avanc Avances Avances 2619-6581 Universidad Libre 7 10.18041/1794-4953/avances.1.10105 Artículos Elaboración de una Bebida Hidratante a Base de Suero Lácteo y Pulpa de Fresa Preparation of a Moisturizing Drink Based on Milk Whey and Strawberry Pulp 0000-0001-9923-3442 Valarezo Tenesaca Edwin Ivan 1 0000-0002-6388-7927 Astudillo Echeverría Jordi Said 2 0000-0003-3556-1142 Ordóñez Paladinez Victor Daniel 3 0000-0001-5012-0244 Miranda Monserrate Bryan Eduardo 4 0000-0002-7421-2888 Romero Mariño Jose Ricardo 5 0000-0001-8850-8180 Granda Morocho Ofelia Alexandra 6 Universidad Técnica de Machala, Machala, Ecuador, evalarezo6@utmachala.edu.ec Universidad Técnica de Machala Universidad Técnica de Machala Machala Ecuador evalarezo6@utmachala.edu.ec Universidad Técnica de Machala, Machala, Ecuador, jastudill8@utmachala.edu.ec Universidad Técnica de Machala Universidad Técnica de Machala Machala Ecuador jastudill8@utmachala.edu.ec Universidad Técnica de Machala, Machala, Ecuador, vordonez4@utmachala.edu.ec Universidad Técnica de Machala Universidad Técnica de Machala Machala Ecuador vordonez4@utmachala.edu.ec Universidad Técnica de Machala, Machala, Ecuador, bmiranda2@utmachala.edu.ec Universidad Técnica de Machala Universidad Técnica de Machala Machala Ecuador bmiranda2@utmachala.edu.ec Universidad Técnica de Machala, Machala, Ecuador, jromero25@utmachala.edu.ec Universidad Técnica de Machala Universidad Técnica de Machala Machala Ecuador jromero25@utmachala.edu.ec Universidad Técnica de Machala, Machala, Ecuador, ogranda@utmachala.edu.ec Universidad Técnica de Machala Universidad Técnica de Machala Machala Ecuador ogranda@utmachala.edu.ec 07 12 2023 Jan-Jun 2023 20 1 e7 28 03 2023 10 11 2023 Este es un artículo publicado en acceso abierto bajo una licencia Creative Commons Resumen

Las productoras de quesillo de la provincia de El Oro producen una gran cantidad de suero lácteo que es desechado. El objetivo es crear una bebida rica en proteínas a base de suero de leche y diversas cantidades de pulpa de la fruta Fragaria. Se caracterizó fisicoquímicamente el lactosuero y se crearon tres formulaciones de bebidas con distintos porcentajes de pulpa de fresa (10, 25 y 40% p/p). Las bebidas hidratantes obtenidas fueron examinadas en cuanto a la aceptabilidad sensorial de los consumidores. Las tres formulaciones cumplen las normas físicas y químicas descritas en la norma NTE INEN 2609:2012 para bebidas de suero de leche, y el análisis estadístico nos revela cambios estadísticamente significativos entre los tratamientos. Un panel no entrenado realizó la evaluación sensorial en donde se tuvo en cuenta las principales características organolépticas. La bebida con un 60% de suero de leche y un 40% pulpa de fresa recibió la mayor aprobación, mientras que el sabor fue el elemento mejor valorado.

 Abstract

The goal of this project is to create a protein-rich beverage based on whey and various amounts of pulp from the Fragaria fruit (strawberry). The whey was physicochemically characterized, and three beverage formulations with varied percentages of strawberry pulp (10, 25, and 40% w/w) were created. The hydrating beverages obtained were tested for pH, acidity in lactic acid and consumer sensory acceptability. The three formulations meet the physical and chemical standards described in NTE INEN 2609:2012 for whey beverages, and statistical analysis reveals no statistically significant changes between treatments. An untrained panel carried out the sensory evaluation where the main organoleptic characteristics were taken into account. The 60% whey and 40% strawberry beverage received the most approval, while taste was the highest ranking element.

 Palabras claves: Cataciones Hidratación Residuos Pulpa de fresa Suero Lácteo Keywords: Dairy serum Hydration Strawberry pulp Tastings Waste 1. Introducción

En el mercado de bebidas hidratantes existen un sinfín de opciones que podemos encontrar en tiendas cercanas a nuestros domicilios, cadenas de supermercados o incluso en farmacias, muchas de estas opciones no cumplen la función de hidratar al consumidor, e incluso son una simple fachada de marketing la cual les permite vender el producto de forma exponencial. Entre las bebidas más sonadas en el mercado deportivo, tenemos el caso de Gatorade, Powerade, Profit, Suerox, Sporade, y muchas otras filiales de corporaciones multinacionales que tienen una gran cuota de mercado en varios países.

Las bebidas hidratantes tienen como finalidad principal darle la sensación al consumidor de haber consumido un líquido que le calme la sed y además lo pueda hidratar. El sabor de la fresa es uno de los más aceptados en la industria alimenticia y añadirle la pulpa de fresa al suero de leche, permiten que la bebida tenga un sabor más agradable al gusto. Por otro lado, las propiedades nutricionales del suero como proteínas, lípidos y carbohidratos facilitaran la capacidad de absorción de la bebida en el estómago por sus componentes orgánicos lo cual dará como resultado una hidratación más rápida y adecuada.

El presente proyecto tiene como propósito elaborar una bebida hidratante en tres concentraciones diferentes de la cantidad de pulpa de fresa presente en el suero de la leche, mediante la implementación de diversos niveles de concentración de la cantidad de suero presente en la bebida, lo cual permitirá establecer una comparativa entre las propiedades organolépticas de los diferentes niveles de concentración y sabores que se van a implementar. Además, pretendemos encontrar un equilibrio entre una concentración de suero adecuada y un sabor agradable para el consumidor.

 2. Objetivos

Establecer las propiedades organolépticas de la bebida hidratante a base suero de leche y pulpa de fresa, por medio de la variación correspondiente de la cantidad de pulpa añadida al suero de la leche en tres concentraciones diferentes, con el fin de definir que concentración de la relación suero de leche-pulpa de fresa le resulta más agradable al consumidor y hacer uso del suero de la leche que queda como residuo de la industria encargada de elaborar quesos para obtener un nuevo producto.

2.1. Objetivo Específicos

Investigar diversas fuentes bibliográficas confiables acerca de las propiedades físico-químicas que dispone la pulpa de las fresas.

Identificar los principales componentes químicos que nos brinda el suero de leche para una bebida hidratante mediante bibliografía.

Preparar la bebida hidratante con las medidas sanitarias correspondientes para su posterior envasado y testeo.

Determinar la concentración de pulpa de fresa en el suero de leche más aceptada por los consumidores de la bebida.

3. Hipótesis 3.1. Hipótesis Nula H<sub>0</sub>

La concentración de pulpa de fresa presente en la bebida hidratante no afecta las propiedades organolépticas y la decisión final del consumidor.

 3.2. Hipótesis Alternativa H<sub>1</sub>

La concentración de pulpa de fresa presente en la bebida hidratante sí afecta las propiedades organolépticas y la decisión final del consumidor.

 4. Marco Teórico 4.1. Bebidas Comerciales

Según [2 ] las bebidas se pueden definir como “cualquier liquido que se consume bebiendo”. Consiste en un grupo diverso de productos alimenticios, generalmente líquidos que incluyen desde la bebida más esencial “agua” hasta una amplia gama de líquidos disponibles comercialmente como bebidas de frutas, bebidas sintéticas, bebidas alcohólicas, leche, bebidas lácteas, té, café, bebidas de chocolate, etc. “La mayoría de los refrescos son de naturaleza ácida y la exposición a estas bebidas puede provocar la erosión del esmalte” [19].

Las bebidas se pueden clasificar de varias maneras. Los criterios de clasificación pueden depender de varios factores, como se menciona a continuación:

Natural y Sintético (Ingredientes utilizados en la fabricación).

Carbonatados y No carbonatados (Grado de carbonatación mecánica).

Alcohólicos y no alcohólicos (presencia o ausencia de alcohol).

Caliente y Fría (Temperatura de servicio).

Estimulante y No Estimulante (Basado en el efecto fisiológico).

4.1.1. Normativa INEN

Se establece los requisitos para bebidas o refrescos sin carbonatar y contengan o no saborizantes, y bebidas que sean de fruta, de jugo de fruta, posean trozos de fruta o se traten de bebidas aromáticas de hierbas o té.

Requisitos físicos y químicos para los refrescos no carbonatados
Requisito Unidad Mínimo Máximo Método de ensayo
Sólidos solubles 20°Ca °Brix 5 - NTE INEN-ISO 2173
Ph a 20°C 2,0 4,5 NTE INEN-ISO 1842
Acidez tilable, (ácido cítrico a 20°C) g/100mL 0,1 - NTE INEN-ISO 750

4.1.2. Bebidas Hidratantes

Una de sus funciones es la de reemplazar electrolitos y líquidos perdidos durante la actividad física. “El agua común no proporciona los nutrientes ni los electrolitos necesarios y puede no absorberse si tiene diarrea” [45]. Para menguar la deshidratación se recurre a las soluciones orales que permiten la rehidratación como Pedialyte.

 4.1.3. Bebidas con Suero de Leche

Las bebidas lácteas y qué contengan Lactosuero, qué en general contengan cómo ingrediente principal la leche deben de cumplir los requisitos de esta norma.

Requisitos físicos y químicos
Requisito Mínimo Máximo Método de ensayo
Materia grasa láctea % - 3,0 NTE INEN 12
Proteína láctea Bebida láctea con suero de leche % 1,6 - -
Proteína láctea Bebida láctea compuesta % 1,5 - NTE INEN 16
Lactosa en el producto parcialmente deslactosado % -- 1,4 AOAC 984.15
Lactosa en el producto bajo en lactosa % -- 0,85 AOAC 984.15

4.2. Suero de Leche

Prácticamente, el suero proveniente de la leche el cual es conocido también como lactosuero (líquido proveniente de la elaboración de quesos, el cual es drenado tras la separación de cuajada) es obtenido mediante la coagulación de la leche. El suero por lo general es capaz de representar por lo menos el 90% de lo que corresponde al volumen de leche, esta mayoritariamente está conformada por distintos nutrientes, aunque su valor nutricional puede ser causante de una contaminación alta si resulta vertido en suelos y aguas. Cuando esta es desechada, por lo general suele incrementar la demanda de oxígeno debido a la mayoritaria materia de origen orgánico que consta, todo este proceso se lleva a cabo por el aumento de bacterias que se consumen, lo que genera un desequilibro de oxígeno que se encuentra disuelto en el medio, aun así, cabe destacar los usos que destaca el suero de leche.

Este suero extraído, tiene sus inicios desde 1851, esta es considerado como un proveniente que tiene su extracción por parte de la producción que se le hace a los quesos, desde el año mencionado comienza y en gran parte por sus inicios de su elaboración, el país con este gran mérito es Estados Unidos. En este país los fabricantes de queso utilizaban este suero para lograr darles un mayor rendimiento a los cultivos. Ahora, de manera objetiva, dentro del país, es decir, dentro de Ecuador, la elaboración de queso de manera industrial, para los comerciantes que distribuyen estos productos lácteos, esta es considerada como una fuente principal de ingresos. Detalladamente, tenemos que el suero que proviene de la leche es generado mediante el corte de cuajada, aunque si nos ponemos a examinar esta sustancia, es considerada como un material de suma contaminación existente dentro de las compañías que se encuentran relacionadas con la alimentación. El suero por lo general es considerado como un desperdicio en potencia de nutrientes que contiene la leche, esto se debe al contenido mayoritario que consta de proteínas como inmuglobinas, alfalactalbumina, glicomacropéptido y albumina sérica, estas son proteínas que se encuentran ramificados y a su vez son esenciales, estos aportan de gran manera distintas propiedades que nos ayudan a mantener funciones antioxidantes y antivirales [28].

Dentro de los usos más prometedores se encuentra el aislamiento de lo que se consideran proteínas los cuales son provenientes del suero, esto ocurre debido a que constade una calidad grande de proteínas, también tiene efectos que en gran parte benefician a la salud. Estos procesos son basados en procedimientos de ultrafiltración, los cuales provienen del proceso de evaporación y cabe recalcar a su vez, que el proceso de secado también se hace presente [30].

Proceso de obtención de concentrado de proteínas de suero.

El suero de leche contiene componentes que no son integrados de manera directa en el procedimiento de coagulación, en este caso de la caseína, parte mínima de su porcentaje de proteínas es utilizado para la alimentación animal, su porcentaje mayoritario se encuentra dirigido a un contenido de nutrientes alto, cuando las proteínas son utilizadas en la alimentación de animales, una parte de esta es desechada lo que provoca una gran contaminación. Hablando de manera un poco más detallada, la lactosa y proteínas son transformadas en perjuicios potenciales debido a que el suero es lanzado al medio ambiente de manera directa, la cantidad contenida de ácido láctico dentro del suero es el principal componente que provoca una alteración en los procesos biológicos. A pesar de los efectos negativos que podría presentar el suero de leche, es posible aprovechar su porcentaje positivo y su cantidad de aminoácidos que son muy beneficiosos, con la producción de las bebidas energizantes, los cuales pueden ser consumidas luego de determinarse de manera correcta sus aptitudes, químicas y microbiológicas basadas en las normas INEN:2609 [6].

Requisitos físicos y químicos
Parámetros Método De Análisis Unidad Valor Valores De Referencia Bibliográficos
Humedad INEN 1235 % 84,64 93,5
Ceniza INEN 401 % 0,55 0,587
Proteína INEN 1670 % 0,87 0,86
Grasa Método de extracciones % 0,58 0,55
Densidad Picnómetro g/Ml 1,02201 1,022
Acidez Volumétrico % 0,178 0,37
Ph INEN 389 pH 6,45 5,8 - 6,6
Temperatura Termómetro º C 20
Viscosidad Stokes Cp 1,255 1,25
º Brix Brixómetro º Bx 6,6 10 - 12
Conductividad Conductímetro Ms 27,7 N.E

4.2.1. Beneficios del Suero Lácteo

Se conoce que la proteína que proviene del suero contiene todos los aminoácidos que el cuerpo humano necesita, esta es de fácil digestión y su valor nutricional es apreciado por parte del organismo debido a los beneficios que aporta. Debido a esto, en la actualidad existen distintos sectores de la industria tanto de bebidas como alimentos que utilizan este ingrediente. Según la (OMS) Organización Mundial de la Salud, la proteína que proviene del suero es considerada como una fuente de alta calidad proteica. Dentro de estos beneficios que nos brinda el suero de leche tenemos [28].

Regulación de apetito

Estimula la movilidad intestinal y mejora la función del sistema gastrointestinal

Fortalecimiento de huesos

Debido a su alta concentración de minerales, favorece de gran manera al fortalecimiento de huesos promoviendo a su vez las células formadoras de huesos que participan en el crecimiento y mantenimiento de los mismos.

Actúa contra cáncer, hipertensión y VIH

Contiene vitamina D y calcio que actúan contra diversos tipos de cáncer, la proteína que tiene el suero ayuda a mantener la presión arterial correspondiente y de igual manera es utilizada para pacientes con VIH [28].

4.3. Generalidades de la Fresa

Los frutos de fresa (Fragaria x ananassa) en la familia Rosaceae es una fruta importante y ampliamente consumida. La fruta es altamente perecedera con un tiempo entre 2 y 3 días de conservación a temperatura ambiental y es vulnerable a la pudrición postcosecha debido a su alta tasa de respiración, estrés ambiental y ataques patógenos. De hecho, la pudrición postcosecha de frutas y verduras se desencadena por condiciones de almacenamiento inadecuadas, ataques de patógenos, daños mecánicos y estrés ambiental. Estos factores son problemas serios que causan pérdidas sustanciales de productos frescos cada año. Los países en vías de desarrollo son los que representan estas pérdidas su alta tasa de respiración, estrés ambiental y ataques patógenos. De hecho, la pudrición postcosecha de frutas y verduras se desencadena por condiciones de almacenamiento inadecuadas, ataques de patógenos, daños mecánicos y estrés ambiental. Estos factores son problemas serios que causan pérdidas sustanciales de productos frescos cada año. Los países en vías de desarrollo son los que representan estas pérdidas por motivo de su falta de conocimientos en el manejo de las mencionadas perdidas y la falta de disponibilidad de instalaciones de almacenamiento postcosecha en comparación con los países desarrollados [24].

 4.3.1. Composición y Propiedades

Las fresas son cultivadas y consumidas a nivel mundial, en ellas se encuentran componentes de vital importancia: compuestos fenólicos, que tienen efectos positivos para la salud, los antioxidantes, antiinflamatorios, anti mutagénicos por mencionar algunos [2] y [31].

Debido a su alto contenido de antioxidantes, y su importancia a nivel económico y de comercialización, este fruto se ha visto en la necesidad de un mayor control de calidad a través de un análisis cuantitativo de los principales componentes que influyen en las propiedades organolépticas, como son los sólidos solubles totales, los azúcares reductores, la acidez total y el pH, del mismo modo que los compuestos bioactivos que influyen en la capacidad antioxidante como son el ácido ascórbico, flavonoides, antocianinas, fenoles), [2], [31], [8], [14] y [21].

Según el contenido de nutrientes, la fresa es una opción dietética representativa saludable. Para empezar, su contenido en fibra dietética y fructosa puede ayudar a regular la glucemia, al hacer más lenta la digestión, y su contenido en fibra también ayuda a controlar la ingesta de calorías debido a su efecto saciante. El aceite de semilla de fresa tiene un alto contenido de ácidos grasos poliinsaturados, siendo así las fresas ricas en menor cantidad de ácidos grasos esenciales y saludables [41]. Los carotenoides y tocoferoles de mayor importancia encontrados e identificados en las fresas están representados en la Tabla 4. Siendo los tocotrienoles las únicas vitaminas liposolubles halladas en los frutos de fresas.

Composición de nutrientes de las fresas frescas
Type Nutrient Per 100 g
Proximates

Water (g)

Energy (kcal)

Protein (g)

Ash (g)

Total lipid (g)

Carbohydrate (g)

Dietary fiber (g)

Sugars (g)

Sucrose (g)

Glucose (g)

Fructose (g)

90.95

32

0.67

0.40

0.30

7.68

2.0

4.89

0.47

1.99

2.44

Minerals

Calcium (mg)

Iron (mg)

Magnesium (mg)

Phosphorus (mg)

Potassium (mg)

Sodium (mg)

Zinc (mg)

Copper (mg)

Manganese (mg)

Selenium (mg)

16

0.41

13

24

153

1

0.14

0.048

0.386

0.4

Vitamins

Vitamin C (mg)

Thiamin (mg)

Riboflavin (mg)

Niacin (mg)

Pantothenic acid (mg) Vitamin B6 (mg)

Folate (mg)

Choline (mg)

Betaine (mg)

58.8

0.024

0.022

0.386

0.125

0.047

24

5.7

0.2

Vitamin B12 (mg)

Vitamin A, RAE (mg) Lutein þ zeaxanthin

Vitamin E (mg)

β-tocopherol (mg)

γ-tocopherol (mg)

δ -tocopherol (mg)

Vitamin K

0

1

26

0.29

0.01

0.08

0.01

2.2

La vitamina C es un componente mayoritario de las fresas como se puede apreciar en la Tabla 4), siendo para las personas una fuente principal de vitamina [34]. El ácido fólico en conjunto con el ácido ascórbico (vitamina C) juegan un papel vital para enfatizar el contenido de micronutrientes de las fresas, ya que el ácido fólico es una de las fuentes naturales más ricas de este micronutriente esencial en la fruta; su contenido se estima entre 20 y 25 mg/100 g de peso fresco (PF). Según los datos disponibles [38], la ingesta de ácido fólico en la dieta a través del consumo de fresas es interesante. Por ejemplo, 250 gramos de fresas (una media de 60 mg de ácido fólico) pueden proporcionar el 30 % de la ingesta diaria recomendada de ácido fólico en Europa y Estados Unidos.

Las fresas a pesar de tener en menor proporción, contiene otras vitaminas, tales como niacina, vitamina B6, vitamina E, vitamina A, vitamina K, riboflavina, tiamina. El fruto de la fresa es rico en minerales, contiene el manganeso que por cada porción de fresas (equivalente a 144 gd) puede aportar más del 20% de la ingesta diaria adecuada de este mineral. La misma cantidad de fresas proporciona alrededor del 5 por ciento de la ingesta adecuada de potasio y se considera una buena fuente de yodo, magnesio, cobre, hierro y fósforo. Además de estos compuestos nutricionales, las fresas también contienen una variedad de componentes que no aportan al contenido nutricional como fitoquímicos polifenólicos como ácidos fenólicos, taninos, flavonoides. [15].

 4.3.2. Fitoquímicos de las fresas

Shi et al., 2015 han cuantificado diferentes biomoléculas activas utilizando HPLC en un rango de 260, 355 y 500 nm. Las moléculas como los carotenoides [35] y [23], vitamina C [12], [39] y [40], elagitanina, hexósido de cumaroilo, dímero de procianidina, catequina. Los compuestos fenólicos se caracterizan en tres categorías. Las antocianinas como el glucósido de cianidina, el glucósido de pelargonidina [8], el rutinosido de pelargonidina y el glucósido de pelargonidina malonil [20] y [42].

Derivados del ácido elágico como elagitanina, ramnósido del ácido elágico, agrimoniina y lambertianina. Flavonoles como el hexurónido de quercetina, el glucósido de kaempferol, el hexurónido de kaempferol, el hexósido de malonil de kaempferol [17]. Las antocianinas son los compuestos polifenólicos más importantes [11] han sido determinados por más de diferentes pigmentos de antocianina de diferentes variedades. Pelargonidin-3-glucósido es uno de los principales compuestos de antocianina que es genéticamente independiente [13], [5], [18] y [22].

La combinación de ramnosa arabinosa, y rutinosa pertenece a los azúcares de sustitución más comunes en las antocianinas de las fresas [3]. Los elagitaninos son la combinación de ácido elágico y ácido hexahidroxidifénico, pero la agregación de galotaninos se conoce como taninos hidrolizables. Se ha reconocido específicamente que los elagitaninos son el principio activo de las plantas medicinales [16]. Se examinaron y analizaron los elagitaninos de los alimentos consumidos por una persona en Finlandia. Los compuestos específicos como elagitanino, p-cumaroil hexosa, bis-HHDP- glucosa, HHDP-galoil-glucosa, galoil-HHDP- glucosa, dímero de galoil-bis-HHDP, Sanguiin H- 6, galoil-bis-HHDP-glucosa, Se detectan conjugados de ácido elágico, metil-EA- pentosa, pentósido de ácido elágico [43], [4], y [1].

 5. Metodología 5.1. Tipo de Investigación

Para el desarrollo de este proyecto se realizó un estudio exploratorio para determinar las características organolépticas de la bebida hidratante a base de suero de leche y pulpa de fresa. Por sus cualidades, este producto sería ventajoso, y se insta a la población a consumir líquidos con mayor valor nutritivo, además dándole uso a los residuos de la industria encargada de la elaboración de quesos se está obteniendo un nuevo producto el cual cumple la función de hidratar a la persona que lo consuma. Queremos conseguir resultados positivos en la creación de esta bebida única, una bebida que todo el mundo pueda consumir, a través de la investigación y la ejecución.

 5.2. Tipo de Método

Se empleó un enfoque analítico deductivo para crear nuestra bebida hidratante a base de suero de leche. Consistirá en crear una bebida utilizando pulpa de fresa comercial, como la marca Fruteiro creada por Fruteiro, Ecuador, y luego combinarla con el suero de la leche que se obtiene como residuo de la elaboración de quesos para crear el producto en el que se basa esta propuesta.

 5.3. Materiales, Reactivos e Insumos

Envase de plástico

Suero de leche

Pulpa de fresa

Mezclador

Nevera

5.4. Procedimiento Experimental

Adquirir los materiales e insumos necesarios para la realización de la bebida hidratante.

Añadir la pulpa de fresa a la licuadora según la concentración establecida.

Agregar el suero de leche a la licuadora y enrasar hasta el volumen de la licuadora que utilizaremos para la elaboración del producto.

Pasteurizar la bebida por 10 min a 80 ℃

Envasar y etiquetar las botellas.

Poner en refrigeración el producto.

Repetir el proceso para la siguiente concentración

5.5. Determinación de Variables

Tal como se expuso en la justificación de este trabajo, en el presente proyecto sólo consideraremos una sola variable que puede afectar las propiedades organolépticas de la bebida a fin de limitar la experimentación y evitar la excesiva extensión de la investigación, además que es un trabajo con un corto período de duración y recursos limitados.

Nuestra variable independiente es la concentración de pulpa de fresa que se homogenizará con el suero de leche para obtener la bebida, siendo que, según la hipótesis alternativa; una mayor concentración de pulpa de fresa presente en la bebida hidratante sí afecta en el sabor y la decisión final del consumidor. Para comprobar lo antes mencionado, se harán tres concentraciones distintas de la bebida hidratante, las cuales serán:

10 % de Pulpa de Fresa para cada litro de bebida.

25 % de Pulpa de Fresa para cada litro de bebida.

40 % de Pulpa de Fresa para cada litro de bebida.

Al ser 3 concentraciones distintas del porcentaje de Pulpa de Fresa que se encuentra en la bebida hidrante de la relación pulpa de fresa- suero de leche permitirá que el público tenga más opciones para definir cuál es de su agrado.

Variables de la Investigación
Variable Independiente Variable Dependiente
Concentración de Pulpa de Fresa Implementado Propiedades Organolépticas: Color, Olor, Sabor y Consistencia

5.6. Análisis Sensorial

El análisis sensorial se llevará a cabo con la ayuda de un pequeño grupo de 20 personas para cada concentración que no hayan participado en la cata profesional de bebidas hidratantes de suero de leche y pulpa de fresa. Esto se hará para determinar con seguridad si el producto tiene buena aceptación o no. Se utilizarán tabulaciones para procesar y evaluar los resultados de la cata. El tipo de cata elegido será la cata a ciegas, el cual es un método que consiste en dar al catador una cantidad determinada del producto sin saber qué componentes contiene para que se forme una opinión basada en las diversas sensaciones y emociones que suscita, por ello se define a las concentraciones de 10%, 25% y 45% de Pulpa de Fresa como C1, C2 y C3 respectivamente. Los siguientes puntajes se utilizarán como referencia para establecer la aceptabilidad del producto en función de sus propiedades organolépticas:

Valoraciones para la Catación
Valoración Equivalencia
10 Me gusta mucho
8 Me gusta
6 Me gusta ligeramente
4 Me disgusta ligeramente
2 Me disgusta
0 Me disgusta mucho

5.7. Diseño de Investigación

Se realizarán dos repeticiones para la elaboración de la bebida hidratante, lo cual permitirá determinar los parámetros estadísticos de una forma más exacta y precisa.

Diseño de repeticiones para la creación de la bebida
Concentraciones
Bebida con 10% de pulpa de fresa

10% de pulpa de fresa

90% de suero de leche

Bebida con 25% de pulpa de fresa

25% de pulpa de fresa

75% de suero de leche

Bebida con 40% de pulpa de fresa

40% de pulpa de fresa

60% de suero de leche

5.8. Procesamiento de Datos

Recomendamos utilizar el programa "Minitab" para realizar el correspondiente análisis de los datos a obtener en la elaboración de una bebida hidratante a base de suero de leche y pulpa de fresa, ya que nos ayuda a tener una mayor fiabilidad en los resultados obtenidos; además es fácil de utilizar e incluso nos ayuda a reducir el tiempo por su rapidez de gráficos y porcentajes de los datos obtenidos de las encuestas realizadas. Para el correspondiente análisis estadístico se establece un valor de p de 0,05.

 6. Resultados y Discusiones

Los datos obtenidos a partir de la catación de la Bebida Hidratante y mediante la encuesta realizada de forma virtual a 20 individuos gracias a la aplicación de Google Forms, han arrojado los siguientes resultados estadísticos que están determinados para los siguientes parámetros organolépticos: color, olor, sabor, y consistencia.

6.1. Color

El ANOVA se utiliza para determinar si existe alguna diferencia entre las medias de los diferentes grupos, en este caso los grupos de análisis son la C1, C2 y C3. La Tabla 8 representa el análisis de varianza del color de la bebida, donde se demuestra que el valor de p está por debajo de 0,05. Es decir, la hipótesis nula es rechazada y se acepta la hipótesis alternativa; la cual establece que la concentración de pulpa de fresa presente en la bebida hidratante sí afecta en el sabor y la decisión final del consumidor.

Análisis de Varianza del Color de la Bebida
Fuente GL SC Ajust. MC Ajust. Valor F Valor p
% de concentraciones 2 134,0 67,017 20,88 0,000
Error 57 182,9 3,210
Total 59 317,0

El Método permite discernir si los resultados obtenidos son significativamente diferentes o no. Debido a que el p-valor obtenido en el análisis de varianza es cero, se procede a realizar una agrupación de información mediante el método de Tukey tomando en cuenta la confianza del 95%. En la Tabla 9 se puede evidenciar que las concentraciones de 10% son significativamente diferentes con respecto a las concentraciones de 25% y 40%.

Agrupación de información utilizando el método de Tukey y una confianza de 95%
% de concentraciones N Media Agrupación
40,00% 20 8,500 A
25,00% 20 7,500 A
10,00% 20 4,950 B

Los datos de la Tabla 9, se pueden corroborar gracias a la Figura 2, en donde se demuestra mediante una gráfica las diferencias de las medias para el color de la bebida, se observa que sólo un intervalo de las concentraciones contiene cero, mientras que los otros dos no, esto permite verificar que son significativamente diferentes y no existe ninguna igualdad entre las concentraciones trabajadas en el proyecto.

Diferencias de las medias para Color.

La Figura 3 que se encuentra a continuación representa la dispersión de los datos tabulados en base a las características de color en la bebida, gracias a la gráfica se puede establecer que mientras mayor sea la concentración de pulpa de fresa, la bebida tendrá una mejor puntuación y mayor aceptación del público. Entonces se fundamenta que existe una gran diferencia significativa entre las concentraciones implementadas.

Grafica de Intervalo de Color vs % de Concentraciones.

6.1.1. Discusión con autores

Se preparo y evaluó la calidad de una bebida a partir de una mezcla de pulpa de manzana y proteína de suero concentrada WPC. El tratamiento T recibió la puntuación media más alta en color para la muestra de bebida de T3 (8,32), seguido de T4 (7,72), T2 (7,04), T1 (6,58). En el tratamiento T4 aumentó el nivel de pulpa de manzana, simultáneamente aumentó la acidez y el producto se coaguló. Hubo diferencia significativa entre todos los tratamientos [7].

De acuerdo con [44] la valoración del color para la bebida de suero preparada es directamente proporcional a la concentración de pulpa de fresa agregada en el suero de panir, ya que a medida que aumentó el porcentaje de la concentración de la pulpa aumentó la su aceptación por panel de jueces sensoriales, mismos resultados que coincidieron con nuestro estudio realizado. El rango de puntuación media para el color fue entre 6,80 y 8,75. El tratamiento T4 fue significativamente superior (P<0,05) a los tratamientos T1, T2 y T3, mientras que el tratamiento T1 estuvo a la par con T3, pero difería significativamente (P<0,05) de los tratamientos T2 y T4.

 6.2. Olor

El análisis de varianza prueba la hipótesis de que las medias de dos o más grupos son iguales o no. La Tabla 10 presenta el análisis de varianza de la propiedad organoléptica correspondiente al olor. Al verificar el valor de p obtenido en el estadístico se establece que es menor a 0,05. Entonces al igual que con el color, aquí se vuelve aceptar la hipótesis alternativa; puesto que la concentración de pulpa de fresa presente en la bebida hidratante sí afecta en el sabor y la decisión final del consumidor.

Análisis de Varianza del Olor de la Bebida
Fuente GL SC Ajust. MC Ajust. Valor F Valor p
% de concentraciones 2 48,53 24,267 15,07 0,000
Error 57 91,80 1,611
Total 59 140,33

Mediante el Método o Test de Tukey se comparan las medias individuales provenientes de un análisis de varianza de las tres concentraciones sometidas a tratamientos distintos. Al realizar la agrupación de información mediante el método de Tukey tomando en cuenta la confianza del 95%, se demuestra en la Tabla 11 que las concentraciones de 10%, 25% y 40% son significativamente diferentes.

Agrupación de información utilizando el método de Tukey y una confianza de 95%
% de concentraciones N Media Agrupación
40,00% 20 8,900 A
25,00% 20 7,900 B
10,00% 20 6,700 C

En la Figura 4 se grafican los datos obtenidos de la Tabla 11, en donde se observa las diferencias de las medias correspondientes a cada concentración trabajada, ningún intervalo de las concentraciones contiene cero, esto permite verificar que los datos de cada concentración son significativamente diferentes entre sí.

Diferencias de las medias para Olor

En la Figura 5 se representa la dispersión de los datos tabulados en base a la propiedad organoléptica del olor, de la misma forma que con el color, en la gráfica se ve que mientras mayor sea la concentración la bebida tiene una mayor aceptación por las personas que fueron partícipes de la catación, incluso se puede ver una línea de tendencia lineal. Es decir, se da por sentado la clara diferencia que existe entre la C1, C2 y C3.

Gráfica de Intervalo de Olor vs % de Concentraciones.

6.2.1. Discusión con autores

Según los hallazgos de [37] la adición de xilooligosacárido (XOS) mejoró la aceptación sensorial del suero de bebida en el atributo aroma (p ≤ 0.05). Por tanto, la mejora en el perfil de aromas (desaparición de los compuestos 1- octanol y éster metílico del ácido hexanoico, y aparición del 3-metil 1-butanol, proporcionado por el componente prebiótico contribuyó a aumentar la aceptación de las bebidas de lactosuero en el aroma. Las mejoras en la aceptación del aroma de las bebidas de suero con la adición de XOS dieron como resultado productos con mayor agrado general con el producto convencional con una puntuación de 6,1 (gustado levemente) y el producto prebiótico con una puntuación de 7,9 (gustado moderadamente).

En el estudio de [36] se evaluaron la influencia de los tratamientos como las combinaciones entre tiempo de procesamiento y temperatura. Así como el uso de distintas proporciones de lacto suero y pulpa de guayaba resultando ser la más aceptable para la formulación en la proporción 67,5 % de suero y 20% de pulpa. Siendo el aroma en el tratamiento T5 el más destacado con una aceptación del 7,64, mismo en el que se realizó la pasterización del suero de leche a 65ºC durante 25 minutos. Además, se demostró que el almacenamiento por 45 días mejoró en términos de calidad sensorial, siendo también este factor significativo en la puntuación sensorial media de la bebida de suero de guayaba.

 6.3. Sabor

Según las medias de los diferentes grupos, es decir, los grupos de C1, C2 y C3, cada uno representa un análisis de varianza en cuanto al sabor de la bebida, esto dependerá debido a la distinta cantidad de concentración de pulpa para cada grupo correspondientemente, concluyendo que, a mayor concentración de pulpa de fresa, su sabor será mucho más deleitable. En cuanto a la hipótesis alternativa, tenemos que esta concentración afectará el sabor de la bebida hidratante y a su vez, establecerá un criterio completamente distinto por parte de los consumidores.

Análisis de Varianza del Sabor de la Bebida
Fuente GL SC Ajust. MC Ajust. Valor F Valor p
% de concentraciones 2 165,4 82,717 41,18 0,000
Error 57 114,5 2,009
Total 59 279,9

Mediante el Método o Test de Tukey, se logra comparar las medias individuales que son provenientes de un análisis de varianza de las distintas concentraciones las cuales son sometidas a diferentes tratamientos. Mediante la agrupación de información mediante el método antes mencionado, se logra observar una variación media en cuanto al porcentaje de concentraciones analizadas y el error, esto se debe a que las concentraciones de 10%, 25% y 40% resultan notablemente distintas.

Agrupación de información utilizando el método de Tukey y una confianza de 95%
% de concentraciones N Media Agrupación
40,00% 20 8,950 A
25,00% 20 7,250 B
10,00% 20 4,900 C

Los datos de la Tabla 13, son corroborados gracias a los datos de la Figura 6, en esta se puede observar las diferencias existentes por parte de las medias para el sabor de la bebida, se logra observar que ningún intervalo contiene cero, definiendo que los distintos grupos trabajados en el proyecto contienen sus significativas desigualdades debido a su concentración respectiva.

Diferencias de las medias para Sabor.

La Figura 7 que se logra observar a continuación, nos permite observar la dispersión de los datos tabulados en base a las características de sabor en la bebida, por medio de esta gráfica logramos establecer que mientras mayor sea la concentración de pulpa de fresa, la bebida tendrá una mejor puntuación y mayor aceptación del público.

Gráfica de Intervalo de Sabor vs % de Concentraciones.

6.3.1. Discusión con autores

Fue determinado un valor de 7.773 % de azucares en el jugo de fresa, adquirido por factores como el tipo de cultivo del cual fue obtenido las fresas y a su vez el tiempo de maduración que tuvieron las mismas antes de ser usadas [25].

En cambio, el valor del lactosuero fue de 10.95 % justificarse al tipo de suero utilizado para la bebida elaborada, incluido el método de obtención y el plazo de tiempo que transcurrió para hacer uso del suero. “La adición del componente prebiótico (XOS) no no incidió en la aceptación de las bebidas en los atributos de apariencia y sabor (p > 0.05)” [37].

El primer componente principal F1 explicó el 40,89 % y el segundo componente F2 explicó el 33,17 %, totalizando un 74,06 % de explicación, lo que se considera adecuado para la evaluación sensorial utilizando evaluadores no capacitados (consumidores). “Los atributos aroma a leche, sabor salado y sabor ácido se correlacionaron positivamente con F1, mientras que los atributos color blanco y sabor a leche se correlacionaron negativamente con este eje” [33].

 6.4. Consistencia

Mediante el análisis de varianza, se logra probar la hipótesis correspondiente, si las medias de dos o más grupos son semejantes o no. La Tabla 14 nos presenta el análisis de varianza de la propiedad organoléptica correspondiente a la consistencia o conocida como textura. Podemos verificar que el valor de p obtenido es de 0,000 por lo tanto 0,000<0,05 esto significa que la consistencia es aceptada por parte de la hipótesis alternativa, entonces la concentración de la pulpa de fresa que se encuentra presente en la bebida hidratante afecta de manera significativa al sabor y decisión final del consumidor.

Análisis de Varianza de la Consistencia de la Bebida.
Fuente GL SC Ajust. MC Ajust. Valor F Valor p
% de concentraciones 2 48,70 24,350 15,26 0,000
Error 57 90,95 1,596
Total 59 139,65

Mediante el Método o Test de Tukey se logran comparar las medias individuales correspondientes al análisis de varianza de las distintas concentraciones las cuales han sido sometidas a tratamientos diferentes. Mediante la recopilación de información por medio del método de Tukey, cabe recalcular la importancia de tener en cuenta la confianza del 95%, se demuestra en la Tabla 15 que las concentraciones de 40%, son considerablemente distintas respecto a la de 25% y 10%.

Agrupación de información utilizando el método de Tukey y una confianza de 95%
% de concentraciones N Media Agrupación
40,00% 20 8,500 A
25,00% 20 7,250 B
10,00% 20 6,300 B

Los datos de la Tabla 15, son corroborados gracias a los datos de la Figura 8, en esta se puede observar las diferencias existentes por parte de las medias para la contextura o consistencia de la bebida hidratante, logrando observar que solo un intervalo de la concentración contiene cero, a diferencia de las otras concentraciones que no constan con el mismo criterio. Fundamentando así. que existe una gran diferencia significativa entre las concentraciones implementadas.

Diferencias de las medias para Consistencia.

En la Figura 9 se representa la dispersión de los datos tabulados en base a la propiedad organoléptica de la consistencia o textura, de la misma forma que con el sabor, en la gráfica se ve que mientras mayor sea la concentración la bebida tiene una mayor aceptación por las personas que fueron partícipes de la catación, incluso se puede ver una línea de tendencia cuadrática. Confirmando de manera segura, la diferencia que resaltan las distintas concentraciones debido a la cantidad considerada de pulpa para cada grupo.

Gráfica de Intervalo de Consistencia vs % de Concentraciones.

7.1.1. Discusión con autores

La adición de Xilooligosacáridos mejoró la aceptación sensorial del suero bebidas en el aroma, la textura y el gusto general del atributo (p ≤ 0,05). Además, “la mayor viscosidad de la bebida de suero de leche prebiótica contribuyó a aumentar la textura aceptación de los productos, sugiriendo que los consumidores prefieren el suero bebidas con mayor viscosidad” [37]. El aumento de la aceptación en la textura fue muy significativo, ya que el producto convencional obtuvo una puntuación de 5,3 (indiferente) y la bebida prebiótica 7,5 (me gustó moderadamente).

Finalmente, las mejoras en la aceptación de aromas y texturas de las bebidas de suero de leche con la adición de Xilooligosacáridos resultó en productos con mayor agrado general, con el producto convencional con una puntuación de 6.1 (me gustó ligeramente) y el producto prebiótico con una puntuación de 7,9 (me gustó moderadamente).

XOS también puede formar complejos con proteínas, mejorando las propiedades de hidratación (viscosidad y solubilidad), textura (agregación) y superficie (emulsionante y espumante) de los productos, lo que permite su utilización como sustitutos de grasa y agentes texturizantes en productos alimenticios [29].

 7. Conclusiones

Los valores de pH obtenidos variaron de 4,03 a 4,10 debido a las diferentes concentraciones de suero y su almacenamiento. El contenido de suero tuvo un efecto significativo en la aceptación de las bebidas, resultando una menor aceptación por parte de los consumidores las bebidas con contenidos de suero superiores al 60%.

El objetivo fundamental del presente proyecto era establecer las propiedades organolépticas de una bebida hidratante a base de suero de leche y pulpa de fresa, además de determinar la concentración de pulpa de fresa en el suero de leche más aceptado por los consumidores. Este objetivo se pudo cumplir con ayuda de las cataciones realizadas a las tres concentraciones diferentes de la bebida que se prepararon para determinar en cuál de estas proporciones de suero lácteo y fruta las propiedades organolépticas eran las más adecuadas y aceptadas para el consumidor. El análisis de los datos obtenidos en la catación se realizó con éxito en el programa “Minitab” donde al interpretar los resultados obtenidos se concluyó que contundentemente la concentración con más aceptación de los consumidores fue la que poseía un 40% de pulpa de fresa y un 60% de suero de leche, ya que según los catadores está fue la que mejores propiedades organolépticas tuvo, basados en el color, sabor, olor y textura de la misma.

El desarrollo del proyecto nos permitió ampliar las perspectivas respecto a la elaboración de la bebida hidratante, ya que esta se preparó con el suero de leche obtenido de una empresa dedicada a la elaboración de quesillo, empresa que no aprovecha el suero y lo deriva como un residuo. Por lo que resultó satisfactorio realizar la bebida ya que es una forma sostenible y sustentable de obtener un producto a partir de un residuo al cual se le dio un valor agregado para convertirlo en una alternativa a las bebidas hidratantes que se encuentran en el mercado.

 8. Recomendaciones

De la experiencia obtenida en este trabajo y en otros trabajos previos relacionados a la elaboración de bebidas hidratantes se considera importante tener en cuenta los siguiente:

Trabajar con programas estadísticos que faciliten la obtención y análisis de resultados para determinar con mayor facilidad los efectos favorables o desfavorables para la investigación.

Cumplir con las BPM en todo momento para entregar un producto totalmente inocuo para el consumidor.

Obtener en medida de lo posible la materia prima en este caso el “suero de leche” de empresas que no lo utilicen, esto resultará muy beneficioso para el producto ya que se reducen costos de elaboración y se le da un valor agregado a un desperdicio que puede ser bien aprovechado.

Experimentar con sabores y características organolépticas que se consideren aceptables para la población a la que va dirigida el proyecto.

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