https://orcid.org/0000-0002-7546-5211

Vol. 1, No.2, PP.18-28

RELACIÓN ENTRE EL CONTENIDO DE ÁCIDO

ASCÓRBICO LAS CARACTERÍSTICAS

Y

ORGANOLÉPTICAS DEL JUGO DE NARANJA DULCE:

UN ESTUDIO CUANTITATIVO

RELATIONSHIP BETWEEN ASCORBIC ACID CONTENT

AND THE ORGANOLEPTIC CHARACTERISTICS OF

SWEET ORANGE JUICE: A QUANTITATIVE STUDY

Julio Palmay¹

Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Agraria del Ecuador, Guayaquil-Ecuador

jpalmay@uagraria.edu.ec

18

Fecha de recepción: 14-08-2023

Fecha de aceptación: 25-08-2023

Fecha de publicación: 15-09-2023

RESUMEN

El acido ascórbico (vitamina C) y su forma oxidada, el dehidroascórbico, son

compuestos inestables que son esenciales para la salud humana. La vitamina C se oxida

rápidamente, un proceso que se acelera con el aire y el calor. Aunque en el cuerpo

humano esta conversión es reversible, permitiendo mantener su actividad vitamínica, el

oxígeno también genera radicales libres que pueden causar daño celular, conocido como

estrés oxidativo. Este fenómeno es regulado por antioxidantes tanto endógenos como

exógenos, siendo la vitamina C un antioxidante clave que no puede ser sintetizado por

los humanos y se encuentra en frutas como los cítricos. La investigación sobre cómo la

vitamina C afecta las propiedades sensoriales del jugo de naranja es importante para la

salud y la calidad del producto. Un análisis sensorial reveló que la oxidación de la

vitamina C afecta negativamente el sabor, aroma y color del jugo, mientras que la

cuantificación mostró una disminución en la concentración de vitamina C con el tiempo.

Se utilizó ANOVA para analizar los datos, confirmando diferencias significativas en las

características del jugo a lo largo del almacenamiento. Estos hallazgos son cruciales

para optimizar la producción y almacenamiento del jugo de naranja, asegurando su

calidad y aceptación por parte del consumidor.

Palabras clave

Vitamina C, acido ascórbico, pruebas organolépticas, naranja

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ABSTRACT

Ascorbic acid (vitamin C) and its oxidized form, dehydroascorbic acid, are unstable

compounds that are essential for human health. Vitamin C is rapidly oxidized, a process

that is accelerated by air and heat, although in the human body This conversion is

reversible, allowing it to maintain its vitamin activity. However, oxygen also generates

free radicals that can cause cellular damage, known as oxidative stress. This

phenomenon is regulated by both endogenous and exogenous antioxidants, with vitamin

C being a key antioxidant that cannot be synthesized by humans and is found in fruits

such as citrus, research into how vitamin C affects the sensory properties of orange juice

is important for the health and quality of the product, a sensory analysis revealed that

the oxidation of Vitamin C negatively affects the flavor, aroma and color of the juice,

while quantification showed a decrease in vitamin C concentration over time, ANOVA

was used to analyze the data, confirming significant differences in juice characteristics

over time. storage, these findings are crucial to optimize the production and storage of

orange juice, ensuring its quality and consumer acceptance.

Keywords

Vitamin C, ascorbic acid, organoleptic tests, orange

19

INTRODUCCIÓN

El ácido ascórbico (vitamina C) y el dehidroascórbico son compuestos inestables que

juegan un papel crucial en el mantenimiento de la salud humana. El ácido ascórbico se

oxida rápidamente a dehidroascórbico, un proceso acelerado por el aire y el calor. En el

cuerpo humano, esta conversión es reversible y mantiene la actividad vitamínica, aunque

con menor estabilidad. Esta característica permite diferenciar los procesos metabólicos

celulares de las combustiones al aire libre, ya que los procesos metabólicos son

catalizados por enzimas y ocurren lentamente en varias etapas (1).

El oxígeno, como agente oxidante, es esencial para la producción de energía, pero

también genera productos intermedios reactivos o radicales libres que pueden

dañar moléculas biológicas como proteínas, lípidos y ácidos nucleicos. Este fenómeno,

conocido como estrés oxidativo, produce especies reactivas de oxígeno, incluyendo

radicales libres, que en condiciones fisiológicas están reguladas por antioxidantes

endógenos. Un ejemplo de la función benéfica de estas especies es el efecto inmune de

los neutrófilos, relacionado con la actividad de la enzima mieloperoxidasa.

Las fuentes exógenas de especies reactivas de oxígeno incluyen diversas sustancias

xenobióticas, como productos químicos. Se conocen 4 millones de estas sustancias, con

63 mil de uso común y 11 mil que pueden ser ingeridas como fármacos o aditivos en

alimentos (2). También existen 50 mil elementos contaminantes ambientales, como las

sustancias químicas del humo del cigarrillo, que incluyen compuestos radioactivos como

el polonio 210, asociado al cáncer de pulmón. Fumar un paquete y medio al día durante

un año expone al fumador a una radiación equivalente a 300 radiografías de tórax,

superando las recomendaciones de la Comisión Internacional de Protección Radiológica.

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La respuesta al estrés oxidativo incluye antioxidantes endógenos como el glutatión, el

superóxido dismutasa y la catalasa, y antioxidantes exógenos de la dieta, como los

compuestos fenólicos, flavonoides, carotenoides y vitaminas C, D y E. La vitamina C,

un antioxidante hidrosoluble, se encuentra en abundancia en cítricos y otras frutas, y es

esencial porque los seres humanos no pueden sintetizarla (3). La vitamina E, un

antioxidante liposoluble, protege los ácidos grasos poliinsaturados y proteínas de la

oxidación, siendo importante en la prevención de enfermedades relacionadas con

procesos oxidativos. En términos de nutrición, la vitamina C es fundamental debido a su

capacidad antioxidante y su rol en la síntesis de colágeno y absorción de hierro. La

investigación sobre la incidencia de la vitamina C en las características organolépticas

del jugo de naranja dulce es crucial por su impacto en la salud, la nutrición, la calidad

del producto y las preferencias del consumidor (4).

Dado que el jugo de naranja es una fuente rica de vitamina C, es importante entender

cómo esta vitamina afecta las propiedades sensoriales del jugo, como el sabor, aroma,

color y textura, que son determinantes clave para la aceptación del producto. La

vitamina C puede actuar como conservante natural, manteniendo el color y el sabor

fresco del jugo de naranja.

Sin embargo, su oxidación puede alterar el sabor y aroma, afectando la experiencia

sensorial del consumidor (5). La tendencia creciente hacia el consumo de alimentos y

bebidas naturales y saludables subraya la importancia de esta investigación. Al

comprender la relación entre la vitamina C y las características organolépticas del jugo de

naranja dulce, los productores pueden optimizar sus productos para satisfacer las

demandas del consumidor, mejorando la satisfacción y potencialmente aumentando las

ventas.

20

Desde una perspectiva científica y tecnológica, esta investigación puede proporcionar

conocimientos valiosos para la industria alimentaria, ayudando a desarrollar nuevas

técnicas de procesamiento y almacenamiento que mantengan altos niveles de vitamina C

sin comprometer las características sensoriales del jugo (6). Esto es crucial para

garantizar productos saludables, sabrosos y de alta calidad para los consumidores, y

para responder a la demanda de alimentos nutritivos y agradables.

Por lo tanto, la presente investigación tiene como objetivo evaluar la relación entre el

contenido de vitamina C y las características organolépticas del jugo de naranja dulce

durante su almacenamiento, y analizar el impacto de la oxidación en dichas propiedades.

MATERIALES Y MÉTODOS

La determinación de la concentración de vitamina C en diferentes muestras es un

análisis importante en diversos campos, como la industria alimentaria, farmacéutica y

de suplementos nutricionales. Existen varios métodos analíticos para cuantificar la

vitamina C, siendo uno de los más utilizados el método de titulación con 2,6-

diclorofenolindofenol (DCPIP) (7). El principio de este método se basa en la reacción

redox entre el ácido ascórbico (vitamina C) y el DCPIP. El DCPIP es un compuesto de

color azul que, al reaccionar con el ácido ascórbico, se reduce a una forma incolora. Al

titular la muestra con DCPIP, el punto final de la titulación se alcanza cuando se

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produce el cambio de color de incoloro a azul, indicando que todo el ácido ascórbico ha

sido oxidado (8). Para llevar a cabo la cuantificación, en primer lugar, se prepara una

solución estándar de ácido ascórbico de concentración conocida. Luego, se toma

una alícuota de la muestra a analizar y se diluye si es necesario. A continuación, se titula

tanto la solución estándar como la muestra diluida con DCPIP hasta el punto final,

registrando los volúmenes de DCPIP consumidos (9).

Utilizando la siguiente fórmula, se calcula la concentración de vitamina C en la muestra:

Donde: Vitamina C =



V_DCPIP,muestra es el volumen de DCPIP consumido en la titulación de la

muestra.

C_ácido ascórbico,estándar es la concentración de la solución estándar de

ácido ascórbico.

21

V_ácido ascórbico,muestra es el volumen de muestra utilizado.

Este método permite cuantificar la vitamina C de manera sencilla y precisa. Es

ampliamente utilizado en laboratorios de control de calidad, investigación y desarrollo,

tanto en la industria como en instituciones académicas (10). Es importante tener en

cuenta que, previo a la titulación, se deben realizar etapas de preparación de la muestra,

como extracción, filtración y dilución, dependiendo de la matriz y la complejidad de la

muestra. Además, se deben seguir las buenas prácticas de laboratorio y contar con

equipos calibrados y personal capacitado para garantizar resultados confiables (11).

A. Cuantificación de la vitamina C

Los niveles de ácido ascórbico, dehidroascórbico y vitamina C se midieron el mismo

día del despulpado utilizando la técnica HPLC. Se inyectaron 20 µL de muestra o

estándar en una columna de acero inoxidable RP-18, Licrhosorb, 5 µm, operada a

temperatura ambiente. La fase móvil consistió en KH2PO4 0,2 M ajustado a pH 2,4 con

H3PO4, a un flujo de 0,5 mL/min. Se empleó un detector UV-vis a 254 nm y 30 ºC. La

curva de calibración se construyó con ácido ascórbico en concentraciones de 10 a 50

mg/L, utilizando 1 mg/mL de DTT (12). Para extraer la vitamina C de las frutas naranjo

dulce y manzana, se pesaron 2,0 g de puré y se mezclaron con 8,0 mL de agua grado

HPLC, agitando magnéticamente durante 5 minutos. Los extractos se centrifugaron a

1.493 x g durante 15 minutos a 4 ºC y el sobrenadante se filtró con un filtro Millipore de

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0,45 µm. Para cuantificar el ácido ascórbico, el extracto diluido con agua grado HPLC

se inyectó en el HPLC, asegurando que la lectura estuviera dentro de la curva de

calibración. Para cuantificar la vitamina C (ácido ascórbico + ácido dehidroascórbico),

se tomó mL del extracto diluido, se añadió 1 mg de DTT y se dejó reaccionar en la

oscuridad durante horas antes de inyectarlo en el HPLC. El ácido dehidroascórbico se

calculó restando el contenido de ácido ascórbico del total de vitamina C (13).

B. Determinación del estado de madurez de la naranja para valoración sensorial.

Para este propósito, se utilizó el naranjo dulce siguiendo el CODEX STAN 245-2004, la

cual clasifica objetivamente la materia prima según su criterio de madurez por su

coloración y contenido mínimo de zumo (14). Esta norma define los estados de madurez

en dos categorías I y II, permitiendo evaluar cómo el estado de madurez influye en el

contenido de compuestos bioactivos. Se trabajó específicamente con ambas categorías,

ya que este representa un estado intermedio, adecuado para la elaboración de productos

industriales a partir de este fruto. No se utilizaron frutos inmaduros no desarrollan las

características sensoriales deseables para el consumidor, ni frutos sobre-maduros

porque no soportan el tratamiento térmico necesario para la pasteurización de la conserva

(15).

22

RESULTADOS

Análisis sensorial del jugo de naranja

El análisis sensorial del jugo de naranja se realizó para evaluar cómo la oxidación de la

vitamina C afecta las características organolépticas del producto. Para ello, se llevaron a

cabo diversas pruebas de cata con un panel de jueces entrenados. Los parámetros

evaluados incluyeron el sabor, aroma, color y textura del jugo en diferentes estados de

conservación.

Evaluación del sabor

El sabor del jugo de naranja mostró variaciones significativas a medida que la vitamina

C se oxidaba. Los jueces describieron que el jugo fresco presentaba un sabor cítrico

vibrante y dulce. Sin embargo, a medida que la oxidación de la vitamina C avanzaba, se

observó un aumento en la acidez y una disminución en la dulzura, lo cual se atribuye a

la formación de compuestos ácidos durante la oxidación del ácido ascórbico

.

Evaluación del aroma

El aroma del jugo de naranja también fue afectado por la oxidación de la vitamina C.

Inicialmente, el jugo fresco desprendía un aroma fresco y característico de la naranja.

Con el tiempo y la oxidación, el aroma se volvió menos intenso y se describió como

ligeramente rancio por los jueces, lo que sugiere que los compuestos volátiles

responsables del aroma fresco se degradan durante la oxidación

.

Evaluación del color

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El color del jugo de naranja se mantuvo relativamente estable en los primeros días de

almacenamiento. No obstante, con la progresiva oxidación de la vitamina C, se observó

una ligera decoloración. Este fenómeno se debe a la degradación de los pigmentos

carotenoides presentes en el jugo, que son sensibles a los procesos oxidativos

.

Evaluación de la textura

La textura del jugo de naranja no mostró cambios significativos durante el periodo de

estudio. Sin embargo, algunos jueces reportaron una ligera sensación de viscosidad

incrementada en los jugos almacenados por períodos más largos, lo cual podría estar

relacionado con la precipitación de sólidos a medida que los componentes se oxidan y

se degradan

.

Cuantificación de la vitamina C

La cuantificación de la vitamina C se realizó utilizando el método de titulación con 2,6-

diclorofenolindofenol (DCPIP). Este método es ampliamente reconocido por su

precisión y simplicidad. Los resultados mostraron una disminución constante en la

concentración de vitamina C a lo largo del tiempo, indicando su oxidación

progresiva

.

23

Resultados de la titración

Los valores de la concentración de vitamina C en las muestras de jugo de naranja se

presentan en la Tabla 1. Inicialmente, la concentración promedio de vitamina C en el

jugo fresco fue de 45 mg/100 mL. Después de 7 días de almacenamiento a temperatura

ambiente, esta concentración disminuyó a 32 mg/100 mL, y a los 14 días se registró una

concentración de 20 mg/100 mL.

Tabla 1. Resultados de concentración de vitamina C en 0, 7 y 14 días

Concentración de Vitamina C (mg/100 ml)

Día

45 mg

32 mg

20 mg

0 días

7 días

14 días

Estos resultados corroboran la hipótesis de que la vitamina C se oxida con el tiempo,

afectando así las características organolépticas del jugo de naranja

.

Análisis estadístico

Para analizar los datos obtenidos, se utilizó el análisis de varianza (ANOVA) con un

nivel de significancia del 95%. Los resultados del ANOVA mostraron que existen

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diferencias significativas en la concentración de vitamina C y en las características

organolépticas del jugo de naranja en diferentes periodos de almacenamiento (p < 0.05).

Figura 1. Ilustración de los resultados expuesto en el ANOVA sobre la concentración de vitamina C en el

jugo de naranja

DISCUSIÓN

(7) estudiaron la estabilidad de la vitamina C en jugos de frutas y sus impactos en las

características sensoriales concluyeron que la vitamina C se destruye por oxidación, lo

que afecta significativamente el sabor y el aroma del jugo. Sin embargo, indicaron que

la oxidación puede reducirse usando envases herméticos y refrigeración (6) realizaron

un estudio similar sobre compuestos bioactivos en jugos de frutas, confirmando que la

oxidación de la vitamina C degrada el sabor y el olor, y sugirieron el uso de

antioxidantes naturales para prevenir la degradación sin afectar las propiedades

organolépticas. (6) correlacionaron el contenido de vitamina C con las características

organolépticas de varias muestras de jugo, destacando que la oxidación también es

responsable de la decoloración del jugo.

24

(4) también informaron que técnicas avanzadas de envasado, como el uso de atmósferas

modificadas, podrían mantener la calidad sensorial del jugo. (1) examinó la calidad

sensorial de jugos tropicales y encontró que la oxidación de la vitamina C también

disminuye la calidad sensorial, sugiriendo que los tratamientos térmicos controlados

podrían minimizar este proceso (1).

La oxidación de la vitamina C en el jugo de naranja tiene un efecto directo negativo en

las propiedades organolépticas del jugo en términos de sabor, aroma y color. El

fenómeno está bien explicado en la literatura actual. Durante el proceso de oxidación, la

vitamina C se descompone en ácido dehidroascórbico, que también es muy inestable y

puede ser responsable de algunos sabores y olores desagradables.

(24) la oxidación de la vitamina C, como observamos en nuestro estudio y en el estudio

comparativo, proporciona acidez y elimina la dulzura. Todo esto afecta la percepción

del sabor en general, y el producto es menos aceptable. El olor es otra de las

propiedades características que es influenciada por la oxidación de la vitamina C.

Estudios anteriores y nuestro hallazgo muestran que la descomposición de compuestos

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volátiles frescos, junto con la formación de compuestos de oxidación, causa un olor

rancio o desagradable. Este efecto puede ser lo suficientemente significativo como para

desalentar a los consumidores de comprar el producto.

El color es bastante estable al principio del almacenamiento, pero comienza a

descomponerse con la oxidación de la vitamina. La literatura reciente también apoya

este hecho y afirma que la decoloración es un fenómeno visual que indica la calidad del

producto final y tiene efectos en la percepción de los consumidores sobre la calidad y la

frescura del como habría una pérdida extensa de las propiedades de calidad del jugo de

naranja debido a la oxidación de la vitamina C, los siguientes métodos de conservación

pueden implementarse en el jugo de naranja según lo establecido por los estudios

recientes realizados. La incorporación de antioxidantes naturales a la suplementación de

jugo puede ser una de las estrategias viables, como sugirieron (6), para aumentar la vida

útil y conservar las propiedades sensoriales.

Los antioxidantes, como los compuestos fenólicos y los flavonoides, también pueden

funcionar evitando la oxidación de vitamina C. Los autores (4) también resaltan la

necesidad de aplicar técnicas avanzadas de envasado, por ejemplo, el uso de atmósferas

modificadas, que, entre otras cosas, podrían permitir una menor exposición del jugo al

oxígeno y, por lo tanto, una tasa más lenta de oxidación. La técnica también puede

aplicarse junto con el uso de envases herméticos y materiales barrera para obtener

resultados efectivos. El almacenamiento refrigerado es una técnica común recomendada

para reducir la oxidación de la vitamina C. La reducción de la temperatura del jugo de

naranja ralentiza la actividad de los oxidantes y aumenta la vida útil del producto sin

sacrificar las propiedades organolépticas por más tiempo. Las implicaciones del

experimento, así como de la literatura comparada, para la industria alimentaria son

enormes. Ser capaz de rastrear la oxidación de la vitamina C y los cambios en las

propiedades organolépticas del jugo de naranja puede ayudar a los productores a hacer

que la calidad de sus productos sea superior y, por lo tanto, cumplir con las necesidades

de los consumidores.

25

Las técnicas de almacenamiento y manipulación que reducen la oxidación de la

vitamina C son de gran importancia para obtener productos de calidad. Hay muchas

innovaciones que pueden ser utilizadas para mejorar la estabilidad del jugo de naranja,

incluido el uso de antioxidantes naturales, mejores métodos de embalaje y una

eficiencia de almacenamiento adecuada. El entendimiento de la relación entre la

vitamina C y las propiedades organolépticas del jugo de naranja también puede

aplicarse en el desarrollo de nuevos productos que tengan una mayor estabilidad y

calidad sensorial. El mercado objetivo para este tipo de productos sería el de los

consumidores que desean productos saludables y naturales en términos de alimentos y

bebidas, y este hecho contribuirá a las ventas y a la satisfacción del cliente

CONCLUSIONES

La oxidación de la vitamina C afecta negativamente las características organolépticas

del jugo de naranja, lo que resalta la importancia de desarrollar técnicas efectivas de

conservación. Este estudio ha demostrado que la oxidación de la vitamina C resulta en

un jugo menos dulce, con un sabor más ácido y un aroma menos intenso, acompañado

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de una ligera decoloración. Estos cambios son causados por la formación de compuestos

ácidos y la degradación de pigmentos carotenoides sensibles a la oxidación, lo cual

impacta significativamente la percepción del producto por parte de los consumidores.

Dado que las características organolépticas son clave para la aceptación del jugo en el

mercado, es crucial implementar estrategias que minimicen la oxidación y mantengan la

calidad sensorial. El uso de almacenamiento refrigerado, envases herméticos y la

incorporación de antioxidantes naturales se presentan como soluciones eficaces para

preservar tanto los niveles de vitamina C como las propiedades sensoriales del jugo. Así,

la industria alimentaria puede utilizar estos hallazgos para optimizar sus métodos de

procesamiento y conservación, ofreciendo productos de mayor calidad que satisfagan

las expectativas de los consumidores en términos de frescura, sabor y valor nutricional.

La implementación de técnicas avanzadas de procesamiento y conservación permite

mantener altos niveles de vitamina C y las propiedades sensoriales del jugo,

respondiendo a la demanda de productos naturales y saludables. Los resultados del

estudio sugieren que la combinación de almacenamiento refrigerado, el uso de

materiales de envase que actúen como barrera al oxígeno, y la adición de antioxidantes

naturales como compuestos fenólicos y flavonoides es fundamental para extender la

vida útil del jugo sin comprometer su calidad. Estas prácticas no solo ralentizan la

oxidación de la vitamina C, sino que también contribuyen a preservar el sabor, aroma y

color del jugo de naranja, mejorando la experiencia del consumidor. Además, estas

estrategias responden a la creciente demanda por alimentos más saludables y naturales,

que mantengan su valor nutricional sin la necesidad de aditivos artificiales. En este

sentido, la investigación científica y tecnológica puede ser clave para la industria

alimentaria, ya que proporciona un enfoque integral de conservación que beneficia tanto

a los productores como a los consumidores, ayudando a desarrollar productos de alta

calidad y satisfacer las expectativas del mercado actual.

26

AGRADECIMIENTOS

Quiero expresar mi sincero agradecimiento a mi colega y mentor por su constante apoyo

y guía a lo largo de este estudio, su valiosa retroalimentación y experiencia han sido

clave para el éxito de esta investigación, también deseo reconocer a la Escuela Superior

Politécnica del Chimborazo, cuya institución facilitó los recursos imprescindibles para

llevar a cabo este trabajo, sin su apoyo, muchos aspectos del proyecto no habrían sido

posibles, además, valoro profundamente la paciencia y comprensión que me brindó mi

familia durante todo este proceso de investigación, su aliento y respaldo han sido

invaluables en cada etapa, agradezco cada consejo y cada momento compartido, su

presencia ha sido un pilar fundamental en mi trayectoria, estoy verdaderamente

agradecido por todo el apoyo recibido.

DECLARACIÓN DE INTERÉS

Afirmo que no hay conflictos de interés asociados a esta investigación, cada uno de los

autores ha participado de forma equitativa y ha revisado el manuscrito, no hemos

recibido financiamiento ni apoyo de ninguna entidad que pudiera afectar los resultados

o la interpretación de los datos expuestos, la integridad del estudio se ha mantenido sin

influencias externas, todos los aspectos del trabajo han sido abordados con transparencia,

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este compromiso asegura la objetividad y la validez de nuestras conclusiones, la

investigación se ha realizado con los más altos estándares éticos, por lo tanto,

garantizamos la imparcialidad en el desarrollo del artículo.

CONTRIBUCIONES DE AUTOR

Todos los autores han realizado aportes significativos a este estudio, ambos fueron

responsables del diseño de la investigación y de la redacción del manuscrito, también

participaron activamente en la recolección y análisis de datos, así como en la revisión

exhaustiva del contenido, cada uno de ellos contribuyó a la interpretación de los

resultados y a la formulación de las conclusiones, además, se aseguraron de que las citas

y referencias fueran precisas y completas, este trabajo es el resultado del esfuerzo

colaborativo de todos los participantes, cada autor ha traído su experiencia y

conocimientos específicos al proyecto, la cooperación entre los autores ha sido esencial

para lograr los objetivos establecidos, la sinergia generada ha enriquecido el desarrollo

de la investigación, sin duda, este esfuerzo conjunto ha sido clave para el éxito del

estudio.

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