Formulación de una bebida funcional de naranja (Citrus Sinensis), limón (Citrus Limón), jengibre (Zingiber Officinale) y miel; su aceptabilidad, vitamina c y polifenoles totales

Abstract

Esta investigación se enfoca en la formulación de una bebida funcional utilizando Naranja (Citrus Sinensis), Limón (Citrus Limón), Jengibre (Zingiber officinale) y Miel. El objetivo principal es determinar, mediante modelos de regresión, la proporción óptima de ingredientes para obtener una bebida con las mayor rendimiento de vitamina C, polifenoles totales y aceptabilidad general. Se empleó el diseño Simplex-Centroide con la metodología de superficie respuesta y función deseabilidad, así como la metodología de Despliegue de la Función de Calidad para evaluar la importancia de las respuestas. En una primera fase, se caracterizaron las materias primas en términos fisicoquímicos. Para la Naranja, se obtuvieron valores de humedad (89.32%), cenizas (0.59%), pH (3.76), acidez (0.91%), sólidos solubles (11.17 °Brix), vitamina C (40.79 mg/100ml) y polifenoles totales (14.82 mg EAG/100g). En el caso del Limón, se registraron valores de humedad (92.34%), cenizas (0.74%), pH (2.37), acidez (7.0%), sólidos solubles (8.17 °Brix), vitamina C (24.45 mg/100ml) y polifenoles totales (6.02 mg EAG/100g). Para el Jengibre, se presentaron valores de humedad (71.23%), cenizas (1.61%), pH (6.7), acidez (0.19%), sólidos solubles (1.47 °Brix), vitamina C (1.78 mg/100ml) y polifenoles totales (47.05 mg EAG/100g). Finalmente, en la Miel, se encontraron valores de humedad (16.07%), cenizas (0.2%), pH (2.71), acidez (34.67 mEq ácido/kg), sólidos solubles (82.27 °Brix), vitamina C (5.51 mg/100ml) y polifenoles totales (5.53 mg EAG/100g). Luego se elaboraron 16 formulaciones como indica el diseño de mezclas simplexcentroide, de las cuales se obtuvo resultados en los siguientes rangos; la vitamina C vario entre 1.79 y 35.46 mg/100ml de vitamina C, los polifenoles totales variaron entre 4.83 y 15.65 mg EAG/100g y la aceptabilidad varió entre 1.34 y 7.85 de puntaje. Estos resultados permitieron realizar analisis de regresión de las variables respuestas con respecto a la proporción de la muestra. Los modelos de regresión revelaron que el contenido de vitamina C se ajusta mejor a un modelo lineal con un R2 de 0.9742, donde el zumo de Naranja y el zumo de Limón influyen significativamente (p > 0.5). En cuanto a los polifenoles totales, el modelo cuadrático con un R2 de 0.9976 demostró que la combinación de zumo de Limón y Jengibre, y la combinación de zumo de Naranja y Limón influyen significativamente (p > 0.5). Además, el modelo cúbico especial con un R2 de 0.9831 indicó que el zumo de Naranja, el zumo de Limón y la mezcla de zumo de Naranja y concentrado de Jengibre influyen significativamente (p > 0.5) en la aceptabilidad sensorial, mientras que el concentrado de Jengibre no tiene una influencia significativa (p > 0.5). La formulación óptima de la bebida debe contener 80.7 ml (67.25%) de zumo de Naranja, 5.66 ml (4.72%) de zumo de Limón, 3.64 ml (3.03%) de concentrado de Jengibre, 10 ml (8.33%) de Miel y 20 ml (16.67%) de agua. Esta composición presenta un pH de 2.3, una acidez del 1.08%, sólidos solubles de 15.8 °Brix y mantiene su estabilidad microbiológica durante 7 días. La inclusión de Simplex-Centroide en el diseño experimental permitió una comprensión profunda de la interacción entre los ingredientes y sus efectos en las propiedades de la bebida funcional. Estos resultados ofrecen valiosa información para la industria de alimentos y bebidas en la creación de productos nutritivos y sensorialmente atractivos.