El polen es un polvillo producido por los órganos masculinos de las plantas recogido por las abejas con su boca humedeciéndolo con néctar y dándole forma de pequeños granos. La producción de polen apícola en Colombia presenta una estacionalidad con tres picos en el año: Mayo, Octubre y Diciembre. Sin embargo, la zona conocida como altiplano Cundiboyacense, tiene una producción continua durante todo el año [1]. De la producción de polen derivan sus ingresos unas 300 familias de apicultores que en total manejan unas 6000 colmenas. El apicultor puede vender en promedio a $12000/kg de polen (US$ 4.8 /kg) y al consumidor final puede llegar hasta $30000/kg de polen (US$ 12 /kg) [2].

El polen recolectado por las abejas es humedecido con miel o néctar que la abeja lleva en su boca. Con las patas delanteras sacan el polen de la boca, traspasándolo a las patas del medio y finalmente pasando el polen a las patas traseras desde donde es trasportado a las colmenas. Si el polen se recolecta de diferentes flores éste presentará distintos matices. El contenido de polen de las diferentes especies y variedades de plantas varía ampliamente y su producción depende principalmente de factores edáficos y climáticos. Las principales plantas poliníferas en Colombia son: Citharexylum fructicosum; Weimania tomentosa (Cunoniaceae), Vallea stipularis M. (Eleocarpaceae), Miconia squamosa (Melastomataceae); Galtheria sclerophyla (Ericaceae), Eucalyptus globulus L. y Myrciantes leucoxyla (Myrtaceae), Zea mays (Poaceae), Brasicca campestris (Cruciferae), Acacia decurrens W. (Mimosaceae), Hesperomeles goudiana (Rosaceae), Oreopanas floribundum (Araliaceae), Dodonea viscosa (Sapindaceae), Alnus acuminata H.B.K. (Betulaceae) y Puya sp (Bromeliaceae) [3].

El procedimiento de recolección consiste en instalar una trampa que está constituida por una placa que retiene el polen, obligando a las abejas a pasar por unos orificios circulares de 5 mm de diámetro. Las abejas, al pasar por la placa dejan caer los granos de polen a través de una malla, a un depósito recolector inferior. La periodicidad de recolección depende de la capacidad de la trampa, la humedad del polen, el clima del lugar de cosecha, tamaño y temperatura de la colmena [4].

Los cambios que puede sufrir el polen por la manipulación manual afectan su poder nutritivo y dan paso a la proliferación de bacterias y hongos que se encuentran favorecidos por la alta humedad del polen fresco, por esta razón, es necesario deshidratar el producto para incrementar su vida útil [5]. En ciertas partes del mundo el secado de polen se realiza al sol, siendo este proceso poco conveniente ya que su tiempo de exposición es largo, dando lugar a la aparición de bacterias y hongos. El secado por aire caliente es el proceso apropiado y utilizado actualmente para obtener un producto comercial debido a un menor tiempo de proceso y a las condiciones de manipulación del producto [6].

El polen puede ser comercializado tanto fresco como seco; no obstante, la comercialización en fresco requiere un proceso de conservación a baja temperatura (entre 5°C y 10°C ) para evitar su deterioro. El secado de polen, cuyo objetivo es disminuir su actividad acuosa, permite conservar el producto a temperatura ambiente facilitando su comercialización y beneficiando económicamente a los apicultores. Teniendo en cuenta lo anterior, este trabajo tiene como propósito estudiar el efecto de la temperatura de secado y el origen del producto sobre las características fisicoquímicas y nutricionales del polen seco.

Curvas de secado: Las curvas de secado se realizaron registrando la pérdida de peso de la muestra durante el tiempo de proceso mediante un sistema de adquisición de datos acoplado al secador. Los pesos obtenidos se convierten en términos de humedad residual empleando las ecuaciones (1) y (2) [8].

(1)

Donde W es el peso del sólido húmedo (kg totales de agua más sólido seco), W_s es el peso del sólido seco (kg sólido seco), y X_t es la relación entre el peso del agua y el peso del sólido seco a un determinado tiempo (kg de agua/kg de sólido seco). Posteriormente, se calcula la humedad residual por medio del contenido de humedad en equilibrio para cada valor de X_t (Ecuación 2).

(2)

Donde X* es la humedad en equilibrio (kg de agua en equilibrio/ kg de sólido seco). X es el contenido de humedad residual (kg de agua libre/kg de sólido seco) para cada valor de X_t

Medida de la actividad de agua (a_w): El equipo que mide actividad acuosa (model ms1 Set aw, Novasina AG, Suiza) se calibró mediante el uso de diluciones saturadas de sales de actividad de agua conocidas. El equipo consta de una cámara y un panel de control. Dentro de la cámara se ubica el material y se obtiene el valor de actividad de agua del producto.

Determinación de carotenos: Los carotenos del polen se extrajeron por medio de la acción de un solvente (hexano) y una columna de cromatografía con absorbentes (trifosfato de calcio y sulfato de sodio anhidro) cuyo objetivo es retener las sustancias diferentes a los carotenos [9]. La absorbancia de la muestra obtenida se determinó en un espectrofotómetro (Helios alfa, Termo Spectronic, Rochester, NY) a una longitud de onda de 450 nm, y la cantidad de caroteno se estableció de acuerdo a una curva de calibración previamente realizada.

Determinación de vitamina C: La extracción del ácido ascórbico de las muestras de polen se realizó con ácido oxálico (0.15% p/v) de acuerdo con la metodología propuesta por Bernal [9]. Se empleó el espectrofotómetro descrito anteriormente a una longitud de onda de 540 nm. La cantidad de vitamina C se determinó tomando en cuenta una curva de calibración previamente realizada.

Índice de solubilidad: La muestra de polen ( 5 g ) fue disuelta en agua destilada (100 ml), a temperatura ambiente. Cada 5 s durante 1 min se pesó la muestra [10]. Para hallar el índice de solubilidad (IS) se aplicó la Ecuación (3).

(3)

Donde es el índice de solubilidad del polen seco, es el peso de la muestra después de la inmersión en agua (g), es el peso de la muestra seca (g), es el peso de la muestra inicial antes del proceso de secado (g)

Tamaño de partícula: El tamaño de partícula se determinó en un RoTap (Model B., W.S. Tyler, Inc., Gastonia, NC) con tamices de 150 µm, 250 µm, 355 µm, 425 µm, 500 µm y 850 µm. El peso de polen en cada tamiz se midió después de un tiempo de tamizado de 10 min. [11]. El tamaño de partícula fue calculado usando la fórmula de Ensor et al. [12].

3.1 Curvas de secado
La curva de secado muestra el comportamiento de la humedad con respecto al tiempo. Las Figuras 1 y 2 muestran unas curvas de secado representativas del polen procedente de la Calera y Zipaquirá, respectivamente, a las temperaturas de proceso de 35ºC y 45ºC . La curva de secado a 35°C presenta un mayor tiempo de proceso si se compara con la de 45ºC . A pesar que las muestras no presentaron una misma humedad residual inicial, a una mayor temperatura de secado se observó un menor tiempo de proceso. El tiempo total de secado para el polen de la Calera a 35°C fue de 297 min, y a esta misma temperatura para el polen de Zipaquirá fue de 210 min. El tiempo gastado para secar el polen de la Calera a 45°C fue de 198 min y para el polen de Zipaquirá fue de 156 min.

En el proceso de secado con una temperatura de 45ºC se pierde mayor humedad llegando a contenidos entre 7 y 8%. Uno de los objetivos del secado es disminuir el contenido de humedad a valores por debajo de ± 8% o alcanzar valores de a_w por debajo de 0.6, para no permitir el crecimiento de bacterias y hongos y retrasar lo más posible el desarrollo de ácaros e insectos en el producto [6].

El porcentaje de proteína de polen para ambas zonas y para los diferentes tratamientos no tiene diferencias significativas. El porcentaje de proteína del polen estudiado se encuentra cercano al 28%. Rogala y Symas [15] reportaron un porcentaje de proteína de 27% para el polen de Polonia, cifra cercana al valor obtenido en este trabajo. Por otro lado, Almeida-Muradian et al. [16] reportaron un valor de 21% de proteína (base seca) para polen seco de la región del sur de Brasil, y Salamanca-Grosso et al. [3] determinaron un valor de 17% de proteína para polen seco del departamento de Boyacá, Colombia.

El porcentaje de grasa (base seca) aumenta levemente a medida que aumenta la temperatura de secado. Los lípidos del polen están constituidos por lípidos citoplásmicos internos y lípidos externos de una capa adhesiva que cubre el grano de polen. Sin embargo, el contenido de lípidos que reporta la mayor parte de la literatura se refiere principalmente al contenido graso de la cubierta externa del polen y puede constituir solo una pequeña fracción de la grasa total del material [17]. La determinación del contenido graso por el método de extracción con éter de petróleo, empleado en este trabajo, puede extraer alrededor de un 27% del total de lípidos, pero si la pared del polen se fractura o se quiebra más fácilmente por efecto de un proceso, como el secado, el valor reportado podría ser mayor [18]. La estimación del contenido graso total del polen apícola requiere análisis y métodos mucho más estrictos para realizar la completa extracción de los lípidos con solventes.

El polen seco de la Calera tuvo un porcentaje de grasa entre 4 y 5%, valores cercanos a los reportados en un estudio realizado para polen fresco, polen almacenado en las colmenas y reunido por las abejas con un porcentaje de 4.8% [17]. Almeida-Muradian et al. [16] reportaron un valor de 7% de grasa (base seca) para polen seco de la región del sur de Brasil. Por otro lado, el polen seco de Zipaquirá presentó porcentajes de grasa entre 1.1 y 2.2%, siendo similar al reportado por Salamanca-Grosso et al. [3] para polen seco de Boyacá con un valor cercano al 2.5% de grasa. El contenido de grasa del polen de la Calera fue mayor que el reportado para el polen de Zipaquirá.

Los datos obtenidos del contenido de cenizas indican que no hay una diferencia significativa entre los procesos a los que se sometió el polen, es decir que la temperatura no influye directamente en el porcentaje de cenizas. El polen de Zipaquirá obtuvo el mayor porcentaje de cenizas para los tres tratamientos comparado con el polen de la Calera. Todos los resultados del contenido de ceniza son menores a los encontrados por Human y Nicolson [17], los cuales se encuentran entre 3.6% y 4.5%.

El contenido de cenizas del polen de la Calera ( 2.1 a 2.89%) es similar a los reportados por Almeida-Muradian et al. [16] y Salamanca-Grosso et al. [3], los cuales están en un rango de 2.2 a 2.7%.

No se detectó fibra en el polen de Zipaquirá y el porcentaje de fibra del polen de la Calera no se afectó significativamente por la temperatura de secado. El porcentaje de fibra (0.4%) obtenido en los resultados de este trabajo es bajo comparado con los valores reportados por Rogala y Symas [15] y Salamanca-Grosso et al. [3], que corresponden a 2.59% y 5.4%, respectivamente.