ARTÍCULO CIENTÍFICO ORIGINAL

 

Efecto de las características agronómicas y el secado en el contenido de Esteviósido de la Estevia (Stevia Rebaudiana Bert.) en la provincia de Caranavi

 

Effect of agronomic characteristics and drying on the Stevioside content of stevia (Stevia Rebaudiana Bert.) in the province of Caranavi

 

 

Milena A. Gutierrez Casas¹*
¹Universidad Mayor de San Andrés, Facultad de Agronomía.
¹Héroes del Acre N°1850, La Paz, Bolivia.
^*E-mail: cmilenium666mev@gmail.com
Recibido: 07/09/2019 Aceptado: 10/11/2019

 

 

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RESUMEN

El producto de la estevia (Stevia rebaudiana Bert.) posee un alto potencial para consumo, como edulcorante sustituto del azúcar granulado se evaluó el efecto de las características agronómicas y secado a sol, sombra y estufa en el contenido de esteviósido en la Provincia de Caranavi La Paz, Bolivia.

Se identificó las características de mayor variabilidad en la fase inicio de floración con peso hoja/planta con 23.68 g, peso/planta con 27.87 g, número de hojas/planta con 161.54 hojas, área foliar/planta de 12.11 cm²; y 11.63 g peso hoja/ planta, 14.17 g peso/planta, 100.24 número de hojas/planta, 9.32 cm² área foliar/planta en la segunda y primera cosecha.

La segunda cosecha presento mayor rendimiento peso/planta y peso hoja/planta por hectárea de 2787 kg y 2368 kg con relación a la primera cosecha con 1417 kg y 1163kg. Por tanto, existe un efecto marcado del rendimiento en la cosecha.

Para el secado a un peso fresco/planta promedio de 11.83 y 23.68 g con una humedad inicial del 100 % dio como resultado un mayor peso seco/planta promedio de 3.83 g primera y 9.82 g segunda cosecha respectivamente para el secado en sombra (24 horas) con humedad final de 11.48 y 13.25 %.

Se determinó para el secado en sombra el mayor contenido de 7.67 y 10.09 %, con materia seca de 32.08 y 41.78 % para la primera y segunda cosecha, que demuestran la relación de las características agronómicas y el secado en la presencia de mayor o menor concentración de esteviósido.

Palabras clave: Contenido de esteviósido (%) de diferentes tipos de secado (sol, sombra y estufa).

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ABSTRACT

The product of stevia (Stevia rebaudiana Bert.) has a high potential for consumption, as a substitute sweetener for gra-nulated sugar the effect of agronomic and drying characteristics to sun, shade and stove on the steviside content in the Province was evaluated La Paz, Bolivia.

The characteristics of greater variability in the beginning phase of flowering were identified with leaf/plant weight with 23.68 g, weight/plant with 27.87 g, number of leaves/plant with 161.54 leaves, foliar/plant area of 12.11 cm²; and 11.63 g leaf/ plant weight, 14.17 g weight/plant, 100.24 number of leaves/plant, 9.32 cm² leaf area/plant in the second and first harvest.

The second harvest had higher yield weight/plant and leaf/plant weight per hectare of 2787 kg and 2368 kg relative to the first harvest with 1417 kg and 1163 kg. Therefore, there is a marked effect of yield on the harvest.

For drying at a fresh weight/average plant of 11.83 and 23.68 g with an initial humidity of 100% resulted in a higher dry weight/average plant of 3.83 g first and 9.82 g second harvest respectively for shaded drying (24 hours) with final humidity of 11.48 and 13.25 %.

The highest content of 7.67 and 10.09 % was determined for drying in the shade, with dry matter of 32.08 and 41.78 % for the first and second harvests, demonstrating the ratio of agronomic characteristics and drying in the presence of higher or lesser concentration of steviatos gone.

Keywords: Steridoside content (%) different types of drying (sun, shade and stove).

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1. INTRODUCCIÓN

1.1. Contexto

El cultivo de la estevia (Stevia rebaudiana Bert.), se ha extendido en países mayor productores como: Paraguay, Brasil, y en forma intensiva en Japón, Singapur, Taiwán, Corea del Sur, China, Indonesia, Filipinas; concentrando el 95 % de la producción mundial en el Continente Asiático. Y países mayores consumidores como: Japón, Alemania, Estados Unidos de América y Brasil. Actualmente es aceptado por el F.D.A. (Food and Drug Administration, Administración de Drogas y Alimentos) de los Estados Unidos de América. y la firma europea Royal Pharmaceutical Society de Gran Bretaña como suplemento dietético.

La estevia es un edulcorante natural, 300 veces más dulce que la sacarosa, dietético, a calórico. Estable frente a otros azúcares dietéticos sintéticos, como la sacarosa, sorbitol, aspartame, ciclamato, prohibidos en muchos países por ser altamente cancerígenos.

1.2. Problemática

Actualmente, en Bolivia el producto de la estevia es desconocido (uso y aplicación), pero existen cultivos a nivel familiar en regiones del Chapare (Cochabamba), Yapacaní (Santa Cruz), Yungas (La Paz). En los Yungas, el agricultor centraliza su economía en cultivos tradicionales como el café, que por efecto de factores climáticos adversos (presencia de heladas) en el periodo agrícola actual, disminuye notablemente la producción y los precios.

Por esta razón, el cultivo y producto de la estevia es una posible alternativa que sustituya al azúcar granulado. Sin embargo, hasta el presente pocos estudios han demostrado este beneficio de manera irrefutable.

Según Bertonha citado por Pinaya (1996), observa que una diversidad fenotípica en la población, produce grandes diferencias del contenido de esteviósido entre las distintas plantas. De acuerdo a trabajos anteriores se establece que es conveniente la reproducción asexual, a partir de plantas seleccionadas.

Experimentos en Japón revelan que factores como ser: ambiéntales, manejo del cultivo, post cosecha y características morfofisiológicas del cultivo, puede tener influencia en el mantenimiento de su componente principal esteviósido (Sumida, 1997).

La complejidad de relación entre los factores mencionados anteriormente con el componente esteviósido, se trató desde un enfoque correlacional (el grado de relación que existe entre los factores), seleccionando las características morfofisiológicas y el manejo post cosecha, para finalizar con la lectura de esteviósido del producto. 1.3. La necesidad del estudio

En Bolivia existen parcelas de estevia a escala familiar, con alta diversidad genética (heterogeneidad en la población) y bajo porcentaje de germinación, las cuales pueden influir en la selección, reproducción y el contenido alimenticio. Para la reproducción a partir de individuos sobresalientes necesita características importantes para los factores de selección como es: Condición morfofisio-lógica y factor de juvenilidad (edad de la planta).

El propósito de la selección es mejorar, no creando variabilidad genética (caracteres de generación en generación) en la población es importante la elección de individuos de acuerdo a las características morfofisiológicas y como se reproducen.

Las características morfofisiológicas, son estudiadas e identificadas a través de parámetros como las características agronómicas y su relación con el contenido de esteviósido para establecer los patrones morfológicos de los individuos para realizar la selección y luego su propagación.

El manejo post cosecha, tiene influencia en la conservación de los componentes físico-químico del producto (hoja seca), es necesario conocer las condiciones de secado óptimo, existe referencias de diferentes experiencias en secado para otros países los cuales se pretenden replicar adecuándolos a las condiciones de nuestro campo de estudio en la Provincia de Caranavi, para el producto, manteniendo su componente principal (esteviósido).

Las hojas de estevia y el esteviósido tienen un alto costo en el mercado internacional, por lo que la propuesta de este trabajo es de información para un mejor manejo y mejoramiento del cultivo y a la vez una alternativa para los ingresos del agricultor.

Se obtuvo, resultados que influye de manera directa en el contenido de esteviósido más óptimo, en función de los parámetros de estudio (características agronómicas y secado). Todo lo anteriormente mencionado, no ha sido evaluado y validado para la región.

1.4. Pregunta de investigación

¿Cuáles son los parámetros que influyen en el porcentaje de contenido de esteviósido que no fueron validados en la Provincia Caranavi?

1.5. Objetivos

•     Realizar la descripción de las características agronómicas y secado.

•    Establecer la relación de las características agronómicas con el contenido de esteviósido.

•    Evaluar el efecto de tres métodos de secado sobre el contenido de esteviósido y materia seca.

 

2. METODOLOGÍA

Se realizó evaluación descriptiva (Análisis estadístico descriptivo) de las características agronómica de la primera y evaluación experimental (Diseño completamente al azar) para los métodos de secados (Sol, sombra y estufa) con la cuantificación de esteviósido por espectrofoto-metría de la primera y segunda cosecha.

Para la ejecución del trabajo de campo, investigación y laboratorio se siguieron las siguientes etapas que se muestra en la Figuras 1 y 2:

FIGURA 1. Flujograma de investigación del efecto de las características agronómicas y secado en el contenido de esteviósido

FIGURA 2. Cuantificación de esteviósido por espectrofotometría.

2.1. Evaluación de las características agronómicas y secado

Este trabajo de investigación se realizó en parcela de cultivo establecido en la etapa de floración (aparición de botones florales), Fotografía 1 y 2.

FOTOGRAFÍA1. Parcela experimental primera cosecha

FOTOGRAFÍA 2. Parcela experimental segunda cosecha

2.1.1. Análisis estadístico

Análisis estadístico descriptivo (Para las características agronómicas)

Los parámetros estadísticos de tendencia central y de dispersión se determinaron para hallar la descripción distribución y grado de dispersión o variabilidad existente en el grupo de la colección de valores de las variables cuantitativas (Steel y Torrie 1996). Descripción de las variables de respuesta

Altura de planta (Apl): Se tomó la medición en cm de las 200 muestras al azar para la primera y segunda cosecha, en la fase (aparición de botón floral) desde la base hasta el ápice, utilizando para tal propósito una regla graduada.

Número de ramas/planta (Nra): Se realizó un cuenteo de número de ramas en cada planta (muestra al azar) para la primera como segunda cosecha.

Diámetro de tallo/planta (Dta): Este dato se registró en mm, considerando el promedio de 3 mediciones por planta con la ayuda con la ayuda de un calibrador (ver-nier) en el tercio medio inferior de la planta (muestra al azar) en la primera y segunda cosecha.

Número de hojas/planta (Nho): Para la determinación de esta variable se hizo un conteo por planta (muestra al azar) para ambas cosechas.

Área foliar/planta (Afo): Se tomaron medidas del ancho y largo de las hojas de la parte apical, media y basal de cada planta (muestra al azar) luego se clasificaron por tamaños para la primera y segunda cosecha de cada una de estas se tomaron 10 hojas las cuales se calcaron sobre papel milimetrado determinando así la fórmula de área foliar en cm² para las demás.

Peso/planta a la cosecha (Ppl): Este dato fue registrado en g por planta (muestra al azar), al momento de la cosecha con la ayuda de una balanza de precisión para la primera y segunda cosecha de hoja en verde.

Peso hoja/planta a la cosecha (Pho): Esta variable se determinó por extracción de hojas de cada planta (muestra al azar), se utilizó las mismas plantas de la determinación de las anteriores variables de respuesta, para la primera y segunda cosecha.

Peso rama/planta a la cosecha (Pra): Luego que se tuvo datos de peso planta a la cosecha y peso de las hojas a la cosecha, por diferencia se encontró el peso de las ramas a la cosecha, registrándose en g.

Rendimiento promedio peso/planta a la cosecha: La medición de esta variable (kg/ha) se determinó en función a la variable peso fresco/planta.

Rendimiento promedio peso hoja/planta a la cosecha: De la misma manera la medición de esta variable (kg/ ha) se determinó en función al peso hoja fresca/planta.

2.2. Método de secado

Luego de la cosecha, las muestras fueron sometidas a los diferentes métodos de secado que se seleccionaron de acuerdo a técnicas internacionales mencionados en el texto, tomando en cuenta los siguientes parámetros de referencia Cuadro 6:

CUADRO 6. Referencias de las técnicas de secado

FUENTE: Fundación Bolivia Exporta (1994), Sumida (1997), Rodríguez (1999).

2.2.1. Diseño experimental

El diseño experimental utilizado en el presente estudio fue de Completamente al Azar (Calzada, 1980), para la evaluación de los diferentes métodos de secado que se aplicaron a los grupos primera y segunda cosecha:

2.2.2. Variables de respuesta

Determinación del peso en seco de las hojas / planta.

Esta variable se determinó, mediante la pérdida en peso en función al método de secado (a sol, en sombra y estufa), humedad y tiempo de secado

Determinación de la humedad. (Método de desecación) Se determinó mediante el método pérdida de peso de las hojas debido a la evaporación de agua de acuerdo a los métodos de secado. Para calcular la humedad se uso la siguiente fórmula:

DONDE:

Po= Peso del cristalizador

Pi= Peso del cristalizador + muestra fresca

Pf= Peso del cristalizador + muestra seca

Determinación de la materia seca.

La materia seca fue medida en términos de porcentaje (%) dependiendo del tratamiento aplicado, bajo determinado tiempo de secado y la cantidad de perdida de humedad (contenido de humedad, base seca).

DONDE:

%MS= Porcentaje de materia seca

Ps= Peso seco/planta (g)

Pf= Peso fresco/planta (g)

 

3. RESULTADOS

a) Basándonos en los coeficientes de variación de los parámetros (características agronómicas) como: Peso/planta, peso hoja/planta a la cosecha, área foliar/planta y número de hojas/planta de mayor porcentaje (primera y segunda cosecha), la presión de selección (número de individuos seleccionados/numéro total de individuos) determina, que a menor porcentaje mayor será la presión de selección y a mayor porcentaje menor será la presión de selección.

TABLA 1. Parámetros estadísticos de tendencia central y de dispersión para 8 variables cuantitativas (primera cosecha)

FUENTE: Elaboración propia.
NOTA. * Significante, ** Altamente significativo
Desvió estándar (SD) y Coeficiente de variación (CV)

TABLA 2. Parámetros estadísticos de tendencia central y dispersión para 8 variables cuantitativas (segunda cosecha)

FUENTE: Elaboración propia. NOTA. * Significante ** Altamente significativo Desvió estándar (SD) y Coeficiente de variación (CV) b) Por otra parte, el contenido de esteviósido de los tratamientos (Secado en estufa) y (Secado a sol), presentan diferencias significativas. Las medias de los tratamientos (Secado en sombra) y (Secado a sol) también presentan diferencias significativas.

TABLA 3. Concentración de esteviósido (primera cosecha).

FUENTE: Elaboración propia.
NOTA. Absorbancia' = Lectura por espectrofotómetro a 625 nm (nanómetro), \C\ = Concentración mg/ml

TABLA 4. Concentración de esteviósido (primera cosecha).

FUENTE: Elaboración propia.
NOTA. Absorbancid = Lectura por espectrofotómetro a 625 nm (nanómetro), \C\ = Concentración mg/ml

 

4. DISCUSIÓN

Características Agronómicas.

Se ha identificado, características morfológicas a través de los parámetros en estudio con una mayor presión de selección y heredabilidad (condición morfofisiológica del individuo seleccionado) para la primera generación de esta zona (Provincia Caranavi), pero esta puede variar para la siguiente generación y esto se explica a través de los ciclos de selección incluyendo la población original.

Si para la siguiente generación se sigue observando mayor variación en la heredabilidad, en este mismo cultivo habrá mejor respuesta genética, esto se interpretará a través de parámetros estadísticos descriptivos o de la relación con otros cambios en el ambiente y el esteviósido.

Métodos de Secado.

Se puede observar también que existe una gran influencia de los diferentes secados sobre el componente químico (Esteviósido). De acuerdo a las recomendaciones de secado en sol por (Candeira et al, 2002), sombra (Rodríguez, 1989), y estufa (Sumida, 1997), llega a destacarse el método de secado en sombra que presenta un alto contenido de esteviósido.

Esto concuerda con (Abucci, 1990) quien observó que el secado en sombra es el proceso que evita la perdida de las sustancias activas de los productos sean (Hoja, flor, fruto, semilla). Por otro lado, determina que cuando se seca a la sombra el producto conserva su color natural como sus componentes, así permite obtener un producto de alta calidad.

Es necesario evitar el secado a pleno sol, dado que las substancias activas se reducen o alteran por efecto de los rayos solares, así las plantas pierden un quinto y una tercera parte de sus componentes (Fujita, 1997).

Es importante mencionar que desde el punto de vista técnico el manejo post cosecha (secado), puede influir en el mantenimiento de aspectos como componentes (contenido de esteviósido) del producto de la estevia (hoja) y la proliferación de microorganismos.

 

5. CONCLUSIONES

Se identificó las características de mayor variabilidad: peso hoja/planta con 23.68 g, peso/planta con 27.87 g, número de hojas/planta con 161.54 hojas, área foliar/ planta de 12.11 cm²; y 11.63 g peso hoja/planta, 14.17 g peso/planta, 100.24 número de hojas/planta, 9.32 cm² área foliar/planta en la segunda y primera cosecha.

La segunda cosecha presento mayor rendimiento peso/ planta y peso hoja/planta por hectárea de 2787 y 2368 kg en relación a la primera cosecha con 1417 y 1163 kg.

A un peso fresco/planta de 11.83 y 23.68 g., dio como resultado mayor peso seco/planta de 3.83 y 9.82 g primera, segunda cosecha respectivamente para el secado en sombra (24 horas) con humedad final de 11.48 y 13.25 %.

El secado en sombra tiene un contenido de 7.67 y 10.09 % para la primera y segunda cosecha, demostrando la relación de las características agronómicas y secado en la presencia de concentración de esteviósido.

 

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