Compositional and phytochemical characterization of four improved varieties of Puerto Rico sweet chili pepper (Capsicum chinense)

Abstract

The pepper Capsicum chinense, is a key ingredient in Puerto Rican cuisine due to its flavor, aroma and in the case of local varieties, little to no pungency. Little is known about the nutritional value of this specialty pepper, locally known as ‘aji dulce’ or sweet chili pepper, although in general peppers are also known to be an excellent source of antioxidants such as vitamin C, β-carotene, flavonoids and phenolic compounds. The aim of this study was to determine the nutritional and physicochemical properties of the four improved varieties of Puerto Rican sweet chili pepper developed by the University of Puerto Rico Agricultural Experiment Station: ‘Pasión’, ‘Carnaval’, ‘Bonanza’ and ‘Amanecer”. The four varieties were harvested at physiological maturity. Physical, chemical and nutritional characteristics were determined. The luminosity (L*), hue angle and chroma of Pasión were distinctly different from that of the other varieties. Its green fruits had a stronger green color and its red fruits a stronger red color than other varieties. Amanecer had the longest fruit and Bonanza the largest fruit (by weight and diameter). All varieties had a high moisture content (90.57-93.28 %), low protein (0.53-0.86 %), low fat content (0.05-0.12 %), high in dietary fiber compared to other capsicum varieties (4.51-7.09 %) and were an excellent source of vitamin C (92.9-148.86 mg/100g). Pasión had the highest β-carotene content (57 mg/100g) and flavonoid content (338.51 mg QE/100g), values that were positively correlated to red color (r= 0.72 and 0.62 respectively). Red fruit of Amanecer had the highest vitamin C (148.86 mg/100g) and phenolic content (385.79 mg GAE/100g). Pungency, as measured by capsaicinoid concentration and Scoville Heat Units was very low in all varieties. Capsaicin, rather than dihydrocapsaicin, was the primary capsaicinoid present. Sweet chili pepper harvested at the red fruit stage provides higher phytochemical content and therefore might be more beneficial from a nutritional point of view than fruits harvested at the green fruit stage. Results from this study can be used by consumers to determine the potential contribution of these improved varieties to the local diet and can also be used as a basis of comparison between these varieties and new varieties of sweet chili pepper developed in the future.

El pimiento, Capsicum chinense, es un ingrediente clave en la cocina puertorriqueña debido a su sabor, aroma y en el caso de las variedades locales, poco o ningún sabor picante. Hay poca información sobre el valor nutricional de este pimiento específico, conocido localmente como ‘ají dulce’. Generalmente los pimientos son conocidos por ser una excelente fuente de antioxidantes como la vitamina C, β-caroteno, flavonoides y compuestos fenólicos. El objetivo de este estudio fue determinar las propiedades nutricionales y físico-químicas de las cuatro variedades mejoradas de ají dulce desarrolladas por la Estación Experimental Agrícola de la Universidad de Puerto Rico: Pasión, Carnaval, Bonanza y Amanecer. Las cuatro variedades se cosecharon en su estado de madurez fisiológica. Se determinaron las características físicas, químicas y nutricionales. La luminosidad (L*), matiz y croma de Pasión fueron notoriamente diferentes de las otras variedades. Sus frutos verdes y rojos tenían colores verde y rojos más intensos que otras variedades. Amanecer tenía el fruto más largo y Bonanza el fruto más grande (en peso y diámetro). Todas las variedades tenían un alto contenido de humedad (90,57-93,28%), bajo en proteínas (0,53-0,86%), bajo contenido en grasa (0,05-0,12%), alto contenido de fibra dietética (4,51-7,09%) y eran una excelente fuente de vitamina C (92,9-148,86 mg/100 g). Pasión tuvo el mayor contenido de β-caroteno (57 mg/100 g) y de flavonoides (338,51 mg QE/100 g), valores que se correlacionaron positivamente al color rojo (r = 0,72 y 0,62 respectivamente). Los frutos rojos de Amanecer tuvieron el contenido más alto de vitamina C (148.86 mg / 100g) y fenólicos (385.79 mg GAE / 100g). Pungencia, medida por la concentración de capsaicinoides y unidades scoville, fue muy baja en todas las variedades. Capsaicina, en lugar de dihidrocapsaicina, fue el principal capsaicinoide presente. El ají dulce cosechado en la etapa de fruta roja proporciona un mayor contenido fitoquímico y por lo tanto podría ser más beneficioso desde un punto de vista nutricional que las frutas cosechadas en la etapa de fruta verde. Los resultados de este estudio pueden ser utilizados por los consumidores para determinar la contribución potencial de estas variedades mejoradas a la dieta local y también se puede utilizar como base de comparación entre estas variedades y nuevas variedades de ají dulce desarrollado en el futuro.