Aprovechamiento de los residuos del membrillo (Cydonia oblonga L.) como fuente de compuestos bioactivos

Mario Espinoza; Elvia Gómez; Julio Aguilar; Jhonatan Cabanillas; Miguel Santa; Iris Rodríguez; Raúl Ríos; Ivette Zuta; Raúl Siche

doi:10.17268/agroind.science.2015.02.05

Authors

Mario Espinoza Universidad Nacional de Trujillo
Elvia Gómez
Julio Aguilar
Jhonatan Cabanillas
Miguel Santa
Iris Rodríguez
Raúl Ríos
Ivette Zuta
Raúl Siche

DOI:

https://doi.org/10.17268/agroind.science.2015.02.05

Abstract

Nuestras ciudades generan cada vez más cantidad de residuos cuya disposición final se realiza en botaderos a cielo abierto constituyendo un problema para la salud pública, además los elevados volúmenes suponen importantes costos de recolección. Pese a esto, los residuos orgánicos también son una fuente importante de compuestos bioactivos que pueden ser reutilizados debido a sus propiedades favorables, pudiendo tener un efecto benéfico para la salud humana. El presente estudio tuvo como objetivo evaluar la técnica del secado por aire convectivo (AC) combinado con variables de temperatura y tiempo sobre el contenido de fenoles y flavonoides totales para el aprovechamiento de los residuos agroindustriales del membrillo (Cydonia oblonga L. variedad “Serrano”). Fue utilizado un Diseño Compuesto Central Rotable (DCCR) con temperatura entre 50 y 70 °C y tiempo entre 150 y 240 minutos. Se utilizó Cromatografía Líquida de Alta Resolución (HPLC) para determinar el contenido de flavonoides totales en los ensayos. Se determinó que el secado por AC produjo una reducción del 35% aproximadamente en contenido de fenoles totales cuando se trabaja con temperaturas de 48 a 58 °C y tiempo de 140 a 220 minutos, con respecto a las muestras frescas. Mientras que, para el contenido de flavonoides totales, los análisis revelaron que las cáscaras de membrillo secadas con tratamientos que combinan temperaturas entre 54 y 64 °C y tiempo entre 160 y 220 minutos, producen un aumento considerable de hasta 5 veces más respecto a la muestra original. La técnica de secado por aire convectivo (AC) puede ser utilizada para darle valor agregado a la recuperación de compuestos bioactivos de residuos agroindustriales tales como las cáscaras del membrillo. La explotación de estos productos podría incrementar el valor de la agroindustria en países tropicales y favorecer el cuidado del medio ambiente.

References

Anand, J. y Maini, S. 1997. Utilization of fruit and vegetable wastes. Indian Food Packer 51(2): 45-63.

Blasa, M.; Candiracci, M.; Accorsi, A.; Piacentini, P. M.; Albertini, M. C.; Piatti, E. 2005. Raw Millefiori honey is packed full of antioxidants. Food Chemistry 97: 217-222.

Castañeda, J.; Arteaga, H.; Siche, R.; Rodriguez, G. 2010. Estudio comparativo de la pérdida de vitamina C en chalarina (Casimiroa edulis) por cuatro métodos de deshidratación. Scientia Agropecuaria 1: 75-80.

Drouzas, A.; Tsami, E.; Saravacos, G. 1999. Microwave/vacuum drying of model fruit gels. Journal of Food Engineering 39(2): 117-122.

Fennema, O. R. 2000. In Acribia Zaragoza (Ed.), Química de los Alimentos (2da. Edición). (p. 1258).

Garrote, R.; Silva, E.; Bertone, R. 1985. Distribución e inactivación térmica de las enzimas peroxidasa y lipoxigenasa en el Choclo (Zea mays). Revista de Agroquímica y Tecnología de Alimentos 25: 373-383.

Hernández, O.; Arras, A.; López, J.; Navarro C. y Calderón, M. 2013. Diagnóstico del cultivo de membrillo en el municipio de Allende, Chihuahua. Revista Mexicana de Agronegocios 17(33): 496-503.

Holtung, L.; Grimmer, S.; Aaby, K. 2011. Effect of processing of black currant press-residue on polyphenol composition and cell proliferation. Journal of Agricultural and Food Chemistry 59(8): 3632-3640.

Joshi, A.; Rupasinghe, H.; Khanizadeh, S. 2011. Impact of drying process on bioactive phenolics, vitamin C and antioxidant capacity of red-fleshed Apple slices. Journal of Food Processing and Preservation 35: 453-457.

Kwok, I.; Durance, H.; Kitts, D. 2004. Dehydration techniques affect phytochemical contents and free radical scavenging activities of saskatoon berries (Amelanchier alnifolia Nutt.). Journal of food science 69(3): SNQ122–SNQ126.

Lin, M.; Durance, D; Scaman, H. 1998. Characterization of vacuum microwave, air and freeze dried carrots slices. Food Research International 31(2): 111-117.

Londoño-Londoño, J.; Lima, V.; Lara, O.; Gil, A.; Pasa, T.; Arango, G.; Pineda, J. 2010. Clean recovery of antioxidant flavonoids from citrus peel: Optimizing an aqueous ultrasound-assisted extraction method. Food Chemistry 119(1): 81-87.

Madrau, M.; Piscopo, A.; Sanguinetti, A; Caro, A.; Poiana, M.; Romeo, F.; Piga, A. 2009. Effect of drying temperature on polyphenolic content and antioxidant activity of apricots. European Food Research and Technology 228: 441-448.

Manach, C.; Scalbert, A.; Morand, C.; Remesy, C.; Jimenez, L. 2004. Polyphenols: food sources and bioavailability. American Journal of Clinical Nutrition 79: 727-747.

Manzocco, L.; Calligaris, S.; Mastrocola, D.; Nicoli, M. C.; Lerici, C. R. 2001. Review of non-enzymatic browning and antioxidant capacity in processed foods. Trends in Food Science and Technology 11: 340-346.

Nicoli, M. C.; Anese, M.; Manzocco, L.; Ferici, C. R. 1997. Antioxidant properties of coffee brews in relation to the roasting degree. LWT - Food Science and Technology 30: 292-297.

Nicoli, M. C.; Anese, M.; Parpinel, M. 1999. Influence of processing on the antioxidant properties of fruit and vegetables. Trends in Food Science & Technology 10: 94-100.

Nicoli, M. C.; Calligaris, S.; Manzocco, L. 2000. Effect of enzymatic and chemical oxidation on the antioxidant capacity of catechin model systems and Apple derivatives. Journal of Agricultural and Food Chemistry 48: 4576-4580.

Nisarg, C.; P.; Vaishali, N.; Sh.; Ashok N.; Dushyant A., S. 2011. Isolation of Mucilage from Cydonia vulgaris Pers. seeds and its Evaluation as Superdisintegrant. Journal of Applied Pharmaceutical Science 1(4): 110-114.

Piga, A.; Alessandra, D. C.; Giampaola, C. 2003. From plums to prunes: influence of drying parameters on polyphenols and antioxidant activity. Journal of Agricultural and Food Chemistry 51: 3675-3681.

Que, F.; Mao, L.; Fang, X.; Wu, T. 2008. Comparison of hot air-drying and freezedrying on the physicochemical properties and antioxidant activities of pumpkin (Cucurbita moschata Duch.) flours. International Journal of Food Science and Technology 43: 1195-1201.

Ratti, C. 2001. Hot air and freeze-drying of high-value foods: a review. Journal of Food Engineering 49(4): 311-319.

Ricce, C.; Leyva, M.; Medina, I.; Miranda, J.; Saldarriaga L, Rodriguez, J.; Siche, R. 2013. Uso de residuos agroindustriales de La Libertad en la elaboración de un pan integral. Agroindustrial Science 3(1): 41-46.

Roldán-Marín, E.; Sánchez-Moreno, C.; Lloría, R.; Begoña de Ancos, M.; Cano, P. 2009. Onion high-pressure processing: Flavonol content and antioxidant activity. Food Science and Technology 42: 835-841.

Rodríguez, M. 2009. Determinación de la actividad antioxidante de pétalos comestibles. Tesis para Maestría. Universitat Politècnica de Catalunya. España.

Sanchez-Gonzalez, I.; Jimenez-Escrig, A.; Saura-Calixto, F. 2005. In vitro antioxidant activity of coffees brewed using different procedures (Italian, espresso and filter). Food Chemistry 90: 133-139.

Segura M.; Torres. R. 2009. Historia de las plantas en el Mundo Antiguo. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Universidad de Deusto. pp 480.

Shahidi, F. y Naczk, M. 2004. Phenolics in food and nutraceuticals. CRC Press: Boca Raton, FL.

Silva, B. M.; Andrade, P. B.; Ferreres, F.; Domingues, A. L.; Seabra, R. M.; Ferreira, M. A. 2002. Phenolic profile of quince fruit (Cydonia oblonga Miller) (pulp and peel). J. Agric. Food Chem. 50: 4615-4618.

Silva, B. M.; Andrade, P. B.; Valentão, P.; Ferreres, F.; Seabra, R. M.; Ferreira, M. 2004. Quince (Cydonia oblonga Miller) fruit (pulp, peel, and seed) and jam: antioxidant activity. J. Agric. Food Chem. 52: 4405-4712.

Silva, B. M.; Andrade, P. B.; Martins, R.; Valentão, P.; Ferreres, F.; Seabra, R. M.; Ferreira, M. 2005. Quince (Cydonia oblonga Miller) fruit characterization using principal component analysis. J. Agric. Food Chem. 53: 111-122.

Soong, Y. y Barlow, P. J. 2004. Antioxidant activity and phenolic content of selected fruit seeds. Food Chemistry 88: 411-417.

Toor, K y Savage, P. 2006. Effect of semi-drying on the antioxidant components of tomatoes. Food Chemistry 94: 90-97.

Torres, C.; Romero, L.; Díaz, R. 2015. Quality and sensory attributes of apple and quince leathers made without preservatives and with enhanced antioxidant activity. LWT - Food Science and Technology 62: 996-1003.

Tuohy, K. M.; Hinton, D.; Davies, S. J.; Crabbe, J. C.; Gibson, G. R.; Ames, J. M. 2006. Metabolism of Maillard reaction products by the human gut microbiota e implications for health. Molecular Nutrition & Food Research 50: 847-857.

Viuda-Martos, M.; Ruiz-Navajas, Y.; Sánchez-Zapata, E.; Fernández-López, J.; Pérez-Álvarez, J. 2010. Antioxidant activity of essential oils of five spice plants widely used in a Mediterranean diet. Flavour and Fragance Journal 25: 13-19.

Wadhwa, M.; Bakshi, M.; Makkar, H. 2013. Utilization of fruit and vegetable wastes as livestock feed and as substrates for generation of other value-added products. (H. Makkar, Ed.) (p. 68). Roma.

Waterhouse, A. 2002. Determination of total phenolics. In R. E. Wrolstad (Ed.), Current protocols in food analytical chemistry, Vol. Supplement 6 (pp. I.1.1.1eI1.1.8). New York: John Wiley and Sons, Inc.

Yongsawatdigul, J. y Gunasekaran, S. 1996. Microwave-vacuum drying of cranberries: Part I. Energy use and efficiency. Journal of Food Processing and Preservation 20(2): 121-143.

Zanoni, B.; Peri, C.; Nani, R.; Lavelli, V. 1999. Oxidative heat damage of tomato halves as affected by drying. Food Research International 31(5): 395-401.