UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
EFECTO DE LA RADIACIÓN UV-C SOBRE LA CAPACIDAD
ANTIOXIDANTE DE HOJAS FRESCAS DE TORONJIL
(Melissa officinalis) Y PEREJIL (Petroselinum sativum) DE
LA ZONA ANDINA DE COTACACHI
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO DE ALIMENTOS
HÉCTOR DAVID GARCÍA QUINTANA
DIRECTORA: ING. ELENA BELTRÁN
Yo HÉCTOR DAVID GARCÍA QUINTANA, declaro que el trabajo aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional vigente.
_________________________ Héctor García
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Influencia de la radiación UV-C sobre la capacidad antioxidante de toronjil (Melissa officinalis ) y perejil (Petroselinum sativum)” que, para aspirar al título
de Ingeniero de Alimentos fue desarrollado por Héctor David García
Quintana, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de
la Ingeniería; y cumple con las condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación artículos 18 y 25.
___________________
Ing. Elena Beltrán
El presente trabajo de titulación forma parte del proyecto de investigación:
“Influencia de la radiación UV-C sobre la capacidad antioxidante de toronjil (Melissa officinalis ) y perejil (Petroselinum sativum) de la zona andina de
DEDICATORIA
A Dios porque me dio la sabiduría y la fuerza para continuar.
A mis padres y a mi hermana por su incondicional apoyo para cumplir una meta más en mi vida.
AGRADECIMIENTO
A Dios por darme la oportunidad de realizar mi sueño de culminar una etapa más de mi vida.
A la Universidad Tecnológica Equinoccial por apoyarme en la realización de este trabajo de investigación.
A la Ing. Elena Beltrán por guiarme y establecer todas las condiciones para que este trabajo pudiera llevarse a cabo.
A mi familia por estar allí conmigo siempre apoyándome, para seguir adelante.
A mis amigos, Andrei, Lorena, Sebastián, Marcelo, Edison, Daniel, y demás compañeros de laboratorio por su ayuda y presencia incondicional.
A la Ing. Carlota Moreno y Bioquímica María José Andrade por su asesoría y colaboración en el desarrollo del presente trabajo
A la empresa SumakJambina que me abrieron las puertas quienes colaboraron con la realización de este estudio.
ÍNDICE DE CONTENIDOS
PÁGINA
RESUMEN………… ... vii
ABSTRACT… ... ix
1. INTRODUCCIÓN ... 1
2. PARTE TEÓRICA ... 5
2.1. TORONJIL (Melissa officinalis). ... 5
2.1.1. ORIGEN………. ... 5
2.1.2. DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA ... 5
2.1.3 CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA DEL TORONJIL ... 7
2.1.4 VARIADADES DEL TORONJIL ... 7
2.1.5 USOS Y CONSUMO DEL TORONJIL ... 8
2.1.6 COMPOSICIÓN QUÌMICA Y VALOR NUTRICIONAL DEL TORONJIL…. ... 8
2.1.6.1 Requerimientos para el cultivo ... 9
2.1.7.COSECHA... ... 10
2.1.8. MANEJO POSCOSECHA Y TRANSPORTE DEL TORONJIL .... 10
2.2 PEREJIL (Petroselinum sativum) ... 11
2.2.1 ORIGEN…… ... 11
2.2.2 DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA ... 12
2.2.3 CLASIFICACIÒN TAXONÒMICA DEL PEREJIL ... 13
2.2.4. VARIEDADES DEL PEREJIL ... 13
2.2.5 USOS Y CONSUMO DEL PEREJIL ... 14
2.2.6. COMPOSICIÓN QUÍMICA Y VALOR NUTRICIONAL DEL PEREJIL……. ... 15
2.2.7. COSECHA.. ... 17
PÁGINA 2.3. PRODUCCIÓN DE HIERBAS AROMÁTICAS ... 18
2.3.1 PRODUCCIÓN DE TORONJIL Y PEREJIL EN ECUADOR ... 18
2.3.2 ZONAS DE CULTIVO ... 18
2.4 COMERCIALIZACIÓN Y MERCADO DEL TORONJIL Y PEREJIL ... 19
2.5 RADIACIÓN UV-C ... 19
2.5.1 APLICACIÓN DE RADIACIÓN UV-C COMO TRATAMIENTO POSCOSECHA ... 22
2.6. CLOROFILA ... 24
2.7. ANTIOXIDANTES ... 24
2.7.1 ANTIOXIDANTES EN LAS PLANTAS DE TORONJIL Y PEREJIL………..……….26
2.8. POLIFENOLES ... 26
3 METODOLOGÍA ... 29
3.1. MATERIAL VEGETAL ... 29
3.2. TRATAMIENTO CON LUZ UV-C ... 29
3.3 ANÁLISIS ... 30
3.3.1 COLOR……. ... 30
3.3.2. MEDIDA DEL CONTENIDO DE CLOROFILA ... 30
3.3.3. MEDIDA DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE ... 31
3.3.4. DETERMINACIÓN DE POLIFENOLES TOTALES ... 32
3.3.5. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO ... 34
3.3.6 DISEÑO EXPERIMENTAL Y ANÁLISIS ESTADÍSTICO ... 35
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS Y DISCUSIÓN ... 36
4.1. INFLUENCIA DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE EL COLOR ... 36
PÁGINA
4.3. INFLUENCIA DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE CAPACIDAD
ANTIOXIDANTE……….………39
4.4. INFLUENCIA DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE POLIFENOLES….40 4.5 INFLUENCIA DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LA FLORA NATIVANATIVA LA FLORA NATIVA DEL TORONJIL Y PEREJIL……….….42
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ... 43
5.1. CONCLUSIONES ... 43
5.2. RECOMENDACIONES ... 44
BIBLIOGRAFÍA ... 45
ÍNDICE DE TABLAS
PÁGINA
Tabla 1.Clasificación Taxonómica del toronjil ... 6
Tabla 2. Usos del Toronjil... 7
Tabla 3. Composición nutricional del toronjil ... 8
Tabla 4. Requerimientos para el cultivo de toronjil ... 9
Tabla 5. Clasificación taxonómica del perejil ... 12
Tabla 6. Usos de Perejil ... 14
Tabla 7. Principales compuestos del aceite esencial del el perejil ... 14
Tabla 8. Composición nutricional de perejil ... 15
Tabla 9. Requerimientos para el cultivo del perejil ... 16
Tabla 10. Clasificación de Antioxidantes ... 24
Tabla 11. Parámetros de color del perejil y toronjil ... 36
ÍNDICE DE FIGURAS
PÁGINA
Figura 1. Planta de toronjil ... 5
Figura 2. Planta de perejil ... 11
Figura 3. Espectro electromagnético ... 19
Figura 4.Principales familias de polifenoles de alimentos……….. 26
Figura 5. Clorofila total (µg/ml) de perejil y toronjil………38
Figura 6. Capacidad antioxidante (µg trolox/gr tejido) del perejil y toronjil Clorofila total (µg/ml) de perejil……….………….39
ÍNDICE DE ANEXOS
PÁGINA
Anexo I. Estudio experimental de toronjil y perejil ... 55
RESUMEN
En la actualidad los antioxidantes naturales han despertado un gran interés debido sus efectos benéficos para la salud.La radiación ultravioleta es una tecnología no contaminante y amigable con el medio ambiente y activa una respuesta de defensa natural en la planta. En este estudio se evaluó el efecto de la radiación UV-C sobre la capacidad antioxidante de perejil
(Petroselinum sativum) y toronjil (Melissa officinalis) orgánico de la zona
perejil y toronjil respectivamente permitieron un control microbiano efectivo así la población de aerobios mesófilos totales, E.coli, mohos y levaduras fueron menores en comparación a la muestras tratadas con radiación UV-C, comprobando que la radiación ultravioleta es una buena alternativa como tratamiento germicida controlando el desarrollo de población microbiana.
ABSTRACT
Nowadays natural antioxidants have attracted considerable interest due to its beneficial effects on health.Ultraviolet radiation is a clean technology, which behaves friendly with the environment and activates a natural defense in the plant.
This study evaluated the effect of UV-C radiation on the antioxidant capacity of organic parsley (Petroselinum sativum) and melissa (Melissa officinalis) from Cotacachi Andes, in the province of Imbabura. The herbs were harvested from the plantation of SumakJambinacompany, belonging to the Union of Peasant Organizations of Cotacachi (UNORCAC).
Colour, chlorophyll, antioxidants, and microbiological analyzes were performed on the herbs and they were divided into four groups: the control sample and those with radiation treatments UV-C to 3.2 kJ / m², 4.4 kJ / m² and 6, 0 kJ / m².It was used a radiation camera with UV-C lamps, controlling radiation time and intensity. Subsequently the plants were defoliated and subjected to different radiation dose, immediately colorimetric tests were performed, which did not show significant changes compared with the control sample.
The leaves were frozen with liquid nitrogen, packed and stored at -20 ° C for subsequent analysis. Content of antioxidant capacity, total polyphenol and chlorophyll content was determined. Samples irradiated with UV-C light in doses of 3.2 kJ / m2 and 6.0 kJ / m2 for respectively parsley and melissa performed better in maintaining the antioxidant capacity.
1. INTRODUCCIÓN
Las plantas medicinales y aromáticas son originarias de Asia, sin embargo en Latinoamérica existen indicios de que en la región andina de Bolivia, Ecuador y Perú, ocurrió el intercambio y comercialización de productos, entre ellos 70 plantas útiles, que en toda la región las diferentes etnias domesticaron. Las plantas aromáticas se dan en todos los sitios agro-ecológicos y microclimas, dependiendo de la variedad(Bravo, 2012).
El interés por identificar las propiedades antioxidantes de las plantas medicinales, ha sido un tema tratado desde que la humanidad existe, la información sobre plantas medicinales del Ecuador se ha difundido de diferentes maneras, desde la conquista española y su influencia en nuestras culturas, parte de esta influencia colonizadora ha incluido también el uso de especies vegetales ampliamente cultivadas en Europa y en el resto del continente americano como es el caso del toronjil y el perejil. Demodo que los conocimientos de estas plantas fueron trasmitidos de generación en generación hasta la actualidad(Cárdenas, 2009).
En la Facultad de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad Tecnológica Equinoccial existe el proyecto de Investigación “Efecto de la irradiación UV-C sobre, el color, flora nativa y capacidad antioxidante de toronjil (Melissa
officinalis) y perejil (Petroselinum sativum)” de la zona Andina de Cotacachi”.
La empresa SumakJambina de Cotacachi, está en proceso de consolidación por lo que es importante el desarrollar tecnologías para el fortalecimiento del manejo poscosecha de las plantas medicinales nativas, ya que constituyen una de las alternativas nutricionales y medicinales en el Ecuador, así como también en los mercados internacionales y puedan ser reconocidos por su calidad (UNORCAC, 2012).
La producción de plantas medicinales orgánicas, tiene como objetivo que la población empiece a utilizar los productos naturales a un bajo costo y de buena calidad, ya que contienen nutrientes de gran importancia.
Juana Morales, vicepresidenta de la Unión de Organizaciones Campesinas de Cotacachi (UNORCAC), explica que las infusiones de hierbas se han convertido en un verdadero interés, no solo por las comunidades de la región, sino por profesionales para identificar las propiedades curativas de las plantas medicinales, estos conocimientos, convergen filosofías de vida y espiritualidad enclavadas en una concepción sagrada de los elementos naturales y de su conexión directa con la Pacha Mama (Vasquéz, 2011).
En el cultivo del perejil y toronjil existen varias dificultades para obtener un producto de buena calidad, por lo que es necesario desarrollar nuevos métodos que permitan preservar y potenciar sus propiedades nutricionales con el fin de disminuir los daños causados en proceso de poscosecha, daños que afectan la calidad y presentación de estas plantas.
El manejo y transporte de las plantas es muy importante, debido a que un inadecuado procesode poscosecha y almacenamiento, puede ocasionar graves daños tanto físicos como químicos en las plantas que son fuente de antioxidantes entre otros compuestos, que generalmente son susceptibles a sufrir la pérdida de estos(Japon, 1985).
alimentos; son muy consumidas por toda la población de manera medicinal, gastronómica y aromática.
Ancestralmente tanto el perejil como el toronjil han sido utilizados de manera individual en las comunidades indígenas por sus propiedades medicinales, como diuréticos y sedativos. La agregación de valor al perejil y toronjil que se cosecha en la zona de Cotacachi es una alternativa para el desarrollo económico en las comunidades rurales y para la preservación de las plantas nativas de la zona(Cárdenas, 2009).
Este es el caso de la radiación UV-C que se perfila como una de las tecnologías con mayor aplicación en el futuro, por sus beneficios. Una propuesta de Cisneros & Cevallos (2003), sugiere la aplicación poscosecha de un tipo de estrés abiótico controlado (exposición a luz UV-C), para provocar, la producción e incremento de la síntesis de compuestos fotoquímicos con actividad nutracéutica, o la reducción de compuestos indeseables, por ejemplo de microorganismos que afectan al producto. Así el control del estrés provocado por la luz UV-C puede usarse como una herramienta para reforzar las propiedades benéficas de productos frescos enteros o cortados. Con estos antecedentes, se hace necesaria más evidencia experimental para corroborar los efectos benéficos sobre los productos alimenticios(Cuvi, Moreno, Henriquez, & Gómez, 2010).
Por ejemplo en un estudio realizado porLado & Yousef(2002), sobre la aplicación de radiación UV-C en floretes de brócoli, retraso la degradación de clorofilas y los resultados obtenidos dan un aumento en el contenido total en polifenoles, flavonoides y capacidad antioxidante total. En este aspecto, el presente trabajo permitirá conocer los efectos y la influencia que la radiación UV-C a determinadas dosis y tiempos, sobre la capacidad antioxidante total en las hojas frescas de toronjil y perejil, para determinar la mejor dosis de radiación que se debe implementar.
los propietarios de los cultivos de toronjil y perejil, poniendo a la radiación UV-C como una alternativa para mejorar la calidad de sus productos y obtener mayores oportunidades en el mercado tanto nacional como internacional(Arroyo, 2010).
Los objetivos de la investigación fueron:
Objetivo General
• Determinar el efecto de la radiación UV-C sobre la capacidad antioxidante total y en el desarrollo de microorganismos de hojas frescas de toronjil (Melissa officinalis) y perejil (Petroselinum
sativum) de la zona Andina de Cotacachi.
Objetivos Específicos
• Determinar el efecto de la radiación UV-C sobre los polifenoles totales de las hojas frescasde toronjil (Melissa officinalis) y perejil
(Petroselinum sativum).
• Determinar el efecto de la radiación UV-C sobre la flora microbiana de las hojas frescas de toronjil (Melissa officinalis) y perejil (Petroselinum
2. PARTE
TEÓRICA
2.1. TORONJIL (Melissa officinalis).
2.1.1. ORIGEN
El toronjil (Melissa officinalis),es una planta perenne de la familia de las lamiáceas, sus tallos son cuadrados y vellosos, sus hojas ovaladas, dentadas y cubiertas de vellos, se dice que es originaria de la cuenca del Mar Mediterráneo y se ha naturalizado en toda la Europa templada, debido a su capacidad de adaptación en diferentes zonas, se extendió a todo el mundo, ya que puede crecer en estado silvestre en terrenos ricos en materia orgánica así como en lugares frescos y sombreados. También es conocido como melisa, hoja de limón o abejera, su nombre científico proviene del olor típico a limón o toronja que desprenden sus hojas, de color verde oscuro en el envés y por el haz verde claro, las hojas desprenden un olor agradable a limón y tiene un sabor cálido y amargo. Se caracteriza por contener un aceite esencial compuesto por distintos aldehídos y alcoholes sesquiterpénicos: citral, citronelal, geraniol y línalol,que es el principal responsable de las propiedades sedantes de esta planta(Mundo Nuevo, 2012; Zen, 2012).
2.1.2. DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA
hasta 9 x 7 cm, con el limbo ovado y el margen dentado con una superficie pilosa(Soriano, 2012).
Se utliza toda la planta, sin embargo las partes del tallo y hojas, se utiliza en diferentes proporciones, es rica en aceites esenciales y una sustancia caracteristica que se denomina el citronelal que es un liquido incoloro que se obtiene por destilación del aceite de la planta, el cual es el responsable del olor a limón que desprenden sus hojas(Foré, 1998).
Figura 1. Planta de toronjil
Flores
Fruto
Los frutos están constituidos por aquenios largos, ovalados, pardos y lisos. El fruto es una legumbre tetraseminada(Cárdenas, 2009).
2.1.3.CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA DEL TORONJIL
En la Tabla 1 se indica la clasificación taxonómica del toronjil
Tabla 1.Clasificación Taxonómica del toronjil
CLASIFICACIÓN NOMBRE
Reino: Plantae
División: Magnoliophyta
Clase: Magnoliopsida
Orden: Lamiales
Familia: Lamiaceae
Subfamilia: Nepetoideae
Tribu: Mentheae
Género: Melissa
Especie: M. officinalis
Nombre científico: Melissa officinalis. (Soriano, 2012)
2.1.4. VARIADADES DEL TORONJIL
Existen algunas variedades de toronjil, sin embargo no son muy conocidas en los mercados, debido a que su cultivo es muy reducido.
Variegata o aurea: su llamativo y luminoso follaje presenta hojas salpicadas de amarillos. Tolera el sol fuerte. Melissa officinalis “Altissima”, Melissa
officinalis “Gold Leaf” y Melissa officinalis “Lime”(Cárdenas, 2009).
2.1.5.USOS Y CONSUMO DEL TORONJIL
El toronjil es utilizado para aliviar problemas nerviosos. Es una planta conocida por ser tranquilizante, debido a esto se creó un producto conocidocomo “el agua de melisa de los Carmelitas descalzos”, que en la actualidad se comercializa en algunos conventos del centro de Quito. Las infusiones de toronjil, son un sedante reconocido cuyas virtudes son: tranquilizar los nervios y evitar el reflejo de estos, entre otros beneficios(Foré, 1998).
En la Tabla 2.se indica los usos del toronjil para tratar diferentes afecciones.
Tabla 2. Usos del Toronjil
Usos Descripción
Antiespasmódica Calma los nervios, alivia dolores, reanima desmayos.
Sedativa Efectos sedantes para las cardiopatías de tipo nervioso.
Analgésica Para dolores menstruales, así como estomacales.
Relajante Para el estrés, para el corazón y nervios.
Antiinsomnio Posee propiedades ligeramente narcóticas.
Carminativa Para expulsión de gases en la zona gástrica
(Cárdenas, 2009)
2.1.6.COMPOSICIÓN QUÍMICAY VALOR NUTRICIONAL DEL TORONJIL
En la Tabla 3.Se indica la composición nutricional del toronjil por cada 100 gr de muestra.
Tabla 3. Composición nutricional del toronjil
Componentes Valor por 100 gr
Agua 50 gr
Energía 99 kcal
Proteína 1,82 gr
Grasa total 0,49 gr
Carbohidratos 25,31 gr
Calcio 65 mg
Hierro 8,17 mg
Magnesio 60 mg
Fósforo 101 mg
Potasio 723 mg
Sodio 6 mg
Zinc 2,23 mg
Vitamina B-6 0,080 mg Vitamina C 2,6 mg
Tiamina 0,065 mg
(National Nutrient , 2012).
2.1.6.1.Requerimientos para el cultivo
Tabla 4. Requerimientos para el cultivo de toronjil Condiciones para
Cultivo Parámetros de calidad
Clima y altura Cálido y frío.
450 a 2900 m de altura
Suelo Fértil y permeable de exposición soleada, pero con algo
de sombra.
Riego
Drenajes para evitar excesos de agua, que puedan afectar a la planta y causar enfermedades bacteriales que deterioren la calidad del producto.
Distancias de Siembra
Espaciadas de 60 a 70 cmy a una distancia de 35 cm ent los pies de una fila.
(Cárdenas, 2009; Infojardín, 2012)
2.1.7.COSECHA
Se recomienda su cosecha en tiempo seco y preferiblemente antes de que salga el sol, para evitar el ennegreciemiento de sus hojas y tallos. Se recolecta solo la parte aérea de la planta, un poco antes de la floración. La recolección se hace con un hoz o con una segadora, para evitar estropear a la planta y permitir el crecimiento de nuevos brotes. En la selección de hojas frescas se usan las más tiernas, ya que se encuentran disponibles casi todo el año(Cárdenas, 2009).
2.1.8. MANEJO POSCOSECHA Y TRANSPORTE DEL TORONJIL
centros de distribución y consumo, evitando exponerlos directamente a los rayos del sol y protegiéndoles de un ambiente inadecuado, ya sea a muy altas o bajas temperaturas durante su transporte, se debe mantener en un ambiente fresco y seco, para mantener la óptima calidad del producto. El ambiente ideal es una temperatura ambiente no mayor a 24°C y humedad relativa oscilase alrededor del 45%(Cárdenas, 2009).
Las plantas son susceptibles de sufrir deterioros en sus hojas por lo que debe ser manejada con mucho cuidado para evitar cualquier daño físico, se debe realizar una selección, a fin de separar las hojas decoloradas, manchadas, enfermas y deterioradas por insectos o parásitos.
Para realizar el lavado de las hierbas, se utiliza agua limpia en una canasta descubierta de modo que el agua penetre, lave y escurra para eliminar el exceso, práctica que debe hacerse por lo menos dos veces. El material verde recolectado pasa así a un secadero o bien se trocea antes a nivel de los entrenudos con un machete, eliminando las bases de los tallos, lo que facilita el secado(Cárdenas, 2009).
2.2.PEREJIL(Petroselinum sativum)
2.2.1.ORIGEN
2.2.2.DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA
Esta especie está teniendo cada vez más aceptación en los mercados nacionales e internacionales, por sus magníficas cualidades condimentarías y medicinales, es un producto de bajo costo y de fácil accesibilidad(Japon, 1985).
El perejil crece en forma de penacho, hasta alcanzar una altura media aproximada de 35cm, (60cm en suelos cultivados), con multitud de tallos de los que nacen 7 u 8 hojas planas en forma de trébol, rizadas o lisas dependiendo de la variedad, y de color verde oscuro, con un agradable aroma(Región Murcia Digital, 2012).
Figura 2. Planta de perejil
Flores
Fruto
Los frutos son dipsoidales, constituidos por dos aquentos reunidos que llevan en el ápice cinco pequeños apéndices, son empleados como semillas, son ovoidales de hasta 3mm pudiendo guardarse durante 2 años(Agropecuarios, 2012).
2.2.3.CLASIFICACIÒN TAXONÓMICA DEL PEREJIL
En la tabla 5 se muestra la clasificación taxonómica del perejil.
Tabla 5. Clasificación taxonómica del perejil
CLASIFICACIÓN NOMBRE
Nombre Común Perejil
Clase: Magnoliopsida
Reino: Vegetal
Clase: Angiospermae
Subclase: Dicotyledoneas
Orden: Umbeliflorae
Familia: Umbelliferae
Genero: Petroselinum
Especie: Petroselinum sativum
(Agropecuarios, 2012)
2.2.4.VARIEDADES DEL PEREJIL
Perejil común
Posee un follaje verde intenso, es una hierba rustica de tallos erectos, que suele alcanzar hasta los 40 cm de altura. Las hojas son de color verde oscuro, poseen largos peciolos. Las hojas son anchas, lisas y con bordes dentados, formando un trébol. Es una planta aromática, de crecimiento rápido y muy resistente al frío(Japon, 1985).
Perejil rizado
Es una planta que tiene sus hojas muy hendidas, extremadamente rizadas y bastante aromáticas. Posee un follaje verde claro y de altura más baja, que el perejil común, tiene un tallo erguido y compacto. Se utiliza como condimento y aderezo así como la planta de perejil común(Japon, 1985).
Paramount
Es una planta de porte medio a alto, con un follaje de color claro y sus hojas son enteramente encorvadas y encrespadas(Japon, 1985).
2.2.5.USOS Y CONSUMO DEL PEREJIL
Tabla 6. Usos de Perejil
Usos Descripción
Antiespasmódica Alivia dolores, favorece la digestión.
Diurético Eliminación de líquidos corporales.
Emenagoga Favorece la menstruación.
Antipirético Disminuye la fiebre
Carminativa Para expulsión de gases en la zona gástrica
(Botanical_online, 2012)
2.2.6. COMPOSICIÓN QUÍMICA Y VALOR NUTRICIONAL DEL PEREJIL
Los aceites del perejil, son químicamente complejos, principalmente tiene una mezcla de terpenos y compuestos no terpenoides. Posee una mayor concentración de apiol y miristicina. Sin embargo, los aceites esenciales están en toda la planta de perejil, el del ápice de las hojas es de mejor calidad (y también el de menor rendimiento, cerca de 0.05%). El aceite del follaje rinde un 0.25% y el de la semilla madura un 7%. El sabor y olor característicos del perejil parece deberse a aceites terpénicos no-oxigenados(Morales, 1995).
En la tabla 7 se muestra los principales compuestos del aceite esencial del perejil.
Tabla 7. Principales compuestos del aceite esencial del el perejil
Planta Tipo Componente
Perejil
Terpenos Monoterpenos, sesquiterpenos.
Éter óxidos Miristicina, apiol
Alcoholes Carotol, linalol.
Flavonoides Apiína,
Las hojas frescas de perejil, son ricas en caroteno y calcio. El contenido de proteínas, vitaminas y minerales se considera promedio para especies hortícolas. En la tabla 8 se indica los componentes del perejil por cada 100 gr de muestra.
Tabla 8. Composición nutricional de perejil
Componentes Contenido en 100 g de hojas frescas
Calorías 66 Kcal
Humedad 82.30% Fibra dietética 1.80 g
Carbohidratos 10.90 g
Proteínas 3.10 g
Lípidos totales 1.10 g
Calcio 176.00 mg
Hierro 7.20 mg
Magnesio 41.00 mg
Sodio 45.00 mg
Potasio 727.00 mg
Zinc 0.73 mg
Vitamina A 260.00 ug Ac. Ascórbico 146.00 mg
Tiamina 0.10 mg
Riboflavina 0.31 mg
Niacina 1.60 mg
Piridoxina 0,16 mg
2.2.6.1.Requerimientos para el cultivo del perejil
En la Tabla 9 se indican los requerimientos para el cultivo de perejil según ciertos parámetros de calidad.
Tabla 9. Requerimientos para el cultivo del perejil
Condiciones
para el cultivo Parámetros de Calidad
Clima Cálido y frío.A temperaturas de 15 y 18°C, su crecimiento Esóptimo.
Suelo
Profundos, sueltos y frescos, que poseen un buen drenaje y mediana retención de humedad, son provistos de materia orgánica, muy descompuesta para su mejor desarrollo.
Riego
Los riegos suelen realizarse a manta o por aspersión. La humedad relativa sobre el 80% favorece la aparición de machas y tizones foliares causado por insectos
Distancias de Siembra
Separadas entre sí de 15 a 20 cm, dejando de 5 a 8 cm entre plantas, con el fin de que las plantas queden separadas unas de otras, en todos los sentidos, alrededor de 8 cm para un adecuado crecimiento.
(Morales, 1995)(Japon, 1985)
2.2.7. COSECHA
Dependiendo de las condiciones del clima, suelo y cultivo, el perejil está listo para su cosecha comercial entre 70 y 90 días después de la siembra. Se corta la planta a nivel del cuello, evitando que se quiebre el follaje y se estropeen sus hojas(Morales, 1995).
altura de 30 cm. La planta vuelve a rebrotar, estando disponible para un nuevo corte a los dos meses, aproximadamente(Japon, 1985).
El cultivo dura alrededor un año, durante el cual suele darse unos seis cortes en las siembras realizas en invierno y unas cuatro en las siembras de verano(Infoagro, 2012).
“Generalmente la máxima acumulación de follaje ocurre poco antes de la floración, mientras, que la máxima acumulación de aceites (tanto en las hojas como en las semillas), ocurre al madurar las semillas”(Morales, 1995).
2.3. PRODUCCIÓN DE HIERBAS AROMÁTICAS
2.3.1.PRODUCCIÓN DE TORONJIL Y PEREJIL EN ECUADOR
No existen datos reales de la producción de toronjil y perejil en el Ecuador, pero dicha producción se da en todos los sitios agro-ecológicos y microclimas dependiendo de la variedad, lo que permite cultivarlas de acuerdo a las posibilidades de producción y demanda, cerca de los lugares o centros de procesamiento(Bravo, 2010).
2.3.2.ZONAS DE CULTIVO
una gran variedad de condiciones, de acuerdo a la variedad que se desee cultivar(Pazmiño, 2005).
2.4. COMERCIALIZACIÓN
Y
MERCADO DEL TORONJIL Y
PEREJIL
Las plantas medicinales y aromáticas se comercializan principalmente en los mercados de productos farmacéuticos, cosméticos y alimenticios. Los productos de mayor comercialización dentro del sector son las infusiones aromáticas o medicinales y en fresco.
En cuanto a la comercialización de productos naturales de venta en el Ecuador y sus diferentes presentaciones son, segúnBravo, (2010).
• Plantas medicinales y aromáticas (frescas y secas) • Especias y hierbas culinarias (frescas y seca) • Extractos
• Aceites esenciales • Infusiones aromáticas
• Fitofármacos (jarabes, cápsulas)
• Cosméticos naturales (champúes, jabones, cremas, pastas dentales).
2.5.RADIACIÓN UV-C
UV-B (280-315nm), UV-C (200-280nm) y UV vacío (100-200nm)(Allende & Artés, 2005).
La radiación UV-C (radiación no ionizada), tiene la ventaja de que no produce residuos químicos subproductos. También es un proceso seco que requiere muy poco mantenimiento, por esta razón existe un creciente interés por usar la luz UV-C para la desinfección de alimentos, sin embargo todo producto alimenticio posee diferentes compuestos, y esto puede determinar la dosis de UV-C, la única desventaja en el uso de la luz UV-C es que la unidad o equipo de luz UV-C se debe colocar tan cerca como sea del objetivo en el proceso y determinar las dosis adecuados para su uso debido a que altas dosis podría provocar un efecto adverso(Guerrero & Barbosa, 2009).
En la figura 3 se muestra las longitudes de onda del espectro electromagnético.
Figura 3. Espectro electromagnético
(Snowball & Hornsey, 1988)
sola longitud de onda (254nm), que es muy eficaz para matar bacterias y virus sobre una superficie o en el aire, se utiliza para esterilizar material de laboratorio y disminuir el desarrollo del crecimiento de microorganismos(Bioingeniería, 2009; Valea & Girón, 1998).
La luz UV-C, se genera en lámparas donde se hace pasar una descarga eléctrica a través de un tubo de vidrio especial, que contiene vapor de mercurio a baja presión, que son colocados en una cámara cerrada generalmente(García, 2005).
La radiación UV-C, se proyecta como una tecnología innovadora, que contribuye a disminuir el crecimiento microbiológico, prologando así la vida útil del producto, optimizando sus propiedades para mantener la calidad del mismo. Con esta aplicación, redujo la población bacteriana inicial de granada mínimamente procesada en fresco(Conesa, Aguayo, López-Rubira, & and Artés, 2005).
El efecto benéfico de la luz UV-C en alimentos frescos se denomina “hormesis” y el agente (luz UV-C) se llama “hormetina” o efecto hormético que puede mejorar la resistencia de frutas y vegetales ante los microorganismos(Guerrero & Barbosa, 2009).
La aplicación de radiación UV-C sobre diferentes productos es una tecnología, que se encuentra en estudio, que no produce residuos y no afecta las características sensoriales (sabor y aroma) del producto. Pero la sensibilidad de los tejidos al tratamiento con UV-C difiere de acuerdo al genotipo, y en ocasiones, a las dosis altas que pueden favorecer la oxidación de compuestos bio-activos, como fenoles, así como el oscurecimiento superficial del tejido(González Aguilar, Navarro, & Ayala-Zavala, 2006).
2.5.1.APLICACIÓN DE RADIACIÓN UV-C COMO TRATAMIENTO POSCOSECHA.
La irradiación UV-C, se utiliza como alternativa para la esterilización química, porque disminuye el desarrollo de microorganismos en superficies inertes, frutos y vegetales(Stevens, Liu, Wilson, & Igwegbe, 1998).
El componente UV-C es la principal causa de la disminución de microorganismos, dependiendo de las dosis aplicadas, tiempos y distancias de exposición, a determinado producto, puede producir diferentes efectos, así se obtiene resultados positivos o negativos. El mecanismo directo de acción de la luz UV-C es la inactivación microbiana producida por el daño que causa al ADN que genera mutaciones, que impiden la reproducción celular, la cual si no es reparada conduce a la muerte celular segúnSnowball&Horsey (1988).
Retardar procesos relacionados con la maduración, y alargar la vida útil de los mismos y también para analizar como el estrés provocado por esta irradiación afecta al desarrollo del daño en algunos productos sensibles(Vicente, Pineda, Lemoine, Martinez, & Chaves, 2005).
Sin embargo no hay muchos estudios relacionados con el efecto de tratamientos de luz UV-C de corta duración en hortalizas de hojas cortadas o hierbas medicinales mínimamente procesadas.
El tratamiento UV-C en racimos de brócoli almacenados a 20°C retraso la degradación de clorofila, redujo la tasa de respiración y aumento la capacidad antioxidante(Costa, Vicente, Civello, Chaves, & Martinez, 2006).
Las muestras de repollo irradiadas con luz UV-C, demostraron tener un mejor comportamiento en cuanto a mantener los niveles de compuestos fenólicos y capacidad antioxidante en concentraciones superiores a las muestras no tratadas, tampoco modificaron sus características organolépticas(López, A, Qüesta, & Rodriguez, 2010).
Muchos estudios realizados sobre tejidos vegetales han mostrado efectos negativos y positivos, sin embargo, la hormesis establece que es posible obtener un efecto benéfico de la aplicación de luz UV-C capaz de inducir un estrés físico yquímico sobre los tejidos vegetales(Luckey, 1980).
2.6. CLOROFILA
La clorofila es un pigmento que se encuentra en las plantas. Es el responsable del color verde de vegetales y se encarga de absorber la luz necesaria para realizar la fotosíntesis en las plantas, este proceso permite trasformar la energía solar en energía química. La clorofila absorbe la luz roja, violeta, azul, entre otros y refleja la verde. Es una molécula compleja, en su estructura hay cuatro anillos pirrólicos unidos con otros por grupos metilo, y en el centro aparece un átomo de magnesio unido en dos posiciones por nitrógenos(Gimferrer & Morató, 2008).
Existen varios tipos de clorofilas que difieren por su estructura molecular y porque absorben diferentes longitudes de onda. El tipo más común es la clorofila a, que constituye el 75% de toda la clorofila de las plantas verdes y su color es verde- azulado. Existe también la clorofila b, absorbe la luz de una longitud de onda diferente y su color es verde-amarillento(Gimferrer & Morató, 2008).
La clorofila puede sufrir distintos tipos de alteraciones entre ellas, la más frecuente y perjudicial para el color es la pérdida del átomo de magnesio, que forma la llamada feofitina, que aportará un color verde oliva con tonos marrones, en lugar del verde brillante de los alimentos, que afecta a la calidad del producto(Gimferrer & Morató, 2008).
2.7. ANTIOXIDANTES
moléculas. La oxidación es una reacción química de transferencia de electrones de una sustancia a un agente oxidante. Las reacciones de oxidación pueden producir radicales libres que son moléculas que poseen uno o más electrones desapareados, por lo que tienden a buscar un electrón en moléculas vecinas y oxidarlas, esto iniciareacciones en cadena que destruyen las células.
Los antioxidantes son los encargados de terminar con estas reacciones, quitando intermediarios del radical libre e inhibiendo otras reacciones de oxidación oxidándose ellos mismos. Por tal motivo es que los antioxidantes son considerados como agentes reductores(Burneo, 2010).
Los antioxidantes se clasifican en endógenos, fabricados por nuestro organismo y exógenos, que ingresan en el organismo a través de la dieta o de suplementos con formulaciones antioxidantes.
Los principales sistemas antioxidantes enzimáticos de las plantas están constituidos por las enzimas: superóxidodismutasa, ascorbatoperoxidasa, glutatión peroxidasa y catalasa. La clasificación de antioxidantes se presenta en la Tabla 10.
Tabla 10. Clasificación de Antioxidantes
Exógenos Endógenos Cofactores
Vitamina E Glutatión Cobre
Vitamina C Coenzima Q Zinc
Betacaroteno Ácido tióctico Manganeso
Flavonoides
Enzimas:
Superóxidodismutasa (SOD) Catalasa
Glutatión peroxidasa
Hierro
2.7.1.ANTIOXIDANTES EN LAS PLANTAS DE TORONJIL Y PEREJIL
Los antioxidantes naturales se hallan en cantidades variables en el reino vegetal, distribuidos mayormente en las capas superficiales de las partes de la planta expuestas al exterior, como mecanismo de protección de los tejidos internos. Las investigaciones realizadas en este tema se dirigen a evaluar hierbas aromáticas. Poseen principalmente polifenoles y flavonoides, los cuales tienen gran actividad antioxidante(Troncoso & Guija, 2007).
El perejil (Petroselinum sativum) es una umbelífera bianual que contiene apiína y flavonoides, compuestos que le confieren acción diurética y antioxidante; aceite esencial rica en apiol y miristicina, que le otorga propiedades emenagogas (estimula la mestruación) y vasodilatadores. Contiene vitaminas A, C y E, fósforo, hierro, calcio y azufre(Troncoso & Guija, 2007).
El toronjil (Melissa officinalis) es rico en derivados polifenólicos, lo que le confiere una alta capacidad antioxidante. La concentración de derivados polifenólicos alcanza el 9% de la planta, expresado en ácido caféico. Se han identificado 6 compuestos polifenólicos: los ácidos caftárico, cafeíco, p-curarínico y ferúlico, además de luteolina y apigenina(Medizzine, 2010).
El interés que ha despertado los antioxidantes naturales se debe a la tendencia actual de consumir alimentos con un valor agregado, alimentos funcionales, que además de satisfacer las necesidades biológicas, pueden contribuir a tener una buena salud(Dorko, 2000).
2.8. POLIFENOLES
sustituidos por funciones hidroxílicas. Se encuentran en muchas plantas, algunas de uso común y por sus propiedades antioxidantes merecen mayor atención(Maureen & Prieto, 1999).
Los polifenoles están constituidos por catequinas, que al ser oxidadas pierden sus propiedades antioxidantes, además de ser los responsables del sabor astringente y amargo(Laboratorios Thea, 2012).
Son esenciales en la fisiología de las plantas, para la pigmentación, crecimiento, reproducción y protección contra plagas. Algunos de los polifenoles dependen de la luz solar, por lo tanto, se encuentran en mayor concentración en las hojas y partes externas de la planta. Entre ellos se encuentran: flavonas, isoflavonas, flavonoides, catequinas y taninos. El contenido de polifenoles varia en las diferentes plantas(Eroski Consumer , 2009).
La función de los polifenoles en las plantasestá relacionada con la defensa de la planta frente al ataque de patógenos, debida a la acción bactericida o antifúngica del propio polifenol(Oliver & Navarro, 2007).
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Figura 4.Pr
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3. METODOLOGÍA
3.1. MATERIAL
VEGETAL
Se utilizó Toronjil (Melissa officinalis)y Perejil (Petroselinum sativum) cosechadosen las plantaciones de la empresa Sumak Jambina de la Unión de Organizaciones Campesinas e Indígenas de Cotacachi (UNORCAC),en el cantón Cotacachi de la Provincia de Imbabura, Ecuador.Las plantas fueron inmediatamente trasladadas a los laboratorios, se clasificaron de acuerdo a la presencia de daños físicos y se procedió a deshojar las plantas para su posterior conservación en nitrógeno líquido, como se indica en el anexo I.
3.2. TRATAMIENTO CON LUZ UV-C
Las hierbas, se dividieron en 4 grupos:
• Muestras Control (no irradiadas)
• Muestras Irradiadas: Dosis de 3.2 kJ/m² • Muestras Irradiadas: Dosis de 4.4 kJ/m² • Muestras Irradiadas: Dosis de 6.0 kJ/m²
3.3. ANÁLISISFÍSICO-QUÍMICOS
3.3.1. COLOR
Se midió el color de 20 hojas antes y después de cada tratamiento, con un colorímetro de superficie marca Konica Minolta, modelo CR-400, Choroma Meter, el equipo realizará tres disparos de luz, para dar el color promedio de los parámetros de color en el visor (L*, a*, b*, Croma, Hue) según Soysal (2004).
3.3.2. MEDIDA DEL CONTENIDO DE CLOROFILA
Las clorofilas son pigmentos insolubles en agua, y para poder extraerlos del tejido vegetal, se necesita un solvente no polar, que es la acetona.
Preparación del extracto en acetona
Se trituró el tejido vegetal con un molinillo PEABODY modelo PE-MC9103 y se pesó 0,5 g de tejido luegose colocó en un tubo falcóncon 10 ml una solución acetona:agua (80:20) v/v.Se agitaronpor 10 min en un agitador magnético marca Corning modelo PC-620D. Se centrifugaron a 5000 rpm por 5 min a 4ºC en centrifuga Hermle, Labnet modelo Z323K. El extracto cetónico fue almacenado en eppendorf a -40ºC para su posterior análisis.
Lectura de clorofila en espectrofotómetro
663,8nm para la clorofila α, en un espectrofotómetro modelo Evolution 60S marca UV-Visible Spectrophotometer.
Para calcular el contenido total de clorofila se usó la ecuación 1.
Clorofila total=Ca+Cb=7.15Abs (663.8) +18.71Abs (646.3)[1]
Con esta ecuación de cálculo se obtiene el valor de clorofila en microgramos por mililitros(Lichtenthaler, 1987).
3.3.3. MEDIDA DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE
La capacidad antioxidante se determinó por espectrofotometría, basándose en la decoloración del radical ABTS+ según la metodología desarrollada por Re, Pannala, Yang, & Rice, (1999).
El radical ABTS+ se obtuvo tras la reacción de ABTS+ (7mM) con persulfato
de potasio (2,45 mM) a temperatura ambiente, sin agitación y en oscuridad durante 16 h. Una vez formado el radical ABTS+ se diluyó con etanol hasta obtener un valor de absorbancia de 0.700 ± 0.050 a 734 nm. Para la lectura de referencia se sustituyó el extracto por 10 µL del solvente de extracción. La capacidad antioxidante se expresó como equivalentes de Trolox, con una curva de calibración. Las medidas se realizaron por triplicado.
Preparación del extracto
el líquido sobrenadante y se llevó a un volumen final de 15 ml. El extracto se almacenó a -40ºC.
Determinación de la Capacidad Antioxidante
A 1000 µl del reactivo ABTS+ se añadieron 50µl de extracto y se dejó cursar la reacción durante 6 min en agitación constante, se midió la absorbancia a 734 nm; en un espectrofotómetro modelo EVOLUTION 60S UV-VISIBLE marca THERMOSCIENTIFIC. La capacidad antioxidante se expresó como equivalentes de Trolox. Se realizó una curva de calibración. Las medidas se realizaron por triplicado.
3.3.4. DETERMINACIÓN DE POLIFENOLES TOTALES
Consiste en una reacción reducción/oxidación entre los polifenoles (ácido gálico) presentes en una muestra y el reactivoFolin-Ciocalteu. La REDOX se sigue mediante espectrofotometría UV-Vis. Además contempla la separación de polifenoles y vitamina C mediante cartuchos de separación OASIS (Slinkard&Singleton, 1977, Brat, Amiot, 2005).
Preparación del extracto
entre 15 y 20 ml, el extracto se almacenó en botellas ámbar a una temperatura de -20ºC(Cordero & Bustos, 2007).
Determinación de Polifenoles
Los filtrados (extractos cetónicos) fueron tratados de dos formas diferentes A y B como se indica a continuación.
Dilución del extracto cetónico inicial (Muestra A)
Se tomó una alícuota de 500ml de extracto cetónico y se lo llevó a un balón cubierto de papel aluminio de 10 ml con metanol hasta la marca de aforo, de esta dilución de tomó una alícuota de 500µl y se los colocó en un tubo de ensayo por triplicado. Se agrega 2.5ml de solución follinen los tubos y se agitó con vortex y se dejó en reposo después de 2 minutos, se agregó 2 ml de solución de carbonato de sodio a cada tubo de ensayo, se agitaron en el vortex y se colocarón en baño de agua a 50ºC por 15 minutos. Se enfriaron rápidamente en baño de hielo y por último se midió la absorbancia de cada tubo a 760nm.
Eliminación de Vitamina C y azúcares reductores por cartuchos Oasis (Muestra B)
solución de carbonato de sodio a cada tubo de ensayo, se agitaron en el vortex y se colocaron en baño de agua a 50ºC por 15 minutos. Se enfriaron rápidamente en baño de hielo, por último se midió la absorbancia de cada tubo a 760nm.
Se grafica la concentración contra la absorbancia. Con regresión lineal se interpola los valores de absorbancia de las muestras.
De la regresión lineal y = mx + b se tiene el valor de la pendiente (m) y del intercepto (b). Donde y es el valor de la absorbancia y x la concentración en mg/L de ácido gálico. De esta manera los resultados fueron expresados como equivalente de ácido gálico como muestra la ecuación 4.
Cn A= (y-b)/m*fd*V extractante (L)/masa de la muestra (g)[2]
Cn B= (y-b)/m*fd*V extractante (L)/masa de la muestra (g)[3]
Cn Polifenoles totales=CnA –CnB[4]
Dónde:
Cn= Concentración de polifenoles totales como equivalente de ácido gálico (mg/g de muestra)
fd = Factor de dilución
V = Volumen de la muestra
3.3.5. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO
Se realizó el recuento de aerobios mesófilos totales,E. coli, mohos y levaduras en placas 3M™ PetrifilmTM, (2004).
Preparación de la muestra e inoculación
Se homogenizaron las muestras. Se colocó 10 ml de cada muestra en 90 ml de agua destilada estéril correspondiente a la dilución 10-1, a partir de ésta se realizaron dos diluciones sucesivas 10-2 y 10-3. De cada dilución se tomó
como alícuota 1 ml de muestra y se inocularon en placas para recuento de mohos y levaduras, y placas para recuento de aerobios 3M™ PetrifilmTM. Como se indica en el Anexo II.
Interpretación de resultados
Para el recuento de aerobios mesófilos y E. coli las placas se incubaron durante 48 ± 3 horas a 35° C ± 1° C, según el método oficial 3M™ PetrifilmTM.
Para la interpretación de recuento de aerobios mesófilos totales se utilizó la Guía de interpretación Petrifilm, (2004) donde explica que se identifican por colonias rojas sin importar su tamaño o la intensidad de tono rojo como se indica en el anexo II.
En la interpretación Petrifilm (2004) para el recuento de mohos y levaduras sugiere incubar las placas por 5 días entre 21 y 25° C según AOAC (2005) Método Oficial 997.02 en alimentos.
La Guía de interpretación 3M Petrifilm, muestra la diferencia entre las colonias de mohos y levaduras, como se indica en el Anexo II.
3.3.6. ANÁLISIS ESTADÍSTICO
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1. INFLUENCIA DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE EL COLOR
Los parámetros de color para perejil y toronjil,luminosidad (L), matiz ángulo hue(h) y croma (C) no presentaron diferencias significativas entre la muestra control y las tratadas, como se indica en la Tabla 11.
Al observar la Tabla 11 para el perejil, se puede afirmar que no presenta una diferencia significativa de luminosidad, saturación y matizde la muestra control con las dosis de radiación.
Tabla 11. Parámetros de color del perejil y toronjil
Parámetros de color VARIEDAD Tratamiento Luminosidad
(L*) Matiz (h)(°) Saturación (C) PE RE JIL
CONTROL 41.74 ± 3.67 304.08° ±3.91 25.98 ± 6.71
3.2 kJ/m²
40.99 ± 2.32 304.96° ±3.68 25.04 ± 4.70
4.4 kJ/m²
40.89 ± 2.49 305.34° ±4.98 24.98 ± 6.41
6.0 kJ/m²
42.12 ± 3.29 304.55° 3.79 26.55 ± 6.47 Parámetros de color
VARIEDAD Tratamiento Luminosidad (L*) Matiz (h)(°) Saturación (C) TOR O N J IL
CONTROL 42.59 ± 0.04 302,23° ±1.08 25.58 ± 0.71
3.2 kJ/m² 42.36 ± 0.21 301,24° ±1.17 25.07 ± 1.73
4.4 kJ/m² 42.79 ± 0.96 299,93° ±0.40 25.75 ± 2.58
Los parámetros de color para toronjil, en luminosidad no presentaron cambios significativos al comparar la muestra control y tratadas, mientrasque los valores de matiz presentaron una ligera reducción conforme se incrementa la dosis de radiación.La saturación aumentó ligeramente para la dosis 4.4 kJ/m²al comparar muestras control y tratadas, como se evidencia en la Tabla 11.
No se observaron diferencias significativas entre las muestras tratadas con luz UV-C y las muestras controlsobre el color superficial de las hojas de perejil y toronjil, independientemente del tratamiento aplicado. Por lo tanto se podría afirmar que las dosis empleadas de luz UV-C no modificaron los parámetros de color, debido a que las dosis aplicadas son bajas, además los parámetros de color se mantuvieron constantes, resultados similares obtuvo Cote (2011), al irradiar tomate y frutilla a una dosis de 4.4kJ/m², inmediatamente luego del tratamiento no se detectaron cambios en los frutos tratados, sin embargo este parámetro disminuyo en el almacenamiento. También al irradiar repollo cortado mínimamente procesado puesto que no se evidenciaron cambios significativos en el color con dosis de 0.6 y 1.2 J/cm², mientras que dosis de radiación similares en floretes de brócoli se obtuvieron una disminución de los valores de matiz (h) y un ligero aumento en la luminosidad (L*) según Costa, Vicente, Civello, Chaves, & Martinez, (2006).
4.2. INFLUENCIA DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LA CLOROFILA
Figura. 5 Clorofila total (µg/ml) de perejil y toronjil.
En la figura 5 se observa que el contenido de clorofila aumenta a mayor dosis de radiación UV-C tanto para perejil como para toronjil. Además los resultados sobre el perejil obtenidos denotan diferencias significativas con la formación de al menos dos grupos estadísticamente diferentes para cada conjunto de datos.En el toronjil existen tres grupos diferentes siendo la muestra control el de menor valor de 19.85 µg/ml y la dosis 6.0 kJ/m² la de mayor valor de 36.24 µg/ml con un incremento del 82,56%.
Resultados similares se reportaron por Costa, Ariel, Civello, Martinez, Chavez (2004), al irradiar brócoli (Brassicaoleracea L.) a una dosis de (34µmol.m-2s-1) durante 600s, en las muestras tratadas se observó una aumento del contenido clorofila, respecto a las controles, inmediatamente después del tratamiento día 0 su contenido fue decreciendo durante el almacenamiento.(Costa, Vicente, Civello, Chaves, & Martinez, 2006)
34.542 b 37.210 b 39.107 ab 46.037 a 19.855 c 23.878 b 33.510 a 36.243 a 0 10 20 30 40 50 60
CONTROL 3.2 kJ/m² 4.4 kJ/m² 6.0 kJ/m²
PEREJIL
4.3. INFLUENCIA DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE CAPACIDAD
ANTIOXIDANTE.
La capacidad antioxidante de las plantas,mostró un incremento debido al tratamiento con UV-C como se observa en la figura 6, los valores iniciales de la muestra control e irradiadas con luz UV-C de perejil y toronjil, presentaron diferencias significativas para las diferentes dosis aplicadas, siendo mayor en la muestra irradiada a 6.0 kJ/m² con un aumento de 47.82% y 36.36% respectivamente con respecto a la muestra control.
Figura 6. Capacidad antioxidante(µg trolox/gr tejido)del perejil y toronjil.
Al observar la figura 6, el tratamiento con UV-C tiene un efecto positivo sobre la capacidad antioxidante. Resultados similares se obtuvieron de Cote Daza Sandra Patricia (2011), al irradiar tomate con una dosis de 4.4kJ/m²,no sufrió modificaciones significativas inmediatas al ser irradiadas, mientras que en mango fresco cortado presentó un mayor contenido de antioxidantes a una mayor dosis de radiación, por lo que se concluyó que la irradiación de UV-C en tiempos cortos (3-5 min) parece ser una técnica viable para incrementar la capacidad antioxidante según Gonzáles, Villegas, Cruz, & Vásquez (2012)
0.237 b 0.310 a 0.311 a 0.341 a 0.227 b 0.295 a 0.300 a 0.302 a 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4
CONTROL 3.2 kJ/m² 4.4 kJ/m² 6.0 kJ/m²
PEREJIL
Este comportamiento puede deberse a que la irradiación provoca el inicio de un mecanismo de defensa de los vegetales, ya que reciben la energía de radiación como una agresión y se activan los mecanismos metabólicos responsables de generar los compuestos antioxidantes. (Gimferrer M. N., 2012)
4.4. INFLUENCIA DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE POLIFENOLES
En la figura 7 se presenta los resultados correspondientes a las determinaciones de polifenoles de perejil y toronjil. Se observó que el contenido inicial en las muestras control con respecto a las dosis de 3,2 y 6,0 kJ/m² se incrementó en un 14,74% para perejil y 10,61% para toronjil.
Figura 7. Polifenoles totales (mg de ácido gálico/ gr de tejido fresco) de
perejil y toronjil.
Los efectos la radiación UV-C aplicada, no presentaron diferencias significativas entre las muestras control y la dosis aplicadas.
2,175 a 2,495 a 2,484 a 2,480 a 3,39 a 3,466 a 3,654 a 3,755 a 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5
CONTROL 3,2 kJ/m² 4,4 kJ/m² 6,0 kJ/m²
PEREJIL
Para aumentar el contenido de polifenoles según Cantos et al. (2001) observaron que al someter las uvas a un tratamiento con luz ultravioleta se producía el aumento de un polifenol de manera significativa. Este polifenol se identificó como trans-resveratrol. El proceso simula lo que ocurre cuando la uva se ve agredida por algún tipo de estrés, si bien en este caso, se controla para enriquecer la uva selectivamente en estilbenos. (Oliver & Navarro, 2007)
4.5. INFLUENCIA DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LA FLORA NATIVA DEL TORONJIL Y PEREJIL
Para el análisis microbiológico, las dosis estudiadas que presentaron un mejor comportamiento en cuanto a la capacidad antioxidante y polifenoles totales que son 3.2 kJ/m² para perejil y 6.0 kJ/m² para toronjil.
En esta investigación se observó que los tratamientos de radiación producen una disminución en el crecimiento de microorganismos, así en la Tabla 12 nos indica el recuento total de aerobios mesófilos totales,E. coli y mohos y levaduras se puede observar que presenta un menor contenido de microorganismos después de la radiación.
Tabla. 12. Análisis Microbiológicos
Control Dosis Perejil Toronjil Perejil
UV-C (3,2 kJ/m²)
Toronjil
UV-C (6,0 kJ/m²)
Aerobios Mesófilos
Totales 5,0 4,8 3,5 4,4
E. coli 4,1 3,3 1,0 2,0
Mohos 3,0 4,0 2,8 3,8
Levaduras 3,8 3,8 2,7 3,7
El estudio según Gonzáles (2006), demuestra que la luz UV-C disminuyó la población de E. coli en semillas de alfalfa. La radiación absorbida por el ADN puede detener el crecimiento celular y producir la muerte celular. La luz UV-C que absorbe el ADN causa un cambio físico de electrones que provoca la ruptura de los enlaces de ADN, retrasa la reproducción o muerte celular(Guerrero & Barbosa, 2009).
Los resultados obtenidos podrían deberse a que las dosis de radiación aplicada fueron bajas para afectar de manera significativa al crecimiento microbiano.
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1. CONCLUSIONES
• Las muestras irradiadas con luz UV-C en las dosis estudiadas de 3.2 kJ/m², 4.4 kJ/m² y 6.0 kJ/m² presentaron mayor contenido de clorofila, capacidad antioxidante y redujo el crecimiento de microorganismos aerobios mesófilos totales, E. coli, mohos y levaduras que las muestras no tratadas.
• La aplicación de dosis de radiación UV-C de 6.0 kJ/m² sobre las hojas de perejil presentó la mayor capacidad antioxidante de 0.341µg trolox/gr tejido con un incremento de 47,82%, mientras que para toronjil la mejor dosis de radiación UV-C fue la de 3.2 kJ/m² con 0.302 µg trolox/gr es decir un aumento del 36,36% con respecto de la muestra control.
• Los parámetros de color no fueron afectados por la luz UV-C sobre el color superficial de las hojas, independientemente del tratamiento aplicado. Por lo tanto se podría afirmar que las dosis empleadas de luz UV-C no modificaron los parámetros de color.
• Las muestras sometidas a dosis de radiación UV-C de 6.0 kJ/m² mostraron mayores valores de clorofila, 46.03 y 36.24 µg/ml, es decir se incrementó en un 33,26% y 82,56% para perejil y toronjil respectivamente por lo que podemos concluir que la radiación UV-C se correlaciona con un incremento de clorofilas.
polifenoles, con respecto de la muestras control, sin embargo no presentaron diferencias significativas entre las muestras.
• La aplicación de las dosis de 3.2 kJ/m² y 6.0 kJ/m² en perejil y toronjil respectivamente permitió reducir el desarrollo de microorganismos aerobios mesófilos y E. coli, mientras que en mohos y levaduras el comportamiento fue similar sin embargo para las muestras control y tratadas no se evidenció una gran diferencia por lo que se podría concluir que las diferentes dosis de radiación aplicadas fueron efectivos como método bactericida.
5.2. RECOMENDACIONES
•
Combinar el uso de radiación UV-C con diferentes tecnologías de conservación poscosecha que permitan conservar o potenciar el contenido de antioxidantes.•
Realizar estudios bioquímicos en toronjil y perejil orgánico que incluya la identificación y cuantificación de polifenoles específicos de estas plantas con el fin de conocer el mecanismo de respuesta de las hojas frente a la radiación UV-C y sus propiedades nutricionales.•
Se recomienda hacer análisis de acuerdo a la época de cosecha, zona geográfica y tratamientos térmicos para identificar el contenido de antioxidantes, polifenoles y color de las plantas de toronjil y perejil orgánico.
BIBLIOGRAFÍA
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