Physalis peruviana, una fruta andina con proyección mundial

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Carmen Sáenz1 y Loreto Prat2

1Depto. Agroindustria y Enología – Facultad de Ciencias Agronómicas – Universidad de Chile. La Pintana, Santiago de Chile.

2Depto. Producción Agrícola – Facultad de Ciencias Agronómicas – Universidad de Chile. La Pintana, Santiago de Chile.

Introducción

Los consumidores están cada vez más interesados en probar frutas nuevas y exóticas, que aporten beneficios para la salud gracias a sus compuestos fitoquímicos. En este contexto, el fruto de Physalis peruviana, también llamado uchuva o Golden Berry (GB), es una fruta dulce y exótica originaria de la región andina de Sudamérica. Es una fruta rica en varios nutrientes (provitamina A, vitamina C, complejo vitamínico B y minerales), con buena aceptación por parte del consumidor debido a su agradable sabor y aroma. Además, la fruta es fuente de varios compuestos bioactivos, como carotenoides, polifenoles, ácido ascórbico y fibra dietética, lo que la convierte en un alimento funcional. Aunque se consume preferentemente en fresco, su composición química y la presencia de compuestos bioactivos han impulsado el desarrollo de estudios sobre su procesamiento, que podrían proporcionar nuevas alternativas de consumo a las ya disponibles comercialmente (mermeladas, jarabes, frutos secos). Por ello, en este artículo se abordan también, los avances publicados recientemente en el procesado de la uchuva, como la aplicación de altas presiones hidrostáticas, la liofilización, el uso de ultrasonidos y la osmo-deshidratación, entre otros. Todas estas tecnologías pueden aumentar el consumo de una fruta que se conoce en distintos países y regiones, como América Latina, India y Egipto y que podría ampliar su cultivo a otros países y consumirse de muy diversas formas, alargando así su vida útil como producto fresco y haciéndola más atractiva para los consumidores.

Características físicas, químicas y compuestos funcionales

El fruto fresco maduro es redondo, con un diámetro polar entre 1,40 – 1,80 cm y un diámetro ecuatorial de 1,30-1,70 cm, y con un peso que varía de 4 -10 g (Figura 1). El color de la cáscara va de amarillo brillante a naranja (Puente et al., 2011; Bazalar-Pereda et al., 2019; Mendoza et al., 2012). El pH de la pulpa varía entre 3,6 y 3,9, el contenido de sólidos solubles entre 13,6 y 15,1 °Brix y la acidez entre 1,25 y 1,88 % (Petkova et al., 2021; Rodrígues et al., 2021; Bravo et al., 2015; Bazalar-Pereda et al., 2019; Guiné et al., 2020; Mendoza et al., 2012). Estas son las características tecnológicas más relevantes para el procesamiento de la fruta.

La fruta contiene varios compuestos minerales, de los cuales los más importantes son Ca, Na, P, Fe, K, Zn y Mg, algunos de ellos con efectos reconocidos en la nutrición humana. El calcio va de 0,49 – 17,8 mg/100 g, el sodio de 2,76 -16,87 mg/100 g, el fósforo entre 38,00 – 94,75 mg/100 g, el hierro entre 0,54 – 2,09 mg/100 g, el potasio entre 210,00 – 487,00 mg/100 g, el zinc entre 0,15 – 11,00 mg/100 g de fruto fresco y el magnesio 1,40 – 48,70 mg/100 g de fruto fresco (Bazalar-Pereda et al., 2019; Mendoza et al., 2012; Muñoz et al., 2021; Petkova et al., 2021). Entre los compuestos bioactivos destacan los carotenoides, el ácido ascórbico, los compuestos fenólicos y la fibra, tal como se observa en el Cuadro 1. Tal como se señaló, el consumo de uchuva es en su mayor parte como fruta fresca, sin embargo y tal como ocurre con otras materias primas vegetales, su transformación en productos procesados alarga su vida útil ampliando las alternativas de consumo y por tanto el mercado al que se puede llegar con esta fruta.

Cuadro 1 – Compuestos bioactivos y capacidad antioxidante del fruto de Physalis peruviana.

CompuestosContenido (mg/100 g peso fresco)Referencia  
Carotenoides totales (mg/100 g)0,64 – 0,81 (en pulpa) 10,86 (en piel)Alvarez-Herrera et al. (2014) Wen et al. (2020)
β-caroteno (mg/100 g)1,24 – 2,0Bazalar-Pereda et al. (2019) Olivares-Tenorio et al., (2016)
Vitamina C (Ácido Ascórbico) (mg/100 g)19,10 – 48,67Bazalar-Pereda et al. (2019) Mendoza et al. (2012)
Fenoles totales (mg EAG/100 g peso fresco)50 – 250Olivares-Tenorio et al. (2016); Muñoz et al. (2021).
Fibra dietaria (g/100 g)0,085 – 0,68Siró et al. (2008)
DPPH (2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl)237,3 – 260,7 ET/100 g 1,54 – 7,24 µmol ET/g 192,51 – 210,82 µmol TE/100 gGuiné et al. (2020) De la Vega et al. (2019) Puente et al. (2011)
FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power)69,58 µmol ET/100 gMuñoz et al. (2021)  

Métodos tradicionales de conservación del fruto de Physalis peruviana

Existen en forma comercial algunos productos procesados por métodos tradicionales, o métodos térmicos, como mermeladas, como en el casos de la Figura 2a en que los 460 g se venden a 10.8 Euros (www.mercadopropyme.cl/producto/mermelada-de-physalis-460g/); Figura 2b en que la mermelada de Physalis con tagatosa como edulcorante que se vende a 4,1 Euros los 360 g (www.delifrut.cl/producto/mermelada-de-physalis-con-tagatosa-360g); Figura 2c de productos deshidratados, similares a las pasas, como el que ofrece info@mironous.com a 9,40 Euros los 500 g (www.mironous.com/producto/physalis-deshidratado-aguaymanto/), o Figura 2d donde se ven frutos deshidratados cubiertos con cacao (65%) y sin azúcar añadida, que cuestan 3 Euros los 60 g (www.naturesheartchile.cl/productos/goldenberries-cacao-60g). También se han desarrollado néctares y uchuva en polvo, entre otros productos. Por otra parte, las investigaciones recientes abren otras alternativas, entre las que se encuentran los métodos no térmicos, cuyos resultados se comentan a continuación.

Cuadro de texto: dCuadro de texto: cCuadro de texto: bCuadro de texto: aFigura 2 -Mermeladas de uchuva (a) y de uchuva con tagatosa (b), uchuva deshidratada y c) uchuva deshidratada cubierta con chocolate

Tratamientos no térmicos

Estos métodos, que por lo general usan bajas temperaturas, protegen de mejor forma los compuestos bioactivos, manteniendo así los efectos benéficos para la salud provenientes de los fitoquímicos presentes en los productos. Una de las tecnologías emergentes que ya se está aplicando a los alimentos a nivel industrial es la alta presión hidrostática (HHP, por su sigla en inglés). Una tecnología no térmica que consiste en someter alimentos pre-envasados a presiones de 100 -1000 MPa, desde segundos hasta unos pocos minutos, siendo este un tratamiento eficaz para eliminar microorganismos patógenos y alterantes (Varela-Santos et al., 2012). En este contexto, Vega-Gálvez et al. (2015) estudiaron el efecto de la alta presión hidrostática (HHP) sobre varios componentes (fibra dietaria, fenoles totales, vitamina B y vitamina E), así como sobre la capacidad antioxidante y las características microbiológicas de la pulpa de uchuva, siendo el tratamiento a 300 MPa/1min, el que redujo los recuentos microbianos a niveles indetectables (<1,0 log UFC/g), obteniéndose resultados similares a presiones-tiempo más elevadas. Los resultados obtenidos en este estudio sugieren que la tecnología HHP es una buena alternativa para la estabilización microbiológica de la pulpa de uchuva, preservando a la vez sus características nutricionales, antioxidantes y químicas.

            Otra tecnología emergente es el secado de alimentos por microondas. Ampliamente conocido y utilizado por el público para calentar alimentos, pero aún no difundido masivamente a nivel industrial (Chong et al., 2021). Uno de los inconvenientes del secado por microondas es que requiere energía eléctrica, lo que encarece el costo del proceso, lo que hace que este método sea menos favorable en comparación con otros métodos como el secado solar. Además, el secado por microondas todavía se considera una tecnología relativamente nueva con varios problemas tecnológicos por resolver en comparación con el secado convectivo por aire caliente y el secado por atomización. El método por microondas ha atraído el interés de los investigadores, ya que las microondas pueden penetrar profundamente en los alimentos, mejorando así la velocidad de secado. Sin embargo, la falta de homogeneidad del secado puede dar lugar a puntos calientes que pueden provocar quemaduras en la fase final. Por lo tanto, esta tecnología aún no goza de tanta aceptación a nivel industrial como el secado por aire; sus limitaciones económicas y tecnológicas hacen que su uso en alimentos a nivel industrial sea aún limitado (Chong et al., 2021), por lo tanto, es necesario seguir investigando. La uchuva ha sido tratada con este método. Así, Nawirska-Olszanska et al. (2017) probaron el secado por microondas para deshidratar más rápidamente los frutos de uchuva, para lo cual realizaron diez punciones en el fruto con un penetrador de 1 mm, ya que su cáscara gruesa y dura dificulta la evaporación del agua durante el secado. En su ensayo compararon el secado convencional a 70 °C con una velocidad del aire de 1,5 m-s-1 y el secado por microondas a presión reducida (4-10 kPa) y dos ajustes de potencia, 120 W y 480 W. En el primer caso la fruta alcanzó temperaturas de 70 °C y en el segundo de 90 °C. Los mejores resultados se obtuvieron con el secado por microondas a 480 W. La fruta presentó un mayor contenido de compuestos bioactivos y mejores propiedades antioxidantes, y también menor actividad de agua (0,232), que refleja el agua disponible para reacciones químicas y crecimiento microbiano, siendo además la de aspecto más brillante y con un color amarillo suave, atractivo para el consumidor.

Además de las microondas, la energía infrarroja también puede utilizarse para el secado. Puente et al. (2021) compararon tres métodos de secado para pulpa de uchuva (secado convectivo con un flujo de aire constante de 1,5 ± 0,2 m s-1 a 60 y 80 °C, secado por infrarrojos (IR) a 60 y 80 °C sin flujo de aire y liofilización). Los autores no obtuvieron el resultado esperado con la liofilización, que debería estudiarse más a fondo, ya que tanto la capacidad antioxidante como algunos compuestos bioactivos se vieron afectados negativamente, probablemente debido a la acción de enzimas que no se inactivan a bajas temperaturas. El color se vio afectado en todos los sistemas de secado.  Aun así, los autores sugieren el secado convectivo e IR a 80 °C como un sistema viable para la uchuva.

            Otra tecnología no térmica emergente de bajo costo por su poco consumo energético y tiempo de proceso reducido es la aplicación de ultrasonidos (US), que consiste en someter los alimentos a ondas sónicas de 20 a 100 kHz y de alta intensidad y baja frecuencia (intensidad de 10 a 1.000 10 a 1.000 W/cm2, frecuencia de 20 a 100 kHz). Los tratamientos con US de alta intensidad pueden utilizarse para el procesamiento de alimentos, ya que generalmente utilizan niveles de potencia lo suficientemente altos como para generar cavitación y ejercer un efecto antimicrobiano (Bevilacqua et al., 2019; Ordóñez-Santos et al., 2017). En uchuva se estudió el efecto de los US sobre el color y los compuestos bioactivos del jugo (Ordoñez-Santos et al., 2017). Los autores sometieron el jugo a una frecuencia de 42 kHz y una potencia ultrasónica máxima de 240 W, durante 10, 20 y 40 min, observando una disminución de la vitamina C y un aumento de los carotenoides y polifenoles totales al aumentar el tiempo de tratamiento. Los autores atribuyeron el aumento de estos últimos posiblemente a la mayor disrupción de las paredes celulares, facilitando la liberación de fenoles unidos a restos de pectina, celulosa, hemicelulosa y lignina de la pared celular. Estos resultados son un buen augurio para el futuro de este tratamiento no térmico, que puede ampliarse a niveles de ensayo o industriales, al tiempo que se determina su vida útil y su comportamiento microbiano.

Otras tecnologías

Otras tecnologías, algunas de larga data, como la elaboración de helados, y otras más recientes como la impregnación al vacío, también se han aplicado a la uchuva para obtener nuevos productos y conservar este pequeño fruto. La demanda de los consumidores de helados por sabores exóticos ha aumentado, en este contexto, Erkaya et al. (2012) estudiaron la influencia de diferentes concentraciones de uchuva deshidratada (5, 10 y 15%) en las características químicas, físicas y sensoriales de un helado como nuevo alimento funcional.  La uchuva se colocó en pequeños trozos en la mezcla que consistía en leche de vaca, crema, azúcar (10%), estabilizantes y emulsionantes. Se preparó un control con una proporción de azúcar del 15%. Las mezclas se pasteurizaron utilizando alta temperatura de corta duración (HTST) a 85°C durante 25 s, luego se enfriaron rápidamente a 4 °C y se dejaron madurar durante 24 h. El helado con mayor proporción de uchuva mostró un mayor contenido total de sólidos, una mayor viscosidad, probablemente debido a la fibra dietética aportada por este fruto, un mayor overrun (aireación) y un mayor tiempo total de fusión. En cuanto a la evaluación sensorial, los panelistas prefirieron el helado con un 15% de uchuva añadido.

Buscando objetivos similares, destacando en este caso el contenido de polifenoles totales, vitamina C y capacidad antioxidante, Naeem et al. (2019) estudiaron varias formulaciones de helados utilizando jugo de uchuva concentrado (41,01% de sólidos totales) y leche de búfala, crema, azúcar y estabilizantes; la mezcla se pasteurizó a 81°C y se dejó madurar toda la noche a 5°C, a continuación, se añadió jugo de uchuva en proporciones de 0, 3, 6 y 10%, respectivamente, y se sometió a congelación. El helado con las mejores características, como el overrun, la capacidad de batido y las características sensoriales se consiguió con una adición del 6% de jugo. Estos estudios pueden servir de base para el desarrollo de nuevos sabores de helado, por los que existe actualmente una mayor demanda entre los consumidores.

            Otra técnica que utiliza soluciones osmóticas es la impregnación al vacío, de forma que la matriz alimentaria puede enriquecerse con los componentes de la solución osmótica (Peña et al., 2013; Andrés et al., 2001). Peña et al. (2013) evaluaron el color, la textura y las propiedades sensoriales de uchuva fresca e impregnada al vacío, y la enriquecieron con calcio y vitaminas B9, C, D y E. El proceso afectó al color naranja característico del fruto (L*, a*, b*, C* disminuyeron y Hab aumentó), el aspecto fresco, el sabor dulce y típico de la uchuva, la jugosidad, la firmeza y la textura, volviéndose más elástico. Sin embargo, en este caso, la calidad sensorial global de la uchuva fresca fue superior a la de la fruta impregnada.

            Tras analizar la composición química y los diferentes procesos propuestos para conservar la uchuva, se puede concluir que los estudios realizados hasta ahora permiten pensar que este pequeño y saludable fruto de los Andes tiene perspectivas de industrialización a mayor escala y en diversos países, aportando así fibra dietaria, compuestos bioactivos y minerales a la dieta de las personas.

Referencias

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