Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 2856
https://doi.org/10.69639/arandu.v11i2.472
Evaluación de las propiedades fisicoquímicas y sensoriales de
vinagres de fresa y mandarina
Evaluation of the physical, chemical, and sensory properties of strawberry and
mandarin vinegars
Alison Nathaly Juma Morocho
alison.juma5792@utc.edu.ec
https://orcid.org/0009-0002-2326-3703
Universidad Técnica de Cotopaxi, UTC
Ecuador – La Maná
Vanesa Gabriela Lema Viracocha
vanesa.lema8197@utc.edu.ec
https://orcid.org/0009-0003-6261-8295
Universidad Técnica de Cotopaxi, UTC
Ecuador – La Maná
Evelyn Andrea Rivera Toapanta
evelyn.rivera6209@utc.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-5580-8467
Universidad Técnica de Cotopaxi
Ecuador – La Maná
Artículo recibido: 20 octubre 2024 - Aceptado para publicación: 26 noviembre 2024
Conflictos de intereses: Ninguno que declarar
RESUMEN
El presente estudio aborda la elaboración de vinagres a partir de frutas locales del cantón La
Maná, Cotopaxi, Ecuador. El objetivo fue desarrollar vinagres de fresas y mandarinas, evaluando
sus propiedades fisicoquímicos, microbiológicos y sensoriales. Se elaboraron cuatro tratamientos
que combinaron las mandarinas y fresas con endulzantes (miel y panela) con dos cepas de
levaduras (Saccharomyces cerevisiae y Saccharomyces bayanus). Los vinagres fueron evaluados
mediante análisis fisicoquímicas (pH, acidez titulable, sólidos solubles, contenido de polifenoles),
microbiológicas, según la norma NTE INEN 2296, (2013) y sensoriales. Los análisis evidenciaron
diferencias significativas entre los tratamientos, mostrando cómo los ingredientes y las
condiciones de fermentación influyen en las propiedades del producto. El tratamiento (T
1
, miel y
Saccharomyces cerevisiae) fue el más aceptado por los consumidores. Este trabajo demuestra el
potencial de las frutas locales para diversificar la oferta de productos fermentados y fomentar
alternativas sostenibles, con proyección en el mercado.
Palabras clave: vinagre, fresa, mandarina, polifenoles, Ecuador
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 2857
ABSTRACT
The present study elaborates on vinegar from local fruits from the canton of La Maná, Cotopaxi,
Ecuador. The objective was to develop vinegar from strawberries and mandarins, evaluating their
physicochemical, microbiological and sensory properties. Four treatments were elaborated
combining mandarins and strawberries with sweeteners (honey and panela) with two strains of
yeast (Saccharomyces cerevisiae and Saccharomyces bayanus). The vinegars were evaluated by
physicochemical (pH, titratable acidity, soluble solids, polyphenol content), microbiological,
according to NTE INEN 2296, (2013) and sensory analyses. The analyses evidenced significant
differences between treatments, showing how ingredients and fermentation conditions influence
product properties. The treatment (T
1
, honey and Saccharomyces cerevisiae) was the most
accepted by consumers. This work demonstrates the potential of local fruits to diversify the supply
of fermented products and promote sustainable alternatives, with market projection.
Keywords: vinegar, strawberry, tangerine, polyphenols, Ecuador
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INTRODUCCIÓN
El procesado de frutas genera grandes cantidades de desechos, lo interesante es que estos
residuos podrían reintroducir en la cadena alimentaria. Estos contienen una composición muy rica
y de esta manera reducimos el volumen de los desechos. Las pieles o bagazos son ricos en
compuestos como fibra, antioxidantes y vitaminas, siendo de gran interés para el desarrollo de
alimentos funcionales (Medina, 2017).
Actualmente, los consumidores no quieren productos alimenticios llenos de conservantes
y buscan opciones más naturales. Esto está impulsando a los investigadores a desarrollar
alternativas más saludables e innovadoras. Además, la inclusión diaria de alimentos saludables
como los vinagres puede contribuir a fomentar hábitos alimenticios más equilibrados y
beneficiosos para la salud (Soares et al., 2021).
La producción de vinagre ha evolucionado continuamente a través del tiempo, siendo
impulsada por la innovación, al incorporar ingredientes locales, que incluyen sabores nuevos,
ofreciendo potenciales beneficios para la salud (Bencosme, 2023). El vinagre es un alimento
funcional, contiene fibra, vitaminas C y E, antioxidante, minerales y ácidos orgánicos,
proporciona efectos antibacterianos, antidiabéticos. Además, su uso culinario, ha sido utilizado
en la medicina tradicional (Chen et al., 2023).
El centro experimental “La Playita” de la Universidad Técnica de Cotopaxi, se encuentra
ubicado en el cantón La Maná, provincia de Cotopaxi. Lugar que contribuye a la investigación
agrícola y promueve prácticas sostenibles para la comunidad local, proveyendo diferentes frutas
entre estas, arazá, mandarinas, naranjas, limón, guanábana etc.
La mandarina (Citrus reticulada) es conocida por su pulpa jugosa y cítrica, que fortalece
el sistema inmunológico y combate el estrés oxidativo. Además, la cáscara de la mandarina aporta
compuestos bioactivos como flavonoides, fenoles, y aceites esenciales (Saini et al., 2022).
La fresa (Fragaria x ananassa) es una fruta ampliamente consumida a nivel mundial, y al
cual se le han atribuido una amplia gama de propiedades beneficiosas para la salud humana,
mayoritariamente asociadas a su potencial antioxidante (Salas et al., 2022).
La miel de abeja es un endulzante natural hecho de néctar floral transformado y almacenado
en colmenas. Su composición está formada por carbohidratos como fructosa y glucosa, junto con
enzimas, aminoácidos, ácidos orgánicos, antioxidantes, vitaminas y minerales (Palma et al.,
2023).
La panela es un azúcar integral sin refinar ni aditivos químicos, con alto contenido de
azúcares, minerales, y trazas de vitaminas, ofreciendo un valor nutricional y medicinal. La panela
es conocida principalmente en forma de bloques sólidos (Duarte et al., 2006).
Los vinagres elaborados con fresas y mandarinas representan una alternativa sostenible al
reutilizar residuos agrícolas, fomentando la valorización de materias primas locales. Además, su
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 2859
desarrollo impulsa la innovación en la agroindustria regional, al ofrecer un producto con
características diferenciadas que aprovecha plenamente los recursos disponibles.
El objetivo de este estudio fue desarrollar vinagres de frutas, utilizando fresas y mandarinas
como frutos autóctonos de la estación experimental "La Playita" en el cantón La Maná, evaluando
sus propiedades fisicoquímicas, microbiológicas y sensoriales.
MATERIALES Y MÉTODOS
La investigación se llevó a cabo en el laboratorio de Química de la carrera de Agroindustria
de la Universidad Técnica de Cotopaxi - extensión La Maná. La materia prima, específicamente
las mandarinas, fue cosechada en el Centro Experimental ¨La Playita¨, ubicado en el cantón La
Maná, mientras que las fresas, fueron adquiridas de los agricultores locales de La Maná. Se realizó
un control de calidad de la materia prima, considerando factores como forma, longitud y estado
de madurez, según la norma NTE INEN 1751 (1996).
La materia prima fue cosechada en dos lotes de la estación experimental "La Playita". Las
frutas se lavaron utilizando una solución de vinagre blanco diluido en agua purificada para
eliminar microorganismos y residuos. Posteriormente, las frutas se licuaron con cáscara para
aprovechar al máximo los compuestos bioactivos, sin realizar un proceso de colado. El mosto se
obtuvo mezclando las frutas con 1.3 litros de agua purificada, asegurando una mezcla homogénea.
Los biorreactores se construyeron utilizando envases plásticos de 4 litros, previamente
desinfectados con una solución de metabisulfito de sodio (0.10 g en 100 ml de agua).
Se prepararon cuatro tratamientos utilizando 350 ml de pulpa de mandarina y cáscaras (M), 292
g de fresa (F), y 1.3 litros de agua (A). Los edulcorantes empleados fueron miel (H) y panela (P),
mientras que las levaduras utilizadas fueron Saccharomyces cerevisiae (SC) y Saccharomyces
bayanus (SB). Los tratamientos fueron los siguientes:
• T1: 350 ml (M), 292 g (F), 1.3 litros (A), 130 ml (H), y Saccharomyces cerevisiae (SC).
• T2: 350 ml (M), 292 g (F), 1.3 litros (A), 130 ml (P), y Saccharomyces cerevisiae (SC).
• T3: 350 ml (M), 292 g (F), 1.3 litros (A), 130 ml g (H), y Saccharomyces bayanus (SB).
• T4: 350 ml (M), 292 g (F), 1.3 litros (A), 130 ml g (P), y Saccharomyces bayanus (SB).
Se utilizó Saccharomyces cerevisiae (SC) y Saccharomyces bayanus (SB) para llevar a
cabo la fermentación acética durante un período total de 77 días. Se esperaron 5 días para iniciar
la toma de muestras, tiempo durante el cual las levaduras comenzaron a realizar el proceso de
fermentación. Una vez finalizada la fermentación, los cuatro tratamientos de vinagre fueron
filtrados para eliminar sólidos residuales. Posteriormente, los vinagres fueron almacenados a 4 °C
para su conservación y para continuar con las pruebas sensoriales de aceptabilidad.
Se describe la elaboración del vinagre conforme a la norma NTE INEN 2296, (2013) Figura
1.
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 2860
Figura 1
Diagrama de flujo de la elaboración de vinagres de fresa y mandarina
Recepción de M.P
Lavado de frutas
Selección de la fruta
Pulpa de fresa,
mandarina y
cáscaras
Preparación del mosto
Descarte
Estudios de
consumidores
Embotellado y
almacenado
Trasiego y filtrado
Análisis
microbiológicos
Fermentación
(77días- T: 25°C)
Prueba de grado de
satisfacción
consumidores.
Escala hedónica
n=60.
Acética
Análisis
fisicoquímicos
Fin
No
(NTE INEN 1529-7,
2013)
Recuento de mohos y
levaduras, E. coli y
coliformes totales
NTE INEN 2296,
(2013) Vinagres.
Requisitos:
Acidez 6, pH 2.8,
cenizas 5.
Fresas,
mandarinas.
NTE INEN 1751
(1996). Frutas
frescas.
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 2861
Análisis fisicoquímicos de la materia prima
La materia prima se seleccionó de acuerdo con la NTE INEN 1930, (2012), y se analizó el
peso, conductividad, pH, sólidos solubles totales y porcentaje de humedad. El peso se realizó en
la balanza de precisión de 0,01 gramos (OPTIKA, I1002), los sólidos solubles totales (°Brix) se
determinó bajo la NTE INEN-ISO 2173, (2013) , con un refractómetro digital (BOECO,
Germany), el pH y la conductividad se determinó según la NTE INEN-ISO 1842 & NTE INEN
389, (2013), utilizando un multiparámetro (STRIRRER, PL-700PC).
La humedad se determinó mediante el método de desecación de Alsir et al., (2014),
utilizando el equipo (BIOBASE, BOV-T30CII). La determinación de cenizas se realizó en la
cáscara y la pulpa de las mandarinas mediante el método de incineración en mufla (THERMO
SCIENTIFIC, FB1310M-33), de acuerdo con el método de AOAC 923.03, (1990).
Análisis microbiológicos en la materia prima (mandarina)
Los análisis de Escherichia Coli y Coliformes totales, se aplicó el método de AOAC 991.14
(2003), en las muestras de pulpa y cáscara de mandarinas, con los resultados reportados en UFC/g.
Análisis fisicoquímicos en los tratamientos de vinagre de frutas cítricas
Se evaluaron los siguientes parámetros sólidos solubles totales, pH, conductividad,
porcentaje de cenizas, polifenoles totales, sólidos totales disueltos (TDS) y acidez titulable. El
contenido de sólidos solubles totales (°Brix), se realizó bajo la NTE INEN-ISO 2173, (2013) con
un refractómetro digital (BOECO, Germany), con rango de medición de 0-95%. El pH y la
conductividad se determinó según la NTE INEN-ISO 1842 & NTE INEN 389, (2013),con un
multiparámetro (STRIRRER, PL-700PC).
El porcentaje de cenizas se realizó por incineración en una mufla (Thermo Scientific,
FB1310M-33), basado en la norma AOAC 930.35, (2005). Para la determinación de contenido de
polifenoles totales, se usó el método de Folin-Ciocalteu, preparando una solución estándar de
ácido gálico con concentraciones de 0 a 1000 µg/mL, y se cuantificó mediante espectrofotometría
a 765 nm (García et al., 2015). La acidez titulable se realizó con hidróxido de sodio (0,1 N) y un
indicador de fenolftaleína mediante el procedimiento de Jiménez et al., (2024).
Análisis microbiológicos en tratamientos de vinagres
Los aerobios mesófilos, se interpretaron los resultados de acuerdo con la NTE INEN-ISO
4833 & NTE INEN 1529-5, (2024), con una dilución que fue empleada el Plate Count Agar (PCA)
e incubación a 35 ºC durante 48 horas. Los resultados de coliformes totales y E. coli, se emplearon
placas Petrifilm MR según la NTE INEN 1529-7, (2013), ambos resultados expresados en UFC/g.
Análisis sensorial de los tratamientos de vinagres
Se realizó una evaluación sensorial con 60 consumidores, con edades entre 20 a 60 años,
de ambos sexos. Cada uno recibió muestras de los cuatro tratamientos, etiquetadas con códigos
de tres dígitos, asignados aleatoriamente a cada muestra. La valoración se efectuó mediante una
encuesta con una escala hedónica gráfica de nueve puntos 1 (me disgusta muchísimo), 2 (me
disgusta mucho), 3 (me disgusta bastante), 4 (me disgusta ligeramente), 5 (ni me gusta ni me
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disgusta), 6 (me gusta ligeramente), 7 (me gusta bastante), 8 (me gusta mucho), 9 (me gusta
muchísimo). Los consumidores fueron ubicados a un metro de distancia para evitar la
comunicación entre ellos (Anzaldúa, 1994).
Análisis de la característica sociodemográfica de los consumidores
Este análisis sociodemográfico se llevó a cabo con la intervención de 60 consumidores en
el cantón La Maná, provincia de Cotopaxi, con el propósito de recopilar información detallada
sobre el perfil de los participantes. La encuesta incluyó preguntas relacionadas con variables como
género, edad, nivel estudios e ingresos mensuales, seleccionadas para proporcionar una visión
completa de las características de los consumidores. Los datos obtenidos permitieron analizar las
preferencias y comportamientos asociados con una nueva oferta de vinagres innovadores en la
región.
Análisis de datos
El análisis de datos, se utilizó el programa STATGRAPHICS Centurión 19, versión 19.6.04
(64 bits). Se realizó un ANOVA multifactorial para evaluar los análisis fisicoquímicos durante la
fermentación, el modelo incluyó dos factores tratamiento, tiempo y su interacción. Los análisis
sensoriales, se aplicó un diseño de bloques completamente al azar (DBCA), empleando un
ANOVA multifactorial que consideró como factores principales los tratamientos y los
consumidores. Las diferencias entre medias se verificaron mediante el test de Tukey con un nivel
de (p < 0.05). Los análisis microbiológicos se realizaron en Microsoft Excel mediante estadística
descriptiva.
Se describen los procesos de elaboración y los análisis fisicoquímicos y sensoriales de los
vinagres de mandarina y fresa, mostrados en la Figura 2
Figura 2
(a) Fermentación de los diferentes vinagres. (b) Cenizas de los vinagres y materia prima. (c)
Análisis microbiológico en muestras de vinagre (d) Evaluación sensorial de los vinagres a
consumidores
a)
b)
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c)
d)
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Análisis fisicoquímicos y microbiológico de la materia prima
En la Tabla 1 presenta los resultados de los diferentes análisis fisicoquímicos en peso (W),
conductividad (σ), pH, Sólidos solubles Totales (SST, ºBrix), humedad (%H) y cenizas.
El peso de las frutas presentó diferencias significativas entre las mandarinas y las fresas,
los pesos variaron entre 34.1g y 18.5g, respectivamente. Aguagüiña, (2014), reportó pesos de
mandarinas entre 57 y 67 g, diferencia que podría estar relacionada con las condiciones
agroclimáticas y las zonas de cultivo. Mientras aquel estudio se realizó en las regiones de Patate
y Baños, este se llevó a cabo en el Cantón La Maná, cabe destacar que en ambos casos se utilizaron
frutos en estado de madurez, lo que resalta la influencia de otros factores en la variación
observada.
La conductividad presentó diferencias significativas entre las fresas y mandarinas. Las
fresas reporto un valor de 4.1 mS/cm y las mandarinas de 2.6 mS/cm. Alvarado et al., (2020),
menciona que las características de color y firmeza de las frutas cultivadas al exterior se ven
afectadas por la radiación solar, lo que también podría estar vinculado a los procesos bioquímicos
que influyen en su conductividad. Además, Linares et al. (2008), reportó que la conductividad
varía según la concentración de grados brix de la fruta.
El pH de las mandarinas fue de 4.6 demostrando una diferencia significativa en
comparación a las fresas con 4.2. Patiño et al., (2023), reportó un pH de 2.62 y 2.49 en las
mandarinas (Citrus reticulata) del primero y cuarto lote respectivamente. Estos resultados son
debido principalmente a la presencia de ácidos málico y cítrico, los principales ácidos orgánicos
que se encuentran en la mayoría de las frutas maduras (Cohen et al., 2012) .
Los resultados de sólidos solubles totales (°Brix) indican que no se observaron diferencias
estadísticamente significativas entre las fresas y mandarinas. El estudio realizado por Alvarado et
al., (2020), determinó que las fresas presentaron un valor de 10.82 °Brix, lo que indica que el
manejo agronómico como las variedades de las frutas o las condiciones influyen
considerablemente en el contenido de azúcares.
Los valores de humedad presentaron diferencias significativas entre las dos variedades de
frutas, las fresas obtuvieron un 97.8 % y las mandarinas 84.6 %. Villanueva, (2021), presentó los
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 2864
valores de humedad en fresas sometidas a diferentes tratamientos oscilaron entre 0.86 % y 0.88
%, sin encontrar diferencias significativas. Borja, (2010), redactó que este incremento en la
humedad podría deberse al proceso respiratorio de la fresa durante el tratamiento térmico, que
genera agua adicional en el fruto.
Los resultados de cenizas entre la pulpa y la cáscara de mandarinas evidenciaron que no
existió diferencias estadísticamente significativas. Además, Rincón et al. (2005), reportaron que
la cáscara de mandarina presentó el mayor contenido de magnesio y carotenoides en comparación
a la toronja y naranja, esto puede influir directamente con el contenido de cenizas.
Tabla 1
Análisis fisicoquímico de la materia prima fresa, mandarina (promedio ± error estándar)
Materia Prima
n
W
(g)
σ
(mS/cm)
pH
SST
(%)
%H
Cenizas
*
(%)
Fresas
9
18.5 ± 1.70
a
4.1 ± 0.40
a
4.2 ± 0.01
a
9.7 ± 0. 11
a
97.8
±
2.20
b
Mandarinas
9
34.1 ± 1.70
b
2.6 ±0.40
b
4.6 ± 0.01
b
9.6 ± 0. 11
a
84.6
±
2.20
a
Pulpa
3
0.5 ± 0.
26
a
Cáscaras
3
1.1 ± 0.
26
a
Donde: n: número de muestras; W: peso (g); σ: conductividad (mS/cm); pH: potencial de
hidrógeno; SST: sólidos solubles totales (%); %H: porcentaje de humedad, Cenizas (%), * pulpa
y cáscaras de mandarinas. Letras diferentes (a, b) en la misma columna expresan diferencias
significativas (p <.05).
En la Tabla 2, presenta los resultados de análisis microbiológicos de las mandarinas y las
cáscaras de las mandarinas. E. coli estaba presente en un rango de 2.6 x10⁴ UFC/g a 5.7 x10³
UFC/g, en las mandarinas y las cáscaras, esto puede estar influenciado por las condiciones del
ambiente del cultivo, lo cual se realizó una limpieza adecuada para reducir la carga microbiana.
En contraste, los niveles de coliformes en ambas partes de la fruta estuvieron por debajo de 10
UFC/g, indicando un bajo riesgo microbiológico en este aspecto. La norma del Ministerio de
Salud y Protección Social, (2013) para E. coli y NTE INEN 2 337, (2008) en coliformes, no
establece un límite específico permitiendo cierta flexibilidad en interpretar estos resultados,
destacando la necesidad de implementar controles preventivos en la producción.
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 2865
Tabla 2
Análisis microbiológico de las mandarinas
Muestra
n
E. Coli
(UFC)
Coliformes
(UFC/g)
Mandarinas
6
2.6 x10
4
<10
Cáscaras de mandarina
3
5.7x10
3
<10
Donde: n: número de muestras; UFC: unidades formadoras de colonias (UFC) por gramo de
muestra.
Análisis fisicoquímicos del vinagre durante el proceso de fermentación
Análisis del comportamiento de los sólidos solubles totales (°Brix) en función de los
diferentes tratamientos en función del tiempo durante la fermentación
La durante la fermentación de distintos vinagres, mostrando diferencias significativas
según el tratamiento (A), el tiempo (B) y la interacción entre ambos factores (A x B), destacando
su influencia directa en la composición final del producto.
Tabla 3, demuestra los resultados del análisis de comportamiento de los sólidos solubles
totales (°Brix) durante la fermentación de distintos vinagres, mostrando diferencias significativas
según el tratamiento (A), el tiempo (B) y la interacción entre ambos factores (A x B), destacando
su influencia directa en la composición final del producto.
Tabla 3
Análisis de la varianza para el contenido de sólidos solubles totales (ºBrix)- suma de cuadrados
Fuente
Suma de
Cuadrado
Gl
Cuadrado
medio
Razón – F
Valor P
Efectos principales
A: Tratamientos
1250.91
3
416.97
691.05
0.00
B: Tiempo
2911.05
23
126.57
209.76
0.00
Interacciones
AB
1699.71
69
24.63
40.83
0.00
Residuos
115.85
192
0.60
Total (correjido)
5979.07
287
Todas las razones -F se basan en el cuadrado medio de error residual.
La Tabla 4, presenta los resultados de análisis de Tukey (HSD) de los sólidos solubles
totales (°Brix) en los cuatro tratamientos, con sus medias (LS) y grupos homogéneos,
agrupándolos de acuerdo con su diferencia significativa (p <.05).
Los tratamientos (T
1
, S. cerevisiae y miel) y (T
3
, S. bayanus y miel) presentaron valores de
13.40 °Brix y 13.27 °Brix, respectivamente, no existió diferencias significativas entre
tratamientos. Mientras que en el tratamiento (T
2
, S. cerevisiae y panela), con 17.17 en °Brix y el
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tratamiento (T
4
, S. bayanus y panela) con 17.79 °Brix, refleja que existió diferencias significativas
en ambos productos. Pacheco et al., (2017), explicaron que la miel, por su riqueza en azúcares
simples como fructosa y glucosa, fermenta rápidamente y deja menos residuos de sólidos solubles,
lo que explica la similitud en los resultados obtenidos en los tratamientos T
1
y T
3
que utilizaron
este endulzante.
Tabla 4
Pruebas de múltiples rangos para sólidos solubles totales (°Brix) por tratamiento (Tukey HSD)
Producto
Tratamientos
Casos
Media LS
Grupos homogéneos
Miel (M) y (SC)
1
73
13 .40
a
Panela (P) y (SC)
2
72
17 .17
b
Miel (M) y (SB)
3
71
13 .27
a
Panela (P) y (SB)
4
72
17 .79
c
Donde: T: tratamientos (T
1
-T
4
), SC: Saccharomyces cervisae, SB: Saccharomyces bayanus.
Letras diferentes (a, b, c) en la misma columna expresan diferencias significativas (p <.05) entre
tratamientos.
La Tabla 5 muestra el análisis de Tukey (HSD) para los valores de sólidos solubles totales
(°Brix) en 24 intervalos de tiempo (1, 3, 8, ..., 59, 62 y 77 días). Los resultados indican diferencias
significativas entre los tiempos evaluados, y los grupos homogéneos reflejan variaciones en
función del tiempo, lo que permite identificar patrones de comportamiento durante la
fermentación.
En la Tabla 5 , presenta los resultados del análisis de Tukey (HSD) para sólidos solubles
totales (°Brix) en función del tiempo durante la fermentación. Los valores oscilan desde 7.23
°Brix en el día 1, clasificado en el grupo "a", hasta 26.64 °Brix en el día 77, ubicado en el grupo
"l", reflejando un incremento significativo. Esto podría deberse al consumo gradual de azúcares
durante la fermentación. Bryan et al., (2018). explican que este aumento se debe a que las
levaduras utilizan los azúcares como su principal fuente de energía, transformándolos en
compuestos que mejoran el sabor y las propiedades del producto final. Este proceso permite a las
levaduras realizar su actividad natural, convirtiendo los azúcares en nuevas sustancias durante la
fermentación.
Tabla 5
Pruebas de múltiples rangos para sólidos solubles totales (°Brix) por tiempo (Tukey HSD)
Tiempo
(días)
Casos
Media LS
Grupos
homogéneos
1
12
7.23
A
3
12
18.12
K
8
12
15.36
Efg
10
12
14.36
Cde
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Letras diferentes (a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l) en la misma columna expresan diferencias
significativas (p <.05) entre días de fermentación.
La Figura 3 ilustra el comportamiento de los sólidos solubles totales (°Brix) en función de
los tratamientos y el tiempo. Las cuatro líneas representan los cambios en los sólidos solubles por
tratamiento a través de 24 intervalos de tiempo (1, 3, 8…59, 62, 77). Si no existiera interacción,
las líneas serían paralelas. Sin embargo, al final del proceso de fermentación, las líneas se cruzan,
lo que indica una interacción significativa entre los tratamientos y el tiempo. La investigación de
López et al., (2018), los azúcares presentes en la panela suelen liberarse gradualmente, lo cual
permite que el proceso de fermentación conserve niveles altos de °Brix por un período
prolongado.
13
12
13.8
Bcd
15
12
13.14
B
17
12
14.15
Bcd
20
12
13.56
Bc
22
12
13.72
Bc
24
12
13.37
Bc
27
12
13.79
Bcd
29
12
13.45
Bc
31
12
14.92
Def
34
12
15.8
Fgh
36
12
15.75
Fgh
41
12
16.07
Fgh
43
12
16.55
Hi
45
12
15.68
Fgh
48
12
16.85
Hij
50
12
16.26
Ghi
56
12
16
Fgh
59
12
17.26
Ijk
62
12
17.91
Jk
77
12
26.64
L
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 2868
Figura 3
Interacción del comportamiento de los sólidos solubles totales (°Brix) de los diferentes
tratamientos en función del tiempo de fermentación
En la Tabla 6, se indica los resultados del análisis de ANOVA de pH de los tratamientos
desarrollados, mostrando diferencias significativas en los factores: (A) tratamientos, (B) tiempo,
mientras que en la interacción (AxB) no existe diferencia significativa.
Tabla 6
Análisis de la varianza para el contenido de pH- suma de cuadrados
Todas las razones -F se basan en el cuadrado medio de error residual.
La Tabla 7, presenta los resultados del análisis de Tukey (HSD) para los valores de pH en
los cuatro tratamientos donde muestran las medias (LS) junto con los grupos homogéneos.
El tratamiento (T
1
, S. cerevisiae y miel) presentó un pH de 3.37, mientras que el tratamiento
(T
2
, S. cerevisiae y panela) alcanzó un pH de 3.87. En el tratamiento (T
3
, S. bayanus y miel), el
pH fue de 3.70, y el tratamiento (T
4
, S. bayanus y panela) presentó el pH más alto, 4.12, por lo
Fuente
Suma de
Cuadrado
Gl
Cuadrado
medio
Razón – F
Valor P
Efectos principales
A: Tratamientos
21.41
3
7.13
506.45
0.00
B: Tiempo
13.23
23
0.57
40.81
0.00
Interacciones
AB
0.53
69
0.01
0.55
1.00
Residuos
2.70
192
0.01
Total (correjido)
37.81
287
Interacción °Brix vs tiempo
tiempo
0
10
20
30
1
3
8
10
13
15
17
20
22
24
27
29
31
34
36
41
43
45
48
50
56
59
62
77
Tratamientos
1
2
3
4
°Brix
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 2869
tanto, cada tratamiento exhibió diferencias significativas. Viroli et al., (2021), evidenciaron
diferencias significativas en el pH de vinagres elaborados de manera artesanal y comercial a partir
de cáscara de manzana, con valores de 2.91 y 3.12, respectivamente. Estas variaciones se
atribuyen al tipo de materia prima utilizada y al proceso de producción, factores claves que
influyen directamente en el pH del producto final.
Tabla 7
Pruebas de múltiples rangos para pH por tratamiento (Tukey HSD)
Producto
Tratamientos
Casos
Media LS
Grupos homogéneos
Miel (M) y (SC)
1
73
3.37
a
Panela (P) y (SC)
2
72
3.87
c
Miel (M) y (SB)
3
71
3.70
b
Panela (P) y (SB)
4
72
4.12
d
Donde: T: tratamientos (T
1
-T
4
), SC: Saccharomyces cervisae, SB: Saccharomyces bayanus.
Letras diferentes (a, b, c) en la misma columna expresan diferencias significativas (p <.05) entre
tratamientos.
La Tabla 8, presenta análisis de Tukey (HSD) para los 24 tiempos de pH evaluados, se
indicaron las LS means y los grupos homogéneos, evidenciando diferencias estadísticamente
significativas entre algunos de los tiempos.
Los resultados obtenidos en función del tiempo muestran que en el día 1, el pH fue de 3.88,
y en el día 77 presentó un pH promedio de 3.89, aunque existió diferencias significativas en el
transcurso del tiempo de fermentación, las diferencias no son relevantes. Sousa et al., (2021)
evidenció que, durante la fermentación, el agotamiento de azúcares y la disminución de la
actividad microbiana contribuyen a la estabilización del pH. Además, en el estudio de Han et al.,
(2024) , demostró que las bacterias oxidan el etanol a ácido acético, lo que provoca una caída en
el pH debido a la producción de ácido. En nuestro estudio, el pH disminuyó considerablemente
en las primeras etapas de la fermentación. Sin embargo, en el día 27 se estabilizó hasta acabar el
proceso de fermentación.
Tabla 8
Pruebas de múltiples rangos para pH por tiempo (Tukey HSD)
Tiempo
(días)
Casos
Media LS
Grupos
homogéneos
1
12
3.88
defg
3
12
3.82
defg
8
12
3.76
def
10
12
3.75
de
13
12
3
a
15
12
3.55
bc
17
12
3.54
bc
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 2870
20
12
3.87
defg
22
12
3.5
b
24
12
3.47
b
27
12
3.97
g
29
12
3.9
efg
31
12
3.93
fg
34
12
3.92
efg
36
12
3.89
efg
41
12
3.89
efg
43
12
3.9
efg
45
12
3.91
efg
48
12
3.9
efg
50
12
3.77
def
56
12
3.71
cd
59
12
3.77
def
62
12
3.89
defg
77
12
3.89
efg
Letras diferentes (a, b, c, d, e, f, g) en la misma columna expresan diferencias significativas (p
<.05) entre días de fermentación.
En la Tabla 9, muestra los resultados del análisis de ANOVA de conductividad de los
tratamientos desarrollados, indicando diferencias significativas en los factores: (A) tratamientos,
(B) tiempo, sin embargo, la interacción (AxB) no existe diferencia significativa.
Tabla 9
Análisis de la varianza para el contenido de conductividad (mS/cm) - suma de cuadrados
Todas las razones -F se basan en el cuadrado medio de error residual.
Fuente
Suma de
Cuadrado
Gl
Cuadrado
medio
Razón – F
Valor P
Efectos principales
A: Tratamientos
4.09 × 10⁷
3
1.36× 10⁷
335.76
0.00
B: Tiempo
2.57 × 10⁶
23
111964.00
2.75
0.00
Interacciones
AB
2.66 × 10⁶
69
38645.3
0.95
0.58
Residuos
7.80 × 10⁶
192
40652.30
Total (correjido)
5.41 × 10⁷
287
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 2871
La Tabla 10, presenta los resultados de análisis de Tukey (HSD) de conductividad (mS/cm),
sus medias (LS) y grupos homogéneos agrupados de acuerdo con sus diferencias significativas.
En los tratamientos (T
1
, S. cerevisiae y miel)
y
(T
3
, S. bayanus y miel)
obtuvieron valores
846.50 y 778.14 (mS/cm), respectivamente, sin diferencias significativas, por lo que ambos se
agruparon en el grupo homogéneo "a". Esta similitud puede explicarse por la uniformidad en la
composición mineral de la miel utilizada, que presenta un perfil constante, lo que no genera
variaciones en las propiedades fisicoquímicas (García et al., 2022). Por otro lado, el tratamiento
(T
2
, S. cerevisiae y panela)
obtuvo un valor de 1660.29 (mS/cm), ubicándose en el grupo "c",
mientras que el tratamiento (T
4
, S. bayanus y panela) alcanzó un valor de 1439.77 (mS/cm),
situándose en el grupo "b", lo que indica diferencias significativas entre ambos tratamientos.
Tabla 10
Análisis de Tukey (HSD) de conductividad (mS/cm) por tratamientos
Producto
Tratamientos
Casos
Media LS
Grupos homogéneos
Miel (M) y (SC)
1
73
846.50
a
Panela (P) y (SC)
2
72
1660.29
c
Miel (M) y (SB)
3
71
778.14
a
Panela (P) y (SB)
4
72
1439.77
b
Donde: T: tratamientos (T
1
-T
4
), SC: Saccharomyces cervisae, SB: Saccharomyces bayanus.
Letras diferentes (a, b, c) en la misma columna expresan diferencias significativas (p <.05) entre
días de fermentación.
En la Tabla 11, en el análisis Tukey (HSD) de conductividad por tiempo mostraron
diferencias significativas reflejando grupos homogéneos. En el día 1, se registró un valor de
1298.56 (mS/cm), clasificándose en el grupo ab, mientras que el día 77, tuvo un valor de 1070.89
(mS/cm), perteneciendo al grupo a, indicando que sus diferencias no son importantes. Ousaaid et
al., (2021) explica que la temperatura también influye, ya que las temperaturas más altas aumentan
la movilidad de los iones, lo que mejora la conductividad.
Tabla 11
Pruebas de múltiples rangos para conductividad (mS/cm) por tiempo (Tukey HSD)
Tiempo
(días)
Casos
Media LS
Grupos
homogéneos
1
12
1298.56
ab
3
12
1264.06
ab
8
12
1195.21
ab
10
12
1398,39
b
13
12
1289,83
ab
15
12
1304,18
ab
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 2872
17
12
1289,21
ab
20
12
1233,96
ab
22
12
1222,1
ab
24
12
1193,02
ab
27
12
1210,8
ab
29
12
1201,15
ab
31
12
1185,02
ab
34
12
1176,06
ab
36
12
1200,21
ab
41
12
1106,31
ab
43
12
1082,96
a
45
12
1082,13
a
48
12
1072,73
a
50
12
1039,46
a
56
12
1083,56
a
59
12
1062,77
a
62
12
1085,71
a
77
12
1070,89
a
Letras diferentes (a, b, c, d, e) en la misma columna expresan diferencias significativas (p <.05)
entre días de fermentación.
Análisis fisicoquímicos de los vinagres
En la Tabla 12 presenta los valores de cenizas, aunque existe diferencias significativas entre
los tratamientos (T
1
, T
2
y T
3
) y T
4
, sus diferencias no son importantes. Segura et al., (2015)
menciona que en el vinagre de uva no presento diferencias significativas de las cenizas, debido a
la presencia de minerales similares tras la incineración de materia no orgánica.
En los sólidos solubles totales, los tratamientos (T
1,
Miel y S. cervisae) con valor de 13.4
°Brix y (T
3,
Miel y S. bayanus) con 13.2 °Brix no presento diferencias estadísticamente
significativas, de la misma manera que los tratamientos (T
2
Miel
y S. cervisae) con 16.9 °Brix y
(T
4
, Panela y S. bayanus) con 18.0 °Brix. Jinmer, (2011) demostró que la temperatura, el tipo de
endulzante utilizado y las cepas de levadura empleadas son factores cruciales en el proceso de
fermentación. Estos elementos pueden influir de manera distinta en los sólidos solubles totales a
lo largo de la fermentación.
En relación con el pH, se obtuvo valores entre 3.33 - 4.1 de los tratamientos (T
1,
miel y S.
cervisae) y (T
4,
panela y S. bayanus), respectivamente, presentando diferencias significativas entre
los tratamientos. Cuenca et al., (2022) describió que la variación de pH se debe a la producción
de ácidos orgánicos en el proceso de fermentación.
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 2873
En términos de conductividad, los tratamientos (T
1,
miel y S. cervisae) con valor de 782.9
mS/cm y (T
3,
miel y S. bayanus) con 716.0 mS/cm, presentó diferencias significativas, en
comparación con los tratamientos (T
2,
panela
y S. cervisae) y (T
4,
panela y S. bayanus). López et
al., (2013) explica que la conductividad puede variar dependiendo de cómo cada levadura
metaboliza el sustrato, S. bayanus y S. cerevisiae tienen diferencias en su eficiencia de
fermentación, especialmente en la producción de ácidos y otros compuestos iónicos.
Los resultados de sólidos disueltos totales (TDS) mostraron diferencias significativas entre
los tratamientos. El T
2
(panela y S. cerevisiae) registró un valor 1.4 ppm y el T
4
(panela y S.
bayanus) un valor de 1286.7 ppm. Los valores fueron parecidos en lo vinagres elaborados con
panela, en comparación a los vinagres elaborados con miel, siendo el endulzante un factor
importante en la concentración de TDS. Kokoreva et al., (2022) destacó que el tipo de azúcar
disponible afecta la actividad y el rendimiento de la levadura en términos de metabolitos
producidos y, en consecuencia, en la conductividad y TDS.
En términos de acidez, los tratamientos presentaron diferencias significativas, el (T1, Miel
y Saccharomyces cervisae) registró un 5 % en acidez total mostrando una variación notable en
comparación con los demás tratamientos. De acuerdo con los resultados de Raimil, (2012) la
mayor parte de las frutas contienen ácidos orgánicos, que se traspasan a sus derivados, cuando se
procesan, para el vinagre es el ácido acético, siendo este compuesto determinante en la acidez de
los vinagres.
Los datos obtenidos sobre polifenoles totales indicaron similitudes estadísticas entre los
tratamientos (T
1
, miel y S. cerevisiae) con 1,3 mg/mL y (T
3
, miel y S. bayanus) con 8.5 mg/mL.
Raimil, (2012) señala que los polifenoles disminuyen durante el proceso de acetificación, ya que
los microorganismos presentes los utilizan como una estrategia de protección, debido a que están
expuestos a condiciones extremas de pH y acidez. En comparación con estos tratamientos, se
observó una similitud en los valores de polifenoles entre los tratamientos elaborados con panela
(T
2
, panela y S. cervisae) con un valor de 34.9 mg/mL y (T
4
, panela y S. bayanus) con un valor
de 46.4 mg/mL, fomentando de esta manera, vinagres ricos en antioxidantes.
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 2874
Tabla 12
Análisis fisicoquímico (promedio ± error estándar) de los vinagres de mandarinas y fresas
Donde: T: tratamientos (T
1
-T
4
), n: número de muestras, SST: sólidos solubles totales (%), pH: potencial de hidrógeno, σ: conductividad (mS/cm); TDS: Sólidos
Disueltos Totales (ppm). SC: Saccharomyces cervisae, SB: Saccharomyces bayanus. Letras diferentes (a,b,c) en la misma columna expresan diferencias
significativas (p <.05).
Producto
T
n
Cenizas
(%)
SST
(%)
pH
σ
(mS/cm)
TDS
(ppm)
Acidez total
(%)
Polifenoles
(mg/100 mL)
Miel (M) y (SC)
T
1
3
0.1 ± 0.05
a
13.4 ± 0.31
a
3.3 ± 0.06ª
782.9 ± 29.29
a
544.3 ± 24.71
c
5.0 ± 0.17
c
1.3 ± 4.90
a
Panela (P) y (SC)
T
2
3
0.2 ± 0.05
ab
16.9 ± 0.31
b
3.8 ± 0.06
bc
1241.1 ± 29.29
b
1.4 ± 24.71
a
3.8 ± 0.17
ab
34.9 ± 4.90
b
Miel (M) y (SB)
T
3
3
0.2 ± 0.05
ab
13.2 ± 0.31
a
3.7 ± 0.06
b
716.0 ± 29.29
a
429.2 ± 24.71
b
3.0 ± 0.17
a
8.5 ± 4.90
a
Panela (P) y (SB)
T
4
3
0.2 ± 0.05
b
18.0 ± 0.31
b
4.1 ± 0.06
c
1315.0 ± 29.29
b
1286.7 ± 24.71
d
4.2 ± 0.17
b
46.4 ± 4.90
b
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 2875
Resultados de análisis microbiológicos de los vinagres
La inocuidad en los vinagres es uno de los asuntos de mayor prioridad para los
consumidores, productores y gobierno (Arispe & Tapia, 2007). El análisis microbiológico
realizado en los diferentes tratamientos de vinagre evaluó la presencia de aerobios mesófilos,
mohos, levaduras, E. coli y coliformes, cuyos resultados se presentan en la Tabla 13. Según la
NTE INEN 2296, (2013), el vinagre debe estar libre de microorganismos patógenos, como E. coli
y coliformes, y no debe superar niveles críticos de aerobios mesófilos, mohos y levaduras que
puedan comprometer la seguridad del producto. Sin embargo, los productos fermentados, como
el vinagre, suelen contener microorganismos no patógenos, especialmente levaduras y bacterias
lácticas, que son típicos del proceso de fermentación y, en general, no representan un riesgo para
la salud, siempre que se mantengan dentro de niveles seguros (Xia et al., 2022).
En los tratamientos evaluados, se observó que el tratamiento T
1
(miel y Saccharomyces
cerevisiae) presentaba una carga de 1.8 × 10³ UFC de aerobios mesófilos. Aunque este valor se
encuentra en el rango superior para productos fermentados, no supera los límites establecidos para
este tipo de productos, por lo que no representa un riesgo crítico para la calidad microbiológica
del vinagre. Del mismo modo, los recuentos de mohos y levaduras en los tratamientos T
3
(miel y
Saccharomyces bayanus) y T
4
(Panela y Saccharomyces bayanus) fueron de 7.9 × 10² UFC y 7.0
× 10² UFC, respectivamente. Estos valores también están dentro de los límites permitidos según
la normativa para productos fermentados.
Lo más relevante de este análisis es que, en cuanto a E. coli y coliformes, todos los
tratamientos evaluados dieron un resultado de <10 UFC, cumpliendo plenamente los requisitos
de la normativa que exige la ausencia de estos microorganismos patógenos, lo que asegura que
no existe contaminación fecal ni patógena en los vinagres evaluados.
Tabla 13
Análisis microbiológico de los tratamientos de vinagre de frutas cítrica
Producto
T
n
Aerobios
mesófilos
(UFC)
Mohos y
levaduras
(UFC)
E. Coli y
Coliformes
(UFC)
Miel (M) y (SC)
T
1
3
1.8x10
3
1.7x10
3
<10
Panela (P) y (SC)
T
2
3
1.4x10
3
1.9x10
3
<10
Miel (M) y (SB)
T
3
3
5.9x10
2
7.9x10
2
<10
Panela (P) y (SB)
T
4
3
2.9x10
2
7.0x10
2
<10
Donde: T: tratamientos (T
1
-T
4
), n: número de muestras, SC: Saccharomyces cervisae, SB:
Saccharomyces bayanus, UFC: unidades formadoras de colonias (UFC) por ml de muestra
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 2876
Análisis de Consumidores
Características sociodemográficas de los consumidores
En la Tabla 14, se presentan las características sociodemográficas de 60 consumidores del
cantón La Maná, provincia de Cotopaxi. La distribución por género muestra un 37% de mujeres
y un 23% de hombres. El grupo de edad predominante fue el de 21 a 25 años, con un 43.3 %,
seguido por menores de 20 años con un 21.6 %. En cuanto al nivel educativo, el 33.3 % de los
consumidores tienen estudios profesionales, y el 11.7 % cuentan con estudios de posgrado.
Respecto al ingreso mensual, el 18.3% reporta ingresos entre $1000 y $2000, mientras que el 20%
percibe entre $500 y $800. Estos resultados destacan un perfil de consumidores jóvenes adultos
con niveles educativos altos y una proporción significativa con ingresos elevados.
Tabla 14
Características sociodemográficas de los consumidores (género, edad, nivel de estudio, ingreso
mensual)
La Maná
n total
60
1. Género
% Femenino
37
% Masculino
23
2. Edad
%<20 años
21.6
% 21-25 años
43.3
% 26-30 años
6.7
% 31- 35 años
8.3
% 36-40 años
6.7
% 41- 45 años
0
% 46-50 años
1.7
% 51- 55 años
1.7
% 56- 60 años
1.7
%> 60 años
1.7
3. Nivel de
estudio
Secundaria
5.0
Preparatoria
50.0
Profesional
33.3
Posgrado
11.7
4. Ingreso
mensual
<$250
28.3
$250-$500
30.0
$500-$800
20.0
$1000-$2000
18.3
>$2000
3.3
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 2877
Análisis sensorial
En la Tabla 15, se observa que el tratamiento T₁ (miel y Saccharomyces cerevisiae)
presentó la mayor aceptabilidad (6.6), en comparación al resto de tratamientos. Este
comportamiento puede atribuirse a las características organolépticas que aporta las mandarinas y
fresas en combinación con la miel, generando una mayor aceptación. De acuerdo con Viana et
al., (2017) en un análisis sensorial realizado sobre vinagre de kéfir y manzana, estos productos
alcanzaron niveles de aceptabilidad similares (7), y los consumidores no identificaron diferencias
significativas entre los tratamientos evaluados. Estos resultados respaldan la hipótesis de que
ciertos componentes, como los endulzantes, pueden influir significativamente en la percepción
sensorial del vinagre.
Tabla 15
Puntuaciones de aceptabilidad (LSM ± error estándar) y sus diferencias por tratamientos
Productos
T
n
LSM ± error
estándar
Miel (M) y Saccharomyces cerevisiae (SC)
T
1
60
6.6
±
0.24
b
Panela (P) y Saccharomyces cerevisiae (SC)
T
2
60
5.8
±
0.21
ab
Miel (M) y Saccharomyces bayanus (SB)
T
3
60
5.3
±
0.23
a
Panela (P) y Saccharomyces bayanus (SB)
T
4
60
5.9
±
0.23
a
Donde: T: tratamientos (T
1
-T
4
), n: número de muestras, LSM: Least square means. Letras
diferentes (a, b) en la misma columna indican diferencias significativas (p <.05) entre los grupos.
CONCLUSIONES
El presente estudio demostró el potencial de las fresas y mandarinas locales como materias
primas para la elaboración de vinagres innovadores, promoviendo opciones más saludables y
sostenibles dentro de la agroindustria.
Los resultados evidenciaron que el tipo de azúcar y la levadura utilizadas influyeron
significativamente en las propiedades fisicoquímicas y sensoriales. El tratamiento T
4
(panela y
Saccharomyce bayanus) presentó el mayor contenido de polifenoles (46,4 mg/100mL), resaltando
su potencial antioxidante.
En el ámbito microbiológico, todos los tratamientos cumplieron con los requisitos
establecidos por la normativa NTE INEN 2296, (2013).
El tratamiento T
1
(miel y Saccharomyces cerevisiae) destacó por su equilibrio entre acidez
(5.0%), sólidos solubles totales (13.4 °Brix) y por ser el de mayor aceptación sensorial por los
consumidores.
Los hallazgos de este estudio proporcionan información valiosa para el posicionamiento de
productos, la innovación y los nuevos desarrollos en el mercado de alimentos saludables y
sostenibles.
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 2878
Agradecimientos
Este estudio fue posible gracias al valioso apoyo de la Estación Experimental "La Playita"
y de la Universidad Técnica de Cotopaxi -extensión La Maná, con el proyecto ¨ Estudio
fisicoquímico, sensorial, nutricional y microbiológico de materias primas cítricas provenientes de
la estación experimental “La Playita” cantón La Maná.
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 2879
REFERENCIAS
Aguagüiña, S. (2014). Efecto del grado de maduración y zona de cultivo en las características
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