Actividad antioxidante y propiedades fisicoquímicas de una infusión a base de hoja de guayaba (Psidium guajava)

Antioxidant activity and physicochemical properties of an infusion based on guava leaf (Psidium guajava)

Ramona Cecilia Párraga-Álava a, *; Denis Otilio Loor-Zambrano a; Xavier Octavio Solórzano-Rodriguez a

a Departamento Procesos Agroindustriales, Universidad Técnica de Manabí, Chone, Manabí, Ecuador.

* Autor corresponsal: R. Párraga [ ramona.parraga@utm.edu.ec | https://orcid.org/0000-0003-1546-111X ]

D. Loor [ dloor@utm.edu.ec | https://orcid.org/0009-0005-3161-4237 ]

N. Solorzano [ xsolorzano3084@utm.edu.ec | https://orcid.org/0009-0009-5562-2847 ]

Resumen

Las infusiones se han consumido habitualmente por sus múltiples beneficios que estas aportan promoviendo el bienestar para la salud. Esta investigación tuvo como objetivo evaluar la actividad antioxidante y propiedades fisicoquímicas de una infusión a base de hoja de guayaba (Psidium guajava). Se empleó un diseño de t-Student para datos independiente donde se evaluaron diferentes tiempos (5, 10, 15 y 20 min) de deshidratación de las hojas. Los valores fisicoquímicos obtenidos en las hojas de guayaba revelaron un contenido de humedad del 95,54%, con un 3,78% de materia seca, un 7,83% de ceniza total, 4,27% de ceniza insoluble en agua y 1,49% de ceniza insoluble en ácido. En cuanto a la capacidad antioxidantes varió entre 107,09 y 184,49 µmol de Equivalentes Trolox por 100 ml. Además, el contenido de fenoles totales osciló entre 35,89 y 65,56. En el análisis sensorial, el tratamiento con 10 min de deshidratación obtuvo las mejores valoraciones en las categorías de aroma (3,60), sabor (3,32) y apariencia (3,64). Las hojas de guayaba como materia prima para la elaboración de infusiones demostraron una gran capacidad de antioxidantes y polifenólica lo cual es beneficioso para la salud humada.

Palabras clave: Antioxidantes naturales; composición; propiedades bioactivas; sensorial.

Abstract

Infusions have been commonly consumed for their multiple health-promoting benefits. The objective of this research was to evaluate the antioxidant activity and physicochemical properties of an infusion based on guava leaf (Psidium guajava). A t-Student design was used for independent data where different leaf dehydration times (5 min, 10 min, 15 min and 20 min) were evaluated. The physicochemical values obtained in the guava leaves revealed a moisture content of 95.54%, with 3.78% dry matter, 7.83% total ash 4.27% water-insoluble ash and 1.49% acid-insoluble ash. The antioxidant capacity ranged from 107.09 to 184.49 µmol Trolox Equivalents per 100 ml. In addition, the total phenol content ranged from 35.89 to 65.56. In the sensory analysis, treatment with 10 min of dehydration obtained the best ratings in the categories of aroma (3.60), flavor (3.32) and appearance (3.64). The guava leaves as raw material for the preparation of infusions demonstrated a high antioxidant and polyphenolic capacity, which is beneficial for human health.

Keywords: Natural antioxidants; composition; bioactive properties; sensory.

1. Introducción

La guayaba (Psidium guajava) es una fruta tropical que se cultiva en diversas regiones del mundo debido a sus notables propiedades nutricionales y medicinales ha sido cultivada durante siglos y se ha dispersado ampliamente por zonas tropicales y subtropicales (Rosario & Delgado-Rojas, 2017).  Esto se debe especialmente por su contenido elevado de vitamina C, fibra y antioxidantes (Fajardo-Ortíz et al., 2019). En el Ecuador, su producción inicia a partir del tercer año, con un promedio de 3 t/ha/año, alcanzando las 26 t/ha/año al octavo. Sin embargo, en cultivos seleccionados se logra una producción de 35 t/ha/año (Caicedo et al.,2023).

Las infusiones son una de las bebidas más consumidas como refresco o tradicionalmente como remedio, las cuales son preparados de hojas, semillas o raíces (Arsenijević et al., 2016). La manera de preparar la infusión consta en verter en agua hirviendo sobre las partes de la planta, dejando reposar por 3 a 5 minutos, obteniendo una bebida rica en polifenoles, taninos, carotenoides, antocianinas, derivados de clorofila, vitaminas E y C (Jiménez-Zamora et al., 2016). Por otro lado, las infusiones dentro del perfil sensorial pueden presentar categorías entre astringencia, color, sabor y olor este debe ser característico a planta (An-Na et al., 2014).

Una de las maneras de aprovechar las propie-dades de la guayaba es a través de sus hojas, que se pueden emplear en elaboraciones de infusiones, las cuales contienen compuestos bio-activos como antioxidantes, que pueden tener aplicaciones en la prevención de enfermedades relacionadas con el estrés oxidativo, cardio-vasculares y cáncer (Zahin et al., 2017). La actividad antioxidante de las hojas de guayaba se debe a la presencia de flavonoides, taninos, y otros compuestos fenólicos que tienen la capacidad de neutralizar los radicales libres en el organismo (Tousif et al., 2022).

La Organización mundial de la Salud (OMS) ha identificado a las enfermedades cardiovasculares como una de las principales causas de muerte a nivel mundial. Es por ello que diversos estudios han demostrado que una dieta rica de alimentos que contengan compuestos fenólicos de origen vegetal puede ofrecer beneficios significativos para la salud (Quiñonez, Miguel, & Aleixandre, 2012). Además, los alimentos que incluyen pro-piedades nutracéuticas como los antioxidantes los cuales aportan beneficios que ayudan a disminuir el riesgo de contraer enfermedades cardiovasculares, cáncer y reducen la oxidación del colesterol, de esta manera ayudan a mejorar la calidad de vida (Puri et al., 2022).

El estudio de la actividad antioxidante en infusiones se ha intensificado en los últimos años, debido a los beneficios potenciales para la salud humana. Por tal motivo el objetivo de la investigación fue evaluar la actividad antioxidante y propiedades fisicoquímicas de una infusión a base de hoja de guayaba (Psidium guajava).

2. Metodología

2.1 Materia prima

De manera visual se revisó la materia prima (hojas de guayaba) con la finalidad de constatar de esta manera la calidad, con ayuda de un cuchillo se trituró en cuadros pequeños las hojas de guayaba, una vez obtenidas se procedió a realizar un lavado para eliminar impurezas. Posteriormente las muestras fueron sometidas en un deshidratador por 24 h a 40 °C. Finalmente, las hojas deshi-dratadas fueron distribuidas en bolsitas de infusiones en cantidades de 1,5 g.

2.3.  Diseño experimental

Se empleó un diseño de t-Student para datos independiente donde se evaluaron diferentes tiempos de deshidratación de las hojas (5, 10, 15 y 20 min) a 80 °C. Por otro lado, para determinar la diferencia significativa entre las medias de los tratamientos. Esta prueba permitió determinar si existen diferencias significativas entre los trata-mientos propuestos

2.4. Parámetros fisicoquímicos realizados en las hojas de guayaba

El contenido de humedad y materia seca se determinaron de acuerdo con el método establecido por Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN, 0518 (1981), en el cual se tomaron 5g de muestras para posteriormente se colocadas en una estufa (VWR Symphony, Colombia), por un periodo de 2 h a 130 °C, finalmente se aplicó la fórmula de diferencia de peso. Mientras que, el contenido de ceniza se determinó siguiendo los procedimientos de la Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN, 0520 (1981). Por otro lado, los porcentajes de ceniza insolubles en agua y en ácido se obtuvieron de acuerdo con la norma ISO 1577 (1987).

2.5. Determinación de la actividad antioxidante y fenoles totales de la infusión a base de hoja de guayaba

Para evaluar la actividad antioxidante de la infusión de hoja de guayaba, se empleó un espectrofotómetro por el método de DPPH para medir la absorbancia de la mezcla de reacción consistió en 0,5 ml de infusión, 3 ml de etanol y 0,3 ml de solución de radical DPPH 0,5 mM en etanol, transcurrido el periodo de incubación durante 45 minutos, se determinó la absorbancia en un espectrofotómetro a 517 nm (Moraes-de-Souza et al., 2008).

La determinación de fenoles totales en la infusión de hoja de guayaba se realizó mezclando el reactivo de Folin-Ciocalteu en un tubo de ensayo dejando reposar a temperatura ambiente durante un tiempo determinado para que la reacción se complete. Posteriormente, se mide la absor-bancia de la solución utilizando un espectro-fotómetro a una longitud de onda entre 725 y 765 nm, lo que permite correlacionar la absorbancia con la concentración de fenoles totales. Final-mente, se calcula esta concentración utilizando una curva de calibración (Shahidi, 2000).

3. Resultados y discusión

3.1. Parámetros fisicoquímicos realizados en las hojas de guayaba

Los resultados fisicoquímicos realizados en la materia prima en las hojas de guayaba presen-tados en la Tabla 1 obtuvieron variabilidad en cada una de las variables estudiadas.

Respecto al contenido de humedad se encontró un valor de 95,54%, el cual resultó superior en comparación con investigaciones previas realiza-das sobre las mismas especies, donde reportaron valores de 84,74% para el Jambolán (Syzygium cumini) y 91,42% en Jambo rojo (Syzygium malaccense) (Paulo-Faria et al., 2020). Así como también, en investigaciones sobre composición nutricional en hojas de guayaba donde obtu-vieron un valor de 82,47% (Kumar et al., 2021).

En cuanto al resultado de materia seca reportó un porcentaje de 3,78%. El cual presentó similitud en estudios donde evaluaron rendimientos de materia seca en germoplamas de Medicago sativa L con un valor de 3,21 (Luna-Guerrero et al.,2018). Mientras que, el valor de ceniza se situó en 7,83%, donde demostró variabilidad similar a los reportados en investigaciones sobre la composición química de árboles de guayaba, donde se encontraron rangos entre 4,94% y 8,20% en las hojas (Camarena-Tello et al.,2015). Mientras que, Okunrobo et al. (2010) informaron un contenido de ceniza de 2,80% en hojas de Psidium guajava Linn (Myrtaceae).

Además, se encontró un valor de 4,27% de ceniza insoluble en agua y 1,49% de ceniza insoluble en ácido lo que refleja la cantidad de minerales más resistentes al agua. Estos valores mostraron una notable similitud con los reportados por Afrose & Hossain (2015), quienes encontraron un conte-nido de 7,38% en ceniza insoluble en agua y un 2,20% de ceniza insoluble en ácido en hojas de Psidium guajava. Se hace énfasis que las hojas de guayaba se pueden utilizar como fuente innovadora de proteínas, carbohidratos y fibras dietéticas (Jassal & Kaushal, 2019).

Tabla 1

Resultados fisicoquímicos de las hojas de guayaba

EEM: Error Estándar de Medida. CV: Coeficiente de Variación.

3.2. Determinación de la actividad antioxidante y fenoles totales de la infusión a base de hoja de guayaba

En la Figura 1 se presentan los resultados de la actividad antioxidante y el contenido de fenoles totales en la infusión de hoja de guayaba. Se observó diferencia significativa (p = 0,0001) entre las medias de las variables analizadas.

En cuanto a la capacidad antioxidante, el T1 (5 min) presentó la menor actividad antioxidante, con una concentración de 107,09 µmol de Trolox Equivalente por cada 100 mL. Por otro lado, el T4 (20 min) mostró el valor más alto, alcanzando 184,49 µmol de Trolox Equivalente por cada 100 mL. Los valores obtenidos resultaron superiores en lo que respecta a estudios de infusiones de hojas de hierbaluisa los cuales reportaron valores de 7,34 – 8,55 mM Trolox/100 (Jumbo-Benítez & Guevara-Pérez, 2016). Mientras que, en hojas de neem (Azadirachta indica) obtuvieron valores entre 60,59 – 86,81 µmol de Trolox/100 mL (Reyes-Munguía et al., 2017). Es necesario enfatizar que los resultados presentados en esta investigación, el tiempo optimo fue para la infusión de 15 min debido que este alcanzó el valor más representativo.

Respecto a los fenoles totales, los resultados indican que el tiempo de deshidratado influye significativamente en su concentración. El T1, que utilizó un tiempo de deshidratado de 5 minutos, mostró un contenido de fenoles totales más bajo (35,89 mg de ácido gálico por cada 100 mL). Mientras que, el T3 con un tiempo de deshidratado de 15 minutos, presentó un aumento en el contenido de fenoles totales alcanzando 65,56 mg de ácido gálico por cada 100 mL. Los valores obtenidos guardan similitud con infusiones de Sideritis syriaca donde reportaron un valor de 88,00 mg GA/cup. A diferencia de infusiones de Mentha Piperita en el cual obtuvieron un valor superior de 106 mg GA/cup (Atoui et al., 2005). En cambio, autores como Alves-Amaral et al. (2021) hace énfasis en la importancia de los compuestos fenólicos debido a su capacidad para donar átomos de hidrógeno, lo que tiene un efecto positivo en la actividad antioxidante, contribuyendo a prevenir la oxida-ción. Mientras que, en investigaciones de infu-siones a base de hierbaluisa (Aloysia citrodora) presentaron un valor de 86,84 mg EAG/L (Ordoñez et al., 2020). Por otro lado, el mayor contenido de fenoles totales en T3 podría estar relacionado con una mayor extracción o concentración de estos compuestos bioactivos durante el proceso de preparación de la infusión, lo que a su vez podría contribuir a una mayor actividad antioxidante en dicho tratamiento.

Figura 1. Determinación de la actividad antioxidante y fenoles totales de la infusión de hoja de guayaba.

3.3. Análisis sensorial de la infusión a base de hoja de guayaba

En la Tabla 2 se presentan los valores obtenidos en la caracterización sensorial de la infusión elaborada a base de hojas de guayaba.

En la categoría de aroma, se observó diferencia significativa entre las medias de los tratamientos con un valor p = 0,0001. En este sentido, el T2 destacó con la mayor intensidad, obteniendo una puntuación de 3,60, mientras que el T4 presentó la menor valoración con 3,24.

Tabla 2

Análisis sensorial de la infusión a base de hoja de guayaba

Se hace énfasis que el perfil aromático en las infusiones es un factor clave para determinar su calidad y aceptación, destacando que un aroma fresco, duradero y suave que es altamente apreciado, ya que contribuye a una experiencia sensorial más placentera (Zhong et al., 2023). En el presente estudio, los panelistas destacaron la percepción de un aroma fresco y agradable, lo que indica que las características aromáticas de la infusión influyen positivamente en su apreciación general. En cuanto al perfil de sabor, también se evidenció diferencia estadística significativa entre los tratamientos (p = 0,0001), determinando que, el T2 obtuvo la mejor puntuación (3,32) supe-rando al T4 que alcanzó una valoración de 3,13. Es importante señalar que las temperaturas supe-riores a 65 °C pueden tener un efecto negativo sobre sus propiedades sensoriales, particular-mente en el sabor, debido a que,  temperaturas elevadas, los compuestos volátiles y los sabores delicados presentes en las hojas de guayaba podrían verse alterados o destruidos, lo que afectaría la calidad y la intensidad del sabor (Talavera-Sardón & Cartagena-Cutipa, 2019; Xu et al.,2021).

Por último, la categoría color, los resultados oscilaron entre 3,42 a 3,43. El color en las infusiones está relacionado en la forma en que se preparan, así como al tiempo de preparación que generalmente oscila entre 3 y 5 minutos, lo que influye directamente en la intensidad y tonalidad del líquido (Mora et al., 2013). En relación con la categoría de apariencia, los resultados presen-tados muestran valores satisfactorios, lo que refleja una percepción positiva por parte de los consumidores. Es por ello que, autores como Teneda-Llerena et al. (2017) destacan que el índice de apariencia en las infusiones está estrechamente relacionado con la percepción de calidez de la bebida, indicando que las infusiones que presentan un aspecto atractivo y una apariencia visualmente cálida tienden a ser preferidas por los consumidores. Por otro lado, en estudios sobre la composición nutricional en los perfiles fotoquímicos y bioactividades benefi-ciosas para la salud en hojas de guayaba indican que los compuestos activos destacan sus excelentes propiedades sensoriales y reológicas (Kumar et al., 2021).

En el análisis de componentes principales (Figura 2), se observó que la muestra T2, destacó notablemente por sus características sensoriales. Este producto recibió calificaciones sobresa-lientes, como 3,60 para aroma, indicando que su distintivo paliativo fue altamente atractivo. En términos de sabor, alcanzó un puntaje de 3,32, mientras que, la apariencia fue calificada con 3,64. Adicionalmente, el perfil de color fue considerablemente similar en los tratamientos con un puntaje entre 3,42 y 3,43.

Figura 2. Componentes principales del análisis censo-rial de la infusión.

4. Conclusiones

Las infusiones de hojas de guayaba demostraron un notable potencial nutricional y funcional. Su capacidad antioxidante, junto con su contenido de fenoles totales las convierte en una opción atractiva para los consumidores interesados en mejorar su salud y calidad de vida. Además, sus características sensoriales hacen que este pro-ducto sea altamente apreciado en el mercado. En conclusión, los hallazgos de la investigación abren nuevas posibilidades para ampliar las aplicaciones nutracéuticas de las hojas de guayaba, favore-ciendo su incorporación en la dieta diaria.

Referencias bibliográficas