InGenio Journal
Revista de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo
https://revistas.uteq.edu.ec/index.php/ingenio
e-ISSN: 2697-3642 CC BY-NC-SA 4.0
Volumen 6 | Número 1 | Pp. 1019 | Enero 2023 Recibido (Received): 2022/08/25
DOI: https://doi.org/10.18779/ingenio.v6i1.559 Aceptado (Accepted): 2022/11/08
Aprovechamiento y evaluación de una bebida no
alcohólica a base de mucílago y placenta de Theobroma
cacao L, Ananas comosus y Mangifera indica
(Use and evaluation of a non-alcoholic beverage based on cocoa
mucilage and placenta of Thoebroma cacao L, Ananas comosus and
mango Mangifera indica)
Yelitza Marianela Loor Vélez
, Sandra Fabiola Heredia Moyano
Universidad Técnica Estatal de Quevedo, Quevedo, Ecuador
yelitza.loor2016@uteq.edu.ec, sherediam@uteq.edu.ec
Resumen: La presente investigación fue realizada con el objetivo de aprovechar y evaluar el
mucílago y placenta de cacao (Theobroma cacao L) en la formulación de una bebida no
alcohólica en combinación con frutos amarillos, piña (Ananas comosus) y mango (Mangifera
indica). Los análisis físicos químicos se llevaron según la NTE INEN 2304:2017 para
determinar °Brix, pH, acidez titulable, análisis sensoriales de atributos en consumidores
como olor, color, apariencia, consistencia. Se aplicó un diseño al azar (DCA), con seis
tratamientos y tres repeticiones. Se estableció las diferencias estadísticas entre las medias de
los tratamientos con la prueba de Tukey (P>0,05). La mejor formulación de la combinación
de bebida no alcohólica con frutos amarillos, piña (Ananas comosus) y mango (Mangifera
indica) es el T1 y T4 presentan preferencia en color, olor, apariencia y consistencia. La mejor
relación costo /beneficio es el T1, por cada dólar invertido retorna 0,604 centavos de dólar
por una bebida de 1 L.
Palabras clave: Bebida no alcohólica, Mucilago, Placenta de cacao, Frutos amarillos,
Abstract: The present research was conducted with the aim of taking advantage and
evaluating the cocoa mucilage and placenta (Theobroma cacao L) in the formulation of a
non-alcoholic beverage in combination with yellow fruits, pineapple (Ananas comosus), and
mango (Mangifera indica). Physical-chemical analyses were carried out according to NTE
INEN 2304:2017 to determine °Brix, pH, titratable acidity, sensory analysis attributes in
consumers such as odour, colour, appearance, and consistency. A random design (AAC) was
applied, with six treatments and three repetitions. We established the statistical differences
between the means of the treatments with the Tukey test (P>0.05). The best formulation of
the combination of non-alcohol beverages range with yellow fruits, pineapple (Ananas
comosus) and mango (Mangifera indica) are T1 and T4 present preference in colour, smell,
appearance, and consistency. The best cost/benefit ratio is T1, for every dollar invested
returns 0.604 cents for a 1 L drink.
Keywords: Non-alcoholic beverage, Mucilage, Cocoa placenta, Yellow fruits.
1. INTRODUCCIÓN
El cacao (Theobrama cacao L.), es un cultivo tradicional de la costa ecuatoriana, ya que es
considerado de gran importancia para el desarrollo económico. Además, es muy distinguido en la
importación y exportación por su calidad y aroma. Las zonas donde se presenta mayor producción
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de cacao se encuentran en las provincias de Los Ríos, Santa Elena, Guayas, Manabí y El Oro,
llegando a un total de 80 % de producción, mientras que las provincias de Pichincha, Azuay,
Chimborazo, Bolívar, Cotopaxi, Sucumbíos, Orellana, Napo y Zamora Chinchipe alcanzan el
20% [1].
El mucílago de cacao presenta un alto contenido de azúcares y valor nutritivo, por lo que puede
ser aprovechado al máximo por la agroindustria en la elaboración de licores, jugos, néctares, jaleas
[2]. Los frutos amarillos como la piña y el mango presentan aroma, color y sabor exóticos y
exquisito, aportando a la bebida de características atractivas. Además de proporcionar
macronutrientes y micronutrientes [3] El mango (Mangifera indica) es una planta frutal de la
familia Anacardiaceae, ampliamente cultivada en todo el mundo, y muy popular en el mercado
mundial. Se generan grandes cantidades de coproductos del procesamiento del mango (cáscaras
y semillas), que por lo general se desechan, aunque son una fuente potencial de grasas, proteínas,
carbohidratos y ciertos compuestos bioactivos [4].
Con estos antecedentes se busca elaborar realizar una bebida aprovechando las diferentes
materias primas. La presente investigación se realizó con el objetivo de aprovechar del mucílago
y placenta de cacao (Theobroma cacao L) en la formulación de una bebida no alcohólica en
combinación con frutos amarillos, piña (Ananas comosus) y mango (Mangifera indica).
Dentro del estudio se pretende aprovechar el mucílago y placenta de cacao (Theobroma cacao
L) en la formulación de una bebida no alcohólica en combinación con frutos amarillos, piña
(Ananas comosus) y mango (Mangifera indica). Se utilizó la relación de dilución pulpa 1 (piña)
pulpa 2 (mango) con tres niveles 40% piña: 60% mango; 30% piña: 70% mango; 20% piña: 80%
mango y relación de dilución pulpa/ con mucílago y placenta de cacao con dos niveles 10%
mucílago y placenta de cacao; 20% mucílago y placenta de cacao.
2. METODOLOGÍA
Este trabajo se fundamenta en una investigación experimental, en base a los métodos
inductivo-deductivo y analítico, con el propósito de manipular las variables dependientes de la
bebida no alcohólica. El proceso inicial del aprovechamiento del mucílago y placenta de cacao
(Theobroma cacao L) en la formulación de una bebida no alcohólica en combinación con frutos
amarillos piña (Ananas comosus) y mango (Mangifera indica), consistió en las relaciones de
dilución, pulpa 1 (piña) pulpa 2 (mango) 2; relación de dilución pulpa/ mucílago y placenta de
cacao. Se obtuvieron seis tratamientos con tres repeticiones, de las cuales dentro de las variables
de estudios se determinó las características físico químicas, concluyendo con la identificación del
mejor tratamiento basándose en el análisis sensorial.
2.1. Procedimiento
La descripción del proceso de la elaboración de bebida no alcohólica en combinación con
frutos amarillos, piña y mango, consta de las siguientes etapas:
2.1.1. Descripción del proceso de Extracción del mucilago de cacao
Recepción de las mazorcas de cacao: La materia prima se obtuvo en la finca “Lorenita”,
ubicada en el Empalme, vía a Guayas, Recinto Las Caracas. De dicha cosecha de cacao híbrido
CCN-51.
Lavado y desinfección: Los frutos de cacao fueron sometidos a un proceso de enjuague con
agua potable a temperatura ambiente.
Corte: El proceso de corte se realizó a través de la utilización de un machete, el corte de la
mazorca fue de forma transversal y longitudinal de manera que facilita la extracción de las
almendras mucilaginosas.
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Separación de almendras y placenta: Las semillas fueron extraídas y se separó de forma
manual la placenta de las almendras mucílaginosas.
Extracción del mucílago de cacao CCN-51: Para el proceso de recolección del mucílago de
cacao se retiró una bolsa de tela beige, en la cual se colocaron los granos de cacao y se extrajo
el mucílago líquido, el cual se recolectó en un recipiente plástico para realizar este proceso. Se
utilizaron guantes para cuidar la higiene y seguridad del producto final.
Filtración: La eliminación de las partículas en suspensión que se encuentran en el mucílago
fueron separadas a través de un filtrado empleado en un lienzo de tela.
Pasteurización: Una vez obtenido el mucílago de cacao, se sometió a una pasteurización
rápida en un recipiente de acero inoxidable a una temperatura de 70 a 75 ºC durante 12 a 15
minutos.
2.1.2. Descripción de la extracción de la pulpa de mango
Clasificación y recepción: La clasificación de la fruta se basa principalmente en el peso
(mango), adicionalmente a esto se revisa que el mango no esté con magulladuras, golpes, no
tengan manchas o estén en un alto grado de madurez, aproximadamente un 75% de madurez.
Lavado: Se realiza un lavado de los frutos mediante inmersión en agua en una tina para
eliminar los residuos de tierra, pesticidas, fertilizantes y microbios superficiales. Para ello se
utilizará una solución desinfectante de cloro de 5 a 10 minutos.
Pelado: Consiste en separar la cáscara o corteza, se realiza de forma manual, para ello se
utiliza cuchillos de acero inoxidable.
Troceado: Esto se realiza con el propósito de facilitar el despulpado, se corta en trozos de 3 a
4 cm.
Despulpado: Se utiliza una licuadora para despulpar, luego con un colador de acero inoxidable
extraemos la pulpa.
Desaireación: El mango forma espuma durante la obtención de la pulpa, la apariencia de
productos espumosas, para eliminar microorganismos.
Pasteurización: Consiste en calentar la pulpa durante un cierto tiempo y se lleva a enfriar de
forma rápida para eliminar microorganismos.
2.1.3. Descripción de la Bebida no alcohólica.
Recepción: El mucílago y placenta de cacao, pulpa de piña, pulpa de mango ya procesada y
lista para para ser utilizadas para la bebida no alcohólica.
Mezclado: Consiste en homogenizar la mezcla y a su vez optimizar las diversas pulpas de
fruta y el agua totalmente purificada.
Envasado: Se realizó de forma manual en envases de vidrio de 1000 ml de capacidad los
cuales fueron previamente esterilizados a 93 °C y luego se coloca los envases y se deja por 20
minutos con sus respectivas tapas.
Pasteurizado: Este proceso se realizó para alargar la vida útil del producto. La bebida no
alcohólica alcanzó una temperatura de 85 a 90 °C durante 10 minutos, posteriormente se
procedió a realizar un choque térmico asegurando la completa pasteurización.
Almacenado: La bebida fue almacenada bajo su respectiva refrigeración a una temperatura
de 2 a 4 °C para su adecuada conservación.
Producto final: Se obtiene la bebida no alcohólica a base de mucílago de cacao y placenta de
cacao con piña y mango.
2.2. Metodología de los análisis físico químicos
2.2.1. Determinación de °Brix por el método de refractometría
Los grados Brix son una unidad de cantidad y sirven para determinar el cociente total de
materia seca disuelta en un líquido. Una solución de 25 °Bx contiene 25 g de sólido disuelto por
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100 g de disolución total. Es una indicación aproximada del contenido de azúcares de las frutas y
pueden ser utilizados como indicadores de maduración. Se considera la temperatura ambiente, la
cual debe ser de 20 °C ± 0,5 °C, se utiliza el refractómetro en la dirección de la luz para observar
a través de él la concentración que se expresa como fracción de masa en porcentaje, aplicando
dos o tres gotas de la muestra en la placa del refractómetro.
El índice de refracción se correlaciona con la cantidad de sólidos solubles (expresada como la
concentración de sacarosa) usando tablas, o por lectura directa en el refractómetro de la fracción
de masa de sólidos solubles [5].
2.2.2. Determinación del pH
El pH es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución acuosa. El pH indica la
concentración de iones de hidrógeno presentes en determinadas disoluciones. El procedimiento
para la determinación del pH se realizará lo propuesto por la norma NTE INEN 389 (1985-12)
indica el uso de potenciómetro para productos líquidos. El pH será inferior a 4.5 (determinado
según NTE INEN 389).
2.2.3. Determinación de Acidez
El ácido puede estar presente en los alimentos y las bebidas de forma natural, generado en
procesos como la fermentación, o se puede adir durante el procesamiento como un medio de
conservación estándar. Norma Técnica Ecuatoriana INEN ISO 750 productos vegetales y de
frutas determinación de la acidez titulable (IDT).
Determinación de acidez titulable método de fenolftaleína como indicador [6]. Según la
Norma NTE INEN 381 (1985-12) para productos líquidos. Se determina acidez por titulación con
NaOH 0.1N, en una bureta mediante un matraz Erlenmeyer.
2.2.4. Determinación de viscosidad
Los alimentos líquidos poseen una resistencia durante su fluidez y deformación, a ese proceso
se llama viscosidad. Se estableció el estudio de viscosidad con un viscosímetro de Ostwald con
el principio estático que actúa en la superficie del líquido [7].
2.2.5. Análisis sensorial
El análisis sensorial es el estudio de los alimentos a través de los sentidos. La aceptación y
rechazo de un alimento por parte de los consumidores está en estrecha relación con las
sensaciones. Los parámetros que definen la calidad de la bebida que se da a través del atributo
como los sentidos, olfato, gusto, tacto y oído, podemos detectar las propiedades o atributos
sensoriales de un helado como el olor, el aroma, el sabor y la textura [8].
Para determinar la formulación final se partió de seis tratamientos por triplicado, en los cuales
se evaluó características organolépticas como color, olor, sabor y viscosidad, por 20 catadores no
entrenados, usando una escala hedónica verbal de cinco puntos basada en la escala de Likert [9]
tal y como se indica en la Tabla 1.
Tabla 1. Escala hedónica verbal de 5 puntos
Descripción
Clasificación
Me gusta mucho
5
Me gusta
4
Indiferente
3
Me disgusta
2
Me disgusta mucho
1
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2.2.6. Materiales
Los materiales utilizados en este trabajo de investigación se especifican en la Tabla 2:
Tabla 2. Materiales utilizados en la investigación
Materiales
Marca / Especificaciones técnicas
Balanza de precisión
(OhausPioneer PX 323/E)/ capacidad máxima 320 g,
lectura mínima 0,001 g, tamaño del plato 120 mm
Licuadora
Oster. Potente motor de 500 vatios
Jarra de vidrio refractario con capacidad para 5 tazas
Control giratorio de 2 velocidades
Clásico diseño cromado
Exclusivo sistema de acople totalmente metálico All-Metal
Drive para máxima durabilidad
Pulveriza hielo con la cuchilla trituradora de hielo
Extractor de jugos
Oster, 2 velocidades
Fácil de limpiar porque sus accesorios son extraíbles
Jarra con capacidad para 1,25 L, con separador de espuma
Brazo de seguridad de acero inoxidable
Boca de alimentación dos veces más grande
Cocina
Indurama, 5 quemadores
Tapa de vidrio templado
Tablero de acero inoxidable
Bisagras Reforzadas
Parrillas fundidas
Quemadores sellados
Quemador ultra-rápido triple corona
pH-metro
Fisher Scientific, exactitud varios, exactitud mv ± 0,2 mV,
puntos de calibración (pH) hasta 6 preajustes o 5 personalizados,
puntos de datos 2000, pantalla LCD, longitud (métrico) 24,6 cm,
altura imperial 3,89 in, peso 2,5 lb
Termómetro
Fisher Scientific.
Pantalla: LCD
Escalas: Celsius y Fahrenheit
Rango De Temperatura: -50ºC a 300ºC (-58ºF a 572ºF)
Refractómetro
Petket. Compensación automática de temperatura (ATC),
Portátil y ligero, 3 segundos
Probetas
Fisher Scientific, 100 mL
Mortero con mazo de
porcelana
Haldenwanger
TM
. Probeta graduada, hexagonal, vidrio
borosilicatado, diámetro exterior 31 mm, capacidad 100 mL,
altura 240 mm
Buretas
Fisher Scientific. Capacidad 50 ml, vidrio de borosilicato, llave
de paso clave de PTFE, tipo Buret, longitud 820 mm,
graduaciones 0,1 mL
Soporte universal
Fisher Scientific. Pieza de metal de laboratorio donde se sujetan
con ayuda de pinzas buretas, embudos de filtración etc.
Conjunto de varilla y base rectangular hecha de acero prensado
con recubrimiento de polvo resistente a la corrosión y una varilla
de 60 cm de acero inoxidable con orificio roscado de 10 x 1,5
mm
Viscosímetro
Ostwald. Adecuado para líquidos transparentes, calibración a 40
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ºC y 100 ºC. Longitud total 300 mm. Aforos permanentes en
color ámbar.
Materia Prima
Variedad
Mucílago de cacao
CCN-51
Placenta de cacao
CCN-51
Piña Ananas
comosus
Ananas comosus sp.
Mango Mangifera
indica
Mangifera indica sp.
Tabla 3. Media de grados Brix (%) en la formulación de la bebida no alcohólica en
combinación con frutos amarillos, piña (Ananas comosus) y mango (Mangifera indica)
Tratamientos
Norma INEN
T1: 40% piña + 60% mango +10%
mucílago y placenta de cacao
0 15 ° Brix
T2: 40% piña + 60% mango + 20%
mucílago y placenta de cacao
T3: 30% piña + 70% mango + 10%
mucílago y placenta de cacao
T4: 30% piña + 70% mango + 20%
mucílago y placenta de cacao
T5: 20% piña + 80% mango + 10%
mucílago y placenta de cacao
T6: 20% piña + 80% mango + 20%
mucílago y placenta de cacao
CV % 3.66
*Factor A: Relación de dilución pulpa 1/pulpa 2
**Factor B: Relación de dilución pulpa/ mucílago y placenta de cacao
Tabla 4. Media de pH en la formulación de la bebida no alcohólica.
Tratamientos
Media
Norma INEN
2304:2017
T1: 40% piña + 60% mango +10%
mucílago y placenta de cacao
3.97 *
2.5 a 4.5
T2: 40% piña + 60% mango + 20%
mucílago y placenta de cacao
3.95 *
T3: 30% piña + 70% mango + 10%
mucílago y placenta de cacao
3.95 *
T4: 30% piña + 70% mango + 20%
mucílago y placenta de cacao
3.92 **
T5: 20% piña + 80% mango + 10%
mucílago y placenta de cacao
3.92 **
T6: 20% piña + 80% mango +
20% mucílago y placenta de cacao
3.90 **
CV % 0.22
*Factor A: Relación de dilución pulpa 1/pulpa 2
**Factor B: Relación de dilución pulpa/ mucílago y placenta de cacao
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3. RESULTADOS
En la Tabla 3 se muestra las medias de los tratamientos que presentaron diferencias
estadísticamente no significativas según la prueba de Tukey (p > 0.05), con un coeficiente de
variación de 3.66%, los tratamientos (T1, T2 y T3) para el factor A, difieren significativamente
de las formulaciones de los tratamientos T4, T5 y T6 para el factor B. Por ejemplo, para el caso
de los tratamientos del factor A, el tratamiento T1 presentó el valor de la media más elevado de
10.27, mientras que los tratamientos del factor B el tratamiento T4 obtuvo la media más alta
(8.53). Estos resultados indican que los tratamientos con mayor contenido de pulpa de fruta
(mango y piña) contienen mayor concentración que los tratamientos de mucílago y placenta de
cacao [10].
Según la Norma INEN 2337:2008 los valores establecidos para la acidez fluctúan entre 0.1 a
0.6, por lo tanto, el producto cumple con los estándares de calidad de la norma. Un estudio
realizado por Tadeo y Terol [11] manifiestan que el ácido más importante de un fruto, es el ácido
cítrico, representando del 70-90 % de los ácidos totales, además los niveles de ácidos orgánicos
disminuyen estacionalmente cuando la fruta madura. Por su parte, Viñas [12] señala que la acidez
es una característica organoléptica de los frutos y que los azúcares son los principales
responsables del sabor.
Para identificar la mejor formulación de la combinación de mucílago y placenta de cacao con
frutos amarillos como piña y mango se realizó un análisis sensorial de olor, color, apariencia y
consistencia, con 20 jueces consumidores.
En la Figura 1, se aprecia que la bebida con mayor aceptación respecto al olor fue la del
tratamiento 1 con un 95 %. Por lo tanto, el olor influye directamente con la cantidad de pulpa y
el aroma característico de la fruta recién cosechada [13].
Figura 1. Mejor formulación de acuerdo con el análisis sensorial en el olor de la bebida
De acuerdo con el análisis de la figura 2, la bebida con mayor aceptación respecto al color,
considerada por los participantes de este estudio fue el tratamiento 4 con un 70 %. Esto se debe a
que el color del mucílago de cacao posee un color rosado pálido, y al sacarlo de la cáscara presenta
un color ámbar, esto es reflejado en el producto final al contener una cantidad mayor en su
formulación [13].
0
5
10
15
20
25
T1 T2 T3 T4 T5 T6
Olor de la bebida no alcóholica.
Me gusta mucho (5) Me gusta (4) Indiferente (3) Me disgusta (2) Me disgusta mucho (1)
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Figura 2. Mejor formulación de acuerdo con el análisis sensorial del color de la bebida
Según el análisis de la figura 3, se evidencia que la bebida con mayor aceptación respecto a la
apariencia considerada por los catadores no entrenados fue el tratamiento 4: piña (30%), mango
(70 %) y, mucílago y placenta de cacao (20 %).
Figura 3. Mejor formulación de acuerdo con análisis sensorial en la apariencia de la bebida
4. DISCUSIÓN
Basándose en los resultados adquiridos, la bebida con mayor aceptación en relación al olor fue
el tratamiento 1: piña (40%), mango (60%) y, mucílago y placenta de cacao (10%). Esta
característica podría deberse a la presencia de ácido trico que resalta el olor de los aceites
esenciales presentes en la fruta. Al comparar estos resultados con los de Cuvi [14] se muestran
características diferentes, debido a que el autor al realizar la determinación de la calidad sensorial
en la bebida no alcohólica, el tratamiento 3 fue el óptimo; obteniendo un olor del mango de (38%)
y del mucílago y placenta de cacao (12%).
0
5
10
15
20
25
T1 T2 T3 T4 T5 T6
TRATAMIENTOS
Color de la bebida no alcóhilca
Me gusta mucho (5) Me gusta (4) Indiferente (3) Me disgusta (2) Me disgusta mucho (1)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
T1 T2 T3 T4 T5 T6
TRATAMIENTOS
Apariencia de la bebida
Me gusta mucho (5) Me gusta (4) Indiferente (3) Me disgusta (2) Me disgusta mucho (1)
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La bebida con mayor aceptación respecto al color, fue el tratamiento 4 con un 70 %. Esto se
debe a que el color del mucílago de cacao posee un color rosado pálido, y al sacarlo de la cáscara
presenta un color ámbar [13]. Comparando estos resultados con los de Arciniega y Espinoza [15]
se evidencia una clara diferencia, dado a que el análisis de varianza para el color, las
formulaciones Fl y F4 fueron las más eficientes. Además, el valor promedio más elevado
corresponde 37.5% de agua y 65.5% de pulpa. Del mismo modo, en el trabajo de Olea [16] en
cuanto a color, el resultado logrado del tratamiento 4 fue más alto, asumiendo un color cremoso,
parámetro que se determinó según las evaluaciones sensoriales.
Por su parte, la bebida con mayor aceptación respecto a la apariencia considerada por los
catadores no entrenados fue el tratamiento 4: piña (30%), mango (70 %) y, mucílago y placenta
de cacao (20 %). Al hacer una comparación con el estudio presentado por Fernández et al. [17]
se evidencia distintos procesos, debido a que la apariencia presento estadísticas significativas (p
= ≤0.05) en el Factor A (cacao), el tratamiento T
2
obtuvo el mayor valor (9.0), siendo el
T
1
(residuos de cacao) de menor valor. El estudio de Valencia y Zambrano [18] con base a la
apariencia se comprobó que todos los tratamientos se encontraron dentro de un mismo rango y
que no existieron diferencias significativas entre sus medias, sin embargo, el rango más alto de
aceptabilidad fue el del tratamiento T3= A3B1.
Asimismo, la bebida con mayor aceptación respecto a la consistencia fue el tratamiento 1
(95%). Los resultados reflejan que la apariencia de la bebida frente a los consumidores es
favorable. El proyecto de Pinargote y Ruiz [19] en su fase final muestra que la consistencia del
tratamiento 4 fue la más eficiente, obteniendo (90%).
5. CONCLUSIONES
Las principales características evaluadas fueron color, olor, apariencia y consistencia. Sin
embargo, a pesar de que estadísticamente no existen diferencias significativas en las diversas
composiciones del producto, se distinguen preferencias por tratamientos en relación con los
factores sensoriales.
Para el primer tratamiento de: piña (40%), mango (60%) y, mucílago y placenta de cacao
(10%) los principales atributos fueron el olor y la apariencia; mientras que para el color y la
consistencia destacó el cuarto tratamiento compuesto de: piña (30%), mango (70%) y, mucílago
y placenta de cacao (20%).
Las preferencias varían de acuerdo con la formulación de la bebida no alcohólica y preferencia
de los consumidores. Por tal razón, es importante señalar que las seis formulaciones consideradas
en el presente estudio cumplen con la normativa nacional vigente para refrescos y bebidas no
carbonatadas.
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