Mermelada de flores de jamaica (Hibiscus sabdariffa) enriquecida con pitahaya (Selenicereus undatus)

Hibiscus Flower Jam (Hibiscus sabdariffa) enriched with dragon fruit (Selenicereus undatus)

Eliana Nataly Toaquiza Caiza

https://orcid.org/0009-0001-0314-1162

María José Andrade Cuvi

https://orcid.org/0000-0002-4811-8978

María Monserrath Morales Padilla

https://orcid.org/0000-0001-9048-1538

Universidad Técnica de Cotopaxi, Latacunga, Cotopaxi, Ecuador

eliana.toaquiza7001@utc.edu.ec    maria.andrade8373@utc.edu.ec

maria.morales1144@utc.edu.ec

Cite este artículo como:

Toaquiza Caiza, E.N., Andrade Cuvi, M.J. y Morales Padilla, M.M. (2025). Mermelada de flores de jamaica (Hibiscus sabdariffa) enriquecida con pitahaya (Selenicereus undatus). Universidad & ciencia, 14(1), 58-72.

URL: https://revistas.unica.cu/index.php/uciencia/article/view/8688

DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.14617932

Resumen

Introducción: La nueva tendencia de consumo hacia una dieta más saludable permite una evolución de la industria agroalimentaria en función de su innovación e investigación, por lo cual los estudios se extienden a nuevas formulaciones con nuevos ingredientes como es una mermelada de flores de jamaica enriquecida con pitahaya que ofrecen una combinación de sabores y colores. Objetivo: Evaluar el efecto de la interacción entre ingredientes en la elaboración de una mermelada de flores de jamaica (Hibiscus sabdariffa) enriquecida con pitahaya (Selenicereus undatus). Método: Se elaboró una mermelada en diferentes proporciones de extractos de flores de Jamaica y de pitahaya con dos tipos de endulzantes; evaluando su calidad físico-química, sensorial y microbiológica. Resultados: La combinación 25% jamaica y 75 % pitahaya sin semillas, endulzada con sacarosa alcanzó valores de pH de 4.3; acidez de 0.07 % de ácido acético; 65ºBx; 100.3mg de ácido ascórbico/100g; el contenido de antocianinas fue de 545.49mgC3G/100g; la capacidad antioxidante fue de 360EqTrolox/100ml y el contenido de fibra fue de 1.48 %; además de su calidad microbiológica y sensorial; sin embargo, el uso de edulmix afecta a la estructura del gel el cual es un parámetro de calidad importante. Conclusión: Se evaluó el efecto de la interacción entre ingredientes para la elaboración de una mermelada de extracto de flores de jamaica, enriquecida con pitahaya, logrando características importantes en su aporte de fibra, ácido ascórbico y compuestos antioxidantes, además de cumplir con los estándares de calidad.

Palabras clave: antioxidantes; conservación; mermelada; valor nutricional

Abstract

Introduction: The new trend of consumption towards a healthier diet allows an evolution of the agro-food industry based on its innovation and research, Therefore, the studies extend to new formulations with new ingredients such as the production of a hibiscus flower jam enriched with dragon fruit which offers a unique combination of flavors and vibrant colors. Objective: To evaluate the effect of the interaction between ingredients in the preparation of a jam of hibiscus flower (Hibiscus sabdariffa) enriched with dragon fruit (Selenicereus undatus). Method: A jam is made in different proportions of extracts of hibiscus flower and dragon fruit as well as two types of sweeteners; evaluating its physical-chemical, sensory and microbiological quality. Results: The combination of 25 % of hibiscus flower and 75 % seedless dragon fruit, sweetened with sucrose reaches pH values of 4.3; acidity of 0.07 % acetic acid; 65oBx; 100.3mg ascorbic acid/100g; anthocyanin content was 545.49gC3G/100g; with an antioxidant capacity of 360EqTrolox/100ml and a total fiber content of 1.48 %; in addition to its microbiological and sensory quality; however, the use of sweetmix affects the structure of the gel which is an important quality parameter. Conclusion: The effect of the interaction between ingredients for the preparation of a jam of hibiscus flower extract and enriched with dragon fruit, achieved good characteristics in terms of their total fiber supply, ascorbic acid and antioxidant compounds, in addition to meeting quality standards.

Keywords: antioxidants; jam; nutritional value; preservation

Introducción

A nivel mundial la agricultura ha experimentado una notable transformación emergiendo como un sector sumamente dinámico y atractivo presentando amplias perspectivas de desarrollo. La práctica de emplear azúcar como método de conservación de alimentos, especialmente en el caso de frutas, verduras, raíces y otros productos no convencionales, ha sido una técnica que ha experimentado innovaciones a lo largo del tiempo (Cabrera Carranza, 2022).

La flor de jamaica o cardo (Hibiscus sabdariffa L.) es una planta originaria de la zona de India hasta Malasia. El cáliz es carnoso y al madurar, las divisiones de los sépalos se abren adquiriendo un tono rojo oscuro con un sabor ácido comparable al del arándano (López et al.,2019). En la composición de las flores de jamaica se pueden identificar compuestos fitoquímicos bioactivos como antocianinas, carotenos y xeronina, fenoles, alcaloides, distintos tipos de ácidos y vitaminas, incluyendo la D, B1 y B2, así como una variedad de carbohidratos, proteínas y grasas (Montaño Arango et al., 2023). La característica distintiva de la flor de jamaica radica en su contenido de vitaminas A y C, además de su abundancia en minerales, ácido cítrico y málico. Su perfil antioxidante la convierte en un alimento recomendado para controlar problemas digestivos, promover la pérdida de peso y contribuir al control del colesterol y regular triglicéridos. (Montaño Arango et al., 2023).

La pitahaya, también llamada "Fruta del Dragón" (Hylocereus spp.), es una fruta conocida por sus propiedades fisicoquímicas, su valor nutricional y la presencia de compuestos bioactivos por lo que es considerada como un alimento funcional. Se utiliza extensamente por sus notables características organolépticas y su valor comercial añadido (Verona Ruiz et al., 2020).

Por otro lado, la concentración es un proceso de preservación de alimentos que se caracteriza por la evaporación del agua, en la elaboración de mermelada es incorporar otros elementos necesarios para la conservación, tales como: ajuste del pH hacia valores ácidos, elevada concentración de azúcar y, por supuesto, la aplicación de tratamientos térmicos (Iuit González et al., 2019).

Por lo tanto, la finalidad de la investigación es evaluar el efecto de la interacción entre ingredientes en la elaboración de una mermelada de flores de jamaica (Hibiscus sabdariffa) enriquecida con pitahaya (Selenicereus undatus), como una alternativa para reducir las pérdidas postcosecha.

Materiales y Métodos

Se utilizaron flores de jamaica deshidratas y fruta de pitahayas frescas, adquiridas del mercado local del cantón Latacunga – Ecuador, para la elaboración de la mermelada se aplicó un diseño factorial A*B*C con 3 réplicas; factor A= concentraciones de Jamaica; factor B = tipos de endulzantes y factor C= contenido de pitahaya según las combinaciones descritas en la tabla 1. Los resultados fueron evaluados utilizando un análisis de varianza (ANOVA) multivariable por bloques y las diferencias de medias se analizaron con la prueba de Tukey con un nivel de significancia del 95 % (p<0.05).

Tabla 1

Tratamientos utilizados para el desarrollo de una mermelada de flor de jamaica enriquecida con pitahaya

Metodología

Elaboración del extracto de la flor de jamaica deshidratadas en un medio acuoso y obtención de la pulpa de pitahaya

Revisión minuciosa de las materias, las flores de jamaica fueron sometidas a un proceso de secado con un deshidratador marca Dakota DKD, por 5h a 50°C, se trituró las flores; para los extractos se preparó una solución específica de 60g de muestra disueltas en 2000ml de agua destilada, se dejó reposar durante 30min y se filtró con una malla de 100µm. Por otro lado, la obtención de la pulpa de pitahaya, se retiró la piel y se despulpó en un equipo de maraca ROBOT COUPE C200.

Elaboración de la mermelada de flores de jamaica enriquecida con pitahaya

La elaboración de mermelada incluyó: extracto acuoso de flor de Jamaica, pitahaya como pulpa y fruta triturada. La mezcla se sometió a cocción a 80°C y se adicionó endulzante según el diseño experimental. Se mezcló uniformemente hasta alcanzar 65 °Bx según el Instituto Ecuatoriano de Normalización [INEN]. (1988). Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 419.

Parámetros medidos en la mermelada de flores de Jamaica enriquecida con pitahaya

Análisis fisicoquímicos

El pH de las muestras se evaluó usando un potenciómetro según Norma Mexicana [NMX]. (1978). NMX-F-317-S-1978. La acidez titulable se determinó en % de ácido acético conforme el Instituto Ecuatoriano de Normalización [INEN]. (2013). Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2825. El contenido de sólidos solubles se midió con un refractómetro Milwaukee MA884 según Norma Mexicana [NMX]. (1982). NMX-F-317-S-1982.

Análisis de compuestos bioactivos

Determinación de ácido ascórbico según método AOAC 967.21. Fibra total según método AOAC 985.29 por método enzimático-gravimétrico (Vilcanqui Pérez y Vílchez Perales, 2017). Las antocianinas fueron cuantificadas por espectrofotómetría UV-Vis - Evolution 201 por el método de pH diferencial. La capacidad antioxidante se evaluó por ABTS (Murcia y Castañeda, 2022).

Análisis del recuento microbiológico

Las 3 mejores formulaciones seleccionadas en base al contenido de compuestos bioactivos, fueron analizadas en recuento de mohos, levaduras y mesófilos totales por métodos AOAC 997.02 y AOAC 990.12, respectivamente.

Análisis sensorial

Evaluación hedónica, determinando los perfiles de: color, aroma, textura y sabor, con una puntuación de: 1 "malo" y 5 "excelente". (Cervera Chiner et al., 2021).

Resultados y Discusión

Calidad fisicoquímica (pH, acidez total, sólidos solubles)

Las propiedades físico- químicas de la mermelada de flores de jamaica enriquecida con pitahaya se detallan en la tabla 2. Con respecto a la acidez y el pH son factores esenciales para la gelificación de la pectina, por lo que influye significativamente en la estabilidad del producto. Según Huang et al (2022) incluso en ausencia de ácido cítrico, el pH registrado en mermeladas osciló entre 2.44 y 2.51. A pesar de la condición ácida, no se observaron efectos adversos en la gelificación de las mermeladas, los valores son comparables a los de las mermeladas de jamaica enriquecidas con pitahaya (3.2 y 4.4). Además, se observa que el pH varía según la proporción de jamaica y pitahayas utilizadas y la combinación de azúcar con edulcorante edulmix. Según la norma vigente INEN 389, el rango óptimo de pH está entre 2.8 y 3.5. Un pH fuera de este intervalo puede comprometer la correcta formación de la consistencia de la mermelada.

Con respecto a la acidez, este parámetro varía indistintamente de la proporción de flor de Jamaica, el uso o no de semillas en la pulpa de pitahaya y el tipo de endulzante utilizado. En general, las formulaciones elaboradas presentaron una acidez entre 0.05 y 0.20 % ácido acético, con una relación directa entre el pH y la acidez; con un pH de 3.96 y acidez con 0.53 %, mientras que una mermelada industrial con un pH de 3.74 presenta una acidez del 0.72 %. En contraste a Rogel Barrezueta (2024) señala que los valores de acidez (% ácido acético) son bajos. Estos niveles de pH y acidez se explican por la abundante presencia de ácidos orgánicos como el ácido hibisco y el ácido ascórbico en el cáliz de jamaica.

La concentración de sólidos solubles fue de 66°Brix, cumpliendo con los estándares del Codex-Stan 296 para confituras, jaleas y mermeladas. Sin embargo, no todos los tratamientos lograron alcanzar el intervalo medio de 65-70 °Brix descrito por Cabrera Carranza (2022) formulaciones como 75J25P-SacEd-Sem y 25J75P-SacEd-Sem alcanzaron valores de 60 y 48°Brix, respectivamente. Cervera Chiner et al (2021) indican que la sacarosa, juega un papel importante en la preservación de las propiedades tecnológicas. No obstante, sustituir el azúcar refinado puede generar cambios indeseados en las características fisicoquímicas y sensoriales, lo que a su vez afecta la aceptación del producto. Por ello el efecto del edulcorante edulmix fue significativo ya que aumenta la palatabilidad del sabor dulce variando el aporte calórico en un máximo de 40kcal por cada 100g (Ivars, 2016).

Tabla 2

Análisis fisicoquímico de la mermelada de flor de jamaica enriquecida con pitahaya.

Nota.  Resultados expresados como la media ± error estándar. Letras distintas en una misma columna indican diferencias estadísticas significativas (p<0.05).

Contenido de compuestos bioactivos

Con respecto a los resultados obtenidos de compuestos bioactivos en la mermelada, los valores se observan en la tabla 3, pues los ingredientes utilizados (flor de Jamaica y pitahaya), destacan por su composición en nutrientes, incluyen compuestos fitoquímicos, antioxidantes y vitaminas (Bajramova y Spégel, 2022). La mayoría de los alimentos ricos en antocianinas son sometidos a procesos térmicos antes de ser consumidos y pueden afectar significativamente la cantidad de antocianinas presentes en el producto final (González, 2023). Con respecto al contenido de ácido ascórbico (vitamina C), según la NTE INEN 0419 se indica un valor de 50mg/100g. La mermelada de flores de jamaica enriquecida con pitahaya tiene altos niveles de vitamina C (72.2 - 100.3 mg/100g), por lo cual es una buena alternativa con beneficios para el consumidor, valores similares a los reportados por Villagrán et al (2019). De igual forma añadir semilla de pitahaya a la mermelada potencializa al producto ya que las semillas son consideradas como prebióticos debido a su abundancia en oligosacáridos, lo que las convierte en elementos significativos como alimentos funcionales y nutracéuticos (Álvarez Guerrero y Flores Ortega, 2020).

Con respecto al contenido de antocianinas (tabla 3) para los 12 tratamientos los valores fluctúan entre 111.19 y 712.84 mgC3G/100g, y son comparables a lo que indica Falco et al., (2023) que mencionan que la jalea gelificada de flor de jamaica presenta valores de 5 y 35 mgC3G/100g, de contenido de antocianinas. Esta disminución tuvo un impacto directo en el color de las jaleas. De acuerdo con Shinwari y Rao (2018) la disminución de los compuestos bioactivos en las mermeladas se ve influenciada por diversos factores, incluyendo la composición del producto, el pH, la acidez, y también las condiciones de almacenamiento, mismas que pueden acelerar o retrasar la pérdida de estos compuestos.

La capacidad antioxidante (tabla 3) presentó valores entre los 222.71- 492.82Eq Trolox/100 ml., valores comparables con los reportados por Kamiloglu et. al., (2015) quien indica que existen disminuciones que oscilan entre el 15.2 % y el 33.9 % en la capacidad antioxidante de las mermeladas de zanahoria después de 140 días de almacenamiento a 25 °C, estos hallazgos coinciden con Wang et al (2020) en el estudio de una mermelada de betabel, donde se observó una disminución entre el 11.40 % y el 39.7 % en la capacidad antioxidante después de un almacenamiento de 90 días a 25°C, evaluada mediante los métodos DPPH y ABTS+.

El consumo de fibra (tabla 3) ofrece beneficios para la salud, lo que representa una oportunidad para la industria alimentaria de desarrollar productos con un alto contenido de fibra. Por el contrario, las dietas bajas en fibra aumentan el riesgo de enfermedades con un impacto negativo en la funcionalidad del intestino (Vilcanqui Pérez y Vílchez Perales, 2017). Otros autores como Pérez Herrera et al (2020) reportan valores de 5 % de fibra dietética en mermeladas de tomate donde se encontraron valores de fibra de 1.5-4.3 %. En la mermelada elaborada, el valor de fibra estuvo entre 1.48-1.9 % lo cual indica que en la mermelada de jamaica enriquecida con pitahaya tiene niveles comparables a los reportados por otros autores.

Tabla 3

Compuestos bioactivos de la mermelada de flor de jamaica enriquecida con pitahaya

Nota. Resultados expresados como la media ± error estándar. Letras distintas en una misma columna indican diferencias estadísticas significativas (p<0,05).

Calidad microbiológica

Los resultados del análisis microbiológico de las mermeladas almacenadas a 5°C se muestran en la tabla 4. No se encontró crecimiento de aerobios mesófilos , mohos y levaduras reportados con resultado de <10 UFC/g en las formulaciones 27J75P-Sac y 25J75P-Sac-Sem, en tanto que la formulación 50J50P-Sac presentó crecimiento de levaduras y aerobios mesófilos con valores de 2.9x103 y 5.2x103 UFC/g, respectivamente, con ausencia de mohos, lo que indica una posible contaminación en este tratamiento, posiblemente relacionados con que la mermelada no alcanzó los grados brix deseados. Valores similares fueron reportados por González (2023) en mermelada elaborada con subproductos de jamaica y endulzada con alulosa.

Tabla 4

Análisis microbiológico de las formulaciones de mermelada con mejores características antioxidantes

La mermelada de jamaica enriquecida con pitahaya sin aditivos presenta buena calidad microbiológica a los 45 días de almacenamiento siendo segura para el consumo dentro de los 3 meses posteriores a su elaboración.

Por otro lado, en la industria de mermeladas es común el uso de aditivos con actividad antimicrobiana como ácido benzoico o ácido cítrico. Las formulaciones desarrolladas no contienen aditivos, la ausencia de microorganismos en las formulaciones 27J75P-Sac y 25J75P-Sac-Sem podría atribuirse a la presencia de sustancias antimicrobianas naturales presentes en las materias primas utilizadas, tal como han comprobado otros estudios en los que se utiliza cálices de flor de Jamaica (Nahuatt et al., 2017).

Aceptabilidad sensorial

Los resultados (tabla 5) muestran que la formulación 50J50P-Sac alcanzó el mayor valor en color (4.5). No se identificaron diferencias significativas entre los tratamientos en el olor. La calificación de los jueces indicó valores entre 4.25 y 5.00, siendo la formulación 50J50P-Sac la que obtuvo el promedio más alto. Respecto al sabor, se encontraron diferencias significativas entre los tratamientos, siendo el valor más alto de 5.00 para la formulación 27J75P-Sac, en tanto que formulaciones 50J50P-Sac y 25J75P-Sac-Sem recibieron calificaciones de 4.24 y 4.5, respectivamente. En relación con la textura, la formulación 25J75P-Sac fue la que mayor puntaje obtuvo, seguido de 25J75P-Sac-Sem y 50J50P-Sac.

En general las tres formulaciones seleccionadas para el análisis presentaron calificaciones entre 4 y 5, indicando una aceptabilidad entre muy buena y excelente.

Tabla 5

Análisis sensorial de la mermelada de jamaica enriquecida con pitahaya

Después de examinar las características sensoriales (color, olor, sabor y textura) de la mermelada de jamaica enriquecida con pitahaya, se encontró que la formulación compuesta por 25 % jamaica y 75 % de pitahaya sin semilla endulzada con sacarosa (25J75P-Sac) fue la de mayor preferencia por los catadores. Este tratamiento ha logrado un equilibrio armónico entre todos los ingredientes, resultando en un color vibrante, un aroma atractivo, un sabor equilibrado y una textura agradable al paladar. La preferencia de los catadores hacia esta formulación subraya su potencial para satisfacer las expectativas del consumidor y posicionarse favorablemente en el mercado de mermeladas gourmet.

Conclusiones

Una combinación del 25 % de flor de jamaica en extracto y el 75 % de pulpa de pitahaya (sin semilla) con la adición de sacarosa como endulzante permiten la obtención de mermeladas con buenas características fisicoquímicas además de un alto contenido de compuestos bioactivos (antocianinas, ácido ascórbico, capacidad antioxidante y fibra). Sin embargo, el uso de endulcorante edulmix y su interacción con los ingredientes afecta a la estructura del gel lo cual se refleja en la calidad del producto. Tanto la variación del extracto de flor de jamaica, así como las diferentes proporciones de pulpa de pitahaya influyen en la aceptabilidad sensorial de la mermelada. La combinación de 25 % de flores de jamaica y 75 % de pulpa de pitahaya sin semillas y con sacarosa (27J75P-Sac) es una alternativa para el aprovechamiento de materias primas como una opción a las proporciones excedentes en la producción agrícola y se lograría reducir pérdidas postcosecha al presentar esta como una alternativa de procesamiento con buenas características de calidad físico-química, sensorial, microbiológica y con una vida útil de 3 meses.

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