Introducción

La naranja es el fruto del naranjo dulce con escaso valor calórico, aporta fibra soluble (pectina), ácido ascórbico, carotenoides con actividad provitamínica A (^{Algarra, 2017}). Su importancia radica en su alto contenido de antioxidantes, sustancias capaces de bloquear el daño de los radicales libres, evitar el envejecimiento prematuro del organismo y prevenir enfermedades crónicas y degenerativas como el cáncer.

El polen de abeja es un conjunto de polvillos recolectados de las anteras de las flores y la combinación del néctar. Estas contienen proteínas de alto valor biológico, lípidos y vitaminas liposolubles (^{Gonzáles, 2011}). Al polen se le atribuyen funciones benéficas al organismo humano, esto se debe a su alto contenido de sustancias nitrogenadas, aminoácidos esenciales, sales minerales, vitaminas entre otros componentes (^{Benedetti y Pieralli 1990}).

En las últimas décadas, la tendencia al consumo de alimentos saludables ha llevado a la industria alimentaria hacia el desarrollo de alimentos balanceados. El consumo de productos naturales y saludables está aumentando, ya que los alimentos con procesos tradicionales van quedando de lado por su alto valor calórico (alto porcentaje de azúcar) y adición de conservantes (^{Guillermo, 2017}).

Desde hace algunos años, la caracterización reológica de los productos alimentarios sigue una clara tendencia a desarrollarse, debido a que el conocimiento adecuado de las propiedades reológicas tiene numerosas aplicaciones sobre las etapas del proceso de producción de diversos alimentos, tanto en el diseño de procesos y equipos, y en la evaluación sensorial como para el control de calidad, además de dar cuenta de la estructura del alimento (^{Barbosa-Cánovas, 1996}). Al tener en cuenta las propiedades funcionales de los productos naturales y las características físicas de los alimentos, este trabajo tuvo como objetivo evaluar las propiedades colorimétricas, reológicas y fisicoquímicas de un jugo de naranja enriquecido con polen apícola en diferentes concentraciones.

Materiales y métodos

Las caracterizaciones del jugo de naranja con las diferentes concentraciones de polen fueron realizadas en el laboratorio de Pos cosecha de la Facultad de Ciencias Agroindustriales de la Universidad del Quindío por triplicado.

Resultados y discusión

Los análisis fisicoquímicos evidenciaron mayores valores de sólidos solubles, el pH y la acidez titulable se expresó en porcentaje de ácido cítrico con un aumento de la concentración de jugo de naranja y polen. El tratamiento con mayor contenido de polen aumentó su concentración de sólidos solubles posiblemente debido a que el contenido de agua del jugo disminuyó al ser absorbida por el polen (^{Guillermo, 2017}). La acidez titulable es un indicador de la cantidad de ácido orgánico en la muestra, se obtuvo el resultado esperado debido a que este valor aumentó con una mayor adición de jugo de naranja a la formulación.

Los tratamientos analizados cumplen con lo especificado en la ^{NTC 5468} Jugo (zumo), pulpa, néctar de frutas y sus concentrados, tal como se muestra en la tabla 1.

Para realizar el análisis de color de los polinéctar se utilizó un colorímetro Hunter Lab ColorQuest XE, equipado con iluminante D65 y observador a 10°. Todos los análisis fueron realizados por triplicado y los datos obtenidos muestran las coordenadas de color L* (luminosidad), a* que representa los valores rojos (positivos) y verdes (negativos) y b* que representa la contribución del color amarillo (valores positivos) o azul (valores negativos) en la muestra.

En el valor de L*, los tratamientos con adición de polen presentan mayor luminosidad (claridad o contribución del color blanco) al compararlos con la muestra comercial. La incorporación del polen influyó de manera significativa en el aumento del valor de L*, lo cual puede atribuirse a la predominancia de los granos de polen de color blanco y amarillo, lo cual varía dependiendo de su origen botánico (^{Guillermo, 2017}).

En los valores de b*, la muestra comercial presentó mayor contribución del color amarillo, la cual disminuyó con la adición de polen, debido, posiblemente a la presencia en mayor cantidad de los granos de color blanco (^{Saavedra, et al., 2013}). Además, los valores altos de b* en la muestra control se deben a una mayor concentración de la fruta en la formulación, lo cual podría llevar a un aumento en el contenido de luteína y zeaxantina, como pigmentos responsables del color amarillo en la pulpa de la naranja.

La contribución del color rojo o de los valores de a* en el color total del jugo se vio influenciada de manera positiva por la incorporación y el aumento en la concentración de polen en la formulación, en contraste con la muestra control que presentó una leve contribución del color verde en el color total, como se observa en la tabla 2.

El reograma del jugo al 1%, mostrado en la figura 1, evidencia un comportamiento típico de un fluido newtoniano, aun cuando la mayoría de los jugos de frutas presentan un comportamiento no newtoniano, debido a que las pulpas de frutas están formadas por partículas de diferentes formas y tamaños en disolución. Por tanto, la pulpa y la pectina son los componentes que contribuyen al comportamiento no newtoniano propio de los jugos y néctares (^{Nindo, et al., 2007}). El comportamiento newtoniano del jugo al 1% analizado puede estar relacionado con la concentración del mismo, debido a que en disolución este producto posee una baja concentración de fruta y, en consecuencia, el comportamiento newtoniano exhibido puede atribuirse al agua como componente del jugo.

Fuente: Villa et al. 2018.

Figura 1 Reograma del jugo de naranja enriquecido con polen apícola al 1% 

Como se puede observar en las figuras 2a y 2b, el jugo al 5% muestra un comportamiento pseudoplástico, propio de los jugos y néctares de frutas, evidenciándose por la disminución de la viscosidad contra la velocidad de deformación (γ). Al realizar el ajuste al modelo de Hershel-Bulkley se obtiene un valor de n = 0,8425 y un valor de K = 0,004. El valor de K, denominado índice de consistencia, del jugo al 5% es bajo y su componente mayoritario, al igual que en el jugo al 1%, es el agua; sin embargo, se evidencia el efecto de la composición del jugo en su comportamiento de flujo, debido al aumento de la cantidad de sólidos en el sistema (carbohidratos y proteínas). Se ha reportado que los purés de fruta se comportan como no-newtonianos, como resultado de una compleja interacción entre los azúcares solubles, las sustancias pécticas y los sólidos suspendidos (^{Ahmed, et al., 2004}).

Fuente: Villa et al. 2018.

Figura 2a Reograma del jugo de naranja enriquecido con polen apícola enriquecido al 5% 

Fuente: Villa et al. 2018.

Figura 2b Variación de la viscosidad con la velocidad de la deformación del jugo al 5% 

La pectina y la cantidad de partículas dispersas determinan las propiedades del flujo de las pulpas. El comportamiento pseudoplástico exhibido por el jugo al 5% puede ser explicado por la ruptura de una estructura de moléculas de polisacáridos durante el cizallamiento, tal y como describen ^{Morris, et al. (1981}) y ^{Bhandari, et al. (2002}). En este caso, la velocidad de ruptura de las interacciones moleculares existentes es superior a la velocidad de reestructuración de las mismas con el aumento de la velocidad de deformación, como resultado se obtiene una menor resistencia intermolecular al flujo y, por tanto, una disminución en la viscosidad, comportamiento presentado por el jugo al 5%.

Conclusión

El aumento en la concentración de polen en el jugo de naranja tuvo un efecto significativo en las propiedades reológicas, donde se pudo evidenciar que dicho aumento en la concentración cambia las propiedades reológicas del fluido, al pasar de un fluido newtoniano para el jugo al 1% hasta un fluido no newtoniano de tipo pseudoplástico en el jugo al 5%, debido principalmente al efecto de la de los carbohidratos y de la proteína en la estructura del fluido.

La adición y el aumento de concentración del polen produjo un aumento en la luminosidad del fluido, así como una mayor contribución del color rojo en el jugo, formulado gracias a las tonalidades propias de los granos de polen apícola.