento similar a las pulpas siguiendo la tendencia de que las U+F

tuviesen una mayor capacidad antioxidante que las C+F

Semillas

En la literatura no hay un valor como tal de semillas de meloacuten pero se encuentran de dos

especies de la cucurbitaacuteceas como lo son la sandiacutea y la calabaza estos son 431 micromol TE

100 g y 662 micromol TE 100 g (Yao et al 2019) La semilla Cantaloupe tuvo un contenido

de 68025 micromol TE 100 g y su similar caribean obtuvo 81 40 micromol TE 100 g ambos

valores son superiores a los encontrados en la literatura lo que puede indicar que el

meloacuten tiene un gran contenido de antioxidantes en sus semillas

Hubo cambios significativos entre el uso de la extraccioacuten convencional y ultrasonido en la

muestra liofilizada siendo la extraccioacuten convencional la de mejor rendimiento esto se da

por posibles cambios quiacutemicos como reacciones de absorcioacuten de aacutetomos de hidrogeno

15

que son generados por el ultrasonido (Makino et al 1982) En el caso de la muestra

fresca el ultrasonido resulta con un rendimiento mayor que la extraccioacuten fresca

convencional tal como se evidencio para pulpa y corteza

FRAP

Fig 2 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Se encontroacute valores en la literatura de pulpa corteza y semillas del meloacuten Cantaloupe de

240plusmn006 520plusmn007 y 310plusmn013 micromol de Trolox 100 g respectivamente (Sanchez amp

Anzola 2013) Mientras que los valores de pepino no fueron encontrados por tanto se

hizo la comparacioacuten con los del meloacuten Analizando la figura 2 se nota un aumento

significativo (pgt005) en casi todas las pulpas corteza y semilla expuestas a una

16

extraccioacuten convencional-liofilizada con respecto al ultrasonido liofilizado se sabe que

hubo una posible degradacioacuten de antioxidante por la presencia de radicales libre

disminuyendo asiacute el rendimiento en la extraccioacuten (Makino et al 1982) La uacutenica parte que

no presenta este fenoacutemeno es la semilla Caribean la cual no evidencioacute ninguacuten cambio

significativo en el tipo de extraccioacuten para la muestra liofilizada

En el pretratamiento fresco el rendimiento de la capacidad antioxidante en el ultrasonido

se vio afectado negativamente ya que en algunos tipos de antioxidante no hay efecto

positivo congelando con nitroacutegeno liacutequido como concluyen (Ester Odges Eyer amp Unro

2004) Mostrando asiacute diferencia significativa con la extraccioacuten convencional en la pulpa

Caribean Cantaloupe corteza Cantaloupe y corteza pepino En las demaacutes partes-

variedad no hubo cambio significativo entre el tipo de extraccioacuten

17

POLIFENOLES

Fig 3 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

PULPAS

En la figura 3 se puede observar que en las tres variedades estudiadas se obtienen

concentraciones mayores a 11 mg aacutecido gaacutelico 100g cuando se somete la muestra a un

pretratamiento de liofilizacioacuten y se realiza la extraccioacuten asistida por ultrasonido siendo la

semilla Caribbean la de mayor concentracioacuten con un rendimiento de 4761 mg de aacutecido

gaacutelico 100g Seguacuten (Ellong et al 2015) la concentracioacuten de polifenoles totales en la

pulpa de pepino es de 117plusmn075 mg de aacutecido gaacutelico100g un valor similar al que se

obtuvo El ultrasonido liofilizado seguacuten la figura 3 muestra un mejor rendimiento que la

extraccioacuten convencional liofilizada posiblemente se deba a que la cavitacioacuten en forma de

burbuja tuvo efectos en la matriz bioloacutegica logrando asiacute que las paredes celulares se

18

rompieran y hubiese una liberacioacuten maacutes grande de antioxidantes de las partes elevando

el rendimiento de estas extracciones (Wen et al 2018) Este comportamiento es

esperado ya que algunos autores como (Ilghami Ghanbarzadeh amp Hamishehkar 2015)

reportan mejores rendimientos del ultrasonido extrayendo polifenoles

El mismo efecto ocurrioacute en las muestras frescas lo cual sugiere que el rendimiento de la

extraccioacuten de tipo ultrasonido en polifenoles mejora sin importar que pretratamiento se

utilice

CORTEZA

Como muestra la figura 3 en el caso de las cortezas de las tres variedades la que se

destaca es la corteza del meloacuten Cantaloupe por su alto contenido de polifenoles con una

concentracioacuten mayor a 25 mg de aacutecido gaacutelico 100 g Seguacuten (Brito 2017) la

concentracioacuten en mg de aacutecido gaacutelico 100g en la corteza de Cantaloupe es de 349plusmn19

por lo tanto se obtuvo un valor inferior al encontrado en la literatura

SEMILLAS

Seguacuten(Racine amp Robertet 1981) la concentracioacuten de polifenoles en las semillas

Caribbean es de 80 mg de aacutecido gaacutelico 100g este dato es mayor que el obtenido en el

presente estudio tanto para la Semilla Caribean como la Cantaloupe

En teacuterminos generales se encontroacute un patroacuten en los datos de polifenoles en la cual los

extractos expuestos tanto a los pretratamientos de liofilizacioacuten y fresco obtuvieron un

mejor rendimiento en la extraccioacuten de ultrasonido Diferente a lo evidenciado en la

capacidad antioxidante DPPH y FRAP en el anaacutelisis de esta prueba se discutioacute que una

gran cantidad de radicales libres aumentan reacciones que bajan el rendimiento de la

extraccioacuten

19

VITAMINA C

Fig 4 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Para el anaacutelisis de la vitamina C se comparoacute todas las partes con los valores de la pulpa

ya que no se encontraron datos de las cortezas y semillas para comparar En la pulpa

Cantaloupe se reportoacute un menor valor al encontrado en la literatura 432plusmn57 (Laur amp

Tian 2011) Caso contrario ocurrioacute con la pulpa variedad Caribean porqueacute fue mayor al

encontrado en la literatura del Cantaloupe La pulpa del pepino reportoacute un valor mayor en

la cantidad de vitamina C Obteniendo en promedio 3078plusmn111 que es mucho mayor al

valor reportado de 55-104 mg100 g seguacuten Zmian Ci Ogoacuterku amp Ym (2013)

Seguacuten la figura 4 encontramos que en las cortezas no hubo influencia significativa entre el

tipo de extraccioacuten que se usoacute tanto para el pretratamiento fresco como para el liofilizado

En las pulpas frescas de los melones si hubo cambios el ultrasonido bajoacute su rendimiento

respecto a la extraccioacuten convencional tanto para la variedad Caribean como para la

Cantaloupe Se ha encontrado que el pretratamiento congelado no afecta en algunos

20

antioxidantes como concluyen (Ester et al 2004) En la pulpa pepino no se generoacute un

cambio entre usar ultrasonido o el meacutetodo convencional

La semilla Cantaloupe liofilizada tuvo un rendimiento parecido tanto en la extraccioacuten U+L

como en la C+L no logrando una diferencia significativa ANOVA (pgt005) Mientras que en

las semillas Caribean liofilizadas se logroacute un mejor rendimiento en la extraccioacuten

ultrasonido a causa del fenoacutemeno de la cavitacioacuten (Vargas amp Azuola 2007)

TABLA 3 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES (Pulpa)

Variedad Vitamina C

(mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100 g)

DPPH (Micromol de Trolox100 g)

POLIFENOLES (mgAcido

Galico100g)

ACEPTABILIDAD

Melon Cantaloupe

3302plusmn33 159933plusmn6291

8124plusmn1664

583plusmn269

674

Melon Caribean

3506plusmn49 136957plusmn2564

8172plusmn1476

635plusmn253

631

Pepino Cohombro

3077plusmn11 130913plusmn7456

6525plusmn1677

479plusmn362

666

TABLA 4 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES RESIDUOS (Corteza y

Semillas)

Variedad Vitamina C (mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100

g)

DPPH (Micromol

de Trolox100

g)

POLIFENOLES (mgAacutecido

Galico100g)

Corteza Cantaloupe

3105plusmn148 180387plusmn10286

9745plusmn1728

1699plusmn631

Corteza Caribbean

3215plusmn091 181815plusmn13008

9267plusmn2474

2198plusmn706

Corteza Cohombro

3073plusmn080 145593plusmn9532

5451plusmn1673

797plusmn062

Semillas Cantaloupe

3964plusmn531

18480091plusmn260

6802plusmn860

3384plusmn265

Semillas Caribbean

4180plusmn1625

195830plusmn8334

8861plusmn1128

2840plusmn755

21

TABLA 5 AUMENTO O DISMINUCIOacuteN EXTRACCIOacuteN ULTRASONIDO

Parte ndash Variedad

U+L DPPH

()

U+F DPPH

()

U+L FRAP

()

U+F FRAP

()

U+L VITAMINA C

()

U+F VITAMINA C

()

U+L POLIFENOLES

()

U+F POLIFENOLES

()

Pulpa Caribbean

-946 1877 -3169 -2067 -874 -1645 6687 979

Pulpa Cantaloupe

-867 105 -5479 -1141 -1523 -1728 5272 3455

Pulpa Pepino -1929 -96 -446 790 -101 -714 6424 185

Corteza Caribbean

1070 531 -2264 799 431 105 4615 5101

Corteza Cantaloupe

-3102 284 -2106 -2277 050 110 4517 2354

Corteza Pepino -1811 3285 -157 -4010 570 025 5410 1426

Semilla Caribbean

2715 3824 -220 1143 010 2180 1191 7640

Semilla Cantaloupe

-1132 1396 368 -712 012 011 1634 6688

Rendimientos calculados contra la extraccioacuten convencional

22

Con las tablas 3 y 4 se puede observar que los resultados maacutes bajos tanto en DPPH

FRAP polifenoles y vitamina c se presentan en el pepino cohombro ya sea en corteza

para DPPH y vitamina c o en el caso de FRAP y polifenoles la pulpa de este Mientras

que la semilla Caribbean reporta la mayor capacidad antioxidante en vitamina c y FRAP

la semilla Cantaloupe y la corteza Cantaloupe en polifenoles y DPPH respectivamente

Estos resultados permiten afirmar que las partes residuos se destacan como las que maacutes

capacidad antioxidante tienen tanto en meloacuten como en pepino

En la tabla 5 se destaca la buena actuacioacuten del ultrasonido en la extraccioacuten de polifenoles

tanto en el pretratamiento liofilizado como en el fresco Alcanzando rendimientos hasta del

7640 con respecto a la extraccioacuten convencional Y una baja de rendimiento en la

extraccioacuten ultrasonido para las pruebas de DPPH y FRAP de un 30 en comparacioacuten al

uso de extraccioacuten usando solvente En vitamina C hay aumentos desde 011 hasta 570

en el rendimiento en las cortezas y semillas en ambos pretratamientos pero en las

pulpas hay rendimientos inferiores del 1728 a la extraccioacuten convencional

CONCLUSIONES

Se puede concluir que realizando una extraccioacuten asistida por ultrasonido acompantildeada de

un pretratamiento de liofilizacioacuten se logroacute obtener extractos con un mayor contenido de

polifenoles y vitamina C en las semillas del meloacuten var Caribbean Adicionalmente se

analiza que los efectos del ultrasonido cambian seguacuten el ensayo obteniendo asiacute mejores

rendimientos en Vitamina C y polifenoles pero en ensayos como el DPPH y el FRAP se

evidencioacute una disminucioacuten en su rendimiento

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Page 6: CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES CUCURBITÁCEAS PARA LA

6

coloriacutemetro Konica Minolta CR-400 (New Jersey Estados Unidos) Por uacuteltimo la segunda y tercera parte del material vegetal se molioacute y se empaco en bolsas clasificaacutendolas en muestras liofilizadas y frescas Para realizar la congelacioacuten de la muestra en nitroacutegeno liacutequido se utilizoacute un tanque criogeacutenico MVEXC 3418 INSBAL (Montevideo Uruguay) asegurando temperaturas por debajo de - 30degC

- Extraccioacuten de la muestra Se realizoacute una extraccioacuten convencional de acuerdo al meacutetodo usado por Horvitz Chanaguano amp Arozarena (2017) modificada a condiciones de laboratorio Se tomaron 25 g de muestra con 50 mL de agua destilada se agito (100 rpm por 30 min) en un shaker (orbital Biobase ndash SK ndash 0330 ndash PRO-JINAN China) Seguido de ello se centrifugoacute la muestra (6000 rpm por 15 min) en una centrifuga (Hettich Rotofix 32 Zentrifugen Schwerin Alemania) Posteriormente se recolectoacute el sobrenadante y se repitioacute el procedimiento una vez maacutes con el sedimento La siguiente extraccioacuten con ultrasonido se realizoacute tomando 25 g de muestra y a esta se le agregoacute 50 mL de agua destilada se colocoacute en un cristalizador con agua a temperatura ambiente sobre una plancha de agitacioacuten y calentamiento a 700 rpm (Corning PC 420D Pittsburgh PA Estados Unidos) Posteriormente se sometioacute a la extraccioacuten con un sonotrodo tipo H3 ciclo 1 y amplitud 50 por 30 min en un ultrasonido (hielscher ultrasound technology UP400S Tetow Berlin Alemania) Consecuentemente se llevoacute a centrifugar (6000 rpm por 15 min) en una centrifuga (Hettich Rotofix 32 Zentrifugen Schwerin Alemania) y se recolectoacute el sobrenadante para subsiguientemente repetir el procedimiento con el sedimento El peso de la muestra a extraer se normalizoacute es decir que la muestra se llevoacute a la humedad original de la materia fresca (esto para las muestras liofilizadas)

- Caracterizacioacuten del extracto

a) Determinacioacuten de la capacidad reductora de Fe+2 ensayo FRAP

Esta determinacioacuten se realizoacute por triplicado de acuerdo con el meacutetodo descrito por Benzie

amp Strain (1996) Para ello se mezclaron 30 microL con 30 microL de etanol 96 (vv) y 940 microL

de reactivo FRAP (compuesto por buffer acetato de sodio pH 36 300 mM TPTZ 001 M y

cloruro feacuterrico 20 mM (1011)) en un tubo Eppendorf Esta disolucioacuten se incuboacute a 37degC

durante 1 h en la oscuridad y luego se homogenizoacute en un agitador tipo Vortex Por uacuteltimo

se midioacute a absorbancia a 593 nm en el espectrofotoacutemetro (Evolution 300 Thermo

Scientific Matlock Inglaterra) y se comparoacute con una curva de calibracioacuten de Trolox (R2 =

0994 entre 010 y 060 mM) utilizando como blanco etanol 96 (vv) sometido al

procedimiento y celdas UV de 15-3 mL de capacidad de material polietileno (Benzie F amp

Strain 1996)

b) Determinacioacuten de aacutecido ascoacuterbico meacutetodo colorimeacutetrico 2 ndash nitroanilina

Este ensayo se ejecutoacute por triplicado siguiendo el meacutetodo descrito por Bernal de Ramiacuterez

(1998) Para ello se mezclaron en un tubo Eppendorf 10 microL de 2- nitroanilina 016 (pv)

20 microL de nitrito de sodio 008 (pv) 380 microL de etanol 96 (vv) 50 microL de extracto puro

50 microL de aacutecido oxaacutelico 015 (pv) 120 microL de NaOH 10 (pv) y 380 microL de agua

7

destilada Finalmente se midioacute la absorbancia a 540 nm en el espectrofotoacutemetro

(Evolution 300 Thermo Scientific Matlock Inglaterra) y se comparoacute con una curva de

calibracion de Aacutecido Ascoacuterbico (R2 = 09994 entre 011 y 113 mM) usando como blanco

aacutecido oxaacutelico 015 (pv) sometido al meacutetodo (Bernal de Ramiacuterez 1998)

c) Determinacioacuten de la capacidad reductora ensayo DPPH

Esta determinacioacuten se realizoacute por triplicado con base en el meacutetodo descrito por Brand-

Williams Cuvelier amp Berset (1995) En un tubo Eppendorf se mezclaron 75 microL de extracto

puro con 1425 microL de reactivo DPPH (629 x 10-5 M en etanol 96 (vv)) Posteriormente

esta solucioacuten se homogenizoacute en un agitador tipo Vortex y se incuboacute a 37degC durante 1 h en

la oscuridad Consiguientemente se midioacute la absorbancia a 515 nm en el

espectrofotoacutemetro (Evolution 300 Thermo Scientific Matlock Inglaterra) y se comparoacute con

una curva de calibracioacuten de Trolox (R2 = 09947 entre 010 y 060 mM) Empleando como

blanco etanol 96 (vv) y celdas UV de 15-3 mL de capacidad de material polietileno

(Brand-Williams Cuvelier amp Berset 1995)

d) Determinacioacuten de polifenoles totales por el meacutetodo de Folin-Ciocalteu

Este ensayo se efectuoacute por triplicado siguiendo el meacutetodo descrito por Singleton Orthofer

amp Lamuela-Raventoacute (2007) Se tomoacute 100 microL de muestra y se mezcloacute con 200 microL del

reactivo Folin-Ciocalteu 10 (vv) posteriormente se homogenizoacute en un agitador tipo

Vortex consecutivamente se le agregoacute a la mezcla 800 microL de Na2CO3 700 mM

Posteriormente se incubo a temperatura ambiente por 2 h al cabo de las 2 horas se midioacute

la absorbancia a 765 nm en el espectrofotoacutemetro (Evolution 300 Thermo Scientific

Matlock Inglaterra) y se comparoacute con una curva de calibracioacuten de aacutecido gaacutelico 25 mM (R2

= 09909 entre 0050 y 10 mM) Empleando como blanco metanol 95 (vv) y celdas UV

de 15-3 mL de capacidad de material polietileno

- Anaacutelisis estadiacutestico

Se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico utilizando como meacutetodo de anaacutelisis el ANOVA de una

viacutea para los datos obtenidos en el anaacutelisis sensorial y anaacutelisis fisicoquiacutemico y un ANOVA

de dos viacuteas para los datos obtenidos en el anaacutelisis de la capacidad antioxidante vitamina

C y polifenoles con el fin de identificar diferencias entre las muestras Posteriormente a

estos resultados se les realizoacute un test de Tukey con el propoacutesito de identificar diferencias

significativas Para realizar estas pruebas estadiacutesticas se usoacute el software SigmaPlot 140

Los resultados estaacuten expresados como media plusmn desviacioacuten estaacutendar (a-b) Letras iguales

en la misma columna de la misma parte significa que no hay diferencia significativa en

Test de Tukey (Plt0050)

8

Resultados y discusioacuten

- Anaacutelisis sensorial

Tabla 1 Media y desviacioacuten de las caracteriacutesticas organoleacutepticas para cada variedad

Variedad Apariencia Aroma Sabor Textura

Caribbean 641plusmn238a 643plusmn245a 615plusmn230a 625plusmn221a

Cantaloupe 694plusmn215a 721plusmn171a 680plusmn207a 601plusmn215a

Pepino 676plusmn177 652plusmn214 623plusmn205 713plusmn172

(a-a) Letras iguales en la misma columna hacen referencia a que no existe diferencia significativa

Figura 1 Comparacioacuten de las caracteriacutesticas sensoriales de cada variedad por medio de un diagrama radar

(--) Cantaloupe (- -) Pepino (--) Caribbean

Seguacuten la tabla 1 el promedio general de aceptabilidad para el meloacuten Cantaloupe meloacuten

Caribbean y el pepino fue 674plusmn051 631plusmn013 y 666plusmn038 respectivamente mostrando

que el grado de aceptacioacuten en las tres variedades estaacute por encima de 6

En la figura 1 se puede observar que aspectos como la apariencia el sabor y el aroma de

las dos variedades de meloacuten no difieren significativamente

-ANAacuteLISIS FISICOQUIacuteMICO

Apariencia

Aroma

Sabor

Textura

50 55 60 65 70 75

9

Tabla 2 Caracteriacutesticas fisicoquiacutemicas para dos variedades de meloacuten y una de pepino Parte

Variedad pH (n=10) Valor Teoacuterico

pH Humedad () (n=5)

Valor Teoacuterico Humedad

()

Cenizas () (n=3)

Valor Teoacuterico Cenizas

()

Soacutelidos Solubles totales (degBrix) (n=10)

Valor Teoacuterico Solidos Solubles (degBrix)

Acidez

() (n=10)

Valor

teoacuterico Acidez

()

Pulpa Cantaloupe 532plusmn077a

619- 687 (Simandjuntak Barrett

Wrolstad1996)

9204plusmn047a

91 (TACO2011)

0658plusmn00045a

056-089 (Bryan amp Warren 1985)

615plusmn094a

7deg

(ICONTEC 2012)

005plusmn003b

010 (Kohn et al 2015)

Caribbean 493plusmn074b

619- 687 (Simandjuntak Barrett

Wrolstad 1996)

9278plusmn024a

91

(TACO2011)

0311plusmn00048b

056-089 (Bryan amp Warren 1985)

398plusmn081b

7deg (ICONTEC

2012)

020plusmn001a

010 (Kohn et al 2015)

Pepino Cohombro

446plusmn052

335plusmn005 (McMurtrie

Johanningsmeier2017)

9565plusmn040

-

0443plusmn0025

-

446plusmn052

-

012plusmn001

-

Corteza Cantaloupe 544plusmn155b

-

8766plusmn291b

-

0638plusmn0028b

-

465plusmn031a

-

011plusmn00029

a

-

Caribbean 648plusmn044a

-

9117plusmn202a

-

112plusmn00069a

-

352plusmn030b

-

004plusmn00053

b

-

Pepino Cohombro

412plusmn129

-

9229plusmn070

-

0333plusmn00076

-

442plusmn086

-

016plusmn0048

-

Semilla

Cantaloupe 555plusmn005b

-

4122plusmn291b

-

1907plusmn00069b

-

654plusmn000

69a

-

NA

-

Caribbean 654plusmn017a

-

5264plusmn202a

-

260plusmn0013a

-

513plusmn001

3b

-

NA

-

Acidez estaacute reportada en mm de aacutecido ciacutetrico NANO APLICA

10

Tabla 3 Paraacutemetros colorimeacutetricos para cada variedad

Parte Variedad L (n=20)

Valor Teoacuterico

L

a (n=20)

Valor Teoacuterico

a

b (n=20)

Valor Teoacuterico

b

Croma

Iacutendice de

color

Valor teoacuterico Iacutendice

de Color

Aacutengulo Hue

(deg)

Pulpa

Cantaloupe 5962plusmn370b

473

(Simandjuntak Barrett

Wrolstad1996)

2068plusmn329a

92 4770plusmn385a

5236plusmn452a 735plusmn096a 2338plusmn241a

Caribean 7173plusmn408a

473 (Simandjuntak

Barrett Wrolstad1996)

9942plusmn484b 92 3874plusmn570b

4015plusmn653b 344plusmn142b 1436plusmn496b

Pepino Cohombro

7385plusmn591

- -

12892plusmn070

- 3053plusmn185

3314plusmn196 -575plusmn048 11285plusmn046

Corteza

Cantaloupe 6633plusmn214a

- 5035plusmn074a

- 2853plusmn200b

2889plusmn202a 268plusmn042a 1003plusmn154b

Caribean 6507plusmn 175a - -402plusmn 098b

- 3874plusmn 570a

1824plusmn638b

-314plusmn084b 10148plusmn282a

Pepino Cohombro

3527plusmn405

- -2202plusmn117

- 3053plusmn185

2267plusmn119 -

13047plusmn4480

16640plusmn385

Tabla 4 Paraacutemetros fiacutesicos para cada variedad

Parte Variedad Diaacutemetro longitudinal (mm) (n=5) Diaacutemetro ecuatorial (mm)(n=5) Peso (g) (n=5)

Fruto entero

Cantaloupe

18414plusmn1389a

16226plusmn706a

212382plusmn25320a

Caribbean

16906plusmn1579b

13293plusmn653b

17571plusmn24932b

Pepino cohombro

23286plusmn1827

5404plusmn194

35368plusmn5416

11

Realizando el anaacutelisis fiacutesico quiacutemico de cada parte de la fruta (pulpa corteza semilla)

para cada variedad de meloacuten se encuentran diferencias significativas en las pulpas y las

otras partes de la fruta en aspectos fisicoquiacutemicos como pH cenizas brix y humedad

Con respecto a esta uacuteltima es el uacutenico aspecto que no presenta diferencia significativa

entre las pulpas (pgt005) obteniendo un valor alrededor del 93 en las dos variedades del

meloacuten este valor es superior al valor de literatura seguacuten (TACO2011) la humedad es del

91 El pH de la variedad Cantaloupe tiende a ser menos aacutecido que el pH de la variedad

Caribbean la pulpa y semillas respectivamente (Tabla 2) sin embargo en la corteza es

menos aacutecido que la variedad Caribbean Estos datos concuerdan con lo reportado por

Simandjuntak Barrett Wrolstad (1996) en donde afirma que el meloacuten puede estar en un

rango de pH que puede ir desde 619 a 687 en la variedad Cantaloupe y desde 565

hasta 643 en otro tipo de variedad como lo es la Honey Dew (en el caso de la pulpa)

Para los soacutelidos solubles totales se encuentra que en todas las partes del fruto la

variedad Cantaloupe tiene mayor cantidad de degBrix (Tabla 2) es decir que la variedad

Cantaloupe tiene un mayor porcentaje de azucares (lo que la hace maacutes dulce) aacutecidos y

otros materiales hidrosolubles a su vez se obtiene que la variedad Caribbean en su pulpa

tiene un porcentaje de acidez mayor al de la pulpa variedad Cantaloupe pero no es asiacute en

la corteza (Tabla 2) y tambieacuten el valor del Caribbean es superior al encontrado en la

literatura el cual es 010 en acidez titulable(expresada en aacutecido ciacutetrico) (Kohn et al

2015) Seguacuten la norma teacutecnica colombiana 5207 el contenido de solidos solubles del

meloacuten Cantaloupe debe estar en 7 degBrix (ICONTEC 2012) Comparado con este valor de

literatura todas las partes de las dos variedades son inferiores a este valor

La corteza y las semillas de la variedad Caribbean tienen una mayor cantidad de cenizas

que la variedad Cantaloupe Sin embargo la pulpa Cantaloupe dobla el contenido de

cenizas obtenidas en la variedad Caribbean Seguacuten (Bryan amp Warren 1985) la pulpa de

variedad Cantaloupe tiene entre 056 y 089 de cenizas siendo similar a lo reportado

en el presente estudio Por otra parte aunque no hay datos reportados de cenizas para la

variedad Caribean este es inferior a lo reportado para la variedad Cantaloupe y variedad

Honey Dew con un contenido de cenizas de entre 049 y 083(Simandjuntak Wrolstad

amp Barrett 1996)

Los aspectos reportados del pepino estaacuten en un pH de 57 a 6 un porcentaje de humedad

entre el 96 a 97 un rango de soacutelidos solubles totales del 32 al 34 degBrix y una acidez

titulable que deberiacutea encontrarse alrededor 004 al 006 (Cortez Martelo amp

Rodriguez 2011) Comparando estos valores con los obtenidos experimentalmente los

aspectos del pepino en las partes analizadas (pulpa y corteza) tienen valores inferiores en

el pH y valores superiores en porcentaje de humedad y solidos solubles La variabilidad

en los datos se puede atribuir a condiciones edafoclimaacuteticas o estado de madurez del

fruto como se observa en lo reportado por (Simandjuntak et al 1996)

Seguacuten la tabla 3 el iacutendice de color (IC) obtenido para la pulpa de las variedades de meloacuten

Cantaloupe y Caribbean ubica el color del meloacuten en una tonalidad naranja y naranja

paacutelido respectivamente Que al comparar con los datos reportados por la literatura el

iacutendice de color que va desde +2 hasta +20 estaacute ubicado en un rango de color naranja y

amarillo paacutelido la tabla usada para el anaacutelisis ubica el color del meloacuten en una tonalidad

entre Naranja (IC=2) y amarillo paacutelido (IC=20) (Vignoni et al 2006)En el caso del Pepino

(Cucumis Sativus L) el IC para la pulpa estaacuten entre (-40 a -20) relaciona colores que van

12

desde el azul-violeta a verde profundo y (-20 a -2) relaciona colores que van del verde

profundo al verde amarillento (Vignoni et al 2006) respectivamente Ademaacutes en lo

reportado en la literatura los colores del pepino se encuentran dentro de una escala de

grises con unos tonos ligeramente amarillos esta informacioacuten muestra que las variedades

utilizadas a lo largo de la experimentacioacuten se encuentran en los colores tradicionales para

cada variedad cumpliendo con los estaacutendares de calidad

En lo que respecta a los valores L a y b Se analiza que los valores encontrados en la

variedad Cantaloupe son superiores a los encontrados L473 a92 b197

Simandjuntak Barrett Wrolstad (1996) al no encontrar valores reportados para la

variedad Caribbean se decide comparar con los mismos valores anteriores del

Cantaloupe respecto a esta variedad se obtuvo valor superior en L a y b

Seguacuten la tabla 4 se encuentran diferencia significativa del meloacuten Cantaloupe respecto a

la Caribbean pgt005 ANOVA en los paraacutemetros fiacutesicos (peso diaacutemetro longitudinal y

diaacutemetro ecuatorial)

13

Efecto del tipo de extraccioacuten y pretratamiento de secado en el contenido de compuestos

bioactivos

Capacidad antioxidante meacutetodo DPPH

Fig 1 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Pulpas

Los resultados entre todas las variedades de pulpa se encuentran en un rango de

4443plusmn814 y 10743plusmn5709 micromol TE 100 g Lo cual supera lo reportado por (Ruiz-torralba

et al 2018) en el caso de los melones en el cual el valor de la pulpa de meloacuten

varCantaloupe es 586plusmn272 09 micromol TE 100 g y en el caso la pulpa del pepino 470plusmn11

micromolTE100g(TakamuraYamaguchiampTerao2002)

Comparando las muestras liofilizadas se encontroacute que tanto en la pulpa Caribean

Cantaloupe y Pepino no hubo un cambio significativo ANOVA (pgt005) al cambiar el tipo

de extraccioacuten Se esperaba un mayor rendimiento de extraccioacuten utilizando el equipo de

ultrasonido pero no fue asiacute tal vez se deba a que en extractos acuosos el ultrasonido

14

genera radicales libres (Makino Mossoba amp Riesz 1982) Estos radicales libres

reaccionan con los compuestos orgaacutenicos (como lo son los antioxidantes) y una gran

concentracioacuten de radicales libres logran que las sustancias hidrofoacutebicas reaccionen maacutes

raacutepido y se reporta que en los antioxidantes hay componente hidrofoacutebicos (Zargoosh

Ghayeb amp Aeineh 2013) lo que pueden afectar el rendimiento de la extraccioacuten por

ultrasonido

Respecto a las muestras frescas es posible que al haber congelado con nitroacutegeno liacutequido

(-34degC) se logre un aumento en la capacidad antioxidante Se han reportado resultados en

los cuales hacer un pretratamiento congelado mejora el rendimiento a la hora de extraer

antioxidante DPPH (Jiao Li Chang amp Xiao 2018) Adicionalmente en la pulpa fresca

Cantaloupe como en la pulpa Caribean la extraccioacuten asistida por ultrasonido dio mejores

rendimientos comparados con la extraccioacuten convencional (figura 1) Se encuentra en la

literatura que este meacutetodo de extraccioacuten no convencional ultrasonido genera en muchas

ocasiones mejores rendimientos que las extracciones por solventes o convencionales

Esto se debe a que la cavitacioacuten suele romper maacutes faacutecil las paredes de la matriz bioloacutegica

(Wen et al 2018) En el caso de la pulpa pepino no hubo diferencia significativa con los

tipos de extraccioacuten se sabe que un factor que afecta el rendimiento es el tipo de material

vegetal esto puede alterar eficiencia del ultrasonido(Vargas amp Azuola 2007)

Cortezas

Al haber poca informacioacuten respecto a las cortezas de los melones y pepinos se decide

compara su valor en la literatura con una buena fuente de antioxidante como lo es la

corteza del durazno que registra valores entre los 100 y 400 micromol TE 100 g seguacuten

(Stojanovic et al 2016) La corteza del Cantaloupe liofilizada y extraiacuteda

convencionalmente alcanzo la mayor capacidad antioxidante (220 micromol TE 100 g) Este

valor se encuentra en el rango hallado en la literatura por tanto se puede decir que es

una buena fuente antioxidante

Seguacuten la Figura 1 Se observa que se mantiene la tendencia que se presentoacute en los

resultados de las pulpas Por los efectos explicados anteriormente la extraccioacuten C+L tuvo

un mayor rendimiento frente a la del U+L Tambieacuten este fue el caso de las cortezas

Cantalaoupe y pepino mientras que para corteza caribean liofilizada no hubo diferencia

significativa entre los meacutetodos de extraccioacuten Del mismo modo en el pretratamiento fresco

hubo un comportamiento similar a las pulpas siguiendo la tendencia de que las U+F

tuviesen una mayor capacidad antioxidante que las C+F

Semillas

En la literatura no hay un valor como tal de semillas de meloacuten pero se encuentran de dos

especies de la cucurbitaacuteceas como lo son la sandiacutea y la calabaza estos son 431 micromol TE

100 g y 662 micromol TE 100 g (Yao et al 2019) La semilla Cantaloupe tuvo un contenido

de 68025 micromol TE 100 g y su similar caribean obtuvo 81 40 micromol TE 100 g ambos

valores son superiores a los encontrados en la literatura lo que puede indicar que el

meloacuten tiene un gran contenido de antioxidantes en sus semillas

Hubo cambios significativos entre el uso de la extraccioacuten convencional y ultrasonido en la

muestra liofilizada siendo la extraccioacuten convencional la de mejor rendimiento esto se da

por posibles cambios quiacutemicos como reacciones de absorcioacuten de aacutetomos de hidrogeno

15

que son generados por el ultrasonido (Makino et al 1982) En el caso de la muestra

fresca el ultrasonido resulta con un rendimiento mayor que la extraccioacuten fresca

convencional tal como se evidencio para pulpa y corteza

FRAP

Fig 2 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Se encontroacute valores en la literatura de pulpa corteza y semillas del meloacuten Cantaloupe de

240plusmn006 520plusmn007 y 310plusmn013 micromol de Trolox 100 g respectivamente (Sanchez amp

Anzola 2013) Mientras que los valores de pepino no fueron encontrados por tanto se

hizo la comparacioacuten con los del meloacuten Analizando la figura 2 se nota un aumento

significativo (pgt005) en casi todas las pulpas corteza y semilla expuestas a una

16

extraccioacuten convencional-liofilizada con respecto al ultrasonido liofilizado se sabe que

hubo una posible degradacioacuten de antioxidante por la presencia de radicales libre

disminuyendo asiacute el rendimiento en la extraccioacuten (Makino et al 1982) La uacutenica parte que

no presenta este fenoacutemeno es la semilla Caribean la cual no evidencioacute ninguacuten cambio

significativo en el tipo de extraccioacuten para la muestra liofilizada

En el pretratamiento fresco el rendimiento de la capacidad antioxidante en el ultrasonido

se vio afectado negativamente ya que en algunos tipos de antioxidante no hay efecto

positivo congelando con nitroacutegeno liacutequido como concluyen (Ester Odges Eyer amp Unro

2004) Mostrando asiacute diferencia significativa con la extraccioacuten convencional en la pulpa

Caribean Cantaloupe corteza Cantaloupe y corteza pepino En las demaacutes partes-

variedad no hubo cambio significativo entre el tipo de extraccioacuten

17

POLIFENOLES

Fig 3 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

PULPAS

En la figura 3 se puede observar que en las tres variedades estudiadas se obtienen

concentraciones mayores a 11 mg aacutecido gaacutelico 100g cuando se somete la muestra a un

pretratamiento de liofilizacioacuten y se realiza la extraccioacuten asistida por ultrasonido siendo la

semilla Caribbean la de mayor concentracioacuten con un rendimiento de 4761 mg de aacutecido

gaacutelico 100g Seguacuten (Ellong et al 2015) la concentracioacuten de polifenoles totales en la

pulpa de pepino es de 117plusmn075 mg de aacutecido gaacutelico100g un valor similar al que se

obtuvo El ultrasonido liofilizado seguacuten la figura 3 muestra un mejor rendimiento que la

extraccioacuten convencional liofilizada posiblemente se deba a que la cavitacioacuten en forma de

burbuja tuvo efectos en la matriz bioloacutegica logrando asiacute que las paredes celulares se

18

rompieran y hubiese una liberacioacuten maacutes grande de antioxidantes de las partes elevando

el rendimiento de estas extracciones (Wen et al 2018) Este comportamiento es

esperado ya que algunos autores como (Ilghami Ghanbarzadeh amp Hamishehkar 2015)

reportan mejores rendimientos del ultrasonido extrayendo polifenoles

El mismo efecto ocurrioacute en las muestras frescas lo cual sugiere que el rendimiento de la

extraccioacuten de tipo ultrasonido en polifenoles mejora sin importar que pretratamiento se

utilice

CORTEZA

Como muestra la figura 3 en el caso de las cortezas de las tres variedades la que se

destaca es la corteza del meloacuten Cantaloupe por su alto contenido de polifenoles con una

concentracioacuten mayor a 25 mg de aacutecido gaacutelico 100 g Seguacuten (Brito 2017) la

concentracioacuten en mg de aacutecido gaacutelico 100g en la corteza de Cantaloupe es de 349plusmn19

por lo tanto se obtuvo un valor inferior al encontrado en la literatura

SEMILLAS

Seguacuten(Racine amp Robertet 1981) la concentracioacuten de polifenoles en las semillas

Caribbean es de 80 mg de aacutecido gaacutelico 100g este dato es mayor que el obtenido en el

presente estudio tanto para la Semilla Caribean como la Cantaloupe

En teacuterminos generales se encontroacute un patroacuten en los datos de polifenoles en la cual los

extractos expuestos tanto a los pretratamientos de liofilizacioacuten y fresco obtuvieron un

mejor rendimiento en la extraccioacuten de ultrasonido Diferente a lo evidenciado en la

capacidad antioxidante DPPH y FRAP en el anaacutelisis de esta prueba se discutioacute que una

gran cantidad de radicales libres aumentan reacciones que bajan el rendimiento de la

extraccioacuten

19

VITAMINA C

Fig 4 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Para el anaacutelisis de la vitamina C se comparoacute todas las partes con los valores de la pulpa

ya que no se encontraron datos de las cortezas y semillas para comparar En la pulpa

Cantaloupe se reportoacute un menor valor al encontrado en la literatura 432plusmn57 (Laur amp

Tian 2011) Caso contrario ocurrioacute con la pulpa variedad Caribean porqueacute fue mayor al

encontrado en la literatura del Cantaloupe La pulpa del pepino reportoacute un valor mayor en

la cantidad de vitamina C Obteniendo en promedio 3078plusmn111 que es mucho mayor al

valor reportado de 55-104 mg100 g seguacuten Zmian Ci Ogoacuterku amp Ym (2013)

Seguacuten la figura 4 encontramos que en las cortezas no hubo influencia significativa entre el

tipo de extraccioacuten que se usoacute tanto para el pretratamiento fresco como para el liofilizado

En las pulpas frescas de los melones si hubo cambios el ultrasonido bajoacute su rendimiento

respecto a la extraccioacuten convencional tanto para la variedad Caribean como para la

Cantaloupe Se ha encontrado que el pretratamiento congelado no afecta en algunos

20

antioxidantes como concluyen (Ester et al 2004) En la pulpa pepino no se generoacute un

cambio entre usar ultrasonido o el meacutetodo convencional

La semilla Cantaloupe liofilizada tuvo un rendimiento parecido tanto en la extraccioacuten U+L

como en la C+L no logrando una diferencia significativa ANOVA (pgt005) Mientras que en

las semillas Caribean liofilizadas se logroacute un mejor rendimiento en la extraccioacuten

ultrasonido a causa del fenoacutemeno de la cavitacioacuten (Vargas amp Azuola 2007)

TABLA 3 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES (Pulpa)

Variedad Vitamina C

(mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100 g)

DPPH (Micromol de Trolox100 g)

POLIFENOLES (mgAcido

Galico100g)

ACEPTABILIDAD

Melon Cantaloupe

3302plusmn33 159933plusmn6291

8124plusmn1664

583plusmn269

674

Melon Caribean

3506plusmn49 136957plusmn2564

8172plusmn1476

635plusmn253

631

Pepino Cohombro

3077plusmn11 130913plusmn7456

6525plusmn1677

479plusmn362

666

TABLA 4 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES RESIDUOS (Corteza y

Semillas)

Variedad Vitamina C (mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100

g)

DPPH (Micromol

de Trolox100

g)

POLIFENOLES (mgAacutecido

Galico100g)

Corteza Cantaloupe

3105plusmn148 180387plusmn10286

9745plusmn1728

1699plusmn631

Corteza Caribbean

3215plusmn091 181815plusmn13008

9267plusmn2474

2198plusmn706

Corteza Cohombro

3073plusmn080 145593plusmn9532

5451plusmn1673

797plusmn062

Semillas Cantaloupe

3964plusmn531

18480091plusmn260

6802plusmn860

3384plusmn265

Semillas Caribbean

4180plusmn1625

195830plusmn8334

8861plusmn1128

2840plusmn755

21

TABLA 5 AUMENTO O DISMINUCIOacuteN EXTRACCIOacuteN ULTRASONIDO

Parte ndash Variedad

U+L DPPH

()

U+F DPPH

()

U+L FRAP

()

U+F FRAP

()

U+L VITAMINA C

()

U+F VITAMINA C

()

U+L POLIFENOLES

()

U+F POLIFENOLES

()

Pulpa Caribbean

-946 1877 -3169 -2067 -874 -1645 6687 979

Pulpa Cantaloupe

-867 105 -5479 -1141 -1523 -1728 5272 3455

Pulpa Pepino -1929 -96 -446 790 -101 -714 6424 185

Corteza Caribbean

1070 531 -2264 799 431 105 4615 5101

Corteza Cantaloupe

-3102 284 -2106 -2277 050 110 4517 2354

Corteza Pepino -1811 3285 -157 -4010 570 025 5410 1426

Semilla Caribbean

2715 3824 -220 1143 010 2180 1191 7640

Semilla Cantaloupe

-1132 1396 368 -712 012 011 1634 6688

Rendimientos calculados contra la extraccioacuten convencional

22

Con las tablas 3 y 4 se puede observar que los resultados maacutes bajos tanto en DPPH

FRAP polifenoles y vitamina c se presentan en el pepino cohombro ya sea en corteza

para DPPH y vitamina c o en el caso de FRAP y polifenoles la pulpa de este Mientras

que la semilla Caribbean reporta la mayor capacidad antioxidante en vitamina c y FRAP

la semilla Cantaloupe y la corteza Cantaloupe en polifenoles y DPPH respectivamente

Estos resultados permiten afirmar que las partes residuos se destacan como las que maacutes

capacidad antioxidante tienen tanto en meloacuten como en pepino

En la tabla 5 se destaca la buena actuacioacuten del ultrasonido en la extraccioacuten de polifenoles

tanto en el pretratamiento liofilizado como en el fresco Alcanzando rendimientos hasta del

7640 con respecto a la extraccioacuten convencional Y una baja de rendimiento en la

extraccioacuten ultrasonido para las pruebas de DPPH y FRAP de un 30 en comparacioacuten al

uso de extraccioacuten usando solvente En vitamina C hay aumentos desde 011 hasta 570

en el rendimiento en las cortezas y semillas en ambos pretratamientos pero en las

pulpas hay rendimientos inferiores del 1728 a la extraccioacuten convencional

CONCLUSIONES

Se puede concluir que realizando una extraccioacuten asistida por ultrasonido acompantildeada de

un pretratamiento de liofilizacioacuten se logroacute obtener extractos con un mayor contenido de

polifenoles y vitamina C en las semillas del meloacuten var Caribbean Adicionalmente se

analiza que los efectos del ultrasonido cambian seguacuten el ensayo obteniendo asiacute mejores

rendimientos en Vitamina C y polifenoles pero en ensayos como el DPPH y el FRAP se

evidencioacute una disminucioacuten en su rendimiento

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Page 7: CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES CUCURBITÁCEAS PARA LA

7

destilada Finalmente se midioacute la absorbancia a 540 nm en el espectrofotoacutemetro

(Evolution 300 Thermo Scientific Matlock Inglaterra) y se comparoacute con una curva de

calibracion de Aacutecido Ascoacuterbico (R2 = 09994 entre 011 y 113 mM) usando como blanco

aacutecido oxaacutelico 015 (pv) sometido al meacutetodo (Bernal de Ramiacuterez 1998)

c) Determinacioacuten de la capacidad reductora ensayo DPPH

Esta determinacioacuten se realizoacute por triplicado con base en el meacutetodo descrito por Brand-

Williams Cuvelier amp Berset (1995) En un tubo Eppendorf se mezclaron 75 microL de extracto

puro con 1425 microL de reactivo DPPH (629 x 10-5 M en etanol 96 (vv)) Posteriormente

esta solucioacuten se homogenizoacute en un agitador tipo Vortex y se incuboacute a 37degC durante 1 h en

la oscuridad Consiguientemente se midioacute la absorbancia a 515 nm en el

espectrofotoacutemetro (Evolution 300 Thermo Scientific Matlock Inglaterra) y se comparoacute con

una curva de calibracioacuten de Trolox (R2 = 09947 entre 010 y 060 mM) Empleando como

blanco etanol 96 (vv) y celdas UV de 15-3 mL de capacidad de material polietileno

(Brand-Williams Cuvelier amp Berset 1995)

d) Determinacioacuten de polifenoles totales por el meacutetodo de Folin-Ciocalteu

Este ensayo se efectuoacute por triplicado siguiendo el meacutetodo descrito por Singleton Orthofer

amp Lamuela-Raventoacute (2007) Se tomoacute 100 microL de muestra y se mezcloacute con 200 microL del

reactivo Folin-Ciocalteu 10 (vv) posteriormente se homogenizoacute en un agitador tipo

Vortex consecutivamente se le agregoacute a la mezcla 800 microL de Na2CO3 700 mM

Posteriormente se incubo a temperatura ambiente por 2 h al cabo de las 2 horas se midioacute

la absorbancia a 765 nm en el espectrofotoacutemetro (Evolution 300 Thermo Scientific

Matlock Inglaterra) y se comparoacute con una curva de calibracioacuten de aacutecido gaacutelico 25 mM (R2

= 09909 entre 0050 y 10 mM) Empleando como blanco metanol 95 (vv) y celdas UV

de 15-3 mL de capacidad de material polietileno

- Anaacutelisis estadiacutestico

Se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico utilizando como meacutetodo de anaacutelisis el ANOVA de una

viacutea para los datos obtenidos en el anaacutelisis sensorial y anaacutelisis fisicoquiacutemico y un ANOVA

de dos viacuteas para los datos obtenidos en el anaacutelisis de la capacidad antioxidante vitamina

C y polifenoles con el fin de identificar diferencias entre las muestras Posteriormente a

estos resultados se les realizoacute un test de Tukey con el propoacutesito de identificar diferencias

significativas Para realizar estas pruebas estadiacutesticas se usoacute el software SigmaPlot 140

Los resultados estaacuten expresados como media plusmn desviacioacuten estaacutendar (a-b) Letras iguales

en la misma columna de la misma parte significa que no hay diferencia significativa en

Test de Tukey (Plt0050)

8

Resultados y discusioacuten

- Anaacutelisis sensorial

Tabla 1 Media y desviacioacuten de las caracteriacutesticas organoleacutepticas para cada variedad

Variedad Apariencia Aroma Sabor Textura

Caribbean 641plusmn238a 643plusmn245a 615plusmn230a 625plusmn221a

Cantaloupe 694plusmn215a 721plusmn171a 680plusmn207a 601plusmn215a

Pepino 676plusmn177 652plusmn214 623plusmn205 713plusmn172

(a-a) Letras iguales en la misma columna hacen referencia a que no existe diferencia significativa

Figura 1 Comparacioacuten de las caracteriacutesticas sensoriales de cada variedad por medio de un diagrama radar

(--) Cantaloupe (- -) Pepino (--) Caribbean

Seguacuten la tabla 1 el promedio general de aceptabilidad para el meloacuten Cantaloupe meloacuten

Caribbean y el pepino fue 674plusmn051 631plusmn013 y 666plusmn038 respectivamente mostrando

que el grado de aceptacioacuten en las tres variedades estaacute por encima de 6

En la figura 1 se puede observar que aspectos como la apariencia el sabor y el aroma de

las dos variedades de meloacuten no difieren significativamente

-ANAacuteLISIS FISICOQUIacuteMICO

Apariencia

Aroma

Sabor

Textura

50 55 60 65 70 75

9

Tabla 2 Caracteriacutesticas fisicoquiacutemicas para dos variedades de meloacuten y una de pepino Parte

Variedad pH (n=10) Valor Teoacuterico

pH Humedad () (n=5)

Valor Teoacuterico Humedad

()

Cenizas () (n=3)

Valor Teoacuterico Cenizas

()

Soacutelidos Solubles totales (degBrix) (n=10)

Valor Teoacuterico Solidos Solubles (degBrix)

Acidez

() (n=10)

Valor

teoacuterico Acidez

()

Pulpa Cantaloupe 532plusmn077a

619- 687 (Simandjuntak Barrett

Wrolstad1996)

9204plusmn047a

91 (TACO2011)

0658plusmn00045a

056-089 (Bryan amp Warren 1985)

615plusmn094a

7deg

(ICONTEC 2012)

005plusmn003b

010 (Kohn et al 2015)

Caribbean 493plusmn074b

619- 687 (Simandjuntak Barrett

Wrolstad 1996)

9278plusmn024a

91

(TACO2011)

0311plusmn00048b

056-089 (Bryan amp Warren 1985)

398plusmn081b

7deg (ICONTEC

2012)

020plusmn001a

010 (Kohn et al 2015)

Pepino Cohombro

446plusmn052

335plusmn005 (McMurtrie

Johanningsmeier2017)

9565plusmn040

-

0443plusmn0025

-

446plusmn052

-

012plusmn001

-

Corteza Cantaloupe 544plusmn155b

-

8766plusmn291b

-

0638plusmn0028b

-

465plusmn031a

-

011plusmn00029

a

-

Caribbean 648plusmn044a

-

9117plusmn202a

-

112plusmn00069a

-

352plusmn030b

-

004plusmn00053

b

-

Pepino Cohombro

412plusmn129

-

9229plusmn070

-

0333plusmn00076

-

442plusmn086

-

016plusmn0048

-

Semilla

Cantaloupe 555plusmn005b

-

4122plusmn291b

-

1907plusmn00069b

-

654plusmn000

69a

-

NA

-

Caribbean 654plusmn017a

-

5264plusmn202a

-

260plusmn0013a

-

513plusmn001

3b

-

NA

-

Acidez estaacute reportada en mm de aacutecido ciacutetrico NANO APLICA

10

Tabla 3 Paraacutemetros colorimeacutetricos para cada variedad

Parte Variedad L (n=20)

Valor Teoacuterico

L

a (n=20)

Valor Teoacuterico

a

b (n=20)

Valor Teoacuterico

b

Croma

Iacutendice de

color

Valor teoacuterico Iacutendice

de Color

Aacutengulo Hue

(deg)

Pulpa

Cantaloupe 5962plusmn370b

473

(Simandjuntak Barrett

Wrolstad1996)

2068plusmn329a

92 4770plusmn385a

5236plusmn452a 735plusmn096a 2338plusmn241a

Caribean 7173plusmn408a

473 (Simandjuntak

Barrett Wrolstad1996)

9942plusmn484b 92 3874plusmn570b

4015plusmn653b 344plusmn142b 1436plusmn496b

Pepino Cohombro

7385plusmn591

- -

12892plusmn070

- 3053plusmn185

3314plusmn196 -575plusmn048 11285plusmn046

Corteza

Cantaloupe 6633plusmn214a

- 5035plusmn074a

- 2853plusmn200b

2889plusmn202a 268plusmn042a 1003plusmn154b

Caribean 6507plusmn 175a - -402plusmn 098b

- 3874plusmn 570a

1824plusmn638b

-314plusmn084b 10148plusmn282a

Pepino Cohombro

3527plusmn405

- -2202plusmn117

- 3053plusmn185

2267plusmn119 -

13047plusmn4480

16640plusmn385

Tabla 4 Paraacutemetros fiacutesicos para cada variedad

Parte Variedad Diaacutemetro longitudinal (mm) (n=5) Diaacutemetro ecuatorial (mm)(n=5) Peso (g) (n=5)

Fruto entero

Cantaloupe

18414plusmn1389a

16226plusmn706a

212382plusmn25320a

Caribbean

16906plusmn1579b

13293plusmn653b

17571plusmn24932b

Pepino cohombro

23286plusmn1827

5404plusmn194

35368plusmn5416

11

Realizando el anaacutelisis fiacutesico quiacutemico de cada parte de la fruta (pulpa corteza semilla)

para cada variedad de meloacuten se encuentran diferencias significativas en las pulpas y las

otras partes de la fruta en aspectos fisicoquiacutemicos como pH cenizas brix y humedad

Con respecto a esta uacuteltima es el uacutenico aspecto que no presenta diferencia significativa

entre las pulpas (pgt005) obteniendo un valor alrededor del 93 en las dos variedades del

meloacuten este valor es superior al valor de literatura seguacuten (TACO2011) la humedad es del

91 El pH de la variedad Cantaloupe tiende a ser menos aacutecido que el pH de la variedad

Caribbean la pulpa y semillas respectivamente (Tabla 2) sin embargo en la corteza es

menos aacutecido que la variedad Caribbean Estos datos concuerdan con lo reportado por

Simandjuntak Barrett Wrolstad (1996) en donde afirma que el meloacuten puede estar en un

rango de pH que puede ir desde 619 a 687 en la variedad Cantaloupe y desde 565

hasta 643 en otro tipo de variedad como lo es la Honey Dew (en el caso de la pulpa)

Para los soacutelidos solubles totales se encuentra que en todas las partes del fruto la

variedad Cantaloupe tiene mayor cantidad de degBrix (Tabla 2) es decir que la variedad

Cantaloupe tiene un mayor porcentaje de azucares (lo que la hace maacutes dulce) aacutecidos y

otros materiales hidrosolubles a su vez se obtiene que la variedad Caribbean en su pulpa

tiene un porcentaje de acidez mayor al de la pulpa variedad Cantaloupe pero no es asiacute en

la corteza (Tabla 2) y tambieacuten el valor del Caribbean es superior al encontrado en la

literatura el cual es 010 en acidez titulable(expresada en aacutecido ciacutetrico) (Kohn et al

2015) Seguacuten la norma teacutecnica colombiana 5207 el contenido de solidos solubles del

meloacuten Cantaloupe debe estar en 7 degBrix (ICONTEC 2012) Comparado con este valor de

literatura todas las partes de las dos variedades son inferiores a este valor

La corteza y las semillas de la variedad Caribbean tienen una mayor cantidad de cenizas

que la variedad Cantaloupe Sin embargo la pulpa Cantaloupe dobla el contenido de

cenizas obtenidas en la variedad Caribbean Seguacuten (Bryan amp Warren 1985) la pulpa de

variedad Cantaloupe tiene entre 056 y 089 de cenizas siendo similar a lo reportado

en el presente estudio Por otra parte aunque no hay datos reportados de cenizas para la

variedad Caribean este es inferior a lo reportado para la variedad Cantaloupe y variedad

Honey Dew con un contenido de cenizas de entre 049 y 083(Simandjuntak Wrolstad

amp Barrett 1996)

Los aspectos reportados del pepino estaacuten en un pH de 57 a 6 un porcentaje de humedad

entre el 96 a 97 un rango de soacutelidos solubles totales del 32 al 34 degBrix y una acidez

titulable que deberiacutea encontrarse alrededor 004 al 006 (Cortez Martelo amp

Rodriguez 2011) Comparando estos valores con los obtenidos experimentalmente los

aspectos del pepino en las partes analizadas (pulpa y corteza) tienen valores inferiores en

el pH y valores superiores en porcentaje de humedad y solidos solubles La variabilidad

en los datos se puede atribuir a condiciones edafoclimaacuteticas o estado de madurez del

fruto como se observa en lo reportado por (Simandjuntak et al 1996)

Seguacuten la tabla 3 el iacutendice de color (IC) obtenido para la pulpa de las variedades de meloacuten

Cantaloupe y Caribbean ubica el color del meloacuten en una tonalidad naranja y naranja

paacutelido respectivamente Que al comparar con los datos reportados por la literatura el

iacutendice de color que va desde +2 hasta +20 estaacute ubicado en un rango de color naranja y

amarillo paacutelido la tabla usada para el anaacutelisis ubica el color del meloacuten en una tonalidad

entre Naranja (IC=2) y amarillo paacutelido (IC=20) (Vignoni et al 2006)En el caso del Pepino

(Cucumis Sativus L) el IC para la pulpa estaacuten entre (-40 a -20) relaciona colores que van

12

desde el azul-violeta a verde profundo y (-20 a -2) relaciona colores que van del verde

profundo al verde amarillento (Vignoni et al 2006) respectivamente Ademaacutes en lo

reportado en la literatura los colores del pepino se encuentran dentro de una escala de

grises con unos tonos ligeramente amarillos esta informacioacuten muestra que las variedades

utilizadas a lo largo de la experimentacioacuten se encuentran en los colores tradicionales para

cada variedad cumpliendo con los estaacutendares de calidad

En lo que respecta a los valores L a y b Se analiza que los valores encontrados en la

variedad Cantaloupe son superiores a los encontrados L473 a92 b197

Simandjuntak Barrett Wrolstad (1996) al no encontrar valores reportados para la

variedad Caribbean se decide comparar con los mismos valores anteriores del

Cantaloupe respecto a esta variedad se obtuvo valor superior en L a y b

Seguacuten la tabla 4 se encuentran diferencia significativa del meloacuten Cantaloupe respecto a

la Caribbean pgt005 ANOVA en los paraacutemetros fiacutesicos (peso diaacutemetro longitudinal y

diaacutemetro ecuatorial)

13

Efecto del tipo de extraccioacuten y pretratamiento de secado en el contenido de compuestos

bioactivos

Capacidad antioxidante meacutetodo DPPH

Fig 1 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Pulpas

Los resultados entre todas las variedades de pulpa se encuentran en un rango de

4443plusmn814 y 10743plusmn5709 micromol TE 100 g Lo cual supera lo reportado por (Ruiz-torralba

et al 2018) en el caso de los melones en el cual el valor de la pulpa de meloacuten

varCantaloupe es 586plusmn272 09 micromol TE 100 g y en el caso la pulpa del pepino 470plusmn11

micromolTE100g(TakamuraYamaguchiampTerao2002)

Comparando las muestras liofilizadas se encontroacute que tanto en la pulpa Caribean

Cantaloupe y Pepino no hubo un cambio significativo ANOVA (pgt005) al cambiar el tipo

de extraccioacuten Se esperaba un mayor rendimiento de extraccioacuten utilizando el equipo de

ultrasonido pero no fue asiacute tal vez se deba a que en extractos acuosos el ultrasonido

14

genera radicales libres (Makino Mossoba amp Riesz 1982) Estos radicales libres

reaccionan con los compuestos orgaacutenicos (como lo son los antioxidantes) y una gran

concentracioacuten de radicales libres logran que las sustancias hidrofoacutebicas reaccionen maacutes

raacutepido y se reporta que en los antioxidantes hay componente hidrofoacutebicos (Zargoosh

Ghayeb amp Aeineh 2013) lo que pueden afectar el rendimiento de la extraccioacuten por

ultrasonido

Respecto a las muestras frescas es posible que al haber congelado con nitroacutegeno liacutequido

(-34degC) se logre un aumento en la capacidad antioxidante Se han reportado resultados en

los cuales hacer un pretratamiento congelado mejora el rendimiento a la hora de extraer

antioxidante DPPH (Jiao Li Chang amp Xiao 2018) Adicionalmente en la pulpa fresca

Cantaloupe como en la pulpa Caribean la extraccioacuten asistida por ultrasonido dio mejores

rendimientos comparados con la extraccioacuten convencional (figura 1) Se encuentra en la

literatura que este meacutetodo de extraccioacuten no convencional ultrasonido genera en muchas

ocasiones mejores rendimientos que las extracciones por solventes o convencionales

Esto se debe a que la cavitacioacuten suele romper maacutes faacutecil las paredes de la matriz bioloacutegica

(Wen et al 2018) En el caso de la pulpa pepino no hubo diferencia significativa con los

tipos de extraccioacuten se sabe que un factor que afecta el rendimiento es el tipo de material

vegetal esto puede alterar eficiencia del ultrasonido(Vargas amp Azuola 2007)

Cortezas

Al haber poca informacioacuten respecto a las cortezas de los melones y pepinos se decide

compara su valor en la literatura con una buena fuente de antioxidante como lo es la

corteza del durazno que registra valores entre los 100 y 400 micromol TE 100 g seguacuten

(Stojanovic et al 2016) La corteza del Cantaloupe liofilizada y extraiacuteda

convencionalmente alcanzo la mayor capacidad antioxidante (220 micromol TE 100 g) Este

valor se encuentra en el rango hallado en la literatura por tanto se puede decir que es

una buena fuente antioxidante

Seguacuten la Figura 1 Se observa que se mantiene la tendencia que se presentoacute en los

resultados de las pulpas Por los efectos explicados anteriormente la extraccioacuten C+L tuvo

un mayor rendimiento frente a la del U+L Tambieacuten este fue el caso de las cortezas

Cantalaoupe y pepino mientras que para corteza caribean liofilizada no hubo diferencia

significativa entre los meacutetodos de extraccioacuten Del mismo modo en el pretratamiento fresco

hubo un comportamiento similar a las pulpas siguiendo la tendencia de que las U+F

tuviesen una mayor capacidad antioxidante que las C+F

Semillas

En la literatura no hay un valor como tal de semillas de meloacuten pero se encuentran de dos

especies de la cucurbitaacuteceas como lo son la sandiacutea y la calabaza estos son 431 micromol TE

100 g y 662 micromol TE 100 g (Yao et al 2019) La semilla Cantaloupe tuvo un contenido

de 68025 micromol TE 100 g y su similar caribean obtuvo 81 40 micromol TE 100 g ambos

valores son superiores a los encontrados en la literatura lo que puede indicar que el

meloacuten tiene un gran contenido de antioxidantes en sus semillas

Hubo cambios significativos entre el uso de la extraccioacuten convencional y ultrasonido en la

muestra liofilizada siendo la extraccioacuten convencional la de mejor rendimiento esto se da

por posibles cambios quiacutemicos como reacciones de absorcioacuten de aacutetomos de hidrogeno

15

que son generados por el ultrasonido (Makino et al 1982) En el caso de la muestra

fresca el ultrasonido resulta con un rendimiento mayor que la extraccioacuten fresca

convencional tal como se evidencio para pulpa y corteza

FRAP

Fig 2 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Se encontroacute valores en la literatura de pulpa corteza y semillas del meloacuten Cantaloupe de

240plusmn006 520plusmn007 y 310plusmn013 micromol de Trolox 100 g respectivamente (Sanchez amp

Anzola 2013) Mientras que los valores de pepino no fueron encontrados por tanto se

hizo la comparacioacuten con los del meloacuten Analizando la figura 2 se nota un aumento

significativo (pgt005) en casi todas las pulpas corteza y semilla expuestas a una

16

extraccioacuten convencional-liofilizada con respecto al ultrasonido liofilizado se sabe que

hubo una posible degradacioacuten de antioxidante por la presencia de radicales libre

disminuyendo asiacute el rendimiento en la extraccioacuten (Makino et al 1982) La uacutenica parte que

no presenta este fenoacutemeno es la semilla Caribean la cual no evidencioacute ninguacuten cambio

significativo en el tipo de extraccioacuten para la muestra liofilizada

En el pretratamiento fresco el rendimiento de la capacidad antioxidante en el ultrasonido

se vio afectado negativamente ya que en algunos tipos de antioxidante no hay efecto

positivo congelando con nitroacutegeno liacutequido como concluyen (Ester Odges Eyer amp Unro

2004) Mostrando asiacute diferencia significativa con la extraccioacuten convencional en la pulpa

Caribean Cantaloupe corteza Cantaloupe y corteza pepino En las demaacutes partes-

variedad no hubo cambio significativo entre el tipo de extraccioacuten

17

POLIFENOLES

Fig 3 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

PULPAS

En la figura 3 se puede observar que en las tres variedades estudiadas se obtienen

concentraciones mayores a 11 mg aacutecido gaacutelico 100g cuando se somete la muestra a un

pretratamiento de liofilizacioacuten y se realiza la extraccioacuten asistida por ultrasonido siendo la

semilla Caribbean la de mayor concentracioacuten con un rendimiento de 4761 mg de aacutecido

gaacutelico 100g Seguacuten (Ellong et al 2015) la concentracioacuten de polifenoles totales en la

pulpa de pepino es de 117plusmn075 mg de aacutecido gaacutelico100g un valor similar al que se

obtuvo El ultrasonido liofilizado seguacuten la figura 3 muestra un mejor rendimiento que la

extraccioacuten convencional liofilizada posiblemente se deba a que la cavitacioacuten en forma de

burbuja tuvo efectos en la matriz bioloacutegica logrando asiacute que las paredes celulares se

18

rompieran y hubiese una liberacioacuten maacutes grande de antioxidantes de las partes elevando

el rendimiento de estas extracciones (Wen et al 2018) Este comportamiento es

esperado ya que algunos autores como (Ilghami Ghanbarzadeh amp Hamishehkar 2015)

reportan mejores rendimientos del ultrasonido extrayendo polifenoles

El mismo efecto ocurrioacute en las muestras frescas lo cual sugiere que el rendimiento de la

extraccioacuten de tipo ultrasonido en polifenoles mejora sin importar que pretratamiento se

utilice

CORTEZA

Como muestra la figura 3 en el caso de las cortezas de las tres variedades la que se

destaca es la corteza del meloacuten Cantaloupe por su alto contenido de polifenoles con una

concentracioacuten mayor a 25 mg de aacutecido gaacutelico 100 g Seguacuten (Brito 2017) la

concentracioacuten en mg de aacutecido gaacutelico 100g en la corteza de Cantaloupe es de 349plusmn19

por lo tanto se obtuvo un valor inferior al encontrado en la literatura

SEMILLAS

Seguacuten(Racine amp Robertet 1981) la concentracioacuten de polifenoles en las semillas

Caribbean es de 80 mg de aacutecido gaacutelico 100g este dato es mayor que el obtenido en el

presente estudio tanto para la Semilla Caribean como la Cantaloupe

En teacuterminos generales se encontroacute un patroacuten en los datos de polifenoles en la cual los

extractos expuestos tanto a los pretratamientos de liofilizacioacuten y fresco obtuvieron un

mejor rendimiento en la extraccioacuten de ultrasonido Diferente a lo evidenciado en la

capacidad antioxidante DPPH y FRAP en el anaacutelisis de esta prueba se discutioacute que una

gran cantidad de radicales libres aumentan reacciones que bajan el rendimiento de la

extraccioacuten

19

VITAMINA C

Fig 4 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Para el anaacutelisis de la vitamina C se comparoacute todas las partes con los valores de la pulpa

ya que no se encontraron datos de las cortezas y semillas para comparar En la pulpa

Cantaloupe se reportoacute un menor valor al encontrado en la literatura 432plusmn57 (Laur amp

Tian 2011) Caso contrario ocurrioacute con la pulpa variedad Caribean porqueacute fue mayor al

encontrado en la literatura del Cantaloupe La pulpa del pepino reportoacute un valor mayor en

la cantidad de vitamina C Obteniendo en promedio 3078plusmn111 que es mucho mayor al

valor reportado de 55-104 mg100 g seguacuten Zmian Ci Ogoacuterku amp Ym (2013)

Seguacuten la figura 4 encontramos que en las cortezas no hubo influencia significativa entre el

tipo de extraccioacuten que se usoacute tanto para el pretratamiento fresco como para el liofilizado

En las pulpas frescas de los melones si hubo cambios el ultrasonido bajoacute su rendimiento

respecto a la extraccioacuten convencional tanto para la variedad Caribean como para la

Cantaloupe Se ha encontrado que el pretratamiento congelado no afecta en algunos

20

antioxidantes como concluyen (Ester et al 2004) En la pulpa pepino no se generoacute un

cambio entre usar ultrasonido o el meacutetodo convencional

La semilla Cantaloupe liofilizada tuvo un rendimiento parecido tanto en la extraccioacuten U+L

como en la C+L no logrando una diferencia significativa ANOVA (pgt005) Mientras que en

las semillas Caribean liofilizadas se logroacute un mejor rendimiento en la extraccioacuten

ultrasonido a causa del fenoacutemeno de la cavitacioacuten (Vargas amp Azuola 2007)

TABLA 3 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES (Pulpa)

Variedad Vitamina C

(mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100 g)

DPPH (Micromol de Trolox100 g)

POLIFENOLES (mgAcido

Galico100g)

ACEPTABILIDAD

Melon Cantaloupe

3302plusmn33 159933plusmn6291

8124plusmn1664

583plusmn269

674

Melon Caribean

3506plusmn49 136957plusmn2564

8172plusmn1476

635plusmn253

631

Pepino Cohombro

3077plusmn11 130913plusmn7456

6525plusmn1677

479plusmn362

666

TABLA 4 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES RESIDUOS (Corteza y

Semillas)

Variedad Vitamina C (mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100

g)

DPPH (Micromol

de Trolox100

g)

POLIFENOLES (mgAacutecido

Galico100g)

Corteza Cantaloupe

3105plusmn148 180387plusmn10286

9745plusmn1728

1699plusmn631

Corteza Caribbean

3215plusmn091 181815plusmn13008

9267plusmn2474

2198plusmn706

Corteza Cohombro

3073plusmn080 145593plusmn9532

5451plusmn1673

797plusmn062

Semillas Cantaloupe

3964plusmn531

18480091plusmn260

6802plusmn860

3384plusmn265

Semillas Caribbean

4180plusmn1625

195830plusmn8334

8861plusmn1128

2840plusmn755

21

TABLA 5 AUMENTO O DISMINUCIOacuteN EXTRACCIOacuteN ULTRASONIDO

Parte ndash Variedad

U+L DPPH

()

U+F DPPH

()

U+L FRAP

()

U+F FRAP

()

U+L VITAMINA C

()

U+F VITAMINA C

()

U+L POLIFENOLES

()

U+F POLIFENOLES

()

Pulpa Caribbean

-946 1877 -3169 -2067 -874 -1645 6687 979

Pulpa Cantaloupe

-867 105 -5479 -1141 -1523 -1728 5272 3455

Pulpa Pepino -1929 -96 -446 790 -101 -714 6424 185

Corteza Caribbean

1070 531 -2264 799 431 105 4615 5101

Corteza Cantaloupe

-3102 284 -2106 -2277 050 110 4517 2354

Corteza Pepino -1811 3285 -157 -4010 570 025 5410 1426

Semilla Caribbean

2715 3824 -220 1143 010 2180 1191 7640

Semilla Cantaloupe

-1132 1396 368 -712 012 011 1634 6688

Rendimientos calculados contra la extraccioacuten convencional

22

Con las tablas 3 y 4 se puede observar que los resultados maacutes bajos tanto en DPPH

FRAP polifenoles y vitamina c se presentan en el pepino cohombro ya sea en corteza

para DPPH y vitamina c o en el caso de FRAP y polifenoles la pulpa de este Mientras

que la semilla Caribbean reporta la mayor capacidad antioxidante en vitamina c y FRAP

la semilla Cantaloupe y la corteza Cantaloupe en polifenoles y DPPH respectivamente

Estos resultados permiten afirmar que las partes residuos se destacan como las que maacutes

capacidad antioxidante tienen tanto en meloacuten como en pepino

En la tabla 5 se destaca la buena actuacioacuten del ultrasonido en la extraccioacuten de polifenoles

tanto en el pretratamiento liofilizado como en el fresco Alcanzando rendimientos hasta del

7640 con respecto a la extraccioacuten convencional Y una baja de rendimiento en la

extraccioacuten ultrasonido para las pruebas de DPPH y FRAP de un 30 en comparacioacuten al

uso de extraccioacuten usando solvente En vitamina C hay aumentos desde 011 hasta 570

en el rendimiento en las cortezas y semillas en ambos pretratamientos pero en las

pulpas hay rendimientos inferiores del 1728 a la extraccioacuten convencional

CONCLUSIONES

Se puede concluir que realizando una extraccioacuten asistida por ultrasonido acompantildeada de

un pretratamiento de liofilizacioacuten se logroacute obtener extractos con un mayor contenido de

polifenoles y vitamina C en las semillas del meloacuten var Caribbean Adicionalmente se

analiza que los efectos del ultrasonido cambian seguacuten el ensayo obteniendo asiacute mejores

rendimientos en Vitamina C y polifenoles pero en ensayos como el DPPH y el FRAP se

evidencioacute una disminucioacuten en su rendimiento

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Page 8: CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES CUCURBITÁCEAS PARA LA

8

Resultados y discusioacuten

- Anaacutelisis sensorial

Tabla 1 Media y desviacioacuten de las caracteriacutesticas organoleacutepticas para cada variedad

Variedad Apariencia Aroma Sabor Textura

Caribbean 641plusmn238a 643plusmn245a 615plusmn230a 625plusmn221a

Cantaloupe 694plusmn215a 721plusmn171a 680plusmn207a 601plusmn215a

Pepino 676plusmn177 652plusmn214 623plusmn205 713plusmn172

(a-a) Letras iguales en la misma columna hacen referencia a que no existe diferencia significativa

Figura 1 Comparacioacuten de las caracteriacutesticas sensoriales de cada variedad por medio de un diagrama radar

(--) Cantaloupe (- -) Pepino (--) Caribbean

Seguacuten la tabla 1 el promedio general de aceptabilidad para el meloacuten Cantaloupe meloacuten

Caribbean y el pepino fue 674plusmn051 631plusmn013 y 666plusmn038 respectivamente mostrando

que el grado de aceptacioacuten en las tres variedades estaacute por encima de 6

En la figura 1 se puede observar que aspectos como la apariencia el sabor y el aroma de

las dos variedades de meloacuten no difieren significativamente

-ANAacuteLISIS FISICOQUIacuteMICO

Apariencia

Aroma

Sabor

Textura

50 55 60 65 70 75

9

Tabla 2 Caracteriacutesticas fisicoquiacutemicas para dos variedades de meloacuten y una de pepino Parte

Variedad pH (n=10) Valor Teoacuterico

pH Humedad () (n=5)

Valor Teoacuterico Humedad

()

Cenizas () (n=3)

Valor Teoacuterico Cenizas

()

Soacutelidos Solubles totales (degBrix) (n=10)

Valor Teoacuterico Solidos Solubles (degBrix)

Acidez

() (n=10)

Valor

teoacuterico Acidez

()

Pulpa Cantaloupe 532plusmn077a

619- 687 (Simandjuntak Barrett

Wrolstad1996)

9204plusmn047a

91 (TACO2011)

0658plusmn00045a

056-089 (Bryan amp Warren 1985)

615plusmn094a

7deg

(ICONTEC 2012)

005plusmn003b

010 (Kohn et al 2015)

Caribbean 493plusmn074b

619- 687 (Simandjuntak Barrett

Wrolstad 1996)

9278plusmn024a

91

(TACO2011)

0311plusmn00048b

056-089 (Bryan amp Warren 1985)

398plusmn081b

7deg (ICONTEC

2012)

020plusmn001a

010 (Kohn et al 2015)

Pepino Cohombro

446plusmn052

335plusmn005 (McMurtrie

Johanningsmeier2017)

9565plusmn040

-

0443plusmn0025

-

446plusmn052

-

012plusmn001

-

Corteza Cantaloupe 544plusmn155b

-

8766plusmn291b

-

0638plusmn0028b

-

465plusmn031a

-

011plusmn00029

a

-

Caribbean 648plusmn044a

-

9117plusmn202a

-

112plusmn00069a

-

352plusmn030b

-

004plusmn00053

b

-

Pepino Cohombro

412plusmn129

-

9229plusmn070

-

0333plusmn00076

-

442plusmn086

-

016plusmn0048

-

Semilla

Cantaloupe 555plusmn005b

-

4122plusmn291b

-

1907plusmn00069b

-

654plusmn000

69a

-

NA

-

Caribbean 654plusmn017a

-

5264plusmn202a

-

260plusmn0013a

-

513plusmn001

3b

-

NA

-

Acidez estaacute reportada en mm de aacutecido ciacutetrico NANO APLICA

10

Tabla 3 Paraacutemetros colorimeacutetricos para cada variedad

Parte Variedad L (n=20)

Valor Teoacuterico

L

a (n=20)

Valor Teoacuterico

a

b (n=20)

Valor Teoacuterico

b

Croma

Iacutendice de

color

Valor teoacuterico Iacutendice

de Color

Aacutengulo Hue

(deg)

Pulpa

Cantaloupe 5962plusmn370b

473

(Simandjuntak Barrett

Wrolstad1996)

2068plusmn329a

92 4770plusmn385a

5236plusmn452a 735plusmn096a 2338plusmn241a

Caribean 7173plusmn408a

473 (Simandjuntak

Barrett Wrolstad1996)

9942plusmn484b 92 3874plusmn570b

4015plusmn653b 344plusmn142b 1436plusmn496b

Pepino Cohombro

7385plusmn591

- -

12892plusmn070

- 3053plusmn185

3314plusmn196 -575plusmn048 11285plusmn046

Corteza

Cantaloupe 6633plusmn214a

- 5035plusmn074a

- 2853plusmn200b

2889plusmn202a 268plusmn042a 1003plusmn154b

Caribean 6507plusmn 175a - -402plusmn 098b

- 3874plusmn 570a

1824plusmn638b

-314plusmn084b 10148plusmn282a

Pepino Cohombro

3527plusmn405

- -2202plusmn117

- 3053plusmn185

2267plusmn119 -

13047plusmn4480

16640plusmn385

Tabla 4 Paraacutemetros fiacutesicos para cada variedad

Parte Variedad Diaacutemetro longitudinal (mm) (n=5) Diaacutemetro ecuatorial (mm)(n=5) Peso (g) (n=5)

Fruto entero

Cantaloupe

18414plusmn1389a

16226plusmn706a

212382plusmn25320a

Caribbean

16906plusmn1579b

13293plusmn653b

17571plusmn24932b

Pepino cohombro

23286plusmn1827

5404plusmn194

35368plusmn5416

11

Realizando el anaacutelisis fiacutesico quiacutemico de cada parte de la fruta (pulpa corteza semilla)

para cada variedad de meloacuten se encuentran diferencias significativas en las pulpas y las

otras partes de la fruta en aspectos fisicoquiacutemicos como pH cenizas brix y humedad

Con respecto a esta uacuteltima es el uacutenico aspecto que no presenta diferencia significativa

entre las pulpas (pgt005) obteniendo un valor alrededor del 93 en las dos variedades del

meloacuten este valor es superior al valor de literatura seguacuten (TACO2011) la humedad es del

91 El pH de la variedad Cantaloupe tiende a ser menos aacutecido que el pH de la variedad

Caribbean la pulpa y semillas respectivamente (Tabla 2) sin embargo en la corteza es

menos aacutecido que la variedad Caribbean Estos datos concuerdan con lo reportado por

Simandjuntak Barrett Wrolstad (1996) en donde afirma que el meloacuten puede estar en un

rango de pH que puede ir desde 619 a 687 en la variedad Cantaloupe y desde 565

hasta 643 en otro tipo de variedad como lo es la Honey Dew (en el caso de la pulpa)

Para los soacutelidos solubles totales se encuentra que en todas las partes del fruto la

variedad Cantaloupe tiene mayor cantidad de degBrix (Tabla 2) es decir que la variedad

Cantaloupe tiene un mayor porcentaje de azucares (lo que la hace maacutes dulce) aacutecidos y

otros materiales hidrosolubles a su vez se obtiene que la variedad Caribbean en su pulpa

tiene un porcentaje de acidez mayor al de la pulpa variedad Cantaloupe pero no es asiacute en

la corteza (Tabla 2) y tambieacuten el valor del Caribbean es superior al encontrado en la

literatura el cual es 010 en acidez titulable(expresada en aacutecido ciacutetrico) (Kohn et al

2015) Seguacuten la norma teacutecnica colombiana 5207 el contenido de solidos solubles del

meloacuten Cantaloupe debe estar en 7 degBrix (ICONTEC 2012) Comparado con este valor de

literatura todas las partes de las dos variedades son inferiores a este valor

La corteza y las semillas de la variedad Caribbean tienen una mayor cantidad de cenizas

que la variedad Cantaloupe Sin embargo la pulpa Cantaloupe dobla el contenido de

cenizas obtenidas en la variedad Caribbean Seguacuten (Bryan amp Warren 1985) la pulpa de

variedad Cantaloupe tiene entre 056 y 089 de cenizas siendo similar a lo reportado

en el presente estudio Por otra parte aunque no hay datos reportados de cenizas para la

variedad Caribean este es inferior a lo reportado para la variedad Cantaloupe y variedad

Honey Dew con un contenido de cenizas de entre 049 y 083(Simandjuntak Wrolstad

amp Barrett 1996)

Los aspectos reportados del pepino estaacuten en un pH de 57 a 6 un porcentaje de humedad

entre el 96 a 97 un rango de soacutelidos solubles totales del 32 al 34 degBrix y una acidez

titulable que deberiacutea encontrarse alrededor 004 al 006 (Cortez Martelo amp

Rodriguez 2011) Comparando estos valores con los obtenidos experimentalmente los

aspectos del pepino en las partes analizadas (pulpa y corteza) tienen valores inferiores en

el pH y valores superiores en porcentaje de humedad y solidos solubles La variabilidad

en los datos se puede atribuir a condiciones edafoclimaacuteticas o estado de madurez del

fruto como se observa en lo reportado por (Simandjuntak et al 1996)

Seguacuten la tabla 3 el iacutendice de color (IC) obtenido para la pulpa de las variedades de meloacuten

Cantaloupe y Caribbean ubica el color del meloacuten en una tonalidad naranja y naranja

paacutelido respectivamente Que al comparar con los datos reportados por la literatura el

iacutendice de color que va desde +2 hasta +20 estaacute ubicado en un rango de color naranja y

amarillo paacutelido la tabla usada para el anaacutelisis ubica el color del meloacuten en una tonalidad

entre Naranja (IC=2) y amarillo paacutelido (IC=20) (Vignoni et al 2006)En el caso del Pepino

(Cucumis Sativus L) el IC para la pulpa estaacuten entre (-40 a -20) relaciona colores que van

12

desde el azul-violeta a verde profundo y (-20 a -2) relaciona colores que van del verde

profundo al verde amarillento (Vignoni et al 2006) respectivamente Ademaacutes en lo

reportado en la literatura los colores del pepino se encuentran dentro de una escala de

grises con unos tonos ligeramente amarillos esta informacioacuten muestra que las variedades

utilizadas a lo largo de la experimentacioacuten se encuentran en los colores tradicionales para

cada variedad cumpliendo con los estaacutendares de calidad

En lo que respecta a los valores L a y b Se analiza que los valores encontrados en la

variedad Cantaloupe son superiores a los encontrados L473 a92 b197

Simandjuntak Barrett Wrolstad (1996) al no encontrar valores reportados para la

variedad Caribbean se decide comparar con los mismos valores anteriores del

Cantaloupe respecto a esta variedad se obtuvo valor superior en L a y b

Seguacuten la tabla 4 se encuentran diferencia significativa del meloacuten Cantaloupe respecto a

la Caribbean pgt005 ANOVA en los paraacutemetros fiacutesicos (peso diaacutemetro longitudinal y

diaacutemetro ecuatorial)

13

Efecto del tipo de extraccioacuten y pretratamiento de secado en el contenido de compuestos

bioactivos

Capacidad antioxidante meacutetodo DPPH

Fig 1 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Pulpas

Los resultados entre todas las variedades de pulpa se encuentran en un rango de

4443plusmn814 y 10743plusmn5709 micromol TE 100 g Lo cual supera lo reportado por (Ruiz-torralba

et al 2018) en el caso de los melones en el cual el valor de la pulpa de meloacuten

varCantaloupe es 586plusmn272 09 micromol TE 100 g y en el caso la pulpa del pepino 470plusmn11

micromolTE100g(TakamuraYamaguchiampTerao2002)

Comparando las muestras liofilizadas se encontroacute que tanto en la pulpa Caribean

Cantaloupe y Pepino no hubo un cambio significativo ANOVA (pgt005) al cambiar el tipo

de extraccioacuten Se esperaba un mayor rendimiento de extraccioacuten utilizando el equipo de

ultrasonido pero no fue asiacute tal vez se deba a que en extractos acuosos el ultrasonido

14

genera radicales libres (Makino Mossoba amp Riesz 1982) Estos radicales libres

reaccionan con los compuestos orgaacutenicos (como lo son los antioxidantes) y una gran

concentracioacuten de radicales libres logran que las sustancias hidrofoacutebicas reaccionen maacutes

raacutepido y se reporta que en los antioxidantes hay componente hidrofoacutebicos (Zargoosh

Ghayeb amp Aeineh 2013) lo que pueden afectar el rendimiento de la extraccioacuten por

ultrasonido

Respecto a las muestras frescas es posible que al haber congelado con nitroacutegeno liacutequido

(-34degC) se logre un aumento en la capacidad antioxidante Se han reportado resultados en

los cuales hacer un pretratamiento congelado mejora el rendimiento a la hora de extraer

antioxidante DPPH (Jiao Li Chang amp Xiao 2018) Adicionalmente en la pulpa fresca

Cantaloupe como en la pulpa Caribean la extraccioacuten asistida por ultrasonido dio mejores

rendimientos comparados con la extraccioacuten convencional (figura 1) Se encuentra en la

literatura que este meacutetodo de extraccioacuten no convencional ultrasonido genera en muchas

ocasiones mejores rendimientos que las extracciones por solventes o convencionales

Esto se debe a que la cavitacioacuten suele romper maacutes faacutecil las paredes de la matriz bioloacutegica

(Wen et al 2018) En el caso de la pulpa pepino no hubo diferencia significativa con los

tipos de extraccioacuten se sabe que un factor que afecta el rendimiento es el tipo de material

vegetal esto puede alterar eficiencia del ultrasonido(Vargas amp Azuola 2007)

Cortezas

Al haber poca informacioacuten respecto a las cortezas de los melones y pepinos se decide

compara su valor en la literatura con una buena fuente de antioxidante como lo es la

corteza del durazno que registra valores entre los 100 y 400 micromol TE 100 g seguacuten

(Stojanovic et al 2016) La corteza del Cantaloupe liofilizada y extraiacuteda

convencionalmente alcanzo la mayor capacidad antioxidante (220 micromol TE 100 g) Este

valor se encuentra en el rango hallado en la literatura por tanto se puede decir que es

una buena fuente antioxidante

Seguacuten la Figura 1 Se observa que se mantiene la tendencia que se presentoacute en los

resultados de las pulpas Por los efectos explicados anteriormente la extraccioacuten C+L tuvo

un mayor rendimiento frente a la del U+L Tambieacuten este fue el caso de las cortezas

Cantalaoupe y pepino mientras que para corteza caribean liofilizada no hubo diferencia

significativa entre los meacutetodos de extraccioacuten Del mismo modo en el pretratamiento fresco

hubo un comportamiento similar a las pulpas siguiendo la tendencia de que las U+F

tuviesen una mayor capacidad antioxidante que las C+F

Semillas

En la literatura no hay un valor como tal de semillas de meloacuten pero se encuentran de dos

especies de la cucurbitaacuteceas como lo son la sandiacutea y la calabaza estos son 431 micromol TE

100 g y 662 micromol TE 100 g (Yao et al 2019) La semilla Cantaloupe tuvo un contenido

de 68025 micromol TE 100 g y su similar caribean obtuvo 81 40 micromol TE 100 g ambos

valores son superiores a los encontrados en la literatura lo que puede indicar que el

meloacuten tiene un gran contenido de antioxidantes en sus semillas

Hubo cambios significativos entre el uso de la extraccioacuten convencional y ultrasonido en la

muestra liofilizada siendo la extraccioacuten convencional la de mejor rendimiento esto se da

por posibles cambios quiacutemicos como reacciones de absorcioacuten de aacutetomos de hidrogeno

15

que son generados por el ultrasonido (Makino et al 1982) En el caso de la muestra

fresca el ultrasonido resulta con un rendimiento mayor que la extraccioacuten fresca

convencional tal como se evidencio para pulpa y corteza

FRAP

Fig 2 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Se encontroacute valores en la literatura de pulpa corteza y semillas del meloacuten Cantaloupe de

240plusmn006 520plusmn007 y 310plusmn013 micromol de Trolox 100 g respectivamente (Sanchez amp

Anzola 2013) Mientras que los valores de pepino no fueron encontrados por tanto se

hizo la comparacioacuten con los del meloacuten Analizando la figura 2 se nota un aumento

significativo (pgt005) en casi todas las pulpas corteza y semilla expuestas a una

16

extraccioacuten convencional-liofilizada con respecto al ultrasonido liofilizado se sabe que

hubo una posible degradacioacuten de antioxidante por la presencia de radicales libre

disminuyendo asiacute el rendimiento en la extraccioacuten (Makino et al 1982) La uacutenica parte que

no presenta este fenoacutemeno es la semilla Caribean la cual no evidencioacute ninguacuten cambio

significativo en el tipo de extraccioacuten para la muestra liofilizada

En el pretratamiento fresco el rendimiento de la capacidad antioxidante en el ultrasonido

se vio afectado negativamente ya que en algunos tipos de antioxidante no hay efecto

positivo congelando con nitroacutegeno liacutequido como concluyen (Ester Odges Eyer amp Unro

2004) Mostrando asiacute diferencia significativa con la extraccioacuten convencional en la pulpa

Caribean Cantaloupe corteza Cantaloupe y corteza pepino En las demaacutes partes-

variedad no hubo cambio significativo entre el tipo de extraccioacuten

17

POLIFENOLES

Fig 3 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

PULPAS

En la figura 3 se puede observar que en las tres variedades estudiadas se obtienen

concentraciones mayores a 11 mg aacutecido gaacutelico 100g cuando se somete la muestra a un

pretratamiento de liofilizacioacuten y se realiza la extraccioacuten asistida por ultrasonido siendo la

semilla Caribbean la de mayor concentracioacuten con un rendimiento de 4761 mg de aacutecido

gaacutelico 100g Seguacuten (Ellong et al 2015) la concentracioacuten de polifenoles totales en la

pulpa de pepino es de 117plusmn075 mg de aacutecido gaacutelico100g un valor similar al que se

obtuvo El ultrasonido liofilizado seguacuten la figura 3 muestra un mejor rendimiento que la

extraccioacuten convencional liofilizada posiblemente se deba a que la cavitacioacuten en forma de

burbuja tuvo efectos en la matriz bioloacutegica logrando asiacute que las paredes celulares se

18

rompieran y hubiese una liberacioacuten maacutes grande de antioxidantes de las partes elevando

el rendimiento de estas extracciones (Wen et al 2018) Este comportamiento es

esperado ya que algunos autores como (Ilghami Ghanbarzadeh amp Hamishehkar 2015)

reportan mejores rendimientos del ultrasonido extrayendo polifenoles

El mismo efecto ocurrioacute en las muestras frescas lo cual sugiere que el rendimiento de la

extraccioacuten de tipo ultrasonido en polifenoles mejora sin importar que pretratamiento se

utilice

CORTEZA

Como muestra la figura 3 en el caso de las cortezas de las tres variedades la que se

destaca es la corteza del meloacuten Cantaloupe por su alto contenido de polifenoles con una

concentracioacuten mayor a 25 mg de aacutecido gaacutelico 100 g Seguacuten (Brito 2017) la

concentracioacuten en mg de aacutecido gaacutelico 100g en la corteza de Cantaloupe es de 349plusmn19

por lo tanto se obtuvo un valor inferior al encontrado en la literatura

SEMILLAS

Seguacuten(Racine amp Robertet 1981) la concentracioacuten de polifenoles en las semillas

Caribbean es de 80 mg de aacutecido gaacutelico 100g este dato es mayor que el obtenido en el

presente estudio tanto para la Semilla Caribean como la Cantaloupe

En teacuterminos generales se encontroacute un patroacuten en los datos de polifenoles en la cual los

extractos expuestos tanto a los pretratamientos de liofilizacioacuten y fresco obtuvieron un

mejor rendimiento en la extraccioacuten de ultrasonido Diferente a lo evidenciado en la

capacidad antioxidante DPPH y FRAP en el anaacutelisis de esta prueba se discutioacute que una

gran cantidad de radicales libres aumentan reacciones que bajan el rendimiento de la

extraccioacuten

19

VITAMINA C

Fig 4 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Para el anaacutelisis de la vitamina C se comparoacute todas las partes con los valores de la pulpa

ya que no se encontraron datos de las cortezas y semillas para comparar En la pulpa

Cantaloupe se reportoacute un menor valor al encontrado en la literatura 432plusmn57 (Laur amp

Tian 2011) Caso contrario ocurrioacute con la pulpa variedad Caribean porqueacute fue mayor al

encontrado en la literatura del Cantaloupe La pulpa del pepino reportoacute un valor mayor en

la cantidad de vitamina C Obteniendo en promedio 3078plusmn111 que es mucho mayor al

valor reportado de 55-104 mg100 g seguacuten Zmian Ci Ogoacuterku amp Ym (2013)

Seguacuten la figura 4 encontramos que en las cortezas no hubo influencia significativa entre el

tipo de extraccioacuten que se usoacute tanto para el pretratamiento fresco como para el liofilizado

En las pulpas frescas de los melones si hubo cambios el ultrasonido bajoacute su rendimiento

respecto a la extraccioacuten convencional tanto para la variedad Caribean como para la

Cantaloupe Se ha encontrado que el pretratamiento congelado no afecta en algunos

20

antioxidantes como concluyen (Ester et al 2004) En la pulpa pepino no se generoacute un

cambio entre usar ultrasonido o el meacutetodo convencional

La semilla Cantaloupe liofilizada tuvo un rendimiento parecido tanto en la extraccioacuten U+L

como en la C+L no logrando una diferencia significativa ANOVA (pgt005) Mientras que en

las semillas Caribean liofilizadas se logroacute un mejor rendimiento en la extraccioacuten

ultrasonido a causa del fenoacutemeno de la cavitacioacuten (Vargas amp Azuola 2007)

TABLA 3 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES (Pulpa)

Variedad Vitamina C

(mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100 g)

DPPH (Micromol de Trolox100 g)

POLIFENOLES (mgAcido

Galico100g)

ACEPTABILIDAD

Melon Cantaloupe

3302plusmn33 159933plusmn6291

8124plusmn1664

583plusmn269

674

Melon Caribean

3506plusmn49 136957plusmn2564

8172plusmn1476

635plusmn253

631

Pepino Cohombro

3077plusmn11 130913plusmn7456

6525plusmn1677

479plusmn362

666

TABLA 4 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES RESIDUOS (Corteza y

Semillas)

Variedad Vitamina C (mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100

g)

DPPH (Micromol

de Trolox100

g)

POLIFENOLES (mgAacutecido

Galico100g)

Corteza Cantaloupe

3105plusmn148 180387plusmn10286

9745plusmn1728

1699plusmn631

Corteza Caribbean

3215plusmn091 181815plusmn13008

9267plusmn2474

2198plusmn706

Corteza Cohombro

3073plusmn080 145593plusmn9532

5451plusmn1673

797plusmn062

Semillas Cantaloupe

3964plusmn531

18480091plusmn260

6802plusmn860

3384plusmn265

Semillas Caribbean

4180plusmn1625

195830plusmn8334

8861plusmn1128

2840plusmn755

21

TABLA 5 AUMENTO O DISMINUCIOacuteN EXTRACCIOacuteN ULTRASONIDO

Parte ndash Variedad

U+L DPPH

()

U+F DPPH

()

U+L FRAP

()

U+F FRAP

()

U+L VITAMINA C

()

U+F VITAMINA C

()

U+L POLIFENOLES

()

U+F POLIFENOLES

()

Pulpa Caribbean

-946 1877 -3169 -2067 -874 -1645 6687 979

Pulpa Cantaloupe

-867 105 -5479 -1141 -1523 -1728 5272 3455

Pulpa Pepino -1929 -96 -446 790 -101 -714 6424 185

Corteza Caribbean

1070 531 -2264 799 431 105 4615 5101

Corteza Cantaloupe

-3102 284 -2106 -2277 050 110 4517 2354

Corteza Pepino -1811 3285 -157 -4010 570 025 5410 1426

Semilla Caribbean

2715 3824 -220 1143 010 2180 1191 7640

Semilla Cantaloupe

-1132 1396 368 -712 012 011 1634 6688

Rendimientos calculados contra la extraccioacuten convencional

22

Con las tablas 3 y 4 se puede observar que los resultados maacutes bajos tanto en DPPH

FRAP polifenoles y vitamina c se presentan en el pepino cohombro ya sea en corteza

para DPPH y vitamina c o en el caso de FRAP y polifenoles la pulpa de este Mientras

que la semilla Caribbean reporta la mayor capacidad antioxidante en vitamina c y FRAP

la semilla Cantaloupe y la corteza Cantaloupe en polifenoles y DPPH respectivamente

Estos resultados permiten afirmar que las partes residuos se destacan como las que maacutes

capacidad antioxidante tienen tanto en meloacuten como en pepino

En la tabla 5 se destaca la buena actuacioacuten del ultrasonido en la extraccioacuten de polifenoles

tanto en el pretratamiento liofilizado como en el fresco Alcanzando rendimientos hasta del

7640 con respecto a la extraccioacuten convencional Y una baja de rendimiento en la

extraccioacuten ultrasonido para las pruebas de DPPH y FRAP de un 30 en comparacioacuten al

uso de extraccioacuten usando solvente En vitamina C hay aumentos desde 011 hasta 570

en el rendimiento en las cortezas y semillas en ambos pretratamientos pero en las

pulpas hay rendimientos inferiores del 1728 a la extraccioacuten convencional

CONCLUSIONES

Se puede concluir que realizando una extraccioacuten asistida por ultrasonido acompantildeada de

un pretratamiento de liofilizacioacuten se logroacute obtener extractos con un mayor contenido de

polifenoles y vitamina C en las semillas del meloacuten var Caribbean Adicionalmente se

analiza que los efectos del ultrasonido cambian seguacuten el ensayo obteniendo asiacute mejores

rendimientos en Vitamina C y polifenoles pero en ensayos como el DPPH y el FRAP se

evidencioacute una disminucioacuten en su rendimiento

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Page 9: CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES CUCURBITÁCEAS PARA LA

9

Tabla 2 Caracteriacutesticas fisicoquiacutemicas para dos variedades de meloacuten y una de pepino Parte

Variedad pH (n=10) Valor Teoacuterico

pH Humedad () (n=5)

Valor Teoacuterico Humedad

()

Cenizas () (n=3)

Valor Teoacuterico Cenizas

()

Soacutelidos Solubles totales (degBrix) (n=10)

Valor Teoacuterico Solidos Solubles (degBrix)

Acidez

() (n=10)

Valor

teoacuterico Acidez

()

Pulpa Cantaloupe 532plusmn077a

619- 687 (Simandjuntak Barrett

Wrolstad1996)

9204plusmn047a

91 (TACO2011)

0658plusmn00045a

056-089 (Bryan amp Warren 1985)

615plusmn094a

7deg

(ICONTEC 2012)

005plusmn003b

010 (Kohn et al 2015)

Caribbean 493plusmn074b

619- 687 (Simandjuntak Barrett

Wrolstad 1996)

9278plusmn024a

91

(TACO2011)

0311plusmn00048b

056-089 (Bryan amp Warren 1985)

398plusmn081b

7deg (ICONTEC

2012)

020plusmn001a

010 (Kohn et al 2015)

Pepino Cohombro

446plusmn052

335plusmn005 (McMurtrie

Johanningsmeier2017)

9565plusmn040

-

0443plusmn0025

-

446plusmn052

-

012plusmn001

-

Corteza Cantaloupe 544plusmn155b

-

8766plusmn291b

-

0638plusmn0028b

-

465plusmn031a

-

011plusmn00029

a

-

Caribbean 648plusmn044a

-

9117plusmn202a

-

112plusmn00069a

-

352plusmn030b

-

004plusmn00053

b

-

Pepino Cohombro

412plusmn129

-

9229plusmn070

-

0333plusmn00076

-

442plusmn086

-

016plusmn0048

-

Semilla

Cantaloupe 555plusmn005b

-

4122plusmn291b

-

1907plusmn00069b

-

654plusmn000

69a

-

NA

-

Caribbean 654plusmn017a

-

5264plusmn202a

-

260plusmn0013a

-

513plusmn001

3b

-

NA

-

Acidez estaacute reportada en mm de aacutecido ciacutetrico NANO APLICA

10

Tabla 3 Paraacutemetros colorimeacutetricos para cada variedad

Parte Variedad L (n=20)

Valor Teoacuterico

L

a (n=20)

Valor Teoacuterico

a

b (n=20)

Valor Teoacuterico

b

Croma

Iacutendice de

color

Valor teoacuterico Iacutendice

de Color

Aacutengulo Hue

(deg)

Pulpa

Cantaloupe 5962plusmn370b

473

(Simandjuntak Barrett

Wrolstad1996)

2068plusmn329a

92 4770plusmn385a

5236plusmn452a 735plusmn096a 2338plusmn241a

Caribean 7173plusmn408a

473 (Simandjuntak

Barrett Wrolstad1996)

9942plusmn484b 92 3874plusmn570b

4015plusmn653b 344plusmn142b 1436plusmn496b

Pepino Cohombro

7385plusmn591

- -

12892plusmn070

- 3053plusmn185

3314plusmn196 -575plusmn048 11285plusmn046

Corteza

Cantaloupe 6633plusmn214a

- 5035plusmn074a

- 2853plusmn200b

2889plusmn202a 268plusmn042a 1003plusmn154b

Caribean 6507plusmn 175a - -402plusmn 098b

- 3874plusmn 570a

1824plusmn638b

-314plusmn084b 10148plusmn282a

Pepino Cohombro

3527plusmn405

- -2202plusmn117

- 3053plusmn185

2267plusmn119 -

13047plusmn4480

16640plusmn385

Tabla 4 Paraacutemetros fiacutesicos para cada variedad

Parte Variedad Diaacutemetro longitudinal (mm) (n=5) Diaacutemetro ecuatorial (mm)(n=5) Peso (g) (n=5)

Fruto entero

Cantaloupe

18414plusmn1389a

16226plusmn706a

212382plusmn25320a

Caribbean

16906plusmn1579b

13293plusmn653b

17571plusmn24932b

Pepino cohombro

23286plusmn1827

5404plusmn194

35368plusmn5416

11

Realizando el anaacutelisis fiacutesico quiacutemico de cada parte de la fruta (pulpa corteza semilla)

para cada variedad de meloacuten se encuentran diferencias significativas en las pulpas y las

otras partes de la fruta en aspectos fisicoquiacutemicos como pH cenizas brix y humedad

Con respecto a esta uacuteltima es el uacutenico aspecto que no presenta diferencia significativa

entre las pulpas (pgt005) obteniendo un valor alrededor del 93 en las dos variedades del

meloacuten este valor es superior al valor de literatura seguacuten (TACO2011) la humedad es del

91 El pH de la variedad Cantaloupe tiende a ser menos aacutecido que el pH de la variedad

Caribbean la pulpa y semillas respectivamente (Tabla 2) sin embargo en la corteza es

menos aacutecido que la variedad Caribbean Estos datos concuerdan con lo reportado por

Simandjuntak Barrett Wrolstad (1996) en donde afirma que el meloacuten puede estar en un

rango de pH que puede ir desde 619 a 687 en la variedad Cantaloupe y desde 565

hasta 643 en otro tipo de variedad como lo es la Honey Dew (en el caso de la pulpa)

Para los soacutelidos solubles totales se encuentra que en todas las partes del fruto la

variedad Cantaloupe tiene mayor cantidad de degBrix (Tabla 2) es decir que la variedad

Cantaloupe tiene un mayor porcentaje de azucares (lo que la hace maacutes dulce) aacutecidos y

otros materiales hidrosolubles a su vez se obtiene que la variedad Caribbean en su pulpa

tiene un porcentaje de acidez mayor al de la pulpa variedad Cantaloupe pero no es asiacute en

la corteza (Tabla 2) y tambieacuten el valor del Caribbean es superior al encontrado en la

literatura el cual es 010 en acidez titulable(expresada en aacutecido ciacutetrico) (Kohn et al

2015) Seguacuten la norma teacutecnica colombiana 5207 el contenido de solidos solubles del

meloacuten Cantaloupe debe estar en 7 degBrix (ICONTEC 2012) Comparado con este valor de

literatura todas las partes de las dos variedades son inferiores a este valor

La corteza y las semillas de la variedad Caribbean tienen una mayor cantidad de cenizas

que la variedad Cantaloupe Sin embargo la pulpa Cantaloupe dobla el contenido de

cenizas obtenidas en la variedad Caribbean Seguacuten (Bryan amp Warren 1985) la pulpa de

variedad Cantaloupe tiene entre 056 y 089 de cenizas siendo similar a lo reportado

en el presente estudio Por otra parte aunque no hay datos reportados de cenizas para la

variedad Caribean este es inferior a lo reportado para la variedad Cantaloupe y variedad

Honey Dew con un contenido de cenizas de entre 049 y 083(Simandjuntak Wrolstad

amp Barrett 1996)

Los aspectos reportados del pepino estaacuten en un pH de 57 a 6 un porcentaje de humedad

entre el 96 a 97 un rango de soacutelidos solubles totales del 32 al 34 degBrix y una acidez

titulable que deberiacutea encontrarse alrededor 004 al 006 (Cortez Martelo amp

Rodriguez 2011) Comparando estos valores con los obtenidos experimentalmente los

aspectos del pepino en las partes analizadas (pulpa y corteza) tienen valores inferiores en

el pH y valores superiores en porcentaje de humedad y solidos solubles La variabilidad

en los datos se puede atribuir a condiciones edafoclimaacuteticas o estado de madurez del

fruto como se observa en lo reportado por (Simandjuntak et al 1996)

Seguacuten la tabla 3 el iacutendice de color (IC) obtenido para la pulpa de las variedades de meloacuten

Cantaloupe y Caribbean ubica el color del meloacuten en una tonalidad naranja y naranja

paacutelido respectivamente Que al comparar con los datos reportados por la literatura el

iacutendice de color que va desde +2 hasta +20 estaacute ubicado en un rango de color naranja y

amarillo paacutelido la tabla usada para el anaacutelisis ubica el color del meloacuten en una tonalidad

entre Naranja (IC=2) y amarillo paacutelido (IC=20) (Vignoni et al 2006)En el caso del Pepino

(Cucumis Sativus L) el IC para la pulpa estaacuten entre (-40 a -20) relaciona colores que van

12

desde el azul-violeta a verde profundo y (-20 a -2) relaciona colores que van del verde

profundo al verde amarillento (Vignoni et al 2006) respectivamente Ademaacutes en lo

reportado en la literatura los colores del pepino se encuentran dentro de una escala de

grises con unos tonos ligeramente amarillos esta informacioacuten muestra que las variedades

utilizadas a lo largo de la experimentacioacuten se encuentran en los colores tradicionales para

cada variedad cumpliendo con los estaacutendares de calidad

En lo que respecta a los valores L a y b Se analiza que los valores encontrados en la

variedad Cantaloupe son superiores a los encontrados L473 a92 b197

Simandjuntak Barrett Wrolstad (1996) al no encontrar valores reportados para la

variedad Caribbean se decide comparar con los mismos valores anteriores del

Cantaloupe respecto a esta variedad se obtuvo valor superior en L a y b

Seguacuten la tabla 4 se encuentran diferencia significativa del meloacuten Cantaloupe respecto a

la Caribbean pgt005 ANOVA en los paraacutemetros fiacutesicos (peso diaacutemetro longitudinal y

diaacutemetro ecuatorial)

13

Efecto del tipo de extraccioacuten y pretratamiento de secado en el contenido de compuestos

bioactivos

Capacidad antioxidante meacutetodo DPPH

Fig 1 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Pulpas

Los resultados entre todas las variedades de pulpa se encuentran en un rango de

4443plusmn814 y 10743plusmn5709 micromol TE 100 g Lo cual supera lo reportado por (Ruiz-torralba

et al 2018) en el caso de los melones en el cual el valor de la pulpa de meloacuten

varCantaloupe es 586plusmn272 09 micromol TE 100 g y en el caso la pulpa del pepino 470plusmn11

micromolTE100g(TakamuraYamaguchiampTerao2002)

Comparando las muestras liofilizadas se encontroacute que tanto en la pulpa Caribean

Cantaloupe y Pepino no hubo un cambio significativo ANOVA (pgt005) al cambiar el tipo

de extraccioacuten Se esperaba un mayor rendimiento de extraccioacuten utilizando el equipo de

ultrasonido pero no fue asiacute tal vez se deba a que en extractos acuosos el ultrasonido

14

genera radicales libres (Makino Mossoba amp Riesz 1982) Estos radicales libres

reaccionan con los compuestos orgaacutenicos (como lo son los antioxidantes) y una gran

concentracioacuten de radicales libres logran que las sustancias hidrofoacutebicas reaccionen maacutes

raacutepido y se reporta que en los antioxidantes hay componente hidrofoacutebicos (Zargoosh

Ghayeb amp Aeineh 2013) lo que pueden afectar el rendimiento de la extraccioacuten por

ultrasonido

Respecto a las muestras frescas es posible que al haber congelado con nitroacutegeno liacutequido

(-34degC) se logre un aumento en la capacidad antioxidante Se han reportado resultados en

los cuales hacer un pretratamiento congelado mejora el rendimiento a la hora de extraer

antioxidante DPPH (Jiao Li Chang amp Xiao 2018) Adicionalmente en la pulpa fresca

Cantaloupe como en la pulpa Caribean la extraccioacuten asistida por ultrasonido dio mejores

rendimientos comparados con la extraccioacuten convencional (figura 1) Se encuentra en la

literatura que este meacutetodo de extraccioacuten no convencional ultrasonido genera en muchas

ocasiones mejores rendimientos que las extracciones por solventes o convencionales

Esto se debe a que la cavitacioacuten suele romper maacutes faacutecil las paredes de la matriz bioloacutegica

(Wen et al 2018) En el caso de la pulpa pepino no hubo diferencia significativa con los

tipos de extraccioacuten se sabe que un factor que afecta el rendimiento es el tipo de material

vegetal esto puede alterar eficiencia del ultrasonido(Vargas amp Azuola 2007)

Cortezas

Al haber poca informacioacuten respecto a las cortezas de los melones y pepinos se decide

compara su valor en la literatura con una buena fuente de antioxidante como lo es la

corteza del durazno que registra valores entre los 100 y 400 micromol TE 100 g seguacuten

(Stojanovic et al 2016) La corteza del Cantaloupe liofilizada y extraiacuteda

convencionalmente alcanzo la mayor capacidad antioxidante (220 micromol TE 100 g) Este

valor se encuentra en el rango hallado en la literatura por tanto se puede decir que es

una buena fuente antioxidante

Seguacuten la Figura 1 Se observa que se mantiene la tendencia que se presentoacute en los

resultados de las pulpas Por los efectos explicados anteriormente la extraccioacuten C+L tuvo

un mayor rendimiento frente a la del U+L Tambieacuten este fue el caso de las cortezas

Cantalaoupe y pepino mientras que para corteza caribean liofilizada no hubo diferencia

significativa entre los meacutetodos de extraccioacuten Del mismo modo en el pretratamiento fresco

hubo un comportamiento similar a las pulpas siguiendo la tendencia de que las U+F

tuviesen una mayor capacidad antioxidante que las C+F

Semillas

En la literatura no hay un valor como tal de semillas de meloacuten pero se encuentran de dos

especies de la cucurbitaacuteceas como lo son la sandiacutea y la calabaza estos son 431 micromol TE

100 g y 662 micromol TE 100 g (Yao et al 2019) La semilla Cantaloupe tuvo un contenido

de 68025 micromol TE 100 g y su similar caribean obtuvo 81 40 micromol TE 100 g ambos

valores son superiores a los encontrados en la literatura lo que puede indicar que el

meloacuten tiene un gran contenido de antioxidantes en sus semillas

Hubo cambios significativos entre el uso de la extraccioacuten convencional y ultrasonido en la

muestra liofilizada siendo la extraccioacuten convencional la de mejor rendimiento esto se da

por posibles cambios quiacutemicos como reacciones de absorcioacuten de aacutetomos de hidrogeno

15

que son generados por el ultrasonido (Makino et al 1982) En el caso de la muestra

fresca el ultrasonido resulta con un rendimiento mayor que la extraccioacuten fresca

convencional tal como se evidencio para pulpa y corteza

FRAP

Fig 2 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Se encontroacute valores en la literatura de pulpa corteza y semillas del meloacuten Cantaloupe de

240plusmn006 520plusmn007 y 310plusmn013 micromol de Trolox 100 g respectivamente (Sanchez amp

Anzola 2013) Mientras que los valores de pepino no fueron encontrados por tanto se

hizo la comparacioacuten con los del meloacuten Analizando la figura 2 se nota un aumento

significativo (pgt005) en casi todas las pulpas corteza y semilla expuestas a una

16

extraccioacuten convencional-liofilizada con respecto al ultrasonido liofilizado se sabe que

hubo una posible degradacioacuten de antioxidante por la presencia de radicales libre

disminuyendo asiacute el rendimiento en la extraccioacuten (Makino et al 1982) La uacutenica parte que

no presenta este fenoacutemeno es la semilla Caribean la cual no evidencioacute ninguacuten cambio

significativo en el tipo de extraccioacuten para la muestra liofilizada

En el pretratamiento fresco el rendimiento de la capacidad antioxidante en el ultrasonido

se vio afectado negativamente ya que en algunos tipos de antioxidante no hay efecto

positivo congelando con nitroacutegeno liacutequido como concluyen (Ester Odges Eyer amp Unro

2004) Mostrando asiacute diferencia significativa con la extraccioacuten convencional en la pulpa

Caribean Cantaloupe corteza Cantaloupe y corteza pepino En las demaacutes partes-

variedad no hubo cambio significativo entre el tipo de extraccioacuten

17

POLIFENOLES

Fig 3 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

PULPAS

En la figura 3 se puede observar que en las tres variedades estudiadas se obtienen

concentraciones mayores a 11 mg aacutecido gaacutelico 100g cuando se somete la muestra a un

pretratamiento de liofilizacioacuten y se realiza la extraccioacuten asistida por ultrasonido siendo la

semilla Caribbean la de mayor concentracioacuten con un rendimiento de 4761 mg de aacutecido

gaacutelico 100g Seguacuten (Ellong et al 2015) la concentracioacuten de polifenoles totales en la

pulpa de pepino es de 117plusmn075 mg de aacutecido gaacutelico100g un valor similar al que se

obtuvo El ultrasonido liofilizado seguacuten la figura 3 muestra un mejor rendimiento que la

extraccioacuten convencional liofilizada posiblemente se deba a que la cavitacioacuten en forma de

burbuja tuvo efectos en la matriz bioloacutegica logrando asiacute que las paredes celulares se

18

rompieran y hubiese una liberacioacuten maacutes grande de antioxidantes de las partes elevando

el rendimiento de estas extracciones (Wen et al 2018) Este comportamiento es

esperado ya que algunos autores como (Ilghami Ghanbarzadeh amp Hamishehkar 2015)

reportan mejores rendimientos del ultrasonido extrayendo polifenoles

El mismo efecto ocurrioacute en las muestras frescas lo cual sugiere que el rendimiento de la

extraccioacuten de tipo ultrasonido en polifenoles mejora sin importar que pretratamiento se

utilice

CORTEZA

Como muestra la figura 3 en el caso de las cortezas de las tres variedades la que se

destaca es la corteza del meloacuten Cantaloupe por su alto contenido de polifenoles con una

concentracioacuten mayor a 25 mg de aacutecido gaacutelico 100 g Seguacuten (Brito 2017) la

concentracioacuten en mg de aacutecido gaacutelico 100g en la corteza de Cantaloupe es de 349plusmn19

por lo tanto se obtuvo un valor inferior al encontrado en la literatura

SEMILLAS

Seguacuten(Racine amp Robertet 1981) la concentracioacuten de polifenoles en las semillas

Caribbean es de 80 mg de aacutecido gaacutelico 100g este dato es mayor que el obtenido en el

presente estudio tanto para la Semilla Caribean como la Cantaloupe

En teacuterminos generales se encontroacute un patroacuten en los datos de polifenoles en la cual los

extractos expuestos tanto a los pretratamientos de liofilizacioacuten y fresco obtuvieron un

mejor rendimiento en la extraccioacuten de ultrasonido Diferente a lo evidenciado en la

capacidad antioxidante DPPH y FRAP en el anaacutelisis de esta prueba se discutioacute que una

gran cantidad de radicales libres aumentan reacciones que bajan el rendimiento de la

extraccioacuten

19

VITAMINA C

Fig 4 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Para el anaacutelisis de la vitamina C se comparoacute todas las partes con los valores de la pulpa

ya que no se encontraron datos de las cortezas y semillas para comparar En la pulpa

Cantaloupe se reportoacute un menor valor al encontrado en la literatura 432plusmn57 (Laur amp

Tian 2011) Caso contrario ocurrioacute con la pulpa variedad Caribean porqueacute fue mayor al

encontrado en la literatura del Cantaloupe La pulpa del pepino reportoacute un valor mayor en

la cantidad de vitamina C Obteniendo en promedio 3078plusmn111 que es mucho mayor al

valor reportado de 55-104 mg100 g seguacuten Zmian Ci Ogoacuterku amp Ym (2013)

Seguacuten la figura 4 encontramos que en las cortezas no hubo influencia significativa entre el

tipo de extraccioacuten que se usoacute tanto para el pretratamiento fresco como para el liofilizado

En las pulpas frescas de los melones si hubo cambios el ultrasonido bajoacute su rendimiento

respecto a la extraccioacuten convencional tanto para la variedad Caribean como para la

Cantaloupe Se ha encontrado que el pretratamiento congelado no afecta en algunos

20

antioxidantes como concluyen (Ester et al 2004) En la pulpa pepino no se generoacute un

cambio entre usar ultrasonido o el meacutetodo convencional

La semilla Cantaloupe liofilizada tuvo un rendimiento parecido tanto en la extraccioacuten U+L

como en la C+L no logrando una diferencia significativa ANOVA (pgt005) Mientras que en

las semillas Caribean liofilizadas se logroacute un mejor rendimiento en la extraccioacuten

ultrasonido a causa del fenoacutemeno de la cavitacioacuten (Vargas amp Azuola 2007)

TABLA 3 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES (Pulpa)

Variedad Vitamina C

(mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100 g)

DPPH (Micromol de Trolox100 g)

POLIFENOLES (mgAcido

Galico100g)

ACEPTABILIDAD

Melon Cantaloupe

3302plusmn33 159933plusmn6291

8124plusmn1664

583plusmn269

674

Melon Caribean

3506plusmn49 136957plusmn2564

8172plusmn1476

635plusmn253

631

Pepino Cohombro

3077plusmn11 130913plusmn7456

6525plusmn1677

479plusmn362

666

TABLA 4 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES RESIDUOS (Corteza y

Semillas)

Variedad Vitamina C (mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100

g)

DPPH (Micromol

de Trolox100

g)

POLIFENOLES (mgAacutecido

Galico100g)

Corteza Cantaloupe

3105plusmn148 180387plusmn10286

9745plusmn1728

1699plusmn631

Corteza Caribbean

3215plusmn091 181815plusmn13008

9267plusmn2474

2198plusmn706

Corteza Cohombro

3073plusmn080 145593plusmn9532

5451plusmn1673

797plusmn062

Semillas Cantaloupe

3964plusmn531

18480091plusmn260

6802plusmn860

3384plusmn265

Semillas Caribbean

4180plusmn1625

195830plusmn8334

8861plusmn1128

2840plusmn755

21

TABLA 5 AUMENTO O DISMINUCIOacuteN EXTRACCIOacuteN ULTRASONIDO

Parte ndash Variedad

U+L DPPH

()

U+F DPPH

()

U+L FRAP

()

U+F FRAP

()

U+L VITAMINA C

()

U+F VITAMINA C

()

U+L POLIFENOLES

()

U+F POLIFENOLES

()

Pulpa Caribbean

-946 1877 -3169 -2067 -874 -1645 6687 979

Pulpa Cantaloupe

-867 105 -5479 -1141 -1523 -1728 5272 3455

Pulpa Pepino -1929 -96 -446 790 -101 -714 6424 185

Corteza Caribbean

1070 531 -2264 799 431 105 4615 5101

Corteza Cantaloupe

-3102 284 -2106 -2277 050 110 4517 2354

Corteza Pepino -1811 3285 -157 -4010 570 025 5410 1426

Semilla Caribbean

2715 3824 -220 1143 010 2180 1191 7640

Semilla Cantaloupe

-1132 1396 368 -712 012 011 1634 6688

Rendimientos calculados contra la extraccioacuten convencional

22

Con las tablas 3 y 4 se puede observar que los resultados maacutes bajos tanto en DPPH

FRAP polifenoles y vitamina c se presentan en el pepino cohombro ya sea en corteza

para DPPH y vitamina c o en el caso de FRAP y polifenoles la pulpa de este Mientras

que la semilla Caribbean reporta la mayor capacidad antioxidante en vitamina c y FRAP

la semilla Cantaloupe y la corteza Cantaloupe en polifenoles y DPPH respectivamente

Estos resultados permiten afirmar que las partes residuos se destacan como las que maacutes

capacidad antioxidante tienen tanto en meloacuten como en pepino

En la tabla 5 se destaca la buena actuacioacuten del ultrasonido en la extraccioacuten de polifenoles

tanto en el pretratamiento liofilizado como en el fresco Alcanzando rendimientos hasta del

7640 con respecto a la extraccioacuten convencional Y una baja de rendimiento en la

extraccioacuten ultrasonido para las pruebas de DPPH y FRAP de un 30 en comparacioacuten al

uso de extraccioacuten usando solvente En vitamina C hay aumentos desde 011 hasta 570

en el rendimiento en las cortezas y semillas en ambos pretratamientos pero en las

pulpas hay rendimientos inferiores del 1728 a la extraccioacuten convencional

CONCLUSIONES

Se puede concluir que realizando una extraccioacuten asistida por ultrasonido acompantildeada de

un pretratamiento de liofilizacioacuten se logroacute obtener extractos con un mayor contenido de

polifenoles y vitamina C en las semillas del meloacuten var Caribbean Adicionalmente se

analiza que los efectos del ultrasonido cambian seguacuten el ensayo obteniendo asiacute mejores

rendimientos en Vitamina C y polifenoles pero en ensayos como el DPPH y el FRAP se

evidencioacute una disminucioacuten en su rendimiento

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Page 10: CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES CUCURBITÁCEAS PARA LA

10

Tabla 3 Paraacutemetros colorimeacutetricos para cada variedad

Parte Variedad L (n=20)

Valor Teoacuterico

L

a (n=20)

Valor Teoacuterico

a

b (n=20)

Valor Teoacuterico

b

Croma

Iacutendice de

color

Valor teoacuterico Iacutendice

de Color

Aacutengulo Hue

(deg)

Pulpa

Cantaloupe 5962plusmn370b

473

(Simandjuntak Barrett

Wrolstad1996)

2068plusmn329a

92 4770plusmn385a

5236plusmn452a 735plusmn096a 2338plusmn241a

Caribean 7173plusmn408a

473 (Simandjuntak

Barrett Wrolstad1996)

9942plusmn484b 92 3874plusmn570b

4015plusmn653b 344plusmn142b 1436plusmn496b

Pepino Cohombro

7385plusmn591

- -

12892plusmn070

- 3053plusmn185

3314plusmn196 -575plusmn048 11285plusmn046

Corteza

Cantaloupe 6633plusmn214a

- 5035plusmn074a

- 2853plusmn200b

2889plusmn202a 268plusmn042a 1003plusmn154b

Caribean 6507plusmn 175a - -402plusmn 098b

- 3874plusmn 570a

1824plusmn638b

-314plusmn084b 10148plusmn282a

Pepino Cohombro

3527plusmn405

- -2202plusmn117

- 3053plusmn185

2267plusmn119 -

13047plusmn4480

16640plusmn385

Tabla 4 Paraacutemetros fiacutesicos para cada variedad

Parte Variedad Diaacutemetro longitudinal (mm) (n=5) Diaacutemetro ecuatorial (mm)(n=5) Peso (g) (n=5)

Fruto entero

Cantaloupe

18414plusmn1389a

16226plusmn706a

212382plusmn25320a

Caribbean

16906plusmn1579b

13293plusmn653b

17571plusmn24932b

Pepino cohombro

23286plusmn1827

5404plusmn194

35368plusmn5416

11

Realizando el anaacutelisis fiacutesico quiacutemico de cada parte de la fruta (pulpa corteza semilla)

para cada variedad de meloacuten se encuentran diferencias significativas en las pulpas y las

otras partes de la fruta en aspectos fisicoquiacutemicos como pH cenizas brix y humedad

Con respecto a esta uacuteltima es el uacutenico aspecto que no presenta diferencia significativa

entre las pulpas (pgt005) obteniendo un valor alrededor del 93 en las dos variedades del

meloacuten este valor es superior al valor de literatura seguacuten (TACO2011) la humedad es del

91 El pH de la variedad Cantaloupe tiende a ser menos aacutecido que el pH de la variedad

Caribbean la pulpa y semillas respectivamente (Tabla 2) sin embargo en la corteza es

menos aacutecido que la variedad Caribbean Estos datos concuerdan con lo reportado por

Simandjuntak Barrett Wrolstad (1996) en donde afirma que el meloacuten puede estar en un

rango de pH que puede ir desde 619 a 687 en la variedad Cantaloupe y desde 565

hasta 643 en otro tipo de variedad como lo es la Honey Dew (en el caso de la pulpa)

Para los soacutelidos solubles totales se encuentra que en todas las partes del fruto la

variedad Cantaloupe tiene mayor cantidad de degBrix (Tabla 2) es decir que la variedad

Cantaloupe tiene un mayor porcentaje de azucares (lo que la hace maacutes dulce) aacutecidos y

otros materiales hidrosolubles a su vez se obtiene que la variedad Caribbean en su pulpa

tiene un porcentaje de acidez mayor al de la pulpa variedad Cantaloupe pero no es asiacute en

la corteza (Tabla 2) y tambieacuten el valor del Caribbean es superior al encontrado en la

literatura el cual es 010 en acidez titulable(expresada en aacutecido ciacutetrico) (Kohn et al

2015) Seguacuten la norma teacutecnica colombiana 5207 el contenido de solidos solubles del

meloacuten Cantaloupe debe estar en 7 degBrix (ICONTEC 2012) Comparado con este valor de

literatura todas las partes de las dos variedades son inferiores a este valor

La corteza y las semillas de la variedad Caribbean tienen una mayor cantidad de cenizas

que la variedad Cantaloupe Sin embargo la pulpa Cantaloupe dobla el contenido de

cenizas obtenidas en la variedad Caribbean Seguacuten (Bryan amp Warren 1985) la pulpa de

variedad Cantaloupe tiene entre 056 y 089 de cenizas siendo similar a lo reportado

en el presente estudio Por otra parte aunque no hay datos reportados de cenizas para la

variedad Caribean este es inferior a lo reportado para la variedad Cantaloupe y variedad

Honey Dew con un contenido de cenizas de entre 049 y 083(Simandjuntak Wrolstad

amp Barrett 1996)

Los aspectos reportados del pepino estaacuten en un pH de 57 a 6 un porcentaje de humedad

entre el 96 a 97 un rango de soacutelidos solubles totales del 32 al 34 degBrix y una acidez

titulable que deberiacutea encontrarse alrededor 004 al 006 (Cortez Martelo amp

Rodriguez 2011) Comparando estos valores con los obtenidos experimentalmente los

aspectos del pepino en las partes analizadas (pulpa y corteza) tienen valores inferiores en

el pH y valores superiores en porcentaje de humedad y solidos solubles La variabilidad

en los datos se puede atribuir a condiciones edafoclimaacuteticas o estado de madurez del

fruto como se observa en lo reportado por (Simandjuntak et al 1996)

Seguacuten la tabla 3 el iacutendice de color (IC) obtenido para la pulpa de las variedades de meloacuten

Cantaloupe y Caribbean ubica el color del meloacuten en una tonalidad naranja y naranja

paacutelido respectivamente Que al comparar con los datos reportados por la literatura el

iacutendice de color que va desde +2 hasta +20 estaacute ubicado en un rango de color naranja y

amarillo paacutelido la tabla usada para el anaacutelisis ubica el color del meloacuten en una tonalidad

entre Naranja (IC=2) y amarillo paacutelido (IC=20) (Vignoni et al 2006)En el caso del Pepino

(Cucumis Sativus L) el IC para la pulpa estaacuten entre (-40 a -20) relaciona colores que van

12

desde el azul-violeta a verde profundo y (-20 a -2) relaciona colores que van del verde

profundo al verde amarillento (Vignoni et al 2006) respectivamente Ademaacutes en lo

reportado en la literatura los colores del pepino se encuentran dentro de una escala de

grises con unos tonos ligeramente amarillos esta informacioacuten muestra que las variedades

utilizadas a lo largo de la experimentacioacuten se encuentran en los colores tradicionales para

cada variedad cumpliendo con los estaacutendares de calidad

En lo que respecta a los valores L a y b Se analiza que los valores encontrados en la

variedad Cantaloupe son superiores a los encontrados L473 a92 b197

Simandjuntak Barrett Wrolstad (1996) al no encontrar valores reportados para la

variedad Caribbean se decide comparar con los mismos valores anteriores del

Cantaloupe respecto a esta variedad se obtuvo valor superior en L a y b

Seguacuten la tabla 4 se encuentran diferencia significativa del meloacuten Cantaloupe respecto a

la Caribbean pgt005 ANOVA en los paraacutemetros fiacutesicos (peso diaacutemetro longitudinal y

diaacutemetro ecuatorial)

13

Efecto del tipo de extraccioacuten y pretratamiento de secado en el contenido de compuestos

bioactivos

Capacidad antioxidante meacutetodo DPPH

Fig 1 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Pulpas

Los resultados entre todas las variedades de pulpa se encuentran en un rango de

4443plusmn814 y 10743plusmn5709 micromol TE 100 g Lo cual supera lo reportado por (Ruiz-torralba

et al 2018) en el caso de los melones en el cual el valor de la pulpa de meloacuten

varCantaloupe es 586plusmn272 09 micromol TE 100 g y en el caso la pulpa del pepino 470plusmn11

micromolTE100g(TakamuraYamaguchiampTerao2002)

Comparando las muestras liofilizadas se encontroacute que tanto en la pulpa Caribean

Cantaloupe y Pepino no hubo un cambio significativo ANOVA (pgt005) al cambiar el tipo

de extraccioacuten Se esperaba un mayor rendimiento de extraccioacuten utilizando el equipo de

ultrasonido pero no fue asiacute tal vez se deba a que en extractos acuosos el ultrasonido

14

genera radicales libres (Makino Mossoba amp Riesz 1982) Estos radicales libres

reaccionan con los compuestos orgaacutenicos (como lo son los antioxidantes) y una gran

concentracioacuten de radicales libres logran que las sustancias hidrofoacutebicas reaccionen maacutes

raacutepido y se reporta que en los antioxidantes hay componente hidrofoacutebicos (Zargoosh

Ghayeb amp Aeineh 2013) lo que pueden afectar el rendimiento de la extraccioacuten por

ultrasonido

Respecto a las muestras frescas es posible que al haber congelado con nitroacutegeno liacutequido

(-34degC) se logre un aumento en la capacidad antioxidante Se han reportado resultados en

los cuales hacer un pretratamiento congelado mejora el rendimiento a la hora de extraer

antioxidante DPPH (Jiao Li Chang amp Xiao 2018) Adicionalmente en la pulpa fresca

Cantaloupe como en la pulpa Caribean la extraccioacuten asistida por ultrasonido dio mejores

rendimientos comparados con la extraccioacuten convencional (figura 1) Se encuentra en la

literatura que este meacutetodo de extraccioacuten no convencional ultrasonido genera en muchas

ocasiones mejores rendimientos que las extracciones por solventes o convencionales

Esto se debe a que la cavitacioacuten suele romper maacutes faacutecil las paredes de la matriz bioloacutegica

(Wen et al 2018) En el caso de la pulpa pepino no hubo diferencia significativa con los

tipos de extraccioacuten se sabe que un factor que afecta el rendimiento es el tipo de material

vegetal esto puede alterar eficiencia del ultrasonido(Vargas amp Azuola 2007)

Cortezas

Al haber poca informacioacuten respecto a las cortezas de los melones y pepinos se decide

compara su valor en la literatura con una buena fuente de antioxidante como lo es la

corteza del durazno que registra valores entre los 100 y 400 micromol TE 100 g seguacuten

(Stojanovic et al 2016) La corteza del Cantaloupe liofilizada y extraiacuteda

convencionalmente alcanzo la mayor capacidad antioxidante (220 micromol TE 100 g) Este

valor se encuentra en el rango hallado en la literatura por tanto se puede decir que es

una buena fuente antioxidante

Seguacuten la Figura 1 Se observa que se mantiene la tendencia que se presentoacute en los

resultados de las pulpas Por los efectos explicados anteriormente la extraccioacuten C+L tuvo

un mayor rendimiento frente a la del U+L Tambieacuten este fue el caso de las cortezas

Cantalaoupe y pepino mientras que para corteza caribean liofilizada no hubo diferencia

significativa entre los meacutetodos de extraccioacuten Del mismo modo en el pretratamiento fresco

hubo un comportamiento similar a las pulpas siguiendo la tendencia de que las U+F

tuviesen una mayor capacidad antioxidante que las C+F

Semillas

En la literatura no hay un valor como tal de semillas de meloacuten pero se encuentran de dos

especies de la cucurbitaacuteceas como lo son la sandiacutea y la calabaza estos son 431 micromol TE

100 g y 662 micromol TE 100 g (Yao et al 2019) La semilla Cantaloupe tuvo un contenido

de 68025 micromol TE 100 g y su similar caribean obtuvo 81 40 micromol TE 100 g ambos

valores son superiores a los encontrados en la literatura lo que puede indicar que el

meloacuten tiene un gran contenido de antioxidantes en sus semillas

Hubo cambios significativos entre el uso de la extraccioacuten convencional y ultrasonido en la

muestra liofilizada siendo la extraccioacuten convencional la de mejor rendimiento esto se da

por posibles cambios quiacutemicos como reacciones de absorcioacuten de aacutetomos de hidrogeno

15

que son generados por el ultrasonido (Makino et al 1982) En el caso de la muestra

fresca el ultrasonido resulta con un rendimiento mayor que la extraccioacuten fresca

convencional tal como se evidencio para pulpa y corteza

FRAP

Fig 2 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Se encontroacute valores en la literatura de pulpa corteza y semillas del meloacuten Cantaloupe de

240plusmn006 520plusmn007 y 310plusmn013 micromol de Trolox 100 g respectivamente (Sanchez amp

Anzola 2013) Mientras que los valores de pepino no fueron encontrados por tanto se

hizo la comparacioacuten con los del meloacuten Analizando la figura 2 se nota un aumento

significativo (pgt005) en casi todas las pulpas corteza y semilla expuestas a una

16

extraccioacuten convencional-liofilizada con respecto al ultrasonido liofilizado se sabe que

hubo una posible degradacioacuten de antioxidante por la presencia de radicales libre

disminuyendo asiacute el rendimiento en la extraccioacuten (Makino et al 1982) La uacutenica parte que

no presenta este fenoacutemeno es la semilla Caribean la cual no evidencioacute ninguacuten cambio

significativo en el tipo de extraccioacuten para la muestra liofilizada

En el pretratamiento fresco el rendimiento de la capacidad antioxidante en el ultrasonido

se vio afectado negativamente ya que en algunos tipos de antioxidante no hay efecto

positivo congelando con nitroacutegeno liacutequido como concluyen (Ester Odges Eyer amp Unro

2004) Mostrando asiacute diferencia significativa con la extraccioacuten convencional en la pulpa

Caribean Cantaloupe corteza Cantaloupe y corteza pepino En las demaacutes partes-

variedad no hubo cambio significativo entre el tipo de extraccioacuten

17

POLIFENOLES

Fig 3 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

PULPAS

En la figura 3 se puede observar que en las tres variedades estudiadas se obtienen

concentraciones mayores a 11 mg aacutecido gaacutelico 100g cuando se somete la muestra a un

pretratamiento de liofilizacioacuten y se realiza la extraccioacuten asistida por ultrasonido siendo la

semilla Caribbean la de mayor concentracioacuten con un rendimiento de 4761 mg de aacutecido

gaacutelico 100g Seguacuten (Ellong et al 2015) la concentracioacuten de polifenoles totales en la

pulpa de pepino es de 117plusmn075 mg de aacutecido gaacutelico100g un valor similar al que se

obtuvo El ultrasonido liofilizado seguacuten la figura 3 muestra un mejor rendimiento que la

extraccioacuten convencional liofilizada posiblemente se deba a que la cavitacioacuten en forma de

burbuja tuvo efectos en la matriz bioloacutegica logrando asiacute que las paredes celulares se

18

rompieran y hubiese una liberacioacuten maacutes grande de antioxidantes de las partes elevando

el rendimiento de estas extracciones (Wen et al 2018) Este comportamiento es

esperado ya que algunos autores como (Ilghami Ghanbarzadeh amp Hamishehkar 2015)

reportan mejores rendimientos del ultrasonido extrayendo polifenoles

El mismo efecto ocurrioacute en las muestras frescas lo cual sugiere que el rendimiento de la

extraccioacuten de tipo ultrasonido en polifenoles mejora sin importar que pretratamiento se

utilice

CORTEZA

Como muestra la figura 3 en el caso de las cortezas de las tres variedades la que se

destaca es la corteza del meloacuten Cantaloupe por su alto contenido de polifenoles con una

concentracioacuten mayor a 25 mg de aacutecido gaacutelico 100 g Seguacuten (Brito 2017) la

concentracioacuten en mg de aacutecido gaacutelico 100g en la corteza de Cantaloupe es de 349plusmn19

por lo tanto se obtuvo un valor inferior al encontrado en la literatura

SEMILLAS

Seguacuten(Racine amp Robertet 1981) la concentracioacuten de polifenoles en las semillas

Caribbean es de 80 mg de aacutecido gaacutelico 100g este dato es mayor que el obtenido en el

presente estudio tanto para la Semilla Caribean como la Cantaloupe

En teacuterminos generales se encontroacute un patroacuten en los datos de polifenoles en la cual los

extractos expuestos tanto a los pretratamientos de liofilizacioacuten y fresco obtuvieron un

mejor rendimiento en la extraccioacuten de ultrasonido Diferente a lo evidenciado en la

capacidad antioxidante DPPH y FRAP en el anaacutelisis de esta prueba se discutioacute que una

gran cantidad de radicales libres aumentan reacciones que bajan el rendimiento de la

extraccioacuten

19

VITAMINA C

Fig 4 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Para el anaacutelisis de la vitamina C se comparoacute todas las partes con los valores de la pulpa

ya que no se encontraron datos de las cortezas y semillas para comparar En la pulpa

Cantaloupe se reportoacute un menor valor al encontrado en la literatura 432plusmn57 (Laur amp

Tian 2011) Caso contrario ocurrioacute con la pulpa variedad Caribean porqueacute fue mayor al

encontrado en la literatura del Cantaloupe La pulpa del pepino reportoacute un valor mayor en

la cantidad de vitamina C Obteniendo en promedio 3078plusmn111 que es mucho mayor al

valor reportado de 55-104 mg100 g seguacuten Zmian Ci Ogoacuterku amp Ym (2013)

Seguacuten la figura 4 encontramos que en las cortezas no hubo influencia significativa entre el

tipo de extraccioacuten que se usoacute tanto para el pretratamiento fresco como para el liofilizado

En las pulpas frescas de los melones si hubo cambios el ultrasonido bajoacute su rendimiento

respecto a la extraccioacuten convencional tanto para la variedad Caribean como para la

Cantaloupe Se ha encontrado que el pretratamiento congelado no afecta en algunos

20

antioxidantes como concluyen (Ester et al 2004) En la pulpa pepino no se generoacute un

cambio entre usar ultrasonido o el meacutetodo convencional

La semilla Cantaloupe liofilizada tuvo un rendimiento parecido tanto en la extraccioacuten U+L

como en la C+L no logrando una diferencia significativa ANOVA (pgt005) Mientras que en

las semillas Caribean liofilizadas se logroacute un mejor rendimiento en la extraccioacuten

ultrasonido a causa del fenoacutemeno de la cavitacioacuten (Vargas amp Azuola 2007)

TABLA 3 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES (Pulpa)

Variedad Vitamina C

(mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100 g)

DPPH (Micromol de Trolox100 g)

POLIFENOLES (mgAcido

Galico100g)

ACEPTABILIDAD

Melon Cantaloupe

3302plusmn33 159933plusmn6291

8124plusmn1664

583plusmn269

674

Melon Caribean

3506plusmn49 136957plusmn2564

8172plusmn1476

635plusmn253

631

Pepino Cohombro

3077plusmn11 130913plusmn7456

6525plusmn1677

479plusmn362

666

TABLA 4 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES RESIDUOS (Corteza y

Semillas)

Variedad Vitamina C (mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100

g)

DPPH (Micromol

de Trolox100

g)

POLIFENOLES (mgAacutecido

Galico100g)

Corteza Cantaloupe

3105plusmn148 180387plusmn10286

9745plusmn1728

1699plusmn631

Corteza Caribbean

3215plusmn091 181815plusmn13008

9267plusmn2474

2198plusmn706

Corteza Cohombro

3073plusmn080 145593plusmn9532

5451plusmn1673

797plusmn062

Semillas Cantaloupe

3964plusmn531

18480091plusmn260

6802plusmn860

3384plusmn265

Semillas Caribbean

4180plusmn1625

195830plusmn8334

8861plusmn1128

2840plusmn755

21

TABLA 5 AUMENTO O DISMINUCIOacuteN EXTRACCIOacuteN ULTRASONIDO

Parte ndash Variedad

U+L DPPH

()

U+F DPPH

()

U+L FRAP

()

U+F FRAP

()

U+L VITAMINA C

()

U+F VITAMINA C

()

U+L POLIFENOLES

()

U+F POLIFENOLES

()

Pulpa Caribbean

-946 1877 -3169 -2067 -874 -1645 6687 979

Pulpa Cantaloupe

-867 105 -5479 -1141 -1523 -1728 5272 3455

Pulpa Pepino -1929 -96 -446 790 -101 -714 6424 185

Corteza Caribbean

1070 531 -2264 799 431 105 4615 5101

Corteza Cantaloupe

-3102 284 -2106 -2277 050 110 4517 2354

Corteza Pepino -1811 3285 -157 -4010 570 025 5410 1426

Semilla Caribbean

2715 3824 -220 1143 010 2180 1191 7640

Semilla Cantaloupe

-1132 1396 368 -712 012 011 1634 6688

Rendimientos calculados contra la extraccioacuten convencional

22

Con las tablas 3 y 4 se puede observar que los resultados maacutes bajos tanto en DPPH

FRAP polifenoles y vitamina c se presentan en el pepino cohombro ya sea en corteza

para DPPH y vitamina c o en el caso de FRAP y polifenoles la pulpa de este Mientras

que la semilla Caribbean reporta la mayor capacidad antioxidante en vitamina c y FRAP

la semilla Cantaloupe y la corteza Cantaloupe en polifenoles y DPPH respectivamente

Estos resultados permiten afirmar que las partes residuos se destacan como las que maacutes

capacidad antioxidante tienen tanto en meloacuten como en pepino

En la tabla 5 se destaca la buena actuacioacuten del ultrasonido en la extraccioacuten de polifenoles

tanto en el pretratamiento liofilizado como en el fresco Alcanzando rendimientos hasta del

7640 con respecto a la extraccioacuten convencional Y una baja de rendimiento en la

extraccioacuten ultrasonido para las pruebas de DPPH y FRAP de un 30 en comparacioacuten al

uso de extraccioacuten usando solvente En vitamina C hay aumentos desde 011 hasta 570

en el rendimiento en las cortezas y semillas en ambos pretratamientos pero en las

pulpas hay rendimientos inferiores del 1728 a la extraccioacuten convencional

CONCLUSIONES

Se puede concluir que realizando una extraccioacuten asistida por ultrasonido acompantildeada de

un pretratamiento de liofilizacioacuten se logroacute obtener extractos con un mayor contenido de

polifenoles y vitamina C en las semillas del meloacuten var Caribbean Adicionalmente se

analiza que los efectos del ultrasonido cambian seguacuten el ensayo obteniendo asiacute mejores

rendimientos en Vitamina C y polifenoles pero en ensayos como el DPPH y el FRAP se

evidencioacute una disminucioacuten en su rendimiento

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Page 11: CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES CUCURBITÁCEAS PARA LA

11

Realizando el anaacutelisis fiacutesico quiacutemico de cada parte de la fruta (pulpa corteza semilla)

para cada variedad de meloacuten se encuentran diferencias significativas en las pulpas y las

otras partes de la fruta en aspectos fisicoquiacutemicos como pH cenizas brix y humedad

Con respecto a esta uacuteltima es el uacutenico aspecto que no presenta diferencia significativa

entre las pulpas (pgt005) obteniendo un valor alrededor del 93 en las dos variedades del

meloacuten este valor es superior al valor de literatura seguacuten (TACO2011) la humedad es del

91 El pH de la variedad Cantaloupe tiende a ser menos aacutecido que el pH de la variedad

Caribbean la pulpa y semillas respectivamente (Tabla 2) sin embargo en la corteza es

menos aacutecido que la variedad Caribbean Estos datos concuerdan con lo reportado por

Simandjuntak Barrett Wrolstad (1996) en donde afirma que el meloacuten puede estar en un

rango de pH que puede ir desde 619 a 687 en la variedad Cantaloupe y desde 565

hasta 643 en otro tipo de variedad como lo es la Honey Dew (en el caso de la pulpa)

Para los soacutelidos solubles totales se encuentra que en todas las partes del fruto la

variedad Cantaloupe tiene mayor cantidad de degBrix (Tabla 2) es decir que la variedad

Cantaloupe tiene un mayor porcentaje de azucares (lo que la hace maacutes dulce) aacutecidos y

otros materiales hidrosolubles a su vez se obtiene que la variedad Caribbean en su pulpa

tiene un porcentaje de acidez mayor al de la pulpa variedad Cantaloupe pero no es asiacute en

la corteza (Tabla 2) y tambieacuten el valor del Caribbean es superior al encontrado en la

literatura el cual es 010 en acidez titulable(expresada en aacutecido ciacutetrico) (Kohn et al

2015) Seguacuten la norma teacutecnica colombiana 5207 el contenido de solidos solubles del

meloacuten Cantaloupe debe estar en 7 degBrix (ICONTEC 2012) Comparado con este valor de

literatura todas las partes de las dos variedades son inferiores a este valor

La corteza y las semillas de la variedad Caribbean tienen una mayor cantidad de cenizas

que la variedad Cantaloupe Sin embargo la pulpa Cantaloupe dobla el contenido de

cenizas obtenidas en la variedad Caribbean Seguacuten (Bryan amp Warren 1985) la pulpa de

variedad Cantaloupe tiene entre 056 y 089 de cenizas siendo similar a lo reportado

en el presente estudio Por otra parte aunque no hay datos reportados de cenizas para la

variedad Caribean este es inferior a lo reportado para la variedad Cantaloupe y variedad

Honey Dew con un contenido de cenizas de entre 049 y 083(Simandjuntak Wrolstad

amp Barrett 1996)

Los aspectos reportados del pepino estaacuten en un pH de 57 a 6 un porcentaje de humedad

entre el 96 a 97 un rango de soacutelidos solubles totales del 32 al 34 degBrix y una acidez

titulable que deberiacutea encontrarse alrededor 004 al 006 (Cortez Martelo amp

Rodriguez 2011) Comparando estos valores con los obtenidos experimentalmente los

aspectos del pepino en las partes analizadas (pulpa y corteza) tienen valores inferiores en

el pH y valores superiores en porcentaje de humedad y solidos solubles La variabilidad

en los datos se puede atribuir a condiciones edafoclimaacuteticas o estado de madurez del

fruto como se observa en lo reportado por (Simandjuntak et al 1996)

Seguacuten la tabla 3 el iacutendice de color (IC) obtenido para la pulpa de las variedades de meloacuten

Cantaloupe y Caribbean ubica el color del meloacuten en una tonalidad naranja y naranja

paacutelido respectivamente Que al comparar con los datos reportados por la literatura el

iacutendice de color que va desde +2 hasta +20 estaacute ubicado en un rango de color naranja y

amarillo paacutelido la tabla usada para el anaacutelisis ubica el color del meloacuten en una tonalidad

entre Naranja (IC=2) y amarillo paacutelido (IC=20) (Vignoni et al 2006)En el caso del Pepino

(Cucumis Sativus L) el IC para la pulpa estaacuten entre (-40 a -20) relaciona colores que van

12

desde el azul-violeta a verde profundo y (-20 a -2) relaciona colores que van del verde

profundo al verde amarillento (Vignoni et al 2006) respectivamente Ademaacutes en lo

reportado en la literatura los colores del pepino se encuentran dentro de una escala de

grises con unos tonos ligeramente amarillos esta informacioacuten muestra que las variedades

utilizadas a lo largo de la experimentacioacuten se encuentran en los colores tradicionales para

cada variedad cumpliendo con los estaacutendares de calidad

En lo que respecta a los valores L a y b Se analiza que los valores encontrados en la

variedad Cantaloupe son superiores a los encontrados L473 a92 b197

Simandjuntak Barrett Wrolstad (1996) al no encontrar valores reportados para la

variedad Caribbean se decide comparar con los mismos valores anteriores del

Cantaloupe respecto a esta variedad se obtuvo valor superior en L a y b

Seguacuten la tabla 4 se encuentran diferencia significativa del meloacuten Cantaloupe respecto a

la Caribbean pgt005 ANOVA en los paraacutemetros fiacutesicos (peso diaacutemetro longitudinal y

diaacutemetro ecuatorial)

13

Efecto del tipo de extraccioacuten y pretratamiento de secado en el contenido de compuestos

bioactivos

Capacidad antioxidante meacutetodo DPPH

Fig 1 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Pulpas

Los resultados entre todas las variedades de pulpa se encuentran en un rango de

4443plusmn814 y 10743plusmn5709 micromol TE 100 g Lo cual supera lo reportado por (Ruiz-torralba

et al 2018) en el caso de los melones en el cual el valor de la pulpa de meloacuten

varCantaloupe es 586plusmn272 09 micromol TE 100 g y en el caso la pulpa del pepino 470plusmn11

micromolTE100g(TakamuraYamaguchiampTerao2002)

Comparando las muestras liofilizadas se encontroacute que tanto en la pulpa Caribean

Cantaloupe y Pepino no hubo un cambio significativo ANOVA (pgt005) al cambiar el tipo

de extraccioacuten Se esperaba un mayor rendimiento de extraccioacuten utilizando el equipo de

ultrasonido pero no fue asiacute tal vez se deba a que en extractos acuosos el ultrasonido

14

genera radicales libres (Makino Mossoba amp Riesz 1982) Estos radicales libres

reaccionan con los compuestos orgaacutenicos (como lo son los antioxidantes) y una gran

concentracioacuten de radicales libres logran que las sustancias hidrofoacutebicas reaccionen maacutes

raacutepido y se reporta que en los antioxidantes hay componente hidrofoacutebicos (Zargoosh

Ghayeb amp Aeineh 2013) lo que pueden afectar el rendimiento de la extraccioacuten por

ultrasonido

Respecto a las muestras frescas es posible que al haber congelado con nitroacutegeno liacutequido

(-34degC) se logre un aumento en la capacidad antioxidante Se han reportado resultados en

los cuales hacer un pretratamiento congelado mejora el rendimiento a la hora de extraer

antioxidante DPPH (Jiao Li Chang amp Xiao 2018) Adicionalmente en la pulpa fresca

Cantaloupe como en la pulpa Caribean la extraccioacuten asistida por ultrasonido dio mejores

rendimientos comparados con la extraccioacuten convencional (figura 1) Se encuentra en la

literatura que este meacutetodo de extraccioacuten no convencional ultrasonido genera en muchas

ocasiones mejores rendimientos que las extracciones por solventes o convencionales

Esto se debe a que la cavitacioacuten suele romper maacutes faacutecil las paredes de la matriz bioloacutegica

(Wen et al 2018) En el caso de la pulpa pepino no hubo diferencia significativa con los

tipos de extraccioacuten se sabe que un factor que afecta el rendimiento es el tipo de material

vegetal esto puede alterar eficiencia del ultrasonido(Vargas amp Azuola 2007)

Cortezas

Al haber poca informacioacuten respecto a las cortezas de los melones y pepinos se decide

compara su valor en la literatura con una buena fuente de antioxidante como lo es la

corteza del durazno que registra valores entre los 100 y 400 micromol TE 100 g seguacuten

(Stojanovic et al 2016) La corteza del Cantaloupe liofilizada y extraiacuteda

convencionalmente alcanzo la mayor capacidad antioxidante (220 micromol TE 100 g) Este

valor se encuentra en el rango hallado en la literatura por tanto se puede decir que es

una buena fuente antioxidante

Seguacuten la Figura 1 Se observa que se mantiene la tendencia que se presentoacute en los

resultados de las pulpas Por los efectos explicados anteriormente la extraccioacuten C+L tuvo

un mayor rendimiento frente a la del U+L Tambieacuten este fue el caso de las cortezas

Cantalaoupe y pepino mientras que para corteza caribean liofilizada no hubo diferencia

significativa entre los meacutetodos de extraccioacuten Del mismo modo en el pretratamiento fresco

hubo un comportamiento similar a las pulpas siguiendo la tendencia de que las U+F

tuviesen una mayor capacidad antioxidante que las C+F

Semillas

En la literatura no hay un valor como tal de semillas de meloacuten pero se encuentran de dos

especies de la cucurbitaacuteceas como lo son la sandiacutea y la calabaza estos son 431 micromol TE

100 g y 662 micromol TE 100 g (Yao et al 2019) La semilla Cantaloupe tuvo un contenido

de 68025 micromol TE 100 g y su similar caribean obtuvo 81 40 micromol TE 100 g ambos

valores son superiores a los encontrados en la literatura lo que puede indicar que el

meloacuten tiene un gran contenido de antioxidantes en sus semillas

Hubo cambios significativos entre el uso de la extraccioacuten convencional y ultrasonido en la

muestra liofilizada siendo la extraccioacuten convencional la de mejor rendimiento esto se da

por posibles cambios quiacutemicos como reacciones de absorcioacuten de aacutetomos de hidrogeno

15

que son generados por el ultrasonido (Makino et al 1982) En el caso de la muestra

fresca el ultrasonido resulta con un rendimiento mayor que la extraccioacuten fresca

convencional tal como se evidencio para pulpa y corteza

FRAP

Fig 2 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Se encontroacute valores en la literatura de pulpa corteza y semillas del meloacuten Cantaloupe de

240plusmn006 520plusmn007 y 310plusmn013 micromol de Trolox 100 g respectivamente (Sanchez amp

Anzola 2013) Mientras que los valores de pepino no fueron encontrados por tanto se

hizo la comparacioacuten con los del meloacuten Analizando la figura 2 se nota un aumento

significativo (pgt005) en casi todas las pulpas corteza y semilla expuestas a una

16

extraccioacuten convencional-liofilizada con respecto al ultrasonido liofilizado se sabe que

hubo una posible degradacioacuten de antioxidante por la presencia de radicales libre

disminuyendo asiacute el rendimiento en la extraccioacuten (Makino et al 1982) La uacutenica parte que

no presenta este fenoacutemeno es la semilla Caribean la cual no evidencioacute ninguacuten cambio

significativo en el tipo de extraccioacuten para la muestra liofilizada

En el pretratamiento fresco el rendimiento de la capacidad antioxidante en el ultrasonido

se vio afectado negativamente ya que en algunos tipos de antioxidante no hay efecto

positivo congelando con nitroacutegeno liacutequido como concluyen (Ester Odges Eyer amp Unro

2004) Mostrando asiacute diferencia significativa con la extraccioacuten convencional en la pulpa

Caribean Cantaloupe corteza Cantaloupe y corteza pepino En las demaacutes partes-

variedad no hubo cambio significativo entre el tipo de extraccioacuten

17

POLIFENOLES

Fig 3 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

PULPAS

En la figura 3 se puede observar que en las tres variedades estudiadas se obtienen

concentraciones mayores a 11 mg aacutecido gaacutelico 100g cuando se somete la muestra a un

pretratamiento de liofilizacioacuten y se realiza la extraccioacuten asistida por ultrasonido siendo la

semilla Caribbean la de mayor concentracioacuten con un rendimiento de 4761 mg de aacutecido

gaacutelico 100g Seguacuten (Ellong et al 2015) la concentracioacuten de polifenoles totales en la

pulpa de pepino es de 117plusmn075 mg de aacutecido gaacutelico100g un valor similar al que se

obtuvo El ultrasonido liofilizado seguacuten la figura 3 muestra un mejor rendimiento que la

extraccioacuten convencional liofilizada posiblemente se deba a que la cavitacioacuten en forma de

burbuja tuvo efectos en la matriz bioloacutegica logrando asiacute que las paredes celulares se

18

rompieran y hubiese una liberacioacuten maacutes grande de antioxidantes de las partes elevando

el rendimiento de estas extracciones (Wen et al 2018) Este comportamiento es

esperado ya que algunos autores como (Ilghami Ghanbarzadeh amp Hamishehkar 2015)

reportan mejores rendimientos del ultrasonido extrayendo polifenoles

El mismo efecto ocurrioacute en las muestras frescas lo cual sugiere que el rendimiento de la

extraccioacuten de tipo ultrasonido en polifenoles mejora sin importar que pretratamiento se

utilice

CORTEZA

Como muestra la figura 3 en el caso de las cortezas de las tres variedades la que se

destaca es la corteza del meloacuten Cantaloupe por su alto contenido de polifenoles con una

concentracioacuten mayor a 25 mg de aacutecido gaacutelico 100 g Seguacuten (Brito 2017) la

concentracioacuten en mg de aacutecido gaacutelico 100g en la corteza de Cantaloupe es de 349plusmn19

por lo tanto se obtuvo un valor inferior al encontrado en la literatura

SEMILLAS

Seguacuten(Racine amp Robertet 1981) la concentracioacuten de polifenoles en las semillas

Caribbean es de 80 mg de aacutecido gaacutelico 100g este dato es mayor que el obtenido en el

presente estudio tanto para la Semilla Caribean como la Cantaloupe

En teacuterminos generales se encontroacute un patroacuten en los datos de polifenoles en la cual los

extractos expuestos tanto a los pretratamientos de liofilizacioacuten y fresco obtuvieron un

mejor rendimiento en la extraccioacuten de ultrasonido Diferente a lo evidenciado en la

capacidad antioxidante DPPH y FRAP en el anaacutelisis de esta prueba se discutioacute que una

gran cantidad de radicales libres aumentan reacciones que bajan el rendimiento de la

extraccioacuten

19

VITAMINA C

Fig 4 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Para el anaacutelisis de la vitamina C se comparoacute todas las partes con los valores de la pulpa

ya que no se encontraron datos de las cortezas y semillas para comparar En la pulpa

Cantaloupe se reportoacute un menor valor al encontrado en la literatura 432plusmn57 (Laur amp

Tian 2011) Caso contrario ocurrioacute con la pulpa variedad Caribean porqueacute fue mayor al

encontrado en la literatura del Cantaloupe La pulpa del pepino reportoacute un valor mayor en

la cantidad de vitamina C Obteniendo en promedio 3078plusmn111 que es mucho mayor al

valor reportado de 55-104 mg100 g seguacuten Zmian Ci Ogoacuterku amp Ym (2013)

Seguacuten la figura 4 encontramos que en las cortezas no hubo influencia significativa entre el

tipo de extraccioacuten que se usoacute tanto para el pretratamiento fresco como para el liofilizado

En las pulpas frescas de los melones si hubo cambios el ultrasonido bajoacute su rendimiento

respecto a la extraccioacuten convencional tanto para la variedad Caribean como para la

Cantaloupe Se ha encontrado que el pretratamiento congelado no afecta en algunos

20

antioxidantes como concluyen (Ester et al 2004) En la pulpa pepino no se generoacute un

cambio entre usar ultrasonido o el meacutetodo convencional

La semilla Cantaloupe liofilizada tuvo un rendimiento parecido tanto en la extraccioacuten U+L

como en la C+L no logrando una diferencia significativa ANOVA (pgt005) Mientras que en

las semillas Caribean liofilizadas se logroacute un mejor rendimiento en la extraccioacuten

ultrasonido a causa del fenoacutemeno de la cavitacioacuten (Vargas amp Azuola 2007)

TABLA 3 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES (Pulpa)

Variedad Vitamina C

(mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100 g)

DPPH (Micromol de Trolox100 g)

POLIFENOLES (mgAcido

Galico100g)

ACEPTABILIDAD

Melon Cantaloupe

3302plusmn33 159933plusmn6291

8124plusmn1664

583plusmn269

674

Melon Caribean

3506plusmn49 136957plusmn2564

8172plusmn1476

635plusmn253

631

Pepino Cohombro

3077plusmn11 130913plusmn7456

6525plusmn1677

479plusmn362

666

TABLA 4 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES RESIDUOS (Corteza y

Semillas)

Variedad Vitamina C (mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100

g)

DPPH (Micromol

de Trolox100

g)

POLIFENOLES (mgAacutecido

Galico100g)

Corteza Cantaloupe

3105plusmn148 180387plusmn10286

9745plusmn1728

1699plusmn631

Corteza Caribbean

3215plusmn091 181815plusmn13008

9267plusmn2474

2198plusmn706

Corteza Cohombro

3073plusmn080 145593plusmn9532

5451plusmn1673

797plusmn062

Semillas Cantaloupe

3964plusmn531

18480091plusmn260

6802plusmn860

3384plusmn265

Semillas Caribbean

4180plusmn1625

195830plusmn8334

8861plusmn1128

2840plusmn755

21

TABLA 5 AUMENTO O DISMINUCIOacuteN EXTRACCIOacuteN ULTRASONIDO

Parte ndash Variedad

U+L DPPH

()

U+F DPPH

()

U+L FRAP

()

U+F FRAP

()

U+L VITAMINA C

()

U+F VITAMINA C

()

U+L POLIFENOLES

()

U+F POLIFENOLES

()

Pulpa Caribbean

-946 1877 -3169 -2067 -874 -1645 6687 979

Pulpa Cantaloupe

-867 105 -5479 -1141 -1523 -1728 5272 3455

Pulpa Pepino -1929 -96 -446 790 -101 -714 6424 185

Corteza Caribbean

1070 531 -2264 799 431 105 4615 5101

Corteza Cantaloupe

-3102 284 -2106 -2277 050 110 4517 2354

Corteza Pepino -1811 3285 -157 -4010 570 025 5410 1426

Semilla Caribbean

2715 3824 -220 1143 010 2180 1191 7640

Semilla Cantaloupe

-1132 1396 368 -712 012 011 1634 6688

Rendimientos calculados contra la extraccioacuten convencional

22

Con las tablas 3 y 4 se puede observar que los resultados maacutes bajos tanto en DPPH

FRAP polifenoles y vitamina c se presentan en el pepino cohombro ya sea en corteza

para DPPH y vitamina c o en el caso de FRAP y polifenoles la pulpa de este Mientras

que la semilla Caribbean reporta la mayor capacidad antioxidante en vitamina c y FRAP

la semilla Cantaloupe y la corteza Cantaloupe en polifenoles y DPPH respectivamente

Estos resultados permiten afirmar que las partes residuos se destacan como las que maacutes

capacidad antioxidante tienen tanto en meloacuten como en pepino

En la tabla 5 se destaca la buena actuacioacuten del ultrasonido en la extraccioacuten de polifenoles

tanto en el pretratamiento liofilizado como en el fresco Alcanzando rendimientos hasta del

7640 con respecto a la extraccioacuten convencional Y una baja de rendimiento en la

extraccioacuten ultrasonido para las pruebas de DPPH y FRAP de un 30 en comparacioacuten al

uso de extraccioacuten usando solvente En vitamina C hay aumentos desde 011 hasta 570

en el rendimiento en las cortezas y semillas en ambos pretratamientos pero en las

pulpas hay rendimientos inferiores del 1728 a la extraccioacuten convencional

CONCLUSIONES

Se puede concluir que realizando una extraccioacuten asistida por ultrasonido acompantildeada de

un pretratamiento de liofilizacioacuten se logroacute obtener extractos con un mayor contenido de

polifenoles y vitamina C en las semillas del meloacuten var Caribbean Adicionalmente se

analiza que los efectos del ultrasonido cambian seguacuten el ensayo obteniendo asiacute mejores

rendimientos en Vitamina C y polifenoles pero en ensayos como el DPPH y el FRAP se

evidencioacute una disminucioacuten en su rendimiento

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Page 12: CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES CUCURBITÁCEAS PARA LA

12

desde el azul-violeta a verde profundo y (-20 a -2) relaciona colores que van del verde

profundo al verde amarillento (Vignoni et al 2006) respectivamente Ademaacutes en lo

reportado en la literatura los colores del pepino se encuentran dentro de una escala de

grises con unos tonos ligeramente amarillos esta informacioacuten muestra que las variedades

utilizadas a lo largo de la experimentacioacuten se encuentran en los colores tradicionales para

cada variedad cumpliendo con los estaacutendares de calidad

En lo que respecta a los valores L a y b Se analiza que los valores encontrados en la

variedad Cantaloupe son superiores a los encontrados L473 a92 b197

Simandjuntak Barrett Wrolstad (1996) al no encontrar valores reportados para la

variedad Caribbean se decide comparar con los mismos valores anteriores del

Cantaloupe respecto a esta variedad se obtuvo valor superior en L a y b

Seguacuten la tabla 4 se encuentran diferencia significativa del meloacuten Cantaloupe respecto a

la Caribbean pgt005 ANOVA en los paraacutemetros fiacutesicos (peso diaacutemetro longitudinal y

diaacutemetro ecuatorial)

13

Efecto del tipo de extraccioacuten y pretratamiento de secado en el contenido de compuestos

bioactivos

Capacidad antioxidante meacutetodo DPPH

Fig 1 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Pulpas

Los resultados entre todas las variedades de pulpa se encuentran en un rango de

4443plusmn814 y 10743plusmn5709 micromol TE 100 g Lo cual supera lo reportado por (Ruiz-torralba

et al 2018) en el caso de los melones en el cual el valor de la pulpa de meloacuten

varCantaloupe es 586plusmn272 09 micromol TE 100 g y en el caso la pulpa del pepino 470plusmn11

micromolTE100g(TakamuraYamaguchiampTerao2002)

Comparando las muestras liofilizadas se encontroacute que tanto en la pulpa Caribean

Cantaloupe y Pepino no hubo un cambio significativo ANOVA (pgt005) al cambiar el tipo

de extraccioacuten Se esperaba un mayor rendimiento de extraccioacuten utilizando el equipo de

ultrasonido pero no fue asiacute tal vez se deba a que en extractos acuosos el ultrasonido

14

genera radicales libres (Makino Mossoba amp Riesz 1982) Estos radicales libres

reaccionan con los compuestos orgaacutenicos (como lo son los antioxidantes) y una gran

concentracioacuten de radicales libres logran que las sustancias hidrofoacutebicas reaccionen maacutes

raacutepido y se reporta que en los antioxidantes hay componente hidrofoacutebicos (Zargoosh

Ghayeb amp Aeineh 2013) lo que pueden afectar el rendimiento de la extraccioacuten por

ultrasonido

Respecto a las muestras frescas es posible que al haber congelado con nitroacutegeno liacutequido

(-34degC) se logre un aumento en la capacidad antioxidante Se han reportado resultados en

los cuales hacer un pretratamiento congelado mejora el rendimiento a la hora de extraer

antioxidante DPPH (Jiao Li Chang amp Xiao 2018) Adicionalmente en la pulpa fresca

Cantaloupe como en la pulpa Caribean la extraccioacuten asistida por ultrasonido dio mejores

rendimientos comparados con la extraccioacuten convencional (figura 1) Se encuentra en la

literatura que este meacutetodo de extraccioacuten no convencional ultrasonido genera en muchas

ocasiones mejores rendimientos que las extracciones por solventes o convencionales

Esto se debe a que la cavitacioacuten suele romper maacutes faacutecil las paredes de la matriz bioloacutegica

(Wen et al 2018) En el caso de la pulpa pepino no hubo diferencia significativa con los

tipos de extraccioacuten se sabe que un factor que afecta el rendimiento es el tipo de material

vegetal esto puede alterar eficiencia del ultrasonido(Vargas amp Azuola 2007)

Cortezas

Al haber poca informacioacuten respecto a las cortezas de los melones y pepinos se decide

compara su valor en la literatura con una buena fuente de antioxidante como lo es la

corteza del durazno que registra valores entre los 100 y 400 micromol TE 100 g seguacuten

(Stojanovic et al 2016) La corteza del Cantaloupe liofilizada y extraiacuteda

convencionalmente alcanzo la mayor capacidad antioxidante (220 micromol TE 100 g) Este

valor se encuentra en el rango hallado en la literatura por tanto se puede decir que es

una buena fuente antioxidante

Seguacuten la Figura 1 Se observa que se mantiene la tendencia que se presentoacute en los

resultados de las pulpas Por los efectos explicados anteriormente la extraccioacuten C+L tuvo

un mayor rendimiento frente a la del U+L Tambieacuten este fue el caso de las cortezas

Cantalaoupe y pepino mientras que para corteza caribean liofilizada no hubo diferencia

significativa entre los meacutetodos de extraccioacuten Del mismo modo en el pretratamiento fresco

hubo un comportamiento similar a las pulpas siguiendo la tendencia de que las U+F

tuviesen una mayor capacidad antioxidante que las C+F

Semillas

En la literatura no hay un valor como tal de semillas de meloacuten pero se encuentran de dos

especies de la cucurbitaacuteceas como lo son la sandiacutea y la calabaza estos son 431 micromol TE

100 g y 662 micromol TE 100 g (Yao et al 2019) La semilla Cantaloupe tuvo un contenido

de 68025 micromol TE 100 g y su similar caribean obtuvo 81 40 micromol TE 100 g ambos

valores son superiores a los encontrados en la literatura lo que puede indicar que el

meloacuten tiene un gran contenido de antioxidantes en sus semillas

Hubo cambios significativos entre el uso de la extraccioacuten convencional y ultrasonido en la

muestra liofilizada siendo la extraccioacuten convencional la de mejor rendimiento esto se da

por posibles cambios quiacutemicos como reacciones de absorcioacuten de aacutetomos de hidrogeno

15

que son generados por el ultrasonido (Makino et al 1982) En el caso de la muestra

fresca el ultrasonido resulta con un rendimiento mayor que la extraccioacuten fresca

convencional tal como se evidencio para pulpa y corteza

FRAP

Fig 2 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Se encontroacute valores en la literatura de pulpa corteza y semillas del meloacuten Cantaloupe de

240plusmn006 520plusmn007 y 310plusmn013 micromol de Trolox 100 g respectivamente (Sanchez amp

Anzola 2013) Mientras que los valores de pepino no fueron encontrados por tanto se

hizo la comparacioacuten con los del meloacuten Analizando la figura 2 se nota un aumento

significativo (pgt005) en casi todas las pulpas corteza y semilla expuestas a una

16

extraccioacuten convencional-liofilizada con respecto al ultrasonido liofilizado se sabe que

hubo una posible degradacioacuten de antioxidante por la presencia de radicales libre

disminuyendo asiacute el rendimiento en la extraccioacuten (Makino et al 1982) La uacutenica parte que

no presenta este fenoacutemeno es la semilla Caribean la cual no evidencioacute ninguacuten cambio

significativo en el tipo de extraccioacuten para la muestra liofilizada

En el pretratamiento fresco el rendimiento de la capacidad antioxidante en el ultrasonido

se vio afectado negativamente ya que en algunos tipos de antioxidante no hay efecto

positivo congelando con nitroacutegeno liacutequido como concluyen (Ester Odges Eyer amp Unro

2004) Mostrando asiacute diferencia significativa con la extraccioacuten convencional en la pulpa

Caribean Cantaloupe corteza Cantaloupe y corteza pepino En las demaacutes partes-

variedad no hubo cambio significativo entre el tipo de extraccioacuten

17

POLIFENOLES

Fig 3 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

PULPAS

En la figura 3 se puede observar que en las tres variedades estudiadas se obtienen

concentraciones mayores a 11 mg aacutecido gaacutelico 100g cuando se somete la muestra a un

pretratamiento de liofilizacioacuten y se realiza la extraccioacuten asistida por ultrasonido siendo la

semilla Caribbean la de mayor concentracioacuten con un rendimiento de 4761 mg de aacutecido

gaacutelico 100g Seguacuten (Ellong et al 2015) la concentracioacuten de polifenoles totales en la

pulpa de pepino es de 117plusmn075 mg de aacutecido gaacutelico100g un valor similar al que se

obtuvo El ultrasonido liofilizado seguacuten la figura 3 muestra un mejor rendimiento que la

extraccioacuten convencional liofilizada posiblemente se deba a que la cavitacioacuten en forma de

burbuja tuvo efectos en la matriz bioloacutegica logrando asiacute que las paredes celulares se

18

rompieran y hubiese una liberacioacuten maacutes grande de antioxidantes de las partes elevando

el rendimiento de estas extracciones (Wen et al 2018) Este comportamiento es

esperado ya que algunos autores como (Ilghami Ghanbarzadeh amp Hamishehkar 2015)

reportan mejores rendimientos del ultrasonido extrayendo polifenoles

El mismo efecto ocurrioacute en las muestras frescas lo cual sugiere que el rendimiento de la

extraccioacuten de tipo ultrasonido en polifenoles mejora sin importar que pretratamiento se

utilice

CORTEZA

Como muestra la figura 3 en el caso de las cortezas de las tres variedades la que se

destaca es la corteza del meloacuten Cantaloupe por su alto contenido de polifenoles con una

concentracioacuten mayor a 25 mg de aacutecido gaacutelico 100 g Seguacuten (Brito 2017) la

concentracioacuten en mg de aacutecido gaacutelico 100g en la corteza de Cantaloupe es de 349plusmn19

por lo tanto se obtuvo un valor inferior al encontrado en la literatura

SEMILLAS

Seguacuten(Racine amp Robertet 1981) la concentracioacuten de polifenoles en las semillas

Caribbean es de 80 mg de aacutecido gaacutelico 100g este dato es mayor que el obtenido en el

presente estudio tanto para la Semilla Caribean como la Cantaloupe

En teacuterminos generales se encontroacute un patroacuten en los datos de polifenoles en la cual los

extractos expuestos tanto a los pretratamientos de liofilizacioacuten y fresco obtuvieron un

mejor rendimiento en la extraccioacuten de ultrasonido Diferente a lo evidenciado en la

capacidad antioxidante DPPH y FRAP en el anaacutelisis de esta prueba se discutioacute que una

gran cantidad de radicales libres aumentan reacciones que bajan el rendimiento de la

extraccioacuten

19

VITAMINA C

Fig 4 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Para el anaacutelisis de la vitamina C se comparoacute todas las partes con los valores de la pulpa

ya que no se encontraron datos de las cortezas y semillas para comparar En la pulpa

Cantaloupe se reportoacute un menor valor al encontrado en la literatura 432plusmn57 (Laur amp

Tian 2011) Caso contrario ocurrioacute con la pulpa variedad Caribean porqueacute fue mayor al

encontrado en la literatura del Cantaloupe La pulpa del pepino reportoacute un valor mayor en

la cantidad de vitamina C Obteniendo en promedio 3078plusmn111 que es mucho mayor al

valor reportado de 55-104 mg100 g seguacuten Zmian Ci Ogoacuterku amp Ym (2013)

Seguacuten la figura 4 encontramos que en las cortezas no hubo influencia significativa entre el

tipo de extraccioacuten que se usoacute tanto para el pretratamiento fresco como para el liofilizado

En las pulpas frescas de los melones si hubo cambios el ultrasonido bajoacute su rendimiento

respecto a la extraccioacuten convencional tanto para la variedad Caribean como para la

Cantaloupe Se ha encontrado que el pretratamiento congelado no afecta en algunos

20

antioxidantes como concluyen (Ester et al 2004) En la pulpa pepino no se generoacute un

cambio entre usar ultrasonido o el meacutetodo convencional

La semilla Cantaloupe liofilizada tuvo un rendimiento parecido tanto en la extraccioacuten U+L

como en la C+L no logrando una diferencia significativa ANOVA (pgt005) Mientras que en

las semillas Caribean liofilizadas se logroacute un mejor rendimiento en la extraccioacuten

ultrasonido a causa del fenoacutemeno de la cavitacioacuten (Vargas amp Azuola 2007)

TABLA 3 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES (Pulpa)

Variedad Vitamina C

(mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100 g)

DPPH (Micromol de Trolox100 g)

POLIFENOLES (mgAcido

Galico100g)

ACEPTABILIDAD

Melon Cantaloupe

3302plusmn33 159933plusmn6291

8124plusmn1664

583plusmn269

674

Melon Caribean

3506plusmn49 136957plusmn2564

8172plusmn1476

635plusmn253

631

Pepino Cohombro

3077plusmn11 130913plusmn7456

6525plusmn1677

479plusmn362

666

TABLA 4 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES RESIDUOS (Corteza y

Semillas)

Variedad Vitamina C (mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100

g)

DPPH (Micromol

de Trolox100

g)

POLIFENOLES (mgAacutecido

Galico100g)

Corteza Cantaloupe

3105plusmn148 180387plusmn10286

9745plusmn1728

1699plusmn631

Corteza Caribbean

3215plusmn091 181815plusmn13008

9267plusmn2474

2198plusmn706

Corteza Cohombro

3073plusmn080 145593plusmn9532

5451plusmn1673

797plusmn062

Semillas Cantaloupe

3964plusmn531

18480091plusmn260

6802plusmn860

3384plusmn265

Semillas Caribbean

4180plusmn1625

195830plusmn8334

8861plusmn1128

2840plusmn755

21

TABLA 5 AUMENTO O DISMINUCIOacuteN EXTRACCIOacuteN ULTRASONIDO

Parte ndash Variedad

U+L DPPH

()

U+F DPPH

()

U+L FRAP

()

U+F FRAP

()

U+L VITAMINA C

()

U+F VITAMINA C

()

U+L POLIFENOLES

()

U+F POLIFENOLES

()

Pulpa Caribbean

-946 1877 -3169 -2067 -874 -1645 6687 979

Pulpa Cantaloupe

-867 105 -5479 -1141 -1523 -1728 5272 3455

Pulpa Pepino -1929 -96 -446 790 -101 -714 6424 185

Corteza Caribbean

1070 531 -2264 799 431 105 4615 5101

Corteza Cantaloupe

-3102 284 -2106 -2277 050 110 4517 2354

Corteza Pepino -1811 3285 -157 -4010 570 025 5410 1426

Semilla Caribbean

2715 3824 -220 1143 010 2180 1191 7640

Semilla Cantaloupe

-1132 1396 368 -712 012 011 1634 6688

Rendimientos calculados contra la extraccioacuten convencional

22

Con las tablas 3 y 4 se puede observar que los resultados maacutes bajos tanto en DPPH

FRAP polifenoles y vitamina c se presentan en el pepino cohombro ya sea en corteza

para DPPH y vitamina c o en el caso de FRAP y polifenoles la pulpa de este Mientras

que la semilla Caribbean reporta la mayor capacidad antioxidante en vitamina c y FRAP

la semilla Cantaloupe y la corteza Cantaloupe en polifenoles y DPPH respectivamente

Estos resultados permiten afirmar que las partes residuos se destacan como las que maacutes

capacidad antioxidante tienen tanto en meloacuten como en pepino

En la tabla 5 se destaca la buena actuacioacuten del ultrasonido en la extraccioacuten de polifenoles

tanto en el pretratamiento liofilizado como en el fresco Alcanzando rendimientos hasta del

7640 con respecto a la extraccioacuten convencional Y una baja de rendimiento en la

extraccioacuten ultrasonido para las pruebas de DPPH y FRAP de un 30 en comparacioacuten al

uso de extraccioacuten usando solvente En vitamina C hay aumentos desde 011 hasta 570

en el rendimiento en las cortezas y semillas en ambos pretratamientos pero en las

pulpas hay rendimientos inferiores del 1728 a la extraccioacuten convencional

CONCLUSIONES

Se puede concluir que realizando una extraccioacuten asistida por ultrasonido acompantildeada de

un pretratamiento de liofilizacioacuten se logroacute obtener extractos con un mayor contenido de

polifenoles y vitamina C en las semillas del meloacuten var Caribbean Adicionalmente se

analiza que los efectos del ultrasonido cambian seguacuten el ensayo obteniendo asiacute mejores

rendimientos en Vitamina C y polifenoles pero en ensayos como el DPPH y el FRAP se

evidencioacute una disminucioacuten en su rendimiento

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Page 13: CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES CUCURBITÁCEAS PARA LA

13

Efecto del tipo de extraccioacuten y pretratamiento de secado en el contenido de compuestos

bioactivos

Capacidad antioxidante meacutetodo DPPH

Fig 1 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Pulpas

Los resultados entre todas las variedades de pulpa se encuentran en un rango de

4443plusmn814 y 10743plusmn5709 micromol TE 100 g Lo cual supera lo reportado por (Ruiz-torralba

et al 2018) en el caso de los melones en el cual el valor de la pulpa de meloacuten

varCantaloupe es 586plusmn272 09 micromol TE 100 g y en el caso la pulpa del pepino 470plusmn11

micromolTE100g(TakamuraYamaguchiampTerao2002)

Comparando las muestras liofilizadas se encontroacute que tanto en la pulpa Caribean

Cantaloupe y Pepino no hubo un cambio significativo ANOVA (pgt005) al cambiar el tipo

de extraccioacuten Se esperaba un mayor rendimiento de extraccioacuten utilizando el equipo de

ultrasonido pero no fue asiacute tal vez se deba a que en extractos acuosos el ultrasonido

14

genera radicales libres (Makino Mossoba amp Riesz 1982) Estos radicales libres

reaccionan con los compuestos orgaacutenicos (como lo son los antioxidantes) y una gran

concentracioacuten de radicales libres logran que las sustancias hidrofoacutebicas reaccionen maacutes

raacutepido y se reporta que en los antioxidantes hay componente hidrofoacutebicos (Zargoosh

Ghayeb amp Aeineh 2013) lo que pueden afectar el rendimiento de la extraccioacuten por

ultrasonido

Respecto a las muestras frescas es posible que al haber congelado con nitroacutegeno liacutequido

(-34degC) se logre un aumento en la capacidad antioxidante Se han reportado resultados en

los cuales hacer un pretratamiento congelado mejora el rendimiento a la hora de extraer

antioxidante DPPH (Jiao Li Chang amp Xiao 2018) Adicionalmente en la pulpa fresca

Cantaloupe como en la pulpa Caribean la extraccioacuten asistida por ultrasonido dio mejores

rendimientos comparados con la extraccioacuten convencional (figura 1) Se encuentra en la

literatura que este meacutetodo de extraccioacuten no convencional ultrasonido genera en muchas

ocasiones mejores rendimientos que las extracciones por solventes o convencionales

Esto se debe a que la cavitacioacuten suele romper maacutes faacutecil las paredes de la matriz bioloacutegica

(Wen et al 2018) En el caso de la pulpa pepino no hubo diferencia significativa con los

tipos de extraccioacuten se sabe que un factor que afecta el rendimiento es el tipo de material

vegetal esto puede alterar eficiencia del ultrasonido(Vargas amp Azuola 2007)

Cortezas

Al haber poca informacioacuten respecto a las cortezas de los melones y pepinos se decide

compara su valor en la literatura con una buena fuente de antioxidante como lo es la

corteza del durazno que registra valores entre los 100 y 400 micromol TE 100 g seguacuten

(Stojanovic et al 2016) La corteza del Cantaloupe liofilizada y extraiacuteda

convencionalmente alcanzo la mayor capacidad antioxidante (220 micromol TE 100 g) Este

valor se encuentra en el rango hallado en la literatura por tanto se puede decir que es

una buena fuente antioxidante

Seguacuten la Figura 1 Se observa que se mantiene la tendencia que se presentoacute en los

resultados de las pulpas Por los efectos explicados anteriormente la extraccioacuten C+L tuvo

un mayor rendimiento frente a la del U+L Tambieacuten este fue el caso de las cortezas

Cantalaoupe y pepino mientras que para corteza caribean liofilizada no hubo diferencia

significativa entre los meacutetodos de extraccioacuten Del mismo modo en el pretratamiento fresco

hubo un comportamiento similar a las pulpas siguiendo la tendencia de que las U+F

tuviesen una mayor capacidad antioxidante que las C+F

Semillas

En la literatura no hay un valor como tal de semillas de meloacuten pero se encuentran de dos

especies de la cucurbitaacuteceas como lo son la sandiacutea y la calabaza estos son 431 micromol TE

100 g y 662 micromol TE 100 g (Yao et al 2019) La semilla Cantaloupe tuvo un contenido

de 68025 micromol TE 100 g y su similar caribean obtuvo 81 40 micromol TE 100 g ambos

valores son superiores a los encontrados en la literatura lo que puede indicar que el

meloacuten tiene un gran contenido de antioxidantes en sus semillas

Hubo cambios significativos entre el uso de la extraccioacuten convencional y ultrasonido en la

muestra liofilizada siendo la extraccioacuten convencional la de mejor rendimiento esto se da

por posibles cambios quiacutemicos como reacciones de absorcioacuten de aacutetomos de hidrogeno

15

que son generados por el ultrasonido (Makino et al 1982) En el caso de la muestra

fresca el ultrasonido resulta con un rendimiento mayor que la extraccioacuten fresca

convencional tal como se evidencio para pulpa y corteza

FRAP

Fig 2 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Se encontroacute valores en la literatura de pulpa corteza y semillas del meloacuten Cantaloupe de

240plusmn006 520plusmn007 y 310plusmn013 micromol de Trolox 100 g respectivamente (Sanchez amp

Anzola 2013) Mientras que los valores de pepino no fueron encontrados por tanto se

hizo la comparacioacuten con los del meloacuten Analizando la figura 2 se nota un aumento

significativo (pgt005) en casi todas las pulpas corteza y semilla expuestas a una

16

extraccioacuten convencional-liofilizada con respecto al ultrasonido liofilizado se sabe que

hubo una posible degradacioacuten de antioxidante por la presencia de radicales libre

disminuyendo asiacute el rendimiento en la extraccioacuten (Makino et al 1982) La uacutenica parte que

no presenta este fenoacutemeno es la semilla Caribean la cual no evidencioacute ninguacuten cambio

significativo en el tipo de extraccioacuten para la muestra liofilizada

En el pretratamiento fresco el rendimiento de la capacidad antioxidante en el ultrasonido

se vio afectado negativamente ya que en algunos tipos de antioxidante no hay efecto

positivo congelando con nitroacutegeno liacutequido como concluyen (Ester Odges Eyer amp Unro

2004) Mostrando asiacute diferencia significativa con la extraccioacuten convencional en la pulpa

Caribean Cantaloupe corteza Cantaloupe y corteza pepino En las demaacutes partes-

variedad no hubo cambio significativo entre el tipo de extraccioacuten

17

POLIFENOLES

Fig 3 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

PULPAS

En la figura 3 se puede observar que en las tres variedades estudiadas se obtienen

concentraciones mayores a 11 mg aacutecido gaacutelico 100g cuando se somete la muestra a un

pretratamiento de liofilizacioacuten y se realiza la extraccioacuten asistida por ultrasonido siendo la

semilla Caribbean la de mayor concentracioacuten con un rendimiento de 4761 mg de aacutecido

gaacutelico 100g Seguacuten (Ellong et al 2015) la concentracioacuten de polifenoles totales en la

pulpa de pepino es de 117plusmn075 mg de aacutecido gaacutelico100g un valor similar al que se

obtuvo El ultrasonido liofilizado seguacuten la figura 3 muestra un mejor rendimiento que la

extraccioacuten convencional liofilizada posiblemente se deba a que la cavitacioacuten en forma de

burbuja tuvo efectos en la matriz bioloacutegica logrando asiacute que las paredes celulares se

18

rompieran y hubiese una liberacioacuten maacutes grande de antioxidantes de las partes elevando

el rendimiento de estas extracciones (Wen et al 2018) Este comportamiento es

esperado ya que algunos autores como (Ilghami Ghanbarzadeh amp Hamishehkar 2015)

reportan mejores rendimientos del ultrasonido extrayendo polifenoles

El mismo efecto ocurrioacute en las muestras frescas lo cual sugiere que el rendimiento de la

extraccioacuten de tipo ultrasonido en polifenoles mejora sin importar que pretratamiento se

utilice

CORTEZA

Como muestra la figura 3 en el caso de las cortezas de las tres variedades la que se

destaca es la corteza del meloacuten Cantaloupe por su alto contenido de polifenoles con una

concentracioacuten mayor a 25 mg de aacutecido gaacutelico 100 g Seguacuten (Brito 2017) la

concentracioacuten en mg de aacutecido gaacutelico 100g en la corteza de Cantaloupe es de 349plusmn19

por lo tanto se obtuvo un valor inferior al encontrado en la literatura

SEMILLAS

Seguacuten(Racine amp Robertet 1981) la concentracioacuten de polifenoles en las semillas

Caribbean es de 80 mg de aacutecido gaacutelico 100g este dato es mayor que el obtenido en el

presente estudio tanto para la Semilla Caribean como la Cantaloupe

En teacuterminos generales se encontroacute un patroacuten en los datos de polifenoles en la cual los

extractos expuestos tanto a los pretratamientos de liofilizacioacuten y fresco obtuvieron un

mejor rendimiento en la extraccioacuten de ultrasonido Diferente a lo evidenciado en la

capacidad antioxidante DPPH y FRAP en el anaacutelisis de esta prueba se discutioacute que una

gran cantidad de radicales libres aumentan reacciones que bajan el rendimiento de la

extraccioacuten

19

VITAMINA C

Fig 4 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Para el anaacutelisis de la vitamina C se comparoacute todas las partes con los valores de la pulpa

ya que no se encontraron datos de las cortezas y semillas para comparar En la pulpa

Cantaloupe se reportoacute un menor valor al encontrado en la literatura 432plusmn57 (Laur amp

Tian 2011) Caso contrario ocurrioacute con la pulpa variedad Caribean porqueacute fue mayor al

encontrado en la literatura del Cantaloupe La pulpa del pepino reportoacute un valor mayor en

la cantidad de vitamina C Obteniendo en promedio 3078plusmn111 que es mucho mayor al

valor reportado de 55-104 mg100 g seguacuten Zmian Ci Ogoacuterku amp Ym (2013)

Seguacuten la figura 4 encontramos que en las cortezas no hubo influencia significativa entre el

tipo de extraccioacuten que se usoacute tanto para el pretratamiento fresco como para el liofilizado

En las pulpas frescas de los melones si hubo cambios el ultrasonido bajoacute su rendimiento

respecto a la extraccioacuten convencional tanto para la variedad Caribean como para la

Cantaloupe Se ha encontrado que el pretratamiento congelado no afecta en algunos

20

antioxidantes como concluyen (Ester et al 2004) En la pulpa pepino no se generoacute un

cambio entre usar ultrasonido o el meacutetodo convencional

La semilla Cantaloupe liofilizada tuvo un rendimiento parecido tanto en la extraccioacuten U+L

como en la C+L no logrando una diferencia significativa ANOVA (pgt005) Mientras que en

las semillas Caribean liofilizadas se logroacute un mejor rendimiento en la extraccioacuten

ultrasonido a causa del fenoacutemeno de la cavitacioacuten (Vargas amp Azuola 2007)

TABLA 3 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES (Pulpa)

Variedad Vitamina C

(mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100 g)

DPPH (Micromol de Trolox100 g)

POLIFENOLES (mgAcido

Galico100g)

ACEPTABILIDAD

Melon Cantaloupe

3302plusmn33 159933plusmn6291

8124plusmn1664

583plusmn269

674

Melon Caribean

3506plusmn49 136957plusmn2564

8172plusmn1476

635plusmn253

631

Pepino Cohombro

3077plusmn11 130913plusmn7456

6525plusmn1677

479plusmn362

666

TABLA 4 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES RESIDUOS (Corteza y

Semillas)

Variedad Vitamina C (mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100

g)

DPPH (Micromol

de Trolox100

g)

POLIFENOLES (mgAacutecido

Galico100g)

Corteza Cantaloupe

3105plusmn148 180387plusmn10286

9745plusmn1728

1699plusmn631

Corteza Caribbean

3215plusmn091 181815plusmn13008

9267plusmn2474

2198plusmn706

Corteza Cohombro

3073plusmn080 145593plusmn9532

5451plusmn1673

797plusmn062

Semillas Cantaloupe

3964plusmn531

18480091plusmn260

6802plusmn860

3384plusmn265

Semillas Caribbean

4180plusmn1625

195830plusmn8334

8861plusmn1128

2840plusmn755

21

TABLA 5 AUMENTO O DISMINUCIOacuteN EXTRACCIOacuteN ULTRASONIDO

Parte ndash Variedad

U+L DPPH

()

U+F DPPH

()

U+L FRAP

()

U+F FRAP

()

U+L VITAMINA C

()

U+F VITAMINA C

()

U+L POLIFENOLES

()

U+F POLIFENOLES

()

Pulpa Caribbean

-946 1877 -3169 -2067 -874 -1645 6687 979

Pulpa Cantaloupe

-867 105 -5479 -1141 -1523 -1728 5272 3455

Pulpa Pepino -1929 -96 -446 790 -101 -714 6424 185

Corteza Caribbean

1070 531 -2264 799 431 105 4615 5101

Corteza Cantaloupe

-3102 284 -2106 -2277 050 110 4517 2354

Corteza Pepino -1811 3285 -157 -4010 570 025 5410 1426

Semilla Caribbean

2715 3824 -220 1143 010 2180 1191 7640

Semilla Cantaloupe

-1132 1396 368 -712 012 011 1634 6688

Rendimientos calculados contra la extraccioacuten convencional

22

Con las tablas 3 y 4 se puede observar que los resultados maacutes bajos tanto en DPPH

FRAP polifenoles y vitamina c se presentan en el pepino cohombro ya sea en corteza

para DPPH y vitamina c o en el caso de FRAP y polifenoles la pulpa de este Mientras

que la semilla Caribbean reporta la mayor capacidad antioxidante en vitamina c y FRAP

la semilla Cantaloupe y la corteza Cantaloupe en polifenoles y DPPH respectivamente

Estos resultados permiten afirmar que las partes residuos se destacan como las que maacutes

capacidad antioxidante tienen tanto en meloacuten como en pepino

En la tabla 5 se destaca la buena actuacioacuten del ultrasonido en la extraccioacuten de polifenoles

tanto en el pretratamiento liofilizado como en el fresco Alcanzando rendimientos hasta del

7640 con respecto a la extraccioacuten convencional Y una baja de rendimiento en la

extraccioacuten ultrasonido para las pruebas de DPPH y FRAP de un 30 en comparacioacuten al

uso de extraccioacuten usando solvente En vitamina C hay aumentos desde 011 hasta 570

en el rendimiento en las cortezas y semillas en ambos pretratamientos pero en las

pulpas hay rendimientos inferiores del 1728 a la extraccioacuten convencional

CONCLUSIONES

Se puede concluir que realizando una extraccioacuten asistida por ultrasonido acompantildeada de

un pretratamiento de liofilizacioacuten se logroacute obtener extractos con un mayor contenido de

polifenoles y vitamina C en las semillas del meloacuten var Caribbean Adicionalmente se

analiza que los efectos del ultrasonido cambian seguacuten el ensayo obteniendo asiacute mejores

rendimientos en Vitamina C y polifenoles pero en ensayos como el DPPH y el FRAP se

evidencioacute una disminucioacuten en su rendimiento

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Page 14: CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES CUCURBITÁCEAS PARA LA

14

genera radicales libres (Makino Mossoba amp Riesz 1982) Estos radicales libres

reaccionan con los compuestos orgaacutenicos (como lo son los antioxidantes) y una gran

concentracioacuten de radicales libres logran que las sustancias hidrofoacutebicas reaccionen maacutes

raacutepido y se reporta que en los antioxidantes hay componente hidrofoacutebicos (Zargoosh

Ghayeb amp Aeineh 2013) lo que pueden afectar el rendimiento de la extraccioacuten por

ultrasonido

Respecto a las muestras frescas es posible que al haber congelado con nitroacutegeno liacutequido

(-34degC) se logre un aumento en la capacidad antioxidante Se han reportado resultados en

los cuales hacer un pretratamiento congelado mejora el rendimiento a la hora de extraer

antioxidante DPPH (Jiao Li Chang amp Xiao 2018) Adicionalmente en la pulpa fresca

Cantaloupe como en la pulpa Caribean la extraccioacuten asistida por ultrasonido dio mejores

rendimientos comparados con la extraccioacuten convencional (figura 1) Se encuentra en la

literatura que este meacutetodo de extraccioacuten no convencional ultrasonido genera en muchas

ocasiones mejores rendimientos que las extracciones por solventes o convencionales

Esto se debe a que la cavitacioacuten suele romper maacutes faacutecil las paredes de la matriz bioloacutegica

(Wen et al 2018) En el caso de la pulpa pepino no hubo diferencia significativa con los

tipos de extraccioacuten se sabe que un factor que afecta el rendimiento es el tipo de material

vegetal esto puede alterar eficiencia del ultrasonido(Vargas amp Azuola 2007)

Cortezas

Al haber poca informacioacuten respecto a las cortezas de los melones y pepinos se decide

compara su valor en la literatura con una buena fuente de antioxidante como lo es la

corteza del durazno que registra valores entre los 100 y 400 micromol TE 100 g seguacuten

(Stojanovic et al 2016) La corteza del Cantaloupe liofilizada y extraiacuteda

convencionalmente alcanzo la mayor capacidad antioxidante (220 micromol TE 100 g) Este

valor se encuentra en el rango hallado en la literatura por tanto se puede decir que es

una buena fuente antioxidante

Seguacuten la Figura 1 Se observa que se mantiene la tendencia que se presentoacute en los

resultados de las pulpas Por los efectos explicados anteriormente la extraccioacuten C+L tuvo

un mayor rendimiento frente a la del U+L Tambieacuten este fue el caso de las cortezas

Cantalaoupe y pepino mientras que para corteza caribean liofilizada no hubo diferencia

significativa entre los meacutetodos de extraccioacuten Del mismo modo en el pretratamiento fresco

hubo un comportamiento similar a las pulpas siguiendo la tendencia de que las U+F

tuviesen una mayor capacidad antioxidante que las C+F

Semillas

En la literatura no hay un valor como tal de semillas de meloacuten pero se encuentran de dos

especies de la cucurbitaacuteceas como lo son la sandiacutea y la calabaza estos son 431 micromol TE

100 g y 662 micromol TE 100 g (Yao et al 2019) La semilla Cantaloupe tuvo un contenido

de 68025 micromol TE 100 g y su similar caribean obtuvo 81 40 micromol TE 100 g ambos

valores son superiores a los encontrados en la literatura lo que puede indicar que el

meloacuten tiene un gran contenido de antioxidantes en sus semillas

Hubo cambios significativos entre el uso de la extraccioacuten convencional y ultrasonido en la

muestra liofilizada siendo la extraccioacuten convencional la de mejor rendimiento esto se da

por posibles cambios quiacutemicos como reacciones de absorcioacuten de aacutetomos de hidrogeno

15

que son generados por el ultrasonido (Makino et al 1982) En el caso de la muestra

fresca el ultrasonido resulta con un rendimiento mayor que la extraccioacuten fresca

convencional tal como se evidencio para pulpa y corteza

FRAP

Fig 2 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Se encontroacute valores en la literatura de pulpa corteza y semillas del meloacuten Cantaloupe de

240plusmn006 520plusmn007 y 310plusmn013 micromol de Trolox 100 g respectivamente (Sanchez amp

Anzola 2013) Mientras que los valores de pepino no fueron encontrados por tanto se

hizo la comparacioacuten con los del meloacuten Analizando la figura 2 se nota un aumento

significativo (pgt005) en casi todas las pulpas corteza y semilla expuestas a una

16

extraccioacuten convencional-liofilizada con respecto al ultrasonido liofilizado se sabe que

hubo una posible degradacioacuten de antioxidante por la presencia de radicales libre

disminuyendo asiacute el rendimiento en la extraccioacuten (Makino et al 1982) La uacutenica parte que

no presenta este fenoacutemeno es la semilla Caribean la cual no evidencioacute ninguacuten cambio

significativo en el tipo de extraccioacuten para la muestra liofilizada

En el pretratamiento fresco el rendimiento de la capacidad antioxidante en el ultrasonido

se vio afectado negativamente ya que en algunos tipos de antioxidante no hay efecto

positivo congelando con nitroacutegeno liacutequido como concluyen (Ester Odges Eyer amp Unro

2004) Mostrando asiacute diferencia significativa con la extraccioacuten convencional en la pulpa

Caribean Cantaloupe corteza Cantaloupe y corteza pepino En las demaacutes partes-

variedad no hubo cambio significativo entre el tipo de extraccioacuten

17

POLIFENOLES

Fig 3 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

PULPAS

En la figura 3 se puede observar que en las tres variedades estudiadas se obtienen

concentraciones mayores a 11 mg aacutecido gaacutelico 100g cuando se somete la muestra a un

pretratamiento de liofilizacioacuten y se realiza la extraccioacuten asistida por ultrasonido siendo la

semilla Caribbean la de mayor concentracioacuten con un rendimiento de 4761 mg de aacutecido

gaacutelico 100g Seguacuten (Ellong et al 2015) la concentracioacuten de polifenoles totales en la

pulpa de pepino es de 117plusmn075 mg de aacutecido gaacutelico100g un valor similar al que se

obtuvo El ultrasonido liofilizado seguacuten la figura 3 muestra un mejor rendimiento que la

extraccioacuten convencional liofilizada posiblemente se deba a que la cavitacioacuten en forma de

burbuja tuvo efectos en la matriz bioloacutegica logrando asiacute que las paredes celulares se

18

rompieran y hubiese una liberacioacuten maacutes grande de antioxidantes de las partes elevando

el rendimiento de estas extracciones (Wen et al 2018) Este comportamiento es

esperado ya que algunos autores como (Ilghami Ghanbarzadeh amp Hamishehkar 2015)

reportan mejores rendimientos del ultrasonido extrayendo polifenoles

El mismo efecto ocurrioacute en las muestras frescas lo cual sugiere que el rendimiento de la

extraccioacuten de tipo ultrasonido en polifenoles mejora sin importar que pretratamiento se

utilice

CORTEZA

Como muestra la figura 3 en el caso de las cortezas de las tres variedades la que se

destaca es la corteza del meloacuten Cantaloupe por su alto contenido de polifenoles con una

concentracioacuten mayor a 25 mg de aacutecido gaacutelico 100 g Seguacuten (Brito 2017) la

concentracioacuten en mg de aacutecido gaacutelico 100g en la corteza de Cantaloupe es de 349plusmn19

por lo tanto se obtuvo un valor inferior al encontrado en la literatura

SEMILLAS

Seguacuten(Racine amp Robertet 1981) la concentracioacuten de polifenoles en las semillas

Caribbean es de 80 mg de aacutecido gaacutelico 100g este dato es mayor que el obtenido en el

presente estudio tanto para la Semilla Caribean como la Cantaloupe

En teacuterminos generales se encontroacute un patroacuten en los datos de polifenoles en la cual los

extractos expuestos tanto a los pretratamientos de liofilizacioacuten y fresco obtuvieron un

mejor rendimiento en la extraccioacuten de ultrasonido Diferente a lo evidenciado en la

capacidad antioxidante DPPH y FRAP en el anaacutelisis de esta prueba se discutioacute que una

gran cantidad de radicales libres aumentan reacciones que bajan el rendimiento de la

extraccioacuten

19

VITAMINA C

Fig 4 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Para el anaacutelisis de la vitamina C se comparoacute todas las partes con los valores de la pulpa

ya que no se encontraron datos de las cortezas y semillas para comparar En la pulpa

Cantaloupe se reportoacute un menor valor al encontrado en la literatura 432plusmn57 (Laur amp

Tian 2011) Caso contrario ocurrioacute con la pulpa variedad Caribean porqueacute fue mayor al

encontrado en la literatura del Cantaloupe La pulpa del pepino reportoacute un valor mayor en

la cantidad de vitamina C Obteniendo en promedio 3078plusmn111 que es mucho mayor al

valor reportado de 55-104 mg100 g seguacuten Zmian Ci Ogoacuterku amp Ym (2013)

Seguacuten la figura 4 encontramos que en las cortezas no hubo influencia significativa entre el

tipo de extraccioacuten que se usoacute tanto para el pretratamiento fresco como para el liofilizado

En las pulpas frescas de los melones si hubo cambios el ultrasonido bajoacute su rendimiento

respecto a la extraccioacuten convencional tanto para la variedad Caribean como para la

Cantaloupe Se ha encontrado que el pretratamiento congelado no afecta en algunos

20

antioxidantes como concluyen (Ester et al 2004) En la pulpa pepino no se generoacute un

cambio entre usar ultrasonido o el meacutetodo convencional

La semilla Cantaloupe liofilizada tuvo un rendimiento parecido tanto en la extraccioacuten U+L

como en la C+L no logrando una diferencia significativa ANOVA (pgt005) Mientras que en

las semillas Caribean liofilizadas se logroacute un mejor rendimiento en la extraccioacuten

ultrasonido a causa del fenoacutemeno de la cavitacioacuten (Vargas amp Azuola 2007)

TABLA 3 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES (Pulpa)

Variedad Vitamina C

(mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100 g)

DPPH (Micromol de Trolox100 g)

POLIFENOLES (mgAcido

Galico100g)

ACEPTABILIDAD

Melon Cantaloupe

3302plusmn33 159933plusmn6291

8124plusmn1664

583plusmn269

674

Melon Caribean

3506plusmn49 136957plusmn2564

8172plusmn1476

635plusmn253

631

Pepino Cohombro

3077plusmn11 130913plusmn7456

6525plusmn1677

479plusmn362

666

TABLA 4 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES RESIDUOS (Corteza y

Semillas)

Variedad Vitamina C (mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100

g)

DPPH (Micromol

de Trolox100

g)

POLIFENOLES (mgAacutecido

Galico100g)

Corteza Cantaloupe

3105plusmn148 180387plusmn10286

9745plusmn1728

1699plusmn631

Corteza Caribbean

3215plusmn091 181815plusmn13008

9267plusmn2474

2198plusmn706

Corteza Cohombro

3073plusmn080 145593plusmn9532

5451plusmn1673

797plusmn062

Semillas Cantaloupe

3964plusmn531

18480091plusmn260

6802plusmn860

3384plusmn265

Semillas Caribbean

4180plusmn1625

195830plusmn8334

8861plusmn1128

2840plusmn755

21

TABLA 5 AUMENTO O DISMINUCIOacuteN EXTRACCIOacuteN ULTRASONIDO

Parte ndash Variedad

U+L DPPH

()

U+F DPPH

()

U+L FRAP

()

U+F FRAP

()

U+L VITAMINA C

()

U+F VITAMINA C

()

U+L POLIFENOLES

()

U+F POLIFENOLES

()

Pulpa Caribbean

-946 1877 -3169 -2067 -874 -1645 6687 979

Pulpa Cantaloupe

-867 105 -5479 -1141 -1523 -1728 5272 3455

Pulpa Pepino -1929 -96 -446 790 -101 -714 6424 185

Corteza Caribbean

1070 531 -2264 799 431 105 4615 5101

Corteza Cantaloupe

-3102 284 -2106 -2277 050 110 4517 2354

Corteza Pepino -1811 3285 -157 -4010 570 025 5410 1426

Semilla Caribbean

2715 3824 -220 1143 010 2180 1191 7640

Semilla Cantaloupe

-1132 1396 368 -712 012 011 1634 6688

Rendimientos calculados contra la extraccioacuten convencional

22

Con las tablas 3 y 4 se puede observar que los resultados maacutes bajos tanto en DPPH

FRAP polifenoles y vitamina c se presentan en el pepino cohombro ya sea en corteza

para DPPH y vitamina c o en el caso de FRAP y polifenoles la pulpa de este Mientras

que la semilla Caribbean reporta la mayor capacidad antioxidante en vitamina c y FRAP

la semilla Cantaloupe y la corteza Cantaloupe en polifenoles y DPPH respectivamente

Estos resultados permiten afirmar que las partes residuos se destacan como las que maacutes

capacidad antioxidante tienen tanto en meloacuten como en pepino

En la tabla 5 se destaca la buena actuacioacuten del ultrasonido en la extraccioacuten de polifenoles

tanto en el pretratamiento liofilizado como en el fresco Alcanzando rendimientos hasta del

7640 con respecto a la extraccioacuten convencional Y una baja de rendimiento en la

extraccioacuten ultrasonido para las pruebas de DPPH y FRAP de un 30 en comparacioacuten al

uso de extraccioacuten usando solvente En vitamina C hay aumentos desde 011 hasta 570

en el rendimiento en las cortezas y semillas en ambos pretratamientos pero en las

pulpas hay rendimientos inferiores del 1728 a la extraccioacuten convencional

CONCLUSIONES

Se puede concluir que realizando una extraccioacuten asistida por ultrasonido acompantildeada de

un pretratamiento de liofilizacioacuten se logroacute obtener extractos con un mayor contenido de

polifenoles y vitamina C en las semillas del meloacuten var Caribbean Adicionalmente se

analiza que los efectos del ultrasonido cambian seguacuten el ensayo obteniendo asiacute mejores

rendimientos en Vitamina C y polifenoles pero en ensayos como el DPPH y el FRAP se

evidencioacute una disminucioacuten en su rendimiento

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Page 15: CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES CUCURBITÁCEAS PARA LA

15

que son generados por el ultrasonido (Makino et al 1982) En el caso de la muestra

fresca el ultrasonido resulta con un rendimiento mayor que la extraccioacuten fresca

convencional tal como se evidencio para pulpa y corteza

FRAP

Fig 2 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Se encontroacute valores en la literatura de pulpa corteza y semillas del meloacuten Cantaloupe de

240plusmn006 520plusmn007 y 310plusmn013 micromol de Trolox 100 g respectivamente (Sanchez amp

Anzola 2013) Mientras que los valores de pepino no fueron encontrados por tanto se

hizo la comparacioacuten con los del meloacuten Analizando la figura 2 se nota un aumento

significativo (pgt005) en casi todas las pulpas corteza y semilla expuestas a una

16

extraccioacuten convencional-liofilizada con respecto al ultrasonido liofilizado se sabe que

hubo una posible degradacioacuten de antioxidante por la presencia de radicales libre

disminuyendo asiacute el rendimiento en la extraccioacuten (Makino et al 1982) La uacutenica parte que

no presenta este fenoacutemeno es la semilla Caribean la cual no evidencioacute ninguacuten cambio

significativo en el tipo de extraccioacuten para la muestra liofilizada

En el pretratamiento fresco el rendimiento de la capacidad antioxidante en el ultrasonido

se vio afectado negativamente ya que en algunos tipos de antioxidante no hay efecto

positivo congelando con nitroacutegeno liacutequido como concluyen (Ester Odges Eyer amp Unro

2004) Mostrando asiacute diferencia significativa con la extraccioacuten convencional en la pulpa

Caribean Cantaloupe corteza Cantaloupe y corteza pepino En las demaacutes partes-

variedad no hubo cambio significativo entre el tipo de extraccioacuten

17

POLIFENOLES

Fig 3 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

PULPAS

En la figura 3 se puede observar que en las tres variedades estudiadas se obtienen

concentraciones mayores a 11 mg aacutecido gaacutelico 100g cuando se somete la muestra a un

pretratamiento de liofilizacioacuten y se realiza la extraccioacuten asistida por ultrasonido siendo la

semilla Caribbean la de mayor concentracioacuten con un rendimiento de 4761 mg de aacutecido

gaacutelico 100g Seguacuten (Ellong et al 2015) la concentracioacuten de polifenoles totales en la

pulpa de pepino es de 117plusmn075 mg de aacutecido gaacutelico100g un valor similar al que se

obtuvo El ultrasonido liofilizado seguacuten la figura 3 muestra un mejor rendimiento que la

extraccioacuten convencional liofilizada posiblemente se deba a que la cavitacioacuten en forma de

burbuja tuvo efectos en la matriz bioloacutegica logrando asiacute que las paredes celulares se

18

rompieran y hubiese una liberacioacuten maacutes grande de antioxidantes de las partes elevando

el rendimiento de estas extracciones (Wen et al 2018) Este comportamiento es

esperado ya que algunos autores como (Ilghami Ghanbarzadeh amp Hamishehkar 2015)

reportan mejores rendimientos del ultrasonido extrayendo polifenoles

El mismo efecto ocurrioacute en las muestras frescas lo cual sugiere que el rendimiento de la

extraccioacuten de tipo ultrasonido en polifenoles mejora sin importar que pretratamiento se

utilice

CORTEZA

Como muestra la figura 3 en el caso de las cortezas de las tres variedades la que se

destaca es la corteza del meloacuten Cantaloupe por su alto contenido de polifenoles con una

concentracioacuten mayor a 25 mg de aacutecido gaacutelico 100 g Seguacuten (Brito 2017) la

concentracioacuten en mg de aacutecido gaacutelico 100g en la corteza de Cantaloupe es de 349plusmn19

por lo tanto se obtuvo un valor inferior al encontrado en la literatura

SEMILLAS

Seguacuten(Racine amp Robertet 1981) la concentracioacuten de polifenoles en las semillas

Caribbean es de 80 mg de aacutecido gaacutelico 100g este dato es mayor que el obtenido en el

presente estudio tanto para la Semilla Caribean como la Cantaloupe

En teacuterminos generales se encontroacute un patroacuten en los datos de polifenoles en la cual los

extractos expuestos tanto a los pretratamientos de liofilizacioacuten y fresco obtuvieron un

mejor rendimiento en la extraccioacuten de ultrasonido Diferente a lo evidenciado en la

capacidad antioxidante DPPH y FRAP en el anaacutelisis de esta prueba se discutioacute que una

gran cantidad de radicales libres aumentan reacciones que bajan el rendimiento de la

extraccioacuten

19

VITAMINA C

Fig 4 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Para el anaacutelisis de la vitamina C se comparoacute todas las partes con los valores de la pulpa

ya que no se encontraron datos de las cortezas y semillas para comparar En la pulpa

Cantaloupe se reportoacute un menor valor al encontrado en la literatura 432plusmn57 (Laur amp

Tian 2011) Caso contrario ocurrioacute con la pulpa variedad Caribean porqueacute fue mayor al

encontrado en la literatura del Cantaloupe La pulpa del pepino reportoacute un valor mayor en

la cantidad de vitamina C Obteniendo en promedio 3078plusmn111 que es mucho mayor al

valor reportado de 55-104 mg100 g seguacuten Zmian Ci Ogoacuterku amp Ym (2013)

Seguacuten la figura 4 encontramos que en las cortezas no hubo influencia significativa entre el

tipo de extraccioacuten que se usoacute tanto para el pretratamiento fresco como para el liofilizado

En las pulpas frescas de los melones si hubo cambios el ultrasonido bajoacute su rendimiento

respecto a la extraccioacuten convencional tanto para la variedad Caribean como para la

Cantaloupe Se ha encontrado que el pretratamiento congelado no afecta en algunos

20

antioxidantes como concluyen (Ester et al 2004) En la pulpa pepino no se generoacute un

cambio entre usar ultrasonido o el meacutetodo convencional

La semilla Cantaloupe liofilizada tuvo un rendimiento parecido tanto en la extraccioacuten U+L

como en la C+L no logrando una diferencia significativa ANOVA (pgt005) Mientras que en

las semillas Caribean liofilizadas se logroacute un mejor rendimiento en la extraccioacuten

ultrasonido a causa del fenoacutemeno de la cavitacioacuten (Vargas amp Azuola 2007)

TABLA 3 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES (Pulpa)

Variedad Vitamina C

(mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100 g)

DPPH (Micromol de Trolox100 g)

POLIFENOLES (mgAcido

Galico100g)

ACEPTABILIDAD

Melon Cantaloupe

3302plusmn33 159933plusmn6291

8124plusmn1664

583plusmn269

674

Melon Caribean

3506plusmn49 136957plusmn2564

8172plusmn1476

635plusmn253

631

Pepino Cohombro

3077plusmn11 130913plusmn7456

6525plusmn1677

479plusmn362

666

TABLA 4 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES RESIDUOS (Corteza y

Semillas)

Variedad Vitamina C (mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100

g)

DPPH (Micromol

de Trolox100

g)

POLIFENOLES (mgAacutecido

Galico100g)

Corteza Cantaloupe

3105plusmn148 180387plusmn10286

9745plusmn1728

1699plusmn631

Corteza Caribbean

3215plusmn091 181815plusmn13008

9267plusmn2474

2198plusmn706

Corteza Cohombro

3073plusmn080 145593plusmn9532

5451plusmn1673

797plusmn062

Semillas Cantaloupe

3964plusmn531

18480091plusmn260

6802plusmn860

3384plusmn265

Semillas Caribbean

4180plusmn1625

195830plusmn8334

8861plusmn1128

2840plusmn755

21

TABLA 5 AUMENTO O DISMINUCIOacuteN EXTRACCIOacuteN ULTRASONIDO

Parte ndash Variedad

U+L DPPH

()

U+F DPPH

()

U+L FRAP

()

U+F FRAP

()

U+L VITAMINA C

()

U+F VITAMINA C

()

U+L POLIFENOLES

()

U+F POLIFENOLES

()

Pulpa Caribbean

-946 1877 -3169 -2067 -874 -1645 6687 979

Pulpa Cantaloupe

-867 105 -5479 -1141 -1523 -1728 5272 3455

Pulpa Pepino -1929 -96 -446 790 -101 -714 6424 185

Corteza Caribbean

1070 531 -2264 799 431 105 4615 5101

Corteza Cantaloupe

-3102 284 -2106 -2277 050 110 4517 2354

Corteza Pepino -1811 3285 -157 -4010 570 025 5410 1426

Semilla Caribbean

2715 3824 -220 1143 010 2180 1191 7640

Semilla Cantaloupe

-1132 1396 368 -712 012 011 1634 6688

Rendimientos calculados contra la extraccioacuten convencional

22

Con las tablas 3 y 4 se puede observar que los resultados maacutes bajos tanto en DPPH

FRAP polifenoles y vitamina c se presentan en el pepino cohombro ya sea en corteza

para DPPH y vitamina c o en el caso de FRAP y polifenoles la pulpa de este Mientras

que la semilla Caribbean reporta la mayor capacidad antioxidante en vitamina c y FRAP

la semilla Cantaloupe y la corteza Cantaloupe en polifenoles y DPPH respectivamente

Estos resultados permiten afirmar que las partes residuos se destacan como las que maacutes

capacidad antioxidante tienen tanto en meloacuten como en pepino

En la tabla 5 se destaca la buena actuacioacuten del ultrasonido en la extraccioacuten de polifenoles

tanto en el pretratamiento liofilizado como en el fresco Alcanzando rendimientos hasta del

7640 con respecto a la extraccioacuten convencional Y una baja de rendimiento en la

extraccioacuten ultrasonido para las pruebas de DPPH y FRAP de un 30 en comparacioacuten al

uso de extraccioacuten usando solvente En vitamina C hay aumentos desde 011 hasta 570

en el rendimiento en las cortezas y semillas en ambos pretratamientos pero en las

pulpas hay rendimientos inferiores del 1728 a la extraccioacuten convencional

CONCLUSIONES

Se puede concluir que realizando una extraccioacuten asistida por ultrasonido acompantildeada de

un pretratamiento de liofilizacioacuten se logroacute obtener extractos con un mayor contenido de

polifenoles y vitamina C en las semillas del meloacuten var Caribbean Adicionalmente se

analiza que los efectos del ultrasonido cambian seguacuten el ensayo obteniendo asiacute mejores

rendimientos en Vitamina C y polifenoles pero en ensayos como el DPPH y el FRAP se

evidencioacute una disminucioacuten en su rendimiento

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Page 16: CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES CUCURBITÁCEAS PARA LA

16

extraccioacuten convencional-liofilizada con respecto al ultrasonido liofilizado se sabe que

hubo una posible degradacioacuten de antioxidante por la presencia de radicales libre

disminuyendo asiacute el rendimiento en la extraccioacuten (Makino et al 1982) La uacutenica parte que

no presenta este fenoacutemeno es la semilla Caribean la cual no evidencioacute ninguacuten cambio

significativo en el tipo de extraccioacuten para la muestra liofilizada

En el pretratamiento fresco el rendimiento de la capacidad antioxidante en el ultrasonido

se vio afectado negativamente ya que en algunos tipos de antioxidante no hay efecto

positivo congelando con nitroacutegeno liacutequido como concluyen (Ester Odges Eyer amp Unro

2004) Mostrando asiacute diferencia significativa con la extraccioacuten convencional en la pulpa

Caribean Cantaloupe corteza Cantaloupe y corteza pepino En las demaacutes partes-

variedad no hubo cambio significativo entre el tipo de extraccioacuten

17

POLIFENOLES

Fig 3 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

PULPAS

En la figura 3 se puede observar que en las tres variedades estudiadas se obtienen

concentraciones mayores a 11 mg aacutecido gaacutelico 100g cuando se somete la muestra a un

pretratamiento de liofilizacioacuten y se realiza la extraccioacuten asistida por ultrasonido siendo la

semilla Caribbean la de mayor concentracioacuten con un rendimiento de 4761 mg de aacutecido

gaacutelico 100g Seguacuten (Ellong et al 2015) la concentracioacuten de polifenoles totales en la

pulpa de pepino es de 117plusmn075 mg de aacutecido gaacutelico100g un valor similar al que se

obtuvo El ultrasonido liofilizado seguacuten la figura 3 muestra un mejor rendimiento que la

extraccioacuten convencional liofilizada posiblemente se deba a que la cavitacioacuten en forma de

burbuja tuvo efectos en la matriz bioloacutegica logrando asiacute que las paredes celulares se

18

rompieran y hubiese una liberacioacuten maacutes grande de antioxidantes de las partes elevando

el rendimiento de estas extracciones (Wen et al 2018) Este comportamiento es

esperado ya que algunos autores como (Ilghami Ghanbarzadeh amp Hamishehkar 2015)

reportan mejores rendimientos del ultrasonido extrayendo polifenoles

El mismo efecto ocurrioacute en las muestras frescas lo cual sugiere que el rendimiento de la

extraccioacuten de tipo ultrasonido en polifenoles mejora sin importar que pretratamiento se

utilice

CORTEZA

Como muestra la figura 3 en el caso de las cortezas de las tres variedades la que se

destaca es la corteza del meloacuten Cantaloupe por su alto contenido de polifenoles con una

concentracioacuten mayor a 25 mg de aacutecido gaacutelico 100 g Seguacuten (Brito 2017) la

concentracioacuten en mg de aacutecido gaacutelico 100g en la corteza de Cantaloupe es de 349plusmn19

por lo tanto se obtuvo un valor inferior al encontrado en la literatura

SEMILLAS

Seguacuten(Racine amp Robertet 1981) la concentracioacuten de polifenoles en las semillas

Caribbean es de 80 mg de aacutecido gaacutelico 100g este dato es mayor que el obtenido en el

presente estudio tanto para la Semilla Caribean como la Cantaloupe

En teacuterminos generales se encontroacute un patroacuten en los datos de polifenoles en la cual los

extractos expuestos tanto a los pretratamientos de liofilizacioacuten y fresco obtuvieron un

mejor rendimiento en la extraccioacuten de ultrasonido Diferente a lo evidenciado en la

capacidad antioxidante DPPH y FRAP en el anaacutelisis de esta prueba se discutioacute que una

gran cantidad de radicales libres aumentan reacciones que bajan el rendimiento de la

extraccioacuten

19

VITAMINA C

Fig 4 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Para el anaacutelisis de la vitamina C se comparoacute todas las partes con los valores de la pulpa

ya que no se encontraron datos de las cortezas y semillas para comparar En la pulpa

Cantaloupe se reportoacute un menor valor al encontrado en la literatura 432plusmn57 (Laur amp

Tian 2011) Caso contrario ocurrioacute con la pulpa variedad Caribean porqueacute fue mayor al

encontrado en la literatura del Cantaloupe La pulpa del pepino reportoacute un valor mayor en

la cantidad de vitamina C Obteniendo en promedio 3078plusmn111 que es mucho mayor al

valor reportado de 55-104 mg100 g seguacuten Zmian Ci Ogoacuterku amp Ym (2013)

Seguacuten la figura 4 encontramos que en las cortezas no hubo influencia significativa entre el

tipo de extraccioacuten que se usoacute tanto para el pretratamiento fresco como para el liofilizado

En las pulpas frescas de los melones si hubo cambios el ultrasonido bajoacute su rendimiento

respecto a la extraccioacuten convencional tanto para la variedad Caribean como para la

Cantaloupe Se ha encontrado que el pretratamiento congelado no afecta en algunos

20

antioxidantes como concluyen (Ester et al 2004) En la pulpa pepino no se generoacute un

cambio entre usar ultrasonido o el meacutetodo convencional

La semilla Cantaloupe liofilizada tuvo un rendimiento parecido tanto en la extraccioacuten U+L

como en la C+L no logrando una diferencia significativa ANOVA (pgt005) Mientras que en

las semillas Caribean liofilizadas se logroacute un mejor rendimiento en la extraccioacuten

ultrasonido a causa del fenoacutemeno de la cavitacioacuten (Vargas amp Azuola 2007)

TABLA 3 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES (Pulpa)

Variedad Vitamina C

(mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100 g)

DPPH (Micromol de Trolox100 g)

POLIFENOLES (mgAcido

Galico100g)

ACEPTABILIDAD

Melon Cantaloupe

3302plusmn33 159933plusmn6291

8124plusmn1664

583plusmn269

674

Melon Caribean

3506plusmn49 136957plusmn2564

8172plusmn1476

635plusmn253

631

Pepino Cohombro

3077plusmn11 130913plusmn7456

6525plusmn1677

479plusmn362

666

TABLA 4 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES RESIDUOS (Corteza y

Semillas)

Variedad Vitamina C (mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100

g)

DPPH (Micromol

de Trolox100

g)

POLIFENOLES (mgAacutecido

Galico100g)

Corteza Cantaloupe

3105plusmn148 180387plusmn10286

9745plusmn1728

1699plusmn631

Corteza Caribbean

3215plusmn091 181815plusmn13008

9267plusmn2474

2198plusmn706

Corteza Cohombro

3073plusmn080 145593plusmn9532

5451plusmn1673

797plusmn062

Semillas Cantaloupe

3964plusmn531

18480091plusmn260

6802plusmn860

3384plusmn265

Semillas Caribbean

4180plusmn1625

195830plusmn8334

8861plusmn1128

2840plusmn755

21

TABLA 5 AUMENTO O DISMINUCIOacuteN EXTRACCIOacuteN ULTRASONIDO

Parte ndash Variedad

U+L DPPH

()

U+F DPPH

()

U+L FRAP

()

U+F FRAP

()

U+L VITAMINA C

()

U+F VITAMINA C

()

U+L POLIFENOLES

()

U+F POLIFENOLES

()

Pulpa Caribbean

-946 1877 -3169 -2067 -874 -1645 6687 979

Pulpa Cantaloupe

-867 105 -5479 -1141 -1523 -1728 5272 3455

Pulpa Pepino -1929 -96 -446 790 -101 -714 6424 185

Corteza Caribbean

1070 531 -2264 799 431 105 4615 5101

Corteza Cantaloupe

-3102 284 -2106 -2277 050 110 4517 2354

Corteza Pepino -1811 3285 -157 -4010 570 025 5410 1426

Semilla Caribbean

2715 3824 -220 1143 010 2180 1191 7640

Semilla Cantaloupe

-1132 1396 368 -712 012 011 1634 6688

Rendimientos calculados contra la extraccioacuten convencional

22

Con las tablas 3 y 4 se puede observar que los resultados maacutes bajos tanto en DPPH

FRAP polifenoles y vitamina c se presentan en el pepino cohombro ya sea en corteza

para DPPH y vitamina c o en el caso de FRAP y polifenoles la pulpa de este Mientras

que la semilla Caribbean reporta la mayor capacidad antioxidante en vitamina c y FRAP

la semilla Cantaloupe y la corteza Cantaloupe en polifenoles y DPPH respectivamente

Estos resultados permiten afirmar que las partes residuos se destacan como las que maacutes

capacidad antioxidante tienen tanto en meloacuten como en pepino

En la tabla 5 se destaca la buena actuacioacuten del ultrasonido en la extraccioacuten de polifenoles

tanto en el pretratamiento liofilizado como en el fresco Alcanzando rendimientos hasta del

7640 con respecto a la extraccioacuten convencional Y una baja de rendimiento en la

extraccioacuten ultrasonido para las pruebas de DPPH y FRAP de un 30 en comparacioacuten al

uso de extraccioacuten usando solvente En vitamina C hay aumentos desde 011 hasta 570

en el rendimiento en las cortezas y semillas en ambos pretratamientos pero en las

pulpas hay rendimientos inferiores del 1728 a la extraccioacuten convencional

CONCLUSIONES

Se puede concluir que realizando una extraccioacuten asistida por ultrasonido acompantildeada de

un pretratamiento de liofilizacioacuten se logroacute obtener extractos con un mayor contenido de

polifenoles y vitamina C en las semillas del meloacuten var Caribbean Adicionalmente se

analiza que los efectos del ultrasonido cambian seguacuten el ensayo obteniendo asiacute mejores

rendimientos en Vitamina C y polifenoles pero en ensayos como el DPPH y el FRAP se

evidencioacute una disminucioacuten en su rendimiento

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Page 17: CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES CUCURBITÁCEAS PARA LA

17

POLIFENOLES

Fig 3 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

PULPAS

En la figura 3 se puede observar que en las tres variedades estudiadas se obtienen

concentraciones mayores a 11 mg aacutecido gaacutelico 100g cuando se somete la muestra a un

pretratamiento de liofilizacioacuten y se realiza la extraccioacuten asistida por ultrasonido siendo la

semilla Caribbean la de mayor concentracioacuten con un rendimiento de 4761 mg de aacutecido

gaacutelico 100g Seguacuten (Ellong et al 2015) la concentracioacuten de polifenoles totales en la

pulpa de pepino es de 117plusmn075 mg de aacutecido gaacutelico100g un valor similar al que se

obtuvo El ultrasonido liofilizado seguacuten la figura 3 muestra un mejor rendimiento que la

extraccioacuten convencional liofilizada posiblemente se deba a que la cavitacioacuten en forma de

burbuja tuvo efectos en la matriz bioloacutegica logrando asiacute que las paredes celulares se

18

rompieran y hubiese una liberacioacuten maacutes grande de antioxidantes de las partes elevando

el rendimiento de estas extracciones (Wen et al 2018) Este comportamiento es

esperado ya que algunos autores como (Ilghami Ghanbarzadeh amp Hamishehkar 2015)

reportan mejores rendimientos del ultrasonido extrayendo polifenoles

El mismo efecto ocurrioacute en las muestras frescas lo cual sugiere que el rendimiento de la

extraccioacuten de tipo ultrasonido en polifenoles mejora sin importar que pretratamiento se

utilice

CORTEZA

Como muestra la figura 3 en el caso de las cortezas de las tres variedades la que se

destaca es la corteza del meloacuten Cantaloupe por su alto contenido de polifenoles con una

concentracioacuten mayor a 25 mg de aacutecido gaacutelico 100 g Seguacuten (Brito 2017) la

concentracioacuten en mg de aacutecido gaacutelico 100g en la corteza de Cantaloupe es de 349plusmn19

por lo tanto se obtuvo un valor inferior al encontrado en la literatura

SEMILLAS

Seguacuten(Racine amp Robertet 1981) la concentracioacuten de polifenoles en las semillas

Caribbean es de 80 mg de aacutecido gaacutelico 100g este dato es mayor que el obtenido en el

presente estudio tanto para la Semilla Caribean como la Cantaloupe

En teacuterminos generales se encontroacute un patroacuten en los datos de polifenoles en la cual los

extractos expuestos tanto a los pretratamientos de liofilizacioacuten y fresco obtuvieron un

mejor rendimiento en la extraccioacuten de ultrasonido Diferente a lo evidenciado en la

capacidad antioxidante DPPH y FRAP en el anaacutelisis de esta prueba se discutioacute que una

gran cantidad de radicales libres aumentan reacciones que bajan el rendimiento de la

extraccioacuten

19

VITAMINA C

Fig 4 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Para el anaacutelisis de la vitamina C se comparoacute todas las partes con los valores de la pulpa

ya que no se encontraron datos de las cortezas y semillas para comparar En la pulpa

Cantaloupe se reportoacute un menor valor al encontrado en la literatura 432plusmn57 (Laur amp

Tian 2011) Caso contrario ocurrioacute con la pulpa variedad Caribean porqueacute fue mayor al

encontrado en la literatura del Cantaloupe La pulpa del pepino reportoacute un valor mayor en

la cantidad de vitamina C Obteniendo en promedio 3078plusmn111 que es mucho mayor al

valor reportado de 55-104 mg100 g seguacuten Zmian Ci Ogoacuterku amp Ym (2013)

Seguacuten la figura 4 encontramos que en las cortezas no hubo influencia significativa entre el

tipo de extraccioacuten que se usoacute tanto para el pretratamiento fresco como para el liofilizado

En las pulpas frescas de los melones si hubo cambios el ultrasonido bajoacute su rendimiento

respecto a la extraccioacuten convencional tanto para la variedad Caribean como para la

Cantaloupe Se ha encontrado que el pretratamiento congelado no afecta en algunos

20

antioxidantes como concluyen (Ester et al 2004) En la pulpa pepino no se generoacute un

cambio entre usar ultrasonido o el meacutetodo convencional

La semilla Cantaloupe liofilizada tuvo un rendimiento parecido tanto en la extraccioacuten U+L

como en la C+L no logrando una diferencia significativa ANOVA (pgt005) Mientras que en

las semillas Caribean liofilizadas se logroacute un mejor rendimiento en la extraccioacuten

ultrasonido a causa del fenoacutemeno de la cavitacioacuten (Vargas amp Azuola 2007)

TABLA 3 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES (Pulpa)

Variedad Vitamina C

(mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100 g)

DPPH (Micromol de Trolox100 g)

POLIFENOLES (mgAcido

Galico100g)

ACEPTABILIDAD

Melon Cantaloupe

3302plusmn33 159933plusmn6291

8124plusmn1664

583plusmn269

674

Melon Caribean

3506plusmn49 136957plusmn2564

8172plusmn1476

635plusmn253

631

Pepino Cohombro

3077plusmn11 130913plusmn7456

6525plusmn1677

479plusmn362

666

TABLA 4 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES RESIDUOS (Corteza y

Semillas)

Variedad Vitamina C (mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100

g)

DPPH (Micromol

de Trolox100

g)

POLIFENOLES (mgAacutecido

Galico100g)

Corteza Cantaloupe

3105plusmn148 180387plusmn10286

9745plusmn1728

1699plusmn631

Corteza Caribbean

3215plusmn091 181815plusmn13008

9267plusmn2474

2198plusmn706

Corteza Cohombro

3073plusmn080 145593plusmn9532

5451plusmn1673

797plusmn062

Semillas Cantaloupe

3964plusmn531

18480091plusmn260

6802plusmn860

3384plusmn265

Semillas Caribbean

4180plusmn1625

195830plusmn8334

8861plusmn1128

2840plusmn755

21

TABLA 5 AUMENTO O DISMINUCIOacuteN EXTRACCIOacuteN ULTRASONIDO

Parte ndash Variedad

U+L DPPH

()

U+F DPPH

()

U+L FRAP

()

U+F FRAP

()

U+L VITAMINA C

()

U+F VITAMINA C

()

U+L POLIFENOLES

()

U+F POLIFENOLES

()

Pulpa Caribbean

-946 1877 -3169 -2067 -874 -1645 6687 979

Pulpa Cantaloupe

-867 105 -5479 -1141 -1523 -1728 5272 3455

Pulpa Pepino -1929 -96 -446 790 -101 -714 6424 185

Corteza Caribbean

1070 531 -2264 799 431 105 4615 5101

Corteza Cantaloupe

-3102 284 -2106 -2277 050 110 4517 2354

Corteza Pepino -1811 3285 -157 -4010 570 025 5410 1426

Semilla Caribbean

2715 3824 -220 1143 010 2180 1191 7640

Semilla Cantaloupe

-1132 1396 368 -712 012 011 1634 6688

Rendimientos calculados contra la extraccioacuten convencional

22

Con las tablas 3 y 4 se puede observar que los resultados maacutes bajos tanto en DPPH

FRAP polifenoles y vitamina c se presentan en el pepino cohombro ya sea en corteza

para DPPH y vitamina c o en el caso de FRAP y polifenoles la pulpa de este Mientras

que la semilla Caribbean reporta la mayor capacidad antioxidante en vitamina c y FRAP

la semilla Cantaloupe y la corteza Cantaloupe en polifenoles y DPPH respectivamente

Estos resultados permiten afirmar que las partes residuos se destacan como las que maacutes

capacidad antioxidante tienen tanto en meloacuten como en pepino

En la tabla 5 se destaca la buena actuacioacuten del ultrasonido en la extraccioacuten de polifenoles

tanto en el pretratamiento liofilizado como en el fresco Alcanzando rendimientos hasta del

7640 con respecto a la extraccioacuten convencional Y una baja de rendimiento en la

extraccioacuten ultrasonido para las pruebas de DPPH y FRAP de un 30 en comparacioacuten al

uso de extraccioacuten usando solvente En vitamina C hay aumentos desde 011 hasta 570

en el rendimiento en las cortezas y semillas en ambos pretratamientos pero en las

pulpas hay rendimientos inferiores del 1728 a la extraccioacuten convencional

CONCLUSIONES

Se puede concluir que realizando una extraccioacuten asistida por ultrasonido acompantildeada de

un pretratamiento de liofilizacioacuten se logroacute obtener extractos con un mayor contenido de

polifenoles y vitamina C en las semillas del meloacuten var Caribbean Adicionalmente se

analiza que los efectos del ultrasonido cambian seguacuten el ensayo obteniendo asiacute mejores

rendimientos en Vitamina C y polifenoles pero en ensayos como el DPPH y el FRAP se

evidencioacute una disminucioacuten en su rendimiento

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Page 18: CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES CUCURBITÁCEAS PARA LA

18

rompieran y hubiese una liberacioacuten maacutes grande de antioxidantes de las partes elevando

el rendimiento de estas extracciones (Wen et al 2018) Este comportamiento es

esperado ya que algunos autores como (Ilghami Ghanbarzadeh amp Hamishehkar 2015)

reportan mejores rendimientos del ultrasonido extrayendo polifenoles

El mismo efecto ocurrioacute en las muestras frescas lo cual sugiere que el rendimiento de la

extraccioacuten de tipo ultrasonido en polifenoles mejora sin importar que pretratamiento se

utilice

CORTEZA

Como muestra la figura 3 en el caso de las cortezas de las tres variedades la que se

destaca es la corteza del meloacuten Cantaloupe por su alto contenido de polifenoles con una

concentracioacuten mayor a 25 mg de aacutecido gaacutelico 100 g Seguacuten (Brito 2017) la

concentracioacuten en mg de aacutecido gaacutelico 100g en la corteza de Cantaloupe es de 349plusmn19

por lo tanto se obtuvo un valor inferior al encontrado en la literatura

SEMILLAS

Seguacuten(Racine amp Robertet 1981) la concentracioacuten de polifenoles en las semillas

Caribbean es de 80 mg de aacutecido gaacutelico 100g este dato es mayor que el obtenido en el

presente estudio tanto para la Semilla Caribean como la Cantaloupe

En teacuterminos generales se encontroacute un patroacuten en los datos de polifenoles en la cual los

extractos expuestos tanto a los pretratamientos de liofilizacioacuten y fresco obtuvieron un

mejor rendimiento en la extraccioacuten de ultrasonido Diferente a lo evidenciado en la

capacidad antioxidante DPPH y FRAP en el anaacutelisis de esta prueba se discutioacute que una

gran cantidad de radicales libres aumentan reacciones que bajan el rendimiento de la

extraccioacuten

19

VITAMINA C

Fig 4 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Para el anaacutelisis de la vitamina C se comparoacute todas las partes con los valores de la pulpa

ya que no se encontraron datos de las cortezas y semillas para comparar En la pulpa

Cantaloupe se reportoacute un menor valor al encontrado en la literatura 432plusmn57 (Laur amp

Tian 2011) Caso contrario ocurrioacute con la pulpa variedad Caribean porqueacute fue mayor al

encontrado en la literatura del Cantaloupe La pulpa del pepino reportoacute un valor mayor en

la cantidad de vitamina C Obteniendo en promedio 3078plusmn111 que es mucho mayor al

valor reportado de 55-104 mg100 g seguacuten Zmian Ci Ogoacuterku amp Ym (2013)

Seguacuten la figura 4 encontramos que en las cortezas no hubo influencia significativa entre el

tipo de extraccioacuten que se usoacute tanto para el pretratamiento fresco como para el liofilizado

En las pulpas frescas de los melones si hubo cambios el ultrasonido bajoacute su rendimiento

respecto a la extraccioacuten convencional tanto para la variedad Caribean como para la

Cantaloupe Se ha encontrado que el pretratamiento congelado no afecta en algunos

20

antioxidantes como concluyen (Ester et al 2004) En la pulpa pepino no se generoacute un

cambio entre usar ultrasonido o el meacutetodo convencional

La semilla Cantaloupe liofilizada tuvo un rendimiento parecido tanto en la extraccioacuten U+L

como en la C+L no logrando una diferencia significativa ANOVA (pgt005) Mientras que en

las semillas Caribean liofilizadas se logroacute un mejor rendimiento en la extraccioacuten

ultrasonido a causa del fenoacutemeno de la cavitacioacuten (Vargas amp Azuola 2007)

TABLA 3 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES (Pulpa)

Variedad Vitamina C

(mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100 g)

DPPH (Micromol de Trolox100 g)

POLIFENOLES (mgAcido

Galico100g)

ACEPTABILIDAD

Melon Cantaloupe

3302plusmn33 159933plusmn6291

8124plusmn1664

583plusmn269

674

Melon Caribean

3506plusmn49 136957plusmn2564

8172plusmn1476

635plusmn253

631

Pepino Cohombro

3077plusmn11 130913plusmn7456

6525plusmn1677

479plusmn362

666

TABLA 4 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES RESIDUOS (Corteza y

Semillas)

Variedad Vitamina C (mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100

g)

DPPH (Micromol

de Trolox100

g)

POLIFENOLES (mgAacutecido

Galico100g)

Corteza Cantaloupe

3105plusmn148 180387plusmn10286

9745plusmn1728

1699plusmn631

Corteza Caribbean

3215plusmn091 181815plusmn13008

9267plusmn2474

2198plusmn706

Corteza Cohombro

3073plusmn080 145593plusmn9532

5451plusmn1673

797plusmn062

Semillas Cantaloupe

3964plusmn531

18480091plusmn260

6802plusmn860

3384plusmn265

Semillas Caribbean

4180plusmn1625

195830plusmn8334

8861plusmn1128

2840plusmn755

21

TABLA 5 AUMENTO O DISMINUCIOacuteN EXTRACCIOacuteN ULTRASONIDO

Parte ndash Variedad

U+L DPPH

()

U+F DPPH

()

U+L FRAP

()

U+F FRAP

()

U+L VITAMINA C

()

U+F VITAMINA C

()

U+L POLIFENOLES

()

U+F POLIFENOLES

()

Pulpa Caribbean

-946 1877 -3169 -2067 -874 -1645 6687 979

Pulpa Cantaloupe

-867 105 -5479 -1141 -1523 -1728 5272 3455

Pulpa Pepino -1929 -96 -446 790 -101 -714 6424 185

Corteza Caribbean

1070 531 -2264 799 431 105 4615 5101

Corteza Cantaloupe

-3102 284 -2106 -2277 050 110 4517 2354

Corteza Pepino -1811 3285 -157 -4010 570 025 5410 1426

Semilla Caribbean

2715 3824 -220 1143 010 2180 1191 7640

Semilla Cantaloupe

-1132 1396 368 -712 012 011 1634 6688

Rendimientos calculados contra la extraccioacuten convencional

22

Con las tablas 3 y 4 se puede observar que los resultados maacutes bajos tanto en DPPH

FRAP polifenoles y vitamina c se presentan en el pepino cohombro ya sea en corteza

para DPPH y vitamina c o en el caso de FRAP y polifenoles la pulpa de este Mientras

que la semilla Caribbean reporta la mayor capacidad antioxidante en vitamina c y FRAP

la semilla Cantaloupe y la corteza Cantaloupe en polifenoles y DPPH respectivamente

Estos resultados permiten afirmar que las partes residuos se destacan como las que maacutes

capacidad antioxidante tienen tanto en meloacuten como en pepino

En la tabla 5 se destaca la buena actuacioacuten del ultrasonido en la extraccioacuten de polifenoles

tanto en el pretratamiento liofilizado como en el fresco Alcanzando rendimientos hasta del

7640 con respecto a la extraccioacuten convencional Y una baja de rendimiento en la

extraccioacuten ultrasonido para las pruebas de DPPH y FRAP de un 30 en comparacioacuten al

uso de extraccioacuten usando solvente En vitamina C hay aumentos desde 011 hasta 570

en el rendimiento en las cortezas y semillas en ambos pretratamientos pero en las

pulpas hay rendimientos inferiores del 1728 a la extraccioacuten convencional

CONCLUSIONES

Se puede concluir que realizando una extraccioacuten asistida por ultrasonido acompantildeada de

un pretratamiento de liofilizacioacuten se logroacute obtener extractos con un mayor contenido de

polifenoles y vitamina C en las semillas del meloacuten var Caribbean Adicionalmente se

analiza que los efectos del ultrasonido cambian seguacuten el ensayo obteniendo asiacute mejores

rendimientos en Vitamina C y polifenoles pero en ensayos como el DPPH y el FRAP se

evidencioacute una disminucioacuten en su rendimiento

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Page 19: CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES CUCURBITÁCEAS PARA LA

19

VITAMINA C

Fig 4 Comparacioacuten entre Parte-Variedad vs Capacidad antioxidante Letras minuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten (ultrasonido-liofilizado ultrasonido-fresco convencional-liofilizado convencional-fresco) no

presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005) Letras mayuacutesculas iguales en cada grupo y

pretratamiento-extraccioacuten ultrasonido fresco vs convencional-fresco (U+F vs C+F) y ultrasonido-liofilizado vs convencional-

liofilizado (U+L vs C+L) no presentan diferencias significativas entre siacute por Test de Tukey (pgt005)

Grupo 1 Pulpas Grupo 2 Cortezas Grupo 3 Semillas

Para el anaacutelisis de la vitamina C se comparoacute todas las partes con los valores de la pulpa

ya que no se encontraron datos de las cortezas y semillas para comparar En la pulpa

Cantaloupe se reportoacute un menor valor al encontrado en la literatura 432plusmn57 (Laur amp

Tian 2011) Caso contrario ocurrioacute con la pulpa variedad Caribean porqueacute fue mayor al

encontrado en la literatura del Cantaloupe La pulpa del pepino reportoacute un valor mayor en

la cantidad de vitamina C Obteniendo en promedio 3078plusmn111 que es mucho mayor al

valor reportado de 55-104 mg100 g seguacuten Zmian Ci Ogoacuterku amp Ym (2013)

Seguacuten la figura 4 encontramos que en las cortezas no hubo influencia significativa entre el

tipo de extraccioacuten que se usoacute tanto para el pretratamiento fresco como para el liofilizado

En las pulpas frescas de los melones si hubo cambios el ultrasonido bajoacute su rendimiento

respecto a la extraccioacuten convencional tanto para la variedad Caribean como para la

Cantaloupe Se ha encontrado que el pretratamiento congelado no afecta en algunos

20

antioxidantes como concluyen (Ester et al 2004) En la pulpa pepino no se generoacute un

cambio entre usar ultrasonido o el meacutetodo convencional

La semilla Cantaloupe liofilizada tuvo un rendimiento parecido tanto en la extraccioacuten U+L

como en la C+L no logrando una diferencia significativa ANOVA (pgt005) Mientras que en

las semillas Caribean liofilizadas se logroacute un mejor rendimiento en la extraccioacuten

ultrasonido a causa del fenoacutemeno de la cavitacioacuten (Vargas amp Azuola 2007)

TABLA 3 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES (Pulpa)

Variedad Vitamina C

(mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100 g)

DPPH (Micromol de Trolox100 g)

POLIFENOLES (mgAcido

Galico100g)

ACEPTABILIDAD

Melon Cantaloupe

3302plusmn33 159933plusmn6291

8124plusmn1664

583plusmn269

674

Melon Caribean

3506plusmn49 136957plusmn2564

8172plusmn1476

635plusmn253

631

Pepino Cohombro

3077plusmn11 130913plusmn7456

6525plusmn1677

479plusmn362

666

TABLA 4 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES RESIDUOS (Corteza y

Semillas)

Variedad Vitamina C (mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100

g)

DPPH (Micromol

de Trolox100

g)

POLIFENOLES (mgAacutecido

Galico100g)

Corteza Cantaloupe

3105plusmn148 180387plusmn10286

9745plusmn1728

1699plusmn631

Corteza Caribbean

3215plusmn091 181815plusmn13008

9267plusmn2474

2198plusmn706

Corteza Cohombro

3073plusmn080 145593plusmn9532

5451plusmn1673

797plusmn062

Semillas Cantaloupe

3964plusmn531

18480091plusmn260

6802plusmn860

3384plusmn265

Semillas Caribbean

4180plusmn1625

195830plusmn8334

8861plusmn1128

2840plusmn755

21

TABLA 5 AUMENTO O DISMINUCIOacuteN EXTRACCIOacuteN ULTRASONIDO

Parte ndash Variedad

U+L DPPH

()

U+F DPPH

()

U+L FRAP

()

U+F FRAP

()

U+L VITAMINA C

()

U+F VITAMINA C

()

U+L POLIFENOLES

()

U+F POLIFENOLES

()

Pulpa Caribbean

-946 1877 -3169 -2067 -874 -1645 6687 979

Pulpa Cantaloupe

-867 105 -5479 -1141 -1523 -1728 5272 3455

Pulpa Pepino -1929 -96 -446 790 -101 -714 6424 185

Corteza Caribbean

1070 531 -2264 799 431 105 4615 5101

Corteza Cantaloupe

-3102 284 -2106 -2277 050 110 4517 2354

Corteza Pepino -1811 3285 -157 -4010 570 025 5410 1426

Semilla Caribbean

2715 3824 -220 1143 010 2180 1191 7640

Semilla Cantaloupe

-1132 1396 368 -712 012 011 1634 6688

Rendimientos calculados contra la extraccioacuten convencional

22

Con las tablas 3 y 4 se puede observar que los resultados maacutes bajos tanto en DPPH

FRAP polifenoles y vitamina c se presentan en el pepino cohombro ya sea en corteza

para DPPH y vitamina c o en el caso de FRAP y polifenoles la pulpa de este Mientras

que la semilla Caribbean reporta la mayor capacidad antioxidante en vitamina c y FRAP

la semilla Cantaloupe y la corteza Cantaloupe en polifenoles y DPPH respectivamente

Estos resultados permiten afirmar que las partes residuos se destacan como las que maacutes

capacidad antioxidante tienen tanto en meloacuten como en pepino

En la tabla 5 se destaca la buena actuacioacuten del ultrasonido en la extraccioacuten de polifenoles

tanto en el pretratamiento liofilizado como en el fresco Alcanzando rendimientos hasta del

7640 con respecto a la extraccioacuten convencional Y una baja de rendimiento en la

extraccioacuten ultrasonido para las pruebas de DPPH y FRAP de un 30 en comparacioacuten al

uso de extraccioacuten usando solvente En vitamina C hay aumentos desde 011 hasta 570

en el rendimiento en las cortezas y semillas en ambos pretratamientos pero en las

pulpas hay rendimientos inferiores del 1728 a la extraccioacuten convencional

CONCLUSIONES

Se puede concluir que realizando una extraccioacuten asistida por ultrasonido acompantildeada de

un pretratamiento de liofilizacioacuten se logroacute obtener extractos con un mayor contenido de

polifenoles y vitamina C en las semillas del meloacuten var Caribbean Adicionalmente se

analiza que los efectos del ultrasonido cambian seguacuten el ensayo obteniendo asiacute mejores

rendimientos en Vitamina C y polifenoles pero en ensayos como el DPPH y el FRAP se

evidencioacute una disminucioacuten en su rendimiento

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Page 20: CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES CUCURBITÁCEAS PARA LA

20

antioxidantes como concluyen (Ester et al 2004) En la pulpa pepino no se generoacute un

cambio entre usar ultrasonido o el meacutetodo convencional

La semilla Cantaloupe liofilizada tuvo un rendimiento parecido tanto en la extraccioacuten U+L

como en la C+L no logrando una diferencia significativa ANOVA (pgt005) Mientras que en

las semillas Caribean liofilizadas se logroacute un mejor rendimiento en la extraccioacuten

ultrasonido a causa del fenoacutemeno de la cavitacioacuten (Vargas amp Azuola 2007)

TABLA 3 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES (Pulpa)

Variedad Vitamina C

(mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100 g)

DPPH (Micromol de Trolox100 g)

POLIFENOLES (mgAcido

Galico100g)

ACEPTABILIDAD

Melon Cantaloupe

3302plusmn33 159933plusmn6291

8124plusmn1664

583plusmn269

674

Melon Caribean

3506plusmn49 136957plusmn2564

8172plusmn1476

635plusmn253

631

Pepino Cohombro

3077plusmn11 130913plusmn7456

6525plusmn1677

479plusmn362

666

TABLA 4 COMPARATIVO VARIEDADES Y ANTIOXIDANTES RESIDUOS (Corteza y

Semillas)

Variedad Vitamina C (mg100g)

FRAP(Micromol de Trolox100

g)

DPPH (Micromol

de Trolox100

g)

POLIFENOLES (mgAacutecido

Galico100g)

Corteza Cantaloupe

3105plusmn148 180387plusmn10286

9745plusmn1728

1699plusmn631

Corteza Caribbean

3215plusmn091 181815plusmn13008

9267plusmn2474

2198plusmn706

Corteza Cohombro

3073plusmn080 145593plusmn9532

5451plusmn1673

797plusmn062

Semillas Cantaloupe

3964plusmn531

18480091plusmn260

6802plusmn860

3384plusmn265

Semillas Caribbean

4180plusmn1625

195830plusmn8334

8861plusmn1128

2840plusmn755

21

TABLA 5 AUMENTO O DISMINUCIOacuteN EXTRACCIOacuteN ULTRASONIDO

Parte ndash Variedad

U+L DPPH

()

U+F DPPH

()

U+L FRAP

()

U+F FRAP

()

U+L VITAMINA C

()

U+F VITAMINA C

()

U+L POLIFENOLES

()

U+F POLIFENOLES

()

Pulpa Caribbean

-946 1877 -3169 -2067 -874 -1645 6687 979

Pulpa Cantaloupe

-867 105 -5479 -1141 -1523 -1728 5272 3455

Pulpa Pepino -1929 -96 -446 790 -101 -714 6424 185

Corteza Caribbean

1070 531 -2264 799 431 105 4615 5101

Corteza Cantaloupe

-3102 284 -2106 -2277 050 110 4517 2354

Corteza Pepino -1811 3285 -157 -4010 570 025 5410 1426

Semilla Caribbean

2715 3824 -220 1143 010 2180 1191 7640

Semilla Cantaloupe

-1132 1396 368 -712 012 011 1634 6688

Rendimientos calculados contra la extraccioacuten convencional

22

Con las tablas 3 y 4 se puede observar que los resultados maacutes bajos tanto en DPPH

FRAP polifenoles y vitamina c se presentan en el pepino cohombro ya sea en corteza

para DPPH y vitamina c o en el caso de FRAP y polifenoles la pulpa de este Mientras

que la semilla Caribbean reporta la mayor capacidad antioxidante en vitamina c y FRAP

la semilla Cantaloupe y la corteza Cantaloupe en polifenoles y DPPH respectivamente

Estos resultados permiten afirmar que las partes residuos se destacan como las que maacutes

capacidad antioxidante tienen tanto en meloacuten como en pepino

En la tabla 5 se destaca la buena actuacioacuten del ultrasonido en la extraccioacuten de polifenoles

tanto en el pretratamiento liofilizado como en el fresco Alcanzando rendimientos hasta del

7640 con respecto a la extraccioacuten convencional Y una baja de rendimiento en la

extraccioacuten ultrasonido para las pruebas de DPPH y FRAP de un 30 en comparacioacuten al

uso de extraccioacuten usando solvente En vitamina C hay aumentos desde 011 hasta 570

en el rendimiento en las cortezas y semillas en ambos pretratamientos pero en las

pulpas hay rendimientos inferiores del 1728 a la extraccioacuten convencional

CONCLUSIONES

Se puede concluir que realizando una extraccioacuten asistida por ultrasonido acompantildeada de

un pretratamiento de liofilizacioacuten se logroacute obtener extractos con un mayor contenido de

polifenoles y vitamina C en las semillas del meloacuten var Caribbean Adicionalmente se

analiza que los efectos del ultrasonido cambian seguacuten el ensayo obteniendo asiacute mejores

rendimientos en Vitamina C y polifenoles pero en ensayos como el DPPH y el FRAP se

evidencioacute una disminucioacuten en su rendimiento

REFERENCIAS

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Page 21: CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES CUCURBITÁCEAS PARA LA

21

TABLA 5 AUMENTO O DISMINUCIOacuteN EXTRACCIOacuteN ULTRASONIDO

Parte ndash Variedad

U+L DPPH

()

U+F DPPH

()

U+L FRAP

()

U+F FRAP

()

U+L VITAMINA C

()

U+F VITAMINA C

()

U+L POLIFENOLES

()

U+F POLIFENOLES

()

Pulpa Caribbean

-946 1877 -3169 -2067 -874 -1645 6687 979

Pulpa Cantaloupe

-867 105 -5479 -1141 -1523 -1728 5272 3455

Pulpa Pepino -1929 -96 -446 790 -101 -714 6424 185

Corteza Caribbean

1070 531 -2264 799 431 105 4615 5101

Corteza Cantaloupe

-3102 284 -2106 -2277 050 110 4517 2354

Corteza Pepino -1811 3285 -157 -4010 570 025 5410 1426

Semilla Caribbean

2715 3824 -220 1143 010 2180 1191 7640

Semilla Cantaloupe

-1132 1396 368 -712 012 011 1634 6688

Rendimientos calculados contra la extraccioacuten convencional

22

Con las tablas 3 y 4 se puede observar que los resultados maacutes bajos tanto en DPPH

FRAP polifenoles y vitamina c se presentan en el pepino cohombro ya sea en corteza

para DPPH y vitamina c o en el caso de FRAP y polifenoles la pulpa de este Mientras

que la semilla Caribbean reporta la mayor capacidad antioxidante en vitamina c y FRAP

la semilla Cantaloupe y la corteza Cantaloupe en polifenoles y DPPH respectivamente

Estos resultados permiten afirmar que las partes residuos se destacan como las que maacutes

capacidad antioxidante tienen tanto en meloacuten como en pepino

En la tabla 5 se destaca la buena actuacioacuten del ultrasonido en la extraccioacuten de polifenoles

tanto en el pretratamiento liofilizado como en el fresco Alcanzando rendimientos hasta del

7640 con respecto a la extraccioacuten convencional Y una baja de rendimiento en la

extraccioacuten ultrasonido para las pruebas de DPPH y FRAP de un 30 en comparacioacuten al

uso de extraccioacuten usando solvente En vitamina C hay aumentos desde 011 hasta 570

en el rendimiento en las cortezas y semillas en ambos pretratamientos pero en las

pulpas hay rendimientos inferiores del 1728 a la extraccioacuten convencional

CONCLUSIONES

Se puede concluir que realizando una extraccioacuten asistida por ultrasonido acompantildeada de

un pretratamiento de liofilizacioacuten se logroacute obtener extractos con un mayor contenido de

polifenoles y vitamina C en las semillas del meloacuten var Caribbean Adicionalmente se

analiza que los efectos del ultrasonido cambian seguacuten el ensayo obteniendo asiacute mejores

rendimientos en Vitamina C y polifenoles pero en ensayos como el DPPH y el FRAP se

evidencioacute una disminucioacuten en su rendimiento

REFERENCIAS

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23

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Melons 50 136ndash138

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Sonochemistry 19(6) 1160ndash1168 httpsdoiorg101016jultsonch201203008

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(Coffea araacutebica) en variedades colombia y caturra 41(2) 211ndash225

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Page 22: CARACTERIZACIÓN DE VARIEDADES CUCURBITÁCEAS PARA LA

22

Con las tablas 3 y 4 se puede observar que los resultados maacutes bajos tanto en DPPH

FRAP polifenoles y vitamina c se presentan en el pepino cohombro ya sea en corteza

para DPPH y vitamina c o en el caso de FRAP y polifenoles la pulpa de este Mientras

que la semilla Caribbean reporta la mayor capacidad antioxidante en vitamina c y FRAP

la semilla Cantaloupe y la corteza Cantaloupe en polifenoles y DPPH respectivamente

Estos resultados permiten afirmar que las partes residuos se destacan como las que maacutes

capacidad antioxidante tienen tanto en meloacuten como en pepino

En la tabla 5 se destaca la buena actuacioacuten del ultrasonido en la extraccioacuten de polifenoles

tanto en el pretratamiento liofilizado como en el fresco Alcanzando rendimientos hasta del

7640 con respecto a la extraccioacuten convencional Y una baja de rendimiento en la

extraccioacuten ultrasonido para las pruebas de DPPH y FRAP de un 30 en comparacioacuten al

uso de extraccioacuten usando solvente En vitamina C hay aumentos desde 011 hasta 570

en el rendimiento en las cortezas y semillas en ambos pretratamientos pero en las

pulpas hay rendimientos inferiores del 1728 a la extraccioacuten convencional

CONCLUSIONES

Se puede concluir que realizando una extraccioacuten asistida por ultrasonido acompantildeada de

un pretratamiento de liofilizacioacuten se logroacute obtener extractos con un mayor contenido de

polifenoles y vitamina C en las semillas del meloacuten var Caribbean Adicionalmente se

analiza que los efectos del ultrasonido cambian seguacuten el ensayo obteniendo asiacute mejores

rendimientos en Vitamina C y polifenoles pero en ensayos como el DPPH y el FRAP se

evidencioacute una disminucioacuten en su rendimiento

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