Alternatives for the use of cuajilote (Parmentiera edulis): an underutilized agro-industrial species

Authors

  • Román Castillo-Ruíz Universidad Autónoma de Tamaulipas, Unidad Académica Multidisciplinaria Reynosa-Aztlán, Laboratorio de Seguridad Alimentaria y Nutrición, Reynosa, Tamaulipas, México.
  • José Abelardo Castillo-Archila Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas, Facultad de Ciencias de la Nutrición y Alimentos, Libramiento Norte Poniente s/n, col. Lajas Maciel, Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, México, C. P. 29000.
  • SanJuana Elizabeth Alemán-Castillo Universidad Autónoma de Tamaulipas, Unidad Académica Multidisciplinaria Reynosa-Aztlán, Laboratorio de Seguridad Alimentaria y Nutrición, Reynosa, Tamaulipas, México. https://orcid.org/0000-0002-1701-7592
  • Octelina Castillo-Ruiz Universidad Autónoma de Tamaulipas, Unidad Académica Multidisciplinaria Reynosa-Aztlán, Laboratorio de Seguridad Alimentaria y Nutrición, Reynosa, Tamaulipas, México. https://orcid.org/0000-0001-9566-3584
  • Gabriela Nallely Trejo-Díaz Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas, Facultad de Ciencias de la Nutrición y Alimentos, Libramiento Norte Poniente s/n, col. Lajas Maciel, Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, México, C. P. 29000. https://orcid.org/0000-0002-2424-4275

DOI:

https://doi.org/10.29059/cienciauat.v17i1.1635

Keywords:

cuajilote, corn tortilla, fermented drink, ethyl alcohol

Abstract

The fruit of the species Parmentiera edulis, known as cuajilote, is abundantly produced per season, is rich in nutrients and can be used to make food. The objective of this work was to establish the technical feasibility of using cuajilote in the formulation of fermented foods and beverages to promote its commercial use. The nutritional composition, the phenolic content and its antioxidant capacity were determined. The fruits were dehydrated and a flour was obtained that was mixed at 0 % (control), 5 %, 10 % and 15 % with corn flour, to prepare tortillas, and its nutritional composition and organoleptic acceptance were evaluated. Also, a fermented beverage and a distilled beverage were elaborated, using Saccharomyces cereviseae, from fruit pulp with and without shell. The musts for the fermented beverage were pasteurized at 72 ºC/15 s. The fruit presented a high content of protein (6.5 ± 2.5 %) and fiber (3.9 ± 1.6 %) of phenolic compounds and antioxidant capacity. In tortillas, increasing the amount of cuajilote increased the amount of fiber and protein. Sensorially, the tortillas added with 5 % and 10 % cuajilote were better accepted. In the fermented beverage, no significant difference was found in its physicochemical parameters when it was made with and without shell, except for total acidity. Nor did it modify the production yield of fermented beverage or distilled alcohol. Cuajilote is a fruit rarely incorporated into the diet that has adequate functional and nutritional properties and can be used as a raw material in the manufacture of tortillas, increasing its nutritional value or to produce fermented beverages or ethyl alcohol.

References

Almenares-Verdecia, J. F. y Serrat-Díaz, M. (2008). Aspectos tecnológicos generales para la conversión a etanol de la biomasa lignocelulósica. Tecnología Química. 28(3): 63-70.

Alonso-Gómez, L. A. y Bello-Pérez, L. A. (2018). Materias primas usadas para la producción de etanol de cuatro generaciones: retos y oportunidades. Agrociencia. 52(7): 967-990.

Álvarez-Olivera P. A., Calzada-Almas, E. y Batista-Cruz C. (2010). Etnobotánica y propagación de Parmentiera edulis D.C., árbol de uso múltiple en Cuba. Revista Forestal Baracoa. 29(1): 77-86.

AOAC, Association of Official Analytical Chemists (1995). Official methods of analysis. (Eigtheenth edition). Washington D. C: AOAC International. 486 Pp.

Argüello-García, E., Martínez-Herrera, J., Córdova-Téllez, L., Sánchez-Sánchez, O., and Corona-Torres, T. (2017). Textural, chemical and sensorial properties of maize tortillas fortified with nontoxic Jatropha curcas L. flour. CyTA-Journal of Food. 15(2): 301- 306.

Arumugam, R. and Manikandan, M. (2011). Fermentation of pretreated hydrolyzates of banana and mango fruit wastes for ethanol production. Asian Journal of Biological and Life Sciences. 2(2): 246-256.

Barrientos-Ramírez, L., Arvizu, M. L., Salcedo-Pérez, E., Villanueva-Rodríguez, S., Vargas-Radillo, J., Barradas-Reyes, B. A. y Ruiz-López, M. A. (2019). Contenido de polifenoles y capacidad antioxidante de Physalis chenopodifolia Lam. silvestre y cultivo. Revista Mexicana de Ciencias Forestales. 10(51): 182-200.

Chávez-Santoscoy, R. A., Gutiérrez-Uribe, J. A., Serna-Saldivar, S. O., and Perez-Carrillo, E. (2016). Production of maize tortillas and cookies from nixtamalized flour enriched with anthocyanins, flavonoids and saponins extracted from black bean (Phaseolus vulgaris) seed coats. Food Chemistry. 192: 90-97.

Cornejo-Solorzano, L., Flores-Vera, M., Zambrano-Vélez, M., Gorozabel-Muñoz, A. y García-Mendoza, J. (2018). Efecto de tres concentraciones de guarapo de caña de azúcar (Saccharum) sobre las características físico-químicas en la elaboración de vino de piña (Ananas comosus). La Técnica. (20): 41-54.

Cortes-Soriano, I., Buendía-González, M. O., Palacios-Rojas, N., Martínez-Cruz, E., Villaseñor-Mir, H. E. y Santa-Rosa, H. (2016). Evaluación de la calidad de tortilla de maíz adicionada con harina de avena (Avena Sativa L.) nixtamalizada. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. 7(7): 1715-1725.

Domínguez-Orta, J. C. y Herrera-Martínez, G. (2018). Una delicia en el árbol: el pepino kat. Herbario CICY. 10: 156-159.

Doval, H. (2019). Healthy diets and sustainable food production for the health of our population and planet. Revista Argentina de Cardiología. 87(3): 245-248.

Dudonne, S., Vitrac, X., Coutière, P., Woillez, M., and Mérillon, J. M. (2009). Comparative Study of Antioxidant Properties and Total Phenolic Content of 30 Plant Extracts of Industrial Interest Using DPPH, ABTS, FRAP, SOD, and ORAC Assays. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 57(5): 1768-1774.

Escobedo-Garrido, J. S. y Jaramillo-Villanueva, J. L. (2019). Las preferencias de los consumidores por tortillas de maíz. El caso de Puebla, México. Estudios sociales. Revista de Alimentación Contemporánea y Desarrollo Regional. 29(53): e19627.

Estanislao, C., Ordaz, C., San-Martín, E., Pérez, N., Pérez, G., and Gómez, D. (2016). Cytotoxic effect and apoptotic activity of Parmentiera edulis DC. hexane extract on the breast cancer cell line MDA-MB-231. Journal of Applied Pharmaceutical Science. 6(1): 015-022.

FAO, Food and Agriculture Organization of the United Nations (2018). Biodiversidad para una agricultura sostenible. El trabajo de la FAO sobre el uso de la Biodiversidad en la Alimentación y la Agricultura. [En línea]. Disponible en: https://www.fao.org/3/CA2227ES/ca2227es.pdf. Fecha de consulta: 2 de diciembre de 2020.

García, L., Flórez, C., Flores, J. y Marrugo, Y. (2016). Elaboración y caracterización fisicoquímica de un vino joven de fruta de borojó (B patinoi Cuatrec). Ciencia, Docencia y Tecnología. 27(52): 507-519.

Hernández-Chávez, J. F., Guemes-Vera, N., Olguin-Pacheco, M., Osorio-Diaz, P., Bello-Perez, L. A., and Totosaus-Sánchez, A. (2019). Effect of lupin flour incorporation of mechanical properties of corn flour tortillas. Food Science and Technology. 39(3): 704-710.

Johns, T. (2004). Especies subutilizadas y nuevos retos para la salud global. LEISA Revista de Agroecología. 20(1): 1-37.

Juárez-Martínez, Y. Y., Villanueva-González, G., Veana-Hernández, F. y Aguilar, P. (2019). Estudio Exploratorio del contenido de nutrimentos de Parmentiera Aculeata. Revista Teczapic. 5(2): 25-28.

Lim, T. K. (2012). Parmentiera aculeata. Edible Medicinal and Non-Medicinal Plants. Dordrecht: Springer. 506-567 Pp.

López, C., González-Gallardo, C., Guerrero-Ochoa, M. J., Mariño, G., Jácome, B. y Beltrán-Sinchiguano, E. (2019). Estudio de la estabilidad de los antioxidantes del vino de flor de jamaica (Hibiscus sabdariffa L.) en el almacenamiento. LA GRANJA. Revista de Ciencias de la Vida. 29(1): 105-118.

Manayay, D. e Ibarz, A. (2010). Modelamiento de la cinética de reacciones del pardeamiento no enzimático y el comportamiento reológico, en el proceso térmico de jugos y pulpas de fruta. Scientia Agropecuaria. 1(2): 155-168.

Massieu-Trigo, Y. y Lechuga-Montenegro, J. (2002). El maíz en México: biodiversidad y cambios en el consumo. Análisis Económico. 17(36): 281-303.

Mendoza, E. y Calvo, C. (2010). Bromatología. Composición y propiedades de los alimentos. (Primera edición). México: McGraw-Hill. 318 Pp.

Miller, G. (1959). Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar. Analytical Chemistry. 31: 426-428.

Morales-Sánchez, V., Osuna-Fernández, H. R., Brechú-Franco, A., Laguna-Hernández, G. y Vargas-Solís, R. (2015). Evaluación del efecto antiurolítico del fruto de Parmentiera aculeata en rata Wistar. Botanical Sciences. 93(2): 293-298.

Muñoz, C. W., Chavez, R. W., Pabón, L. C., Rendón, M. R., Patricia-Chaparro, M. y Otálvaro-Álvarez, Á. M. (2015). Extracción de compuestos fenólicos con actividad antioxidante a partir de Champa (Campomanesia lineatifolia). Revista CENIC. Ciencias Químicas. 46: 38-46.

NOM-199-SCFI-2017 (2017). Norma Oficial Mexicana de Bebidas alcohólicas-Denominación, especificaciones fisicoquímicas, información comercial y métodos de prueba. [En línea]. Disponible en: http://diariooficial.gob.mx/nota_detalle_popup.php?codigo=5502882. Fecha de consulta: 28 de julio de 2020.

Ordoñez-Gómez, E. S., Reátegui-Díaz, D. y Villanueva-Tiburcio, J. E. (2018). Polifenoles totales y capacidad antioxidante en cáscara y hojas de doce cítricos. Scientia Agropecuaria. 9(1): 113-121.

Padulosi, S., Phrang, R. y Rosado-May, F. J. (2019). Apoyando una agricultura sensible a la nutrición, a través de especies olvidadas y subutilizadas - Marco Operacional. Roma (Italia): Bioversity International y FIDA. 42 Pp.

Pájaro-Escobar, H. A., Benedetti, J. y García-Zapateiro, L. A. (2018). Caracterización fisicoquímica y microbiológica de un vino de frutas a base de tamarindo (Tamarindus indica L.) y Carambola (Averrhoa carambola L.). Información Tecnológica. 29(5): 123-130.

Palma, J. M., Zorrilla, J. M. y Nahed, J. (2019). Integración de especies arbóreas con residuales agrícolas y agroindustriales en la generación de sistemas ganaderos resilientes. Cuban Journal of Agricultural Science. 53(1): 73-90.

Páramo, L. y Peck, L. (2006). Determinación de parámetros a nivel de laboratorio para la producción de vinos a partir de frutas tropicales producidas en Nicaragua. Nexo Revista Científica. 19(2): 101-107.

Paredes-García, I., Valencia-Gutiérrez, M. y Bolívar-Fernández, N. (2001). Estudios de caracterización poscosecha del pepino kat (Parmentiera aculeata), en XVIII Congreso Nacional de Biotecnología y Bioingeniería. Veracruz, México. [En línea]. Disponible en: https://smbb.mx/congresos%20smbb/veracruz01/TRABAJOS/AREA_XIII/CXIII-57.pdf. Fecha de consulta: 19 de julio de 2022.

Parola-Contreras, I., Guevara-González, R. G., Feregrino-Pérez, A. A., Reynoso-Camacho, R., Pérez-Ramírez, I. F., Ocampo-Velázquez, R. V., ..., and Tovar-Pérez, E. G. (2021). Phenolic compounds and antioxidant activity of methanolic extracts from leaves and flowers of chilcuague (Heliopsis longipes, Asteraceae). Botanical Sciences. 99(1): 149-160.

Peña, C. y Arango, R. (2009). Evaluación de la producción de etanol utilizando cepas recombinantes de Saccharomyces cerevisiae a partir de melaza de caña de azúcar. Dyna. 76(159): 153-161.

Pérez-Lizaur, A. B., Palacios-González B., Castro-Becerra, A. L. y Flores-Galicia I. (2014). Sistema Mexicano de Alimentos Equivalentes. (Cuarta edición). México: Editorial Ogali. 152 Pp.

Perfilova, O. V., Akishin, D. V., Vinnitskaya, V. F. Danilin, S. I., and Olikainen, O. V. (2020). Use of vegetable and fruit powder in the production technology of functional food snacks. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 548: 082071.

Raigón-Ramírez, M. D., García-Martínez, M. D., Guerrero, C. y Esteve, P. (2006). Evaluación de la calidad de manzanas ecológicas y convencionales. Actas electrónicas del VII Congreso de la SEAE y III Congreso Iberoamericano de Agroecología. Zaragoza, España: Sociedad Española de Agricultura Ecológica. 63-74 Pp.

Ramos-Ramos, M., Rodríguez-Castillejos, G., Santiago-Adame, R., Alemán-Castillo, S. E., Castillo-Ruiz, O., and Perales-Torres, A. L. (2019). Production and characterization of a snack based on maize flour and Atlantic mackerel (Scomber scombrus). CyTA-Journal of Food. 17(1): 1006-1013.

Reyad-ul-Ferdous, M., Hussain, M. I., Mukti, M., Islam, M. A., Islam, M. N., Rahman, M. P., …, and Sharif, F. (2015). Evaluation of Ex-Vivo Anti-inflammatory and total phenolic content of fruits of Parmentiera cereifera seem. American Journal of Bio Science. 3(2-1): 1-4.

Robles-Calderón, R. F., Muñoz, O. y Chirre-Flores, J. H. (2016). Estudio del consumo de azúcares reductores durante la fermentación alcohólica del mosto de uva Italia para la obtención de vino blanco. Industrial Data. 19(2): 104-110.

Rodiles-López, J. O., Arriaga-Martínez, L. P., Martínez-Flores, H. E., Zamora-Vega, R. y García-Martínez, R. M. (2019). Desarrollo de una tortilla adicionada con harinas de aguacate y nopal y su efecto en la reducción de colesterol, triglicéridos y glucosa en ratas. Biotecnia. 21(2): 71-77.

Rodríguez-Calderón, T. D. J., Chávez-Mejía, M. C., Thomé-Ortiz, H. y Miranda-Román, G. (2017). Elaboración y consumo de tortillas como patrimonio cultural de San Pedro del Rosal, México. Región y Sociedad. 29(70): 155-179.

Rudebjer, P., Meldrum, G., Padulosi, S., Hall, R. y Hermanowicz, E. (2014). Haciendo realidad la promesa de las especies olvidadas y subutilizadas. Bioversity International. 12 Pp.

Sánchez, D. V., Muschler, R., Prins, C., Solano, W. y Astorga, C. (2014). Diversidad de especies vegetales alimenticias en la microregión cacahuatique sur de el salvador: un enfoque en especies comestibles subutilizadas y conocimiento local. Agroecología. 9(1 y 2): 101-109.

Sánchez, O. J. y Cardona, C. A. (2005). Producción biotecnológica de alcohol carburante I: obtención a partir de diferentes materias primas. Interciencia. 30(11): 671-678.

Torres- Rivera, J. A. (2018). Parmentiera aculeata (Kunth) Seem. En J. M. Palma-García y C. González-Rebeles-Islas (Eds.), Recursos arbóreos y arbustivos tropicales para una ganadería bovina sustentable (pp. 87-95). México: Universidad de Colima.

Vázquez, H. J. y Dacosta, O. (2007). Fermentación alcohólica: Una opción para la producción de energía renovable a partir de desechos agrícolas. Ingeniería, Investigación y Tecnología. 8(4): 249-259.

Vicente-Flores, M., Güemes-Vera, N., Chanona-Pérez, J. J., Quintero-Lira, A., and Piloni-Martini, J. (2018). Physicochemical evaluation of parmentiera edulis fruit (cuajilote) during its postharvest storage. Book of Proceedings Latin Food. 14.

Xu, F., Xi, Z., Zhang, H., Zhang, C., and Zhang, Z. (2015). Brassinosteroids are involved in controlling sugar unloading in Vitis vinifera “Cabernet Sauvignon” berries during véraison. Plant Physiology and Biochemistry. 94: 197-208.

Published

2022-07-21

How to Cite

Castillo-Ruíz, R., Castillo-Archila, J. A., Alemán-Castillo, S. E., Castillo-Ruiz, O., & Trejo-Díaz, G. N. (2022). Alternatives for the use of cuajilote (Parmentiera edulis): an underutilized agro-industrial species. CienciaUAT, 17(1), 123-138. https://doi.org/10.29059/cienciauat.v17i1.1635

Issue

Section

Biotechnology and Agricultural Sciences