Development of hydrogel-type jam with chia (Salvia Hispanica L.) mucilage, blueberry (Vaccinium Corymbosum), and cushuro (Nostoc Sphaericum)

Abstract

In Peru, overweight and obesity affect 20–38% of adults, increasing the risk of NCDs (type 2 diabetes, heart diseases, and others) that emphasize the need for healthy foods. Chia (Salvia hispanica L.) seeds contain high amounts of polyunsaturated fatty acid essentials (omega-3) (17–23%), antioxidants, proteins, and minerals that prevent NCDs. Chia grows in the regions of Arequipa and Puno–Peru, with 4098 tn of production in 2023. Chia mucilage is a soluble fiber with a high water holding capacity that possesses the techno-functional properties that would improve the properties of gelification and emulsification of foods: jams, ice cream, yogurt, and others. Peru holds the N◦1 position in the ranking of blueberry (Vaccinium corymbosum) exporters. This berry contains antioxidants and flavonoids. Cushuro (Nostoc sphaericum) is a gelatinous spherical blue-green alga; it grows over 3000 masl on the Peruvian highland, and it contains good protein and polysaccharide contents. The work aimed to develop a hydrogel-type jam with chia mucilage (0.05–1.00%), blueberries (36–40%), and fresh cushuro (54–60%), compared with a control sample containing pectin and sugar. The characterization of the hydrogel-type jam was moisture (79.53 ± 1.51%), ash (0.20 ± 0.01%), protein (1.02 ± 0.28%), total carbohydrates (19.05 ± 1.76%), fat (0.21 ± 0.03%), antioxidants (318.56 ± 61.5 μm Trolox/g), and phenolic content (2.43 ± 0.93 mg GAE/g). Then, after 30 days of storage, the ◦Brix (9.9 ± 0.3), viscosity (3921.62 ± 1373.19) and pH (3.18 ± 0.02) values of the hydrogel type-jam complied with the Peruvian applicable legislation (NTP 203.047) and health law (No. 30021). The hydrogel’s functional properties could help reduce the percentage of NCD, promoting the food industry with healthy products.

En Perú, el sobrepeso y la obesidad afectan entre el 20 % y el 38 % de la población adulta, incrementando el riesgo de desarrollar enfermedades crónicas no transmisibles (ECNT), como diabetes tipo 2, enfermedades cardiovasculares, entre otras, lo que enfatiza la necesidad de promover el consumo de alimentos saludables. La chía (Salvia hispanica L.) es un cultivo que destaca por su alto contenido de ácidos grasos poliinsaturados esenciales (omega-3, 17–23 %), antioxidantes, proteínas y minerales, componentes que contribuyen a la prevención de ECNT. Este cultivo se produce en las regiones de Arequipa y Puno, alcanzando una producción de 4098Tn en el año 2023. El mucílago de chía, una fibra soluble con alta capacidad de retención de agua, posee propiedades tecno-funcionales que mejoran las características de gelificación y emulsificación en alimentos como mermeladas, helados, yogures, entre otros. Perú ocupa el primer lugar en el ranking mundial de exportación de arándanos (Vaccinium corymbosum), fruta reconocida por su contenido de antioxidantes y flavonoides. Por otro lado, el cushuro (Nostoc sphaericum), un alga gelatinosa de color verde azulado, crece en zonas altoandinas del Perú por encima de los 3000 msnm y se caracteriza por su alto contenido de proteínas y polisacáridos. El presente trabajo tuvo como objetivo desarrollar un hidrogel tipo mermelada utilizando mucílago de chía (0.05–1.00 %), arándanos (36–40 %) y cushuro fresco (54–60 %), comparándola con una muestra control que contenía pectina y azúcar. La caracterización de la mermelada tipo hidrogel mostró los siguientes valores: humedad (79.53 ± 1.51 %), cenizas (0.20 ± 0.01 %), proteínas (1.02 ± 0.28 %), carbohidratos totales (19.05 ± 1.76 %), grasas (0.21 ± 0.03 %), antioxidantes (318.56 ± 61.5 μm Trolox/g) y contenido fenólico (2.43 ± 0.93 mg EAG/g). Tras 30 días de almacenamiento, los valores de °Brix (9.9 ± 0.3), viscosidad (3921.62 ± 1373.19) y pH (3.18 ± 0.02) cumplieron con la normativa peruana aplicable (NTP 203.047) y la ley de promoción de la alimentación saludable (Ley N° 30021). Las propiedades funcionales de este hidrogel podrían contribuir a reducir la prevalencia de ECNT, promoviendo la industria alimentaria con productos saludables.