En la Figura 5 se muestra el comportamiento de los sólidos solubles (expresado en grados Brix) del jugo de cabuya obtenido de forma artesanal a partir del cogollo de esta planta, recolectado de la provincia de Otuzco – La Libertad, en dicho Gráfico podemos observar la concentración de sólidos solubles que alcanzó el jugo durante los 5 meses de su recolección. Como se menciona en la metodología descrita en la Figura 2 para la obtención del aguamiel de cabuya, se estimó tener un tiempo de recolección promedio entre 3 a 4 meses; sin embargo, su recolección llegó hasta los 5 meses desde el cuarto día de elaboración del orificio al cogollo, ello debido a que, como lo menciona Aserca (2000) (citado por Pardo, 2005) los dos primeros días iniciales el aguamiel es muy fuerte y no es apto para el consumo humano, empleándose como alimento de cerdos, y empezando a usar el líquido sólo desde el tercer día, lo cual se evidenció durante la recolección del jugo en los primeros días de estudio, obteniendo un jugo de color blanco, viscoso y muy ácido (imágenes del jugo inicial en el Anexo 18). Partir de este estudio resulta importante ya que nos permite conocer el tiempo de vida útil del jugo por planta de producción, debido a que, como bien lo menciona Jurado y Sarzosa (2009) se debe tener la medida de Grados Brix como un indicador de calidad del aguamiel debido a que mientras mayor sea el contenido de azúcares en el aguamiel, mayores rendimientos se obtendrá en los procesos de elaboración de miel de cabuya. Dichos autores en su investigación realizada a la Agave americana, cabuya oriunda del Valle Pujilí (Ecuador), obtuvieron aguamiel con una concentración inicial de 12.5ºBx la cual fue disminuyendo conforme transcurría el tiempo llegando a 2ºBx a los 130 días de recolección, siendo 3 meses su tiempo máximo de obtención del aguamiel. En contraste con los resultados obtenidos por los autores citados anteriormente, el aguamiel de cabuya (Furcraea andina) o conocido también como Agave furcraea, tal como lo nombra el Ministerio del Ambiente (MINAM, 2011), se recolectó en un total de 150 días (5 meses) partiendo de 14ºBx de concentración, lo cual se encuentra dentro de lo estimado por Pardo (2005) quien menciona que es imprecisa la información relacionada con el largo del período de producción que puede ir de 3 a 4 meses hasta incluso los ocho meses, y lo citado por Jurado y Sarzosa (2009) quienes mencionan que el tamaño global del agave hará que la cosecha del jugo dure desde un mes hasta seis meses, hasta que la planta se haya secado. Así mismo se puede observar en la Figura 5 que se alcanzó
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una concentración máxima de 15ºBx durante los primeros 40 días y 14.5ºBx hasta finalizar los 3 primeros meses de recolección, llegando a los 125 días con 13ºBx (considerándola una concentración óptima) y a los 140 días con 12ºBx siendo una concentración adecuada para la producción de miel sin indicios de fermentación. Los últimos 10 días se recolectó un jugo con características propias de un proceso fermentativo, alcanzando concentraciones de 10ºBx, no óptimas para una producción de miel siendo fundamentado por Rendón (2007) (citado por Jurado y Sarzosa, 2009) quien menciona que el aguamiel de agave es un líquido dulce, de sabor agradable pero inestable, que si hace calor, debe ser procesado en el día para evitar la fermentación. En base a estos resultados, se tiene una gran diferencia con los resultados obtenidos por Jurado y Sarzosa (2009), encontrando que la cabuya peruana goza de mayor calidad y estabilidad. Así mismo en la Tabla 1 se contempla las principales características que posee el aguamiel de cabuya, obteniendo un jugo con una concentración inicial de sólidos solubles de 15ºBx, olor característico a cabuya, color dorado brillante translúcido de sabor dulce característico a cabuya con una pequeña detección ácida, y de aspecto líquido poco viscoso con bajo contenido de espuma. Dichos resultados concuerdan con lo mencionado por Bautista (2006) quien indica que la variedad Agave americana, oriunda de Ecuador, posee un color dorado translúcido con olores a azúcares y sabor lo más dulce posible, por lo que el jugo de cabuya variedad Furcraea andina,
originaria del Perú, es diferente de la otra variedad mencionada en relación a la concentración de azúcares, siendo la cabuya peruana 3ºBx mayor que la variedad ecuatoriana.
Esta variación se debe principalmente a factores agronómicos de tipo de variedad, clima, suelo y hábito de cultivo como se muestran en las variedades de agave estudiadas hasta la actualidad, tal como lo cita León (2007); ya que la cabuya peruana crece en un clima y tipo de suelo diferente al agave propio de Ecuador y en general a los agaves que afloran en otras regiones como México, donde se encuentra al Agave tequilana
empleado para elaborar el tequila. Estos resultados respaldan y confirman lo mencionado por el presente investigador en el primer estudio realizado a esta planta, citando que es importante remarcar el hábito de cultivo del agave, en México este cultivo se encuentra muy intensificado teniendo cuidados agronómicos de la planta (NOM, 2005, citado por Barrantes, 2012) lo que en Perú aún no se da, ya que el tipo de agave de nuestro país crece, se reproduce y muere de forma silvestre sin cultivarlo,
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como es el caso de la cabuya que crece en Otuzco, La Libertad (Barrantes, 2012). Por otra parte, Pardo (2005) hace alusión que las cantidades de producción diaria de aguamiel de cabuya son muy variadas. Mientras algunos informantes señalan 2 a 4 litros durante un mes, otros indican 8 litros y hasta 20 litros; en base a lo citado por el autor, la Tabla 2 muestra que en la presente investigación se obtuvo un rendimiento de jugo de 1.1 litros por día por planta, llegando a obtener hasta 8.5 litros de aguamiel por semana con un total de 148.7 litros durante 20 semanas de recolección, es decir, un promedio de 30 litros de aguamiel mensuales, cantidad que supera lo estimado por el citado autor. Cabe mencionar además que dichos rendimientos se obtuvieron en base a dos recolecciones realizadas por día: turno mañana (del jugo originado durante la noche anterior) y turno noche (del jugo originado durante la tarde del mismo día), no contabilizando los jugos emanados de la planta durante la mañana y parte de las tarde a temperaturas ambientales elevadas, ya que éstos jugos presentaban características de fermentación, fundamentándose en lo mencionado anteriormente por Rendón (2007) en relación a la inestabilidad y rápida fermentación del aguamiel por efecto de la temperatura; sin embargo, es importante aludir que si la condiciones de recolección se mejoran a escala industrial y no artesanal, los rendimientos de jugo pueden llegar a ser aún mayores.
A la par de la recolección y estudio del comportamiento del jugo, se realizó pruebas preliminares de miel para lograr su estandarización a las concentraciones sometidas al estudio experimental. Los carbohidratos de reserva presentes en el aguamiel de agave, son susceptibles a cambios fisicoquímicos en los procesos de concentración y pardeamiento, necesarios para la obtención de miel (Rendón, 2007, citado por Jurado y Sarzosa, 2009); así también la concentración de azúcares se da por un proceso de evaporación que consiste en la eliminación de agua de un alimento fluido mediante vaporización o ebullición, siendo uno de los métodos más utilizados para concentrar, cuyo efecto en sistemas homogéneos es aumentar la viscosidad o consistencia. El porcentaje de agua a eliminarse en una solución dependerá de la consistencia que se le quiera dar al producto final, considerando concentración de sólidos solubles, pH, características organolépticas y físicas (Ibarz, 2005, citado por Jurado y Sarzosa, 2009); por lo citado anteriormente, cabe mencionar que durante la concentración del aguamiel se midieron los grados Brix y temperatura en el tiempo de concentración cada 15 minutos. Se muestra en la Figura 6 un promedio consolidado de tres pruebas realizadas
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para concentraciones de 55, 65 y 75ºBx de miel obtenida (Anexo 1). En dicho anexo se observa que la temperatura se encuentra entre 85 y 90ºC, también se observa que existe una gran relación entre el tiempo de concentración y los grados Brix alcanzados durante la formación de miel, reflejándose en el promedio consolidado de las tres pruebas mostrado en la Figura 6. Estos resultados permitió obtener una estandarización del proceso en relación al tiempo necesario para concentrar el jugo hasta la obtención de miel a las concentraciones experimentales deseadas, teniendo como resultado una obtención de miel de cabuya 55ºBx a los 150 min (2h 30’), miel de cabuya 65ºBx a los 155 min (2h 35’) y miel de cabuya 75ºBx a los 163 min (2h 43’); obteniendo mayores rendimientos de producción en la miel a 55ºBx con 1.35 Kg de producción a partir de 10 L de aguamiel (13.5%), frente a rendimientos de 1.2 Kg (12%) para miel a 65ºBx y 1.16 Kg (11.6%) para miel a 75ºBx, tal como se muestra en la Tabla 3. Cabe mencionar que durante la elaboración de la miel de cabuya, siguiendo la metodología de la Figura 2, se realizó un estudio preliminar de concentración con y sin espesante Carboximetilcelulosa (CMC) al 0.3%, teniendo como base de su elección lo mencionado por Jurado y Sarzosa (2009), quienes experimentaron con Pectina y CMC en la elaboración de una miel de cabuya a 60ºBx, obteniendo mejores resultados sensoriales con CMC a 0.2 y 0.3%; sin embargo, en el presente estudio no se obtuvo resultados óptimos con el empleo de CMC, teniendo un tiempo de cocción menos prolongado y con características sensoriales óptimas en un tratamiento sin espesante, lo cual difiere de lo presentado por los autores mencionados, por lo que todo el proceso de estandarización explicado anteriormente se realizó sin ningún espesante.
En el Anexo 2 se hace referencia a los resultados obtenidos del análisis fisicoquímico de acidez de la leche empleada para la experimentación. En la tabla adjuntada se tiene que la leche obtuvo una acidez que osciló de 15.48 a 16.92ºD entre los grupos problema y testigo con y sin probiótico; según la NTP 202.001: 2010 la leche fresca debe poseer una acidez entre 13 a 17ºD para ser aceptada, lo cual se cumple para todas las muestras analizadas teniendo una acidez óptima para la producción del yogurt; de igual forma se logró obtener una densidad de 1.024 hasta 1.0316 g/mL entre todos los grupos, comparándolo con la NTP 202.001: 2010 nos menciona que la densidad de la leche fresca debe estar en los rangos de 1.0294 a 1.034 g/mL, existiendo una ligera desviación (1.024 g/mL) para los grupos de yogurt testigo y yogurt con miel 75ºBx ambos sin probiótico; dicha diferencia no es muy prolongada con la cantidad mínima establecida
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por la norma, por lo que se compensó durante la producción de yogurt con la adición de leche en polvo necesaria para incrementar el contenido de sólidos y tener una óptima incubación del producto, ya que García, Quintero y López (1999) afirman que en el yogurt por lo general la leche se modifica, ya sea por la adición de leche descremada en polvo u otros sólidos de leche como caseinatos; con el propósito de mejorar la firmeza del producto y darle al gel una mayor resistencia a los daños mecánicos, evitando así el desuerado durante el manejo normal del yogurt.
Basándose en Parra et al. (2011), quienes investigaron sobre el comportamiento fisicoquímico de stevia, fructosa, dextrosa y lactosa como endulzantes a diferentes concentraciones durante el tiempo de incubación en la elaboración de yogurt entero, empleando concentraciones bajas de fructosa 8% y concentraciones altas de fructosa de 10%, encontrando que no hay mayor variación al utilizar diferentes concentraciones de endulzantes. A ello complementamos que López (2011) menciona que la miel de agave es un producto orgánico y natural que se encuentra formado en un 87% por fructosa. Por su parte Cárdenas (2012) enuncia que la miel de agave es 1.4 veces más dulce que el azúcar, pero con un índice glucémico muy bajo. Por todo lo mencionado se optó por estandarizar todos los grupos experimentales con una aplicación de 7.5% de miel, en sus diferentes concentraciones, basándonos en las investigaciones y enunciados mencionados considerando emplear una concentración por debajo del 8% que se aplicó en la investigación con fructosa, debido a que se emplearon tres diferentes concentraciones de sólidos solubles de miel, y por debajo de 9% que fue el estándar para el yogurt patrón (yogurt comercial con sacarosa).
Por otra parte, se hace referencia en el Anexo 2, la tabla de resultados del análisis de acidez durante la incubación y enfriamiento del yogurt. Vélez y Rivas (2001) citan que los microorganismos iniciadores y la temperatura de incubación juegan un papel esencial en la producción del yogurt por su contribución al desarrollo de la acidez y del flavor del producto, siendo determinante el tipo o la secuencia del cultivo iniciador en la microestructura del yogurt y que, en algunos casos, se incluyen otras bacterias como el
L. acidophilus y el S. lactis, incubándose hasta alcanzar un pH de 4.4 a 4.6 y/o 60ºD de acidez. En base a lo mencionado y a partir de dichos resultados se logró determinar el tiempo de incubación del yogurt para cada grupo problema y testigo con y sin probiótico teniendo como indicador la acidez alcanzada (alrededor de 60ºD),
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obteniendo, para los grupos sin probiótico, 3.5h de tiempo de incubación para el yogurt testigo, yogurt con miel a 55 y 65ºBx y un tiempo de 3h para el yogurt con miel a 75ºBx; para los grupos con probiótico se obtuvo un tiempo de incubación más prolongado, de 4h para el yogurt con miel a 55 y 65ºBx, 4.5h para el yogurt testigo y 5h para el yogurt con miel a 75ºBx. Díaz et al. (2008) investigaron que la mayor producción de ácido láctico se encuentra en leches fermentadas donde se ve involucrada la triple interacción de S. thermophilus, L. bulgaricus y L. acidophilus y en las que se encuentran el S. thermophilus y L. bulgaricus como cultivo simple, además mencionan que los tratamientos en los cuales está presente el L. acidophilus tienen una baja producción de ácido hasta las 9 horas, sin embargo, sería necesario elevar los tiempos de incubación para observar el comportamiento en la producción de ácido láctico durante el almacenamiento. Dichos resultados citados también se demuestran en la presente investigación, ya que también se observa que en los grupos con el probiótico L. acidophilus el tiempo de incubación fue mayor comparado a los tratamientos con sólo cultivo iniciador, teniendo todos los grupos una baja producción de ácido hasta las 7h, comparados con los grupos sin probiótico donde se alcanzó 83ºD en el yogurt con miel a 75ºBx.
En la Figura 8 se observa que en los grupos sin probiótico los sólidos solubles para el yogurt testigo se mantuvieron en 21ºBx sin sufrir ninguna variación, para el yogurt con miel a 55ºBx se inició con 17.5ºBx disminuyendo a los 8 días 0.5ºBx, alcanzando 17ºBx hasta el final del estudio; para el yogurt con miel a 65ºBx se inició con 18ºBx disminuyendo a los 6 días 0.5ºBx y alcanzando 17.5ºBx hasta el final del estudio, observando que ambos grupos experimentales guardan una relación proporcional de disminución en casi el mismo tiempo de almacenamiento, siguiendo un comportamiento muy similar; por otro lado para el grupo con miel a 75ºBx el comportamiento fue diferente ya que se inició con 19ºBx no sufriendo variación en los 30 días de análisis. En comparación con la Figura 10, donde se presenta el comportamiento de grados Brix de los grupos con probiótico, podemos observar que para el yogurt testigo el comportamiento fue igual que en el testigo sin probiótico, manteniéndose en 21ºBx sin variación, lo que nos indica que la concentración de sólidos solubles no se ve afectada con la presencia del Lactobacillus acidophilus y sacarosa; sin embargo, si se evidenció una diferencia en el comportamiento para los grupos problema. Los grupos de yogurt con miel a 55ºBx y 65ºBx mantuvieron un comportamiento similar entre ellas, al igual
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que en los grupos sin probiótico, aunque se observó que la variación de 17.5 a 17ºBx, para el yogurt con 55ºBx de miel, y de 18 a 17.5ºBx, para el yogurt con 65ºBx de miel, se dio en tiempos más prolongados que en los grupos sin probiótico (a los 20 días para ambos casos), lo cual indica que la presencia de Lactobacillus acidophilus con miel de cabuya a 55 y 65ºBx brinda mayor estabilidad en la concentración de sólidos solubles del yogurt probiótico, con respecto al yogurt con miel de cabuya a 55 y 65ºBx sin probiótico. Por otro lado se observó que el yogurt probiótico con miel de cabuya a 75ºBx sufrió una variación de 19 a 18.5ºBx a los 4 días del tiempo de almacenamiento, manteniéndose a esa concentración hasta finalizado el tiempo de estudio, mostrando una rápida caída de su concentración inicial por efecto del Lactobacillus acidophilus junto a una miel con mayor concentración. García, Quintero y López (1999) mencionan que la leche en la producción de yogurt se concentra normalmente hasta un contenido de sólidos de 15 a 18%, obteniendo resultados que se encuentran dentro de este rango para los yogurts con miel a 55 y 65ºBx.
En relación a la acidez, se observa en la Figura 7 y 9 que todos los grupos (problema y testigo) alcanzaron a lo largo del tiempo de estudio porcentajes de acidez dentro de los rangos establecidos por la NTP 202.092: 2008, que indica que el yogurt debe tener una acidez de 0.6 – 1.5%, es decir, 60 – 150ºD, ya que a los 32 días de análisis se alcanzó una acidez, para los yogurts sin probiótico, de 95.4ºD para el yogurt testigo, 93.3, 93.6 y 104.7ºD para el yogurt con miel a 55, 65 y 75ºBx, respectivamente; y para los yogurts con probiótico, de 90.9ºD para el yogurt testigo, 81.9, 84 y 90.6ºD para el yogurt con miel a 55, 65 y 75ºBx, respectivamente. Sin embargo, existieron diferencias de comportamiento al comparar los grupos con y sin probiótico (Anexo 4). En la Figura 7 se evidencia un comportamiento similar de acidez entre los yogurt con miel a 55 y 65ºBx y el yogurt testigo sin probiótico, siendo el yogurt con miel a 75ºBx el grupo con mayor índice de acidez; en cotejo con la Figura 9, se evidencia que en los yogurts con probiótico sólo se presenta un comportamiento similar de acidez entre los yogurts con miel a 55 y 65ºBx, teniendo el yogurt testigo y el yogurt con miel a 75ºBx una acidez mayor que en promedio superó a los otros tratamientos. Rivera y Ramírez (2009) investigaron que una formulación de probióticos Bifidobacterium spp. y Lactobacillus acidophilus e inulina muestran mayor estabilidad fisicoquímica durante el tiempo de almacenamiento que una formulación de sólo cultivo iniciador o de cultivo iniciador más probióticos sin inulina; y dentro del mismo contexto Parra et al. (2012) realizaron
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una investigación de yogurt suplementado con yacón el cual mostró una mejor viabilidad fisicoquímica en su acidez y pH comparándolas con un yogurt control sin yacón. A pesar de no tener investigaciones relacionadas a la cabuya peruana variedad
Furcraea andina, se tiene como base lo fundamentado en otras agaváceas ya estudiadas como menciona Donoso (2006) que el jarabe de agave producido a partir de Agave americana es rico en contenido de inulina (fibra liquida dietética de gran valor nutritivo) así como Cárdenas (2012) menciona que las agaváceas se caracterizan, entre muchas otras cosas, por tener un alto contenido de fructooligosacáridos (FOS) tal como lo posee el Agave tequilana variedad azul; por lo cual, existe evidencia confiable que la variedad nativa del Perú presente en su estructura un gran contenido de inulina, fructooligosacáridos, o fructosa como azúcar simple. En base a ello, se observa que los estudios presentados guardan relación con los resultados fisicoquímicos obtenidos en la presente investigación que, como se puede observar en las Figuras 7 y 9 los yogurts con probiótico más miel presentan una mejor estabilidad en su comportamiento de acidez frente a los yogurts sin probiótico, siendo aún más óptimo cuando se emplea miel a 55 y 65ºBx, y de la misma manera dichos grupos experimentales presentan una acidez más estable que los yogurts testigo, detectando que la miel a concentraciones de 55 y 65ºBx en combinación con el probiótico Lactobacillus acidophilus en el yogurt siguen un