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• Gianella Valera Sanchez

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UNIVERSIDAD PRIVADA ANTONIO GUILLERMO URRELO FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD

CARRERA PROFESIONAL DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA

TITULO:

Variación de color en el proceso térmico de la pulpa de Physalis peruviana “Aguaymanto”.

AUTORES: Xxxxxxxxx

Cajamarca, 2017

ÍNDICE 1.

TÍTULO .................................................................................................................................... 4

2.

RESUMEN ............................................................................................................................... 4

3.

PROBLEMA DE LA INVESTIGACIÓN.............................................................................. 5

4.

5.

3.1.

Planteamiento del problema de investigación................................................................ 5

3.2.

Formulación del problema .............................................................................................. 5

3.3.

Justificación de la investigación....................................................................................... 6

OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN............................................................................... 7 4.1.

Objetivo general................................................................................................................ 7

4.2.

Objetivos específicos:........................................................................................................ 7

MARCO TEÓRICO................................................................................................................. 8 5.1.

Teorías que sustentan la investigación............................................................................ 8

5.2.

Bases teóricas................................................................................................................... 10

5.2.1.

Definiciones básicas................................................................................................ 10

5.2.2.

Clasificación de los catalizadores.......................................................................... 17

5.2.3.

Mecanismos de reacción......................................................................................... 19

5.2.4.

Mecanismos de reacción de Maillard.................................................................... 21

5.2.5.

Color....................................................................................................................... 23

5.2.6.

Croma.......................................................................................................................26

5.2.4. Physalis peruviana “Aguaymanto”............................................................................. 28 6.

HIPÓTESIS DE LA INVESTIGACIÓN............................................................................. 36 6.2. OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES......................................................... 36

7.

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN.................................................................... 37 7.1.

UNIDAD DE ANÁLISIS, UNIVERSO Y MUESTRA ................................................ 37

7.1.1.

Unidad de análisis.................................................................................................. 37

7.1.2.

Universo .................................................................................................................. 37

7.1.3.

Muestra.................................................................................................................... 37

7.2.

MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN….......................................................................... 37

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7.2.1.

De acuerdo al fin que se persigue ......................................................................... 37

7.2.2.

De acuerdo a la técnica de contrastación ............................................................. 37

7.3.

TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN............................................................................. 38

7.3.1.

Determinación color por espectrometría de reflectancia en el sistema CIE-LAB: 38

7.3.2.

Análisis estadístico: ................................................................................................ 39

7.4. 7.5.

INSTRUENTOS, MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS. ................................ 40 TÉCNICAS DE ANÁLISIS DE DATOS (ESTADÍSTICAS)...................................... 40

8.

ASPECTOS ÉTICOS DE LA INVESTIGACIÓN ............................................................. 40

9.

CRONOGRAMA ................................................................................................................... 41

10. PRESUPUESTO Y FINANCIAMIENTO ........................................................................... 42 11. LISTA DE REFERENCIAS ................................................................................................. 44

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1. TÍTULO Variación de color en el proceso térmico de la pulpa de Physalis peruviana “Aguaymanto”.

2. RESUMEN El presente trabajo tiene como objetivo determinar la variación de color en el proceso térmico de pulpa del Physalis peruviana “Aguaymanto”. La muestra será 20 Kg de Physalis peruviana “Aguaymanto”. Se cortarán por la mitad los frutos de “Aguaymanto”. Con la utilización de un bisturí. Finalmente será pulpeado haciendo uso de un tamiz de 0,5 mm de apertura, luego mediante el uso de un colorímetro Minolta Modelo CR-400. Se determinarán los parámetros a*, b* y L* del sistema Hunter iniciales y a temperaturas de 80 °C, 85 °C, 90 °C, 95 °C y 98 °C, y, tiempos de exposición de 0, 10, 20, 30, 40, 50 y 60 minutos para pulpa simple. Mientras que para pulpa concentrada a 28°Brix se utilizaron tiempos de exposición de 0, 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210 y 240 minutos a las mismas variaciones de temperatura. Calibrar el espectrofotómetro de esfera X – Rite modelo SP64 con iluminante estándar D65, ángulo de observador de 10° con apertura de medición de 4mm de diámetro (referencia blanca, L* = 93.11, a* = -1.24, b* = 0.44; referencia negro L* = 0, a* = 0, b* = 0). Se colocarán los frutos asignados de cada muestreo semanal, un 1 kg por día seleccionados aleatoriamente, sobre la superficie del epicarpio, en la celda del colorímetro, se realizará la determinación por triplicado, girando la celda 90° en cada lectura. Se obtendrá los valores promedio de L*, a*, b*, hue (H) y croma, así como la curva de reflectancia especular en el rango espectral visible de 400 a 700nm, a intervalos de 10 nm, con la finalidad de obtener la longitud de onda (nm) predominantemente reflejada (reflectancia, %).

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3. PROBLEMA DE LA INVESTIGACIÓN. 3.1 Planteamiento del problema de investigación. El consumo del Physalis peruviana “aguaymano” no solo como fruta fresca, sino también de distintas presentaciones, como en conserva, néctar, mermelada, yogurt, helado, en extracto, pulpa congelada o como ingrediente en exquisitos potajes, es aquí en donde el tema del manejo y degradación de la calidad organoléptica y nutricional en el proceso térmico de la pulpa de Physalis peruviana “aguaymano”, se convierte en el problema central del presente estudio. Es muy apreciada por sus características organolépticas, nutricionales y potenciales para la salud, en las que destaca el alto contenido de vitaminas y antioxidantes naturales. Physalis peruviana “aguaymano”es un fruto de especial interés para el desarrollo de nuevos productos seguros de valor añadido y formulaciones enriquecidas en bioactivos saludables con capacidad de ejercer un beneficio en la salud más allá de su papel nutritiva. 3.2 Formulación del problema. ¿Cuál es la variacion de color en el proceso térmico de la pulpa de Physalis peruviana “aguaymano”?

3.3 Justificación de investigación El estudio de la velocidad de las reacciones, que ha sido estudiado de manera permanente, por la importancia que ésta tiene para la dinámica de evaluación de los procesos de degradación de los conceptos de calidad organoléptica y nutricional de alimentos como las frutas que, por la complejidad de elementos de su constitución orgánica, están dispuestas a responder positiva o negativamente frente a la acción física como la temperatura en el proceso de manufactura y fisicoquímica como la concentración por saturación con solutos o por concentración por eliminación del agua

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Es por ello que con este trabajo de investigación se pretende brindar informacion sobre las variaciones producidas en la pulpa del Physalis peruviana “Aguaymanto”. Por las temperaturas utilizadas en su procedimiento que orientan a visualizar los niveles de deterioro de la calidad organoléptica y nutricional de las frutas y pulpas, para poder contrarrestar este problema que se suscita casi siempre en la mayoría de las frutas.

4. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN. OBJETIVO GENERAL. Evaluar la variación de color en el proceso térmico de la pulpa de Physalis peruviana “Aguaymanto”?.

O B J E T I V O S ESPECÍFICOS.  Identificar la temperatura que genera cambios de color en el proceso térmico de pulpa del Physalis peruviana “aguaymanto”.  Establecer la temperatura ideal que mantenga las propiedades y el color de la pulpa del Physalis peruviana “aguaymanto”.  Evaluar los cambios de color en el proceso térmico de pulpa del Physalis peruviana “aguamanto”.

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5. MARCO TEÓRICO 5.1. Teorías que sustentan la investigación 1. Manayay Sánchez D, Albert Ibarz, Castillo Martinez W, Palacios Ambrocio L3.

(2013)3 realizaron un estudio en la universidad Nacional de Trujillo, Perú, titulado. “La cinética de la diferencia de color y croma en el proceso térmico de pulpa simple (16°Brix) y concentrada (28°Brix) de mango Haden”. El estudio se hizo a diferentes temperaturas, el ajuste estadístico de la variación de los parámetros colorimétricos L*, ΔE* y ΔC* con respecto al tiempo, y los resultados de energías de activación mayores en el análisis del efecto de la temperatura sobre las constantes cinéticas, condujeron a concluir que corresponden a una cinética de reacción de orden cero. 2. Damian Manayay, Ibarz Ribas4. (2010) Realizaron un estudio en la universidad de

Rioja, titulado. “Modelamiento de la cinética de reacciones del pardeamiento no enzimático y el comportamiento reológico, en el proceso térmico de jugos y pulpas de fruta” durante el proceso de elaboración de los zumos de fruta se aplicaron tratamientos térmicos a altas temperaturas que promueven reacciones de pardeamiento no enzimático, dando lugar a modificaciones organolépticas y del valor nutritivo que pueden conducir a un producto final de pobre calidad. En este estudio se han evaluado y modelizado cinéticamente los efectos del tratamiento térmico, a temperaturas de: 80, 85, 90, 95 y 98 'C, sobre cremogenado concentrado de naranja con contenidos en sólidos solubles de 20, 30 y 40 'Brix. Se ha analizado, por cromatografía líquida de alta resolución, la degradación del ácido ascórbico modelizándola con unas cinéticas de primer y segundo orden; la formación de 5-hidroximetilfurfural (HMF) ajustando los resultados experimentales a una cinética de primer orden y a una autocatalítica de segundo orden. También, se ha analizado la evolución de los principales azúcares (sacarosa, glucosa y fructosa) del creniogenado de naranja. La sacarosa se hidroliza según un modelo emético de primer orden. Sin embargo, para los azúcares reductores, fructosa y glucosa, no se ha encontrado ningún modelo cinético que describa adecuadamente su evolución. Por último, para cada uno de los compuestos estudiados se ha evaluado el efecto de la temperatura según la ecuación de Arrhenius. En el caso del ácido ascórbico las energías Página 7

de activación aumentan con la concentración obteniéndose valores, de 105 O/mol, a 20 'Brix, y de 156 kJ/mol, a 40 'Brix, para la cinética de orden uno. En el caso del 5hidroximetilfurfural las energías de activación disminuyen al aumentar la concentración de las muestras con valores de 108 kJ/mol, a 20 'Brix, y 58 kJ/inol, a 40 'Brix, para cinética autocatalítica. Finalmente, las energías de activación para la sacarosa presentan también una tendencia a disminuir al aumentar la concentración, con valores de 82 kJ/mol, a 20 'Brix, y 74 kJ/ mol, a 40 Brix.4 3. Mazo, T. C., Ribas, A. I., Miguelsanz, R., & Pagán, J 5. (1999). “Efecto de la

temperatura en la cinética de pardeamiento no enzimático en zumos clarificados de pera con diferente contenido en sólidos solubles”. Se ha estudiado la cinética de pardeamiento no enzimático de zumos clarificados de manzana de dos variedades (Granny Smith y Jonagold), con diferentes contenidos en sólidos solubles y a distintas temperaturas (60, 70, 80, 85, 90, y 95°C). El seguimiento de la cinética se realizó midiendo la variación de la absorbancia a 420 nm (A

420).

De los distintos modelos cinéticos ensayados, se

obtuvieron los mejores ajustes con el orden cero. El efecto de la temperatura sobre las constantes cinéticas puede describirse mediante ecuaciones tipo Arrhenius. El efecto del contenido en sólidos solubles sobre los parámetros de la ecuación de Arrhenius puede describirse mediante ecuaciones tipo potencial. Para el intervalo de concentraciones y temperaturas estudiadas, los zumos de la variedad Granny Smith presentaron un pardeamiento más pronunciado que los de la variedad Jonagold.

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5.2. BASES TEÓRICA. 5.2.1 Tratamiento térmico. Es el proceso que comprende en la destrucción de todos los microorganismos vivos que pueden deteriorar la calidad o perjudicar la salud del consumidor Cada microrganismo tiene su propia Resistencia al calor aunque a 300°c mueren todos los microorganismos Lo que se pretende intentar con los tratamientos térmicos es la eliminación de microorganismos sin alterar demasiado las características propias del producto a determinadas temperaturas pueden morir pocos microorganismos o cambiar el color el producto. 5.2.2 Clasificación de los tratamientos térmicos. a. Escaldado

En esta operación no se produce una acción fuerte de colores realiza con vapor de agua a temperatura de 85-95°c/5 minutos b. Pasterización

Se aplica en líquidos las temperaturas no suelen pasar de 100°C son más altas que las escaldadas c. Esterilización

Proceso similar, pero con diferentes temperaturas a 115-120°C/10 minutos los sabores

5.2.3

son distintos

Métodos del calentamiento. a Directos.

El calor produce productos de combustión en contacto con el producto, en estos métodos es más seguro la transmisión el calor es más seguro y proporciona una serie de características determinadas pero el producto puede verse contaminado por partículas extrañas.

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b

Indirectos.

Se van a emplear intercambios de color. Se genera calor en un punto externo al área de procedimiento con primer intercambio de calor y después en un Segundo intercambiador de color se calienta el producto. 5.2.4. Mecanismos de reacción de Maillard24,25, 26 La reacción de Maillard es notablemente compleja, una sencilla ilustración de ello es que la reacción de glucosa con amoníaco arroja la formación de más de quince compuestos, en tanto que la de glucosa con glicina da más de 24. Aunque las transformaciones de la reacción de Maillard pueden tener lugar en variadas condiciones, los siguientes factores la influyen. 

La reacción se acelera en condiciones de alcalinidad y alcanza un máximo de velocidad a pH 10.



Las temperaturas elevadas también la aceleran, pero su energía de activación es baja, por lo que también se observa a bajas temperaturas, aún en condiciones de refrigeración.



Los alimentos de humedad intermedia son los más propensos, pues una actividad acuosa menor de 0.6 no permite la movilidad de los reactantes, mientras que en una por encima de 0.9 el agua, por ser producto de la propia reacción, ejerce una acción inhibidora.



El tipo de aminoácido involucrado es decisivo, pues los aminoácidos serán más reactivos conforme aumente el tamaño de la cadena y tengan más de un grupo amino.



Los azúcares reductores que más favorecen la reacción de Maillard son, primero, las pentosas y, luego, las hexosas; asimismo, las aldosas actúan más fácilmente que las cetosas, y los monosacáridos son más eficientes que los disacáridos.



Finalmente, metales como el cobre y el hierro tienen un efecto catalizador. La reacción de Maillard presenta siete tipos de reacciones diferentes, que pueden ser clasificadas de acuerdo a tres fases de desarrollo:

5.2.4.1. Fase inicial (sin producción de color). a. Condensación azúcar-amino:

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Se trata de una condensación de los grupos carbonílicos, de aldosas y cetosas principalmente, sobre grupos amino de aminoácidos y proteínas para dar una glicosilamina N-sustituida12. b. Reagrupamiento de Amadori: Tiene lugar la formación de cetosaminas a partir de aldosaminas. Esta reacción es catalizada por ácidos débiles y puede ser considerada como la etapa clave en la reacción de Maillard, pues en medios fuertemente ácidos al hidrolizarse la glicosilamina N-sustituida, puede revertir la reacción hacia los sustratos de partida. En el caso de que el azúcar reaccionante sea una cetosa tiene lugar una reacción similar a la anterior, denominada reagrupamiento de Heyns- Carson, dando como producto de la reacción la formación de una aldosilamina10,11. Durante el desarrollo de la fase inicial del pardeamiento tiene lugar una pérdida del valor nutritivo del alimento ya que se ve afectada la disponibilidad de aminoácidos, sin embargo, los productos de reacción no confieren al alimento color ni aroma propio.

5.2.4.2. Fase intermedia (incolora o con producción de ligeros colores amarillos). a. Deshidratación de azúcares: Se conocen dos tipos de reacciones de deshidratación de azúcares. En sistemas ácidos se produce la formación de derivados del furfural. En sistemas casi anhidros con presencia de aminas tiene lugar la formación de reductonas. b. Fragmentación de azúcares: El potencial de pardeamiento de los productos resultantes de la fragmentación de los azúcares varía considerablemente. Los compuestos que mantienen el grupo a-hidroxicarbonilo sufrirán pardeamiento solamente en soluciones acuosas, y, en presencia de compuestos amino, el pardeamiento se verá fuertemente acelerado. Los compuestos más altamente reactivos son el glucolaldehído, gliceraldehído, piruvaldehído, acetol, acetoína y diacetilo. c. Degradación de Strecker: Aminoácidos más de hidrorreductonas forman aldehídos con un átomo menos de carbono y liberalización de CO2. Según Maillard (1912) el dióxido de carbono liberado durante las reacciones de pardeamiento proviene del grupo carboxilo del aminoácido y no del radical del azúcar. Según este proceso se explicaría la mayor parte, pero no la totalidad, del Página 11

CO2 formado a partir de sistemas azúcar-aminoácido. La producción de CO2 sigue una evolución paralela a la formación del color y muestra la misma dependencia del Ph. 5.2.4.3. Fase final (fuertemente coloreada). En la fase final de pardeamiento tiene lugar la formación de polímeros coloreados. Las principales reacciones implicadas son la condensación aldólica, la polimerización aldehído-amina, y la formación de compuestos nitrogenados heterocíclicos, tales como pirroles, imidazoles, piridinas y pirazinas. a. Condensación aldólica: Tiene lugar entre compuestos intermedios para formar pigmentos insaturados fluorescentes. b. Polimerización de aldehídos con aminas: Los aldehídos simples y las aminas reaccionan fácilmente a bajas temperaturas y forman productos polímeros coloreados.

Efectos negativos en alimentos  Disminución

del valor nutritivo y alteración de las características organolépticas, al verse implicados aminoácidos esenciales y vitaminas tales como la K y C. Página 12

 Disminución

de la solubilidad y digestibilidad de las proteínas.

 Algunos

productos resultantes de la reacción son potencialmente tóxicos, como las melanoidinas (a altas concentraciones) y pirazinas que poseen capacidad mutagénica en ciertas condiciones de temperatura, al contribuir a la producción de otras sustancias tóxicas cancerígenas, como las nitrosaminas

Efectos nocivos  La ingesta

de un producto previamente glicosilado (lo cual sucede cuando los alimentos son sometidos a elevadas temperaturas o a radiaciones ionizantes en los procesos de esterilización, lo que acelera la glicosilación no enzimática de las proteínas mediante la reacción de Maillard) hace que este se comporte como una glucotoxina, favoreciendo el desarrollo de diabetes mellitus tipo II.

5.2.5. Color 27,28, 29, 30 Los tres aspectos principales para la aceptación de un alimento son el color, sabor y textura, siendo el color la propiedad óptica más importante en los alimentos. Muchos colorimetristas opinan que el color es el más importante, puesto que, si un producto no tuviese una buena presencia colorimétrica, el consumidor no podría llegar nunca a juzgar los otros dos aspectos. El color es una propiedad física, tal y como lo percibe el ojo, es una interpretación por parte del cerebro del carácter de la luz procedente de un objeto. El ojo contiene en la retina dos tipos de células sensibles: los bastones que son sensibles a la claridad y a la oscuridad y los conos al color. Vemos que para la interpretación del color se relaciona al mismo tiempo la psicología del observador, la fisiología de la visión y la energía radiante espectral de la fuente de luz La evaluación del color se puede realizar de 2 formas: evaluación visual análisis instrumental. La evaluación visual del color está incluida, dentro del análisis sensorial, para lo cual se han llegado a utilizar distintas metodologías, entre las que se citan:

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- El sistema Munsell, los colores se establecen en función de la claridad (L*) (eje vertical), el matiz (círculo perpendicular al eje) y la saturación para cada tonalidad (distancia con respecto al eje central). - El sistema de DIN, similar al Munsell pero en este caso, las líneas de saturación no son circulares y no hay la misma separación entre ellas. - La OSA-UCS, que consiste en un cubo octaedro, que se basa en 3 ejes: la claridad (L*), amarillo-azul (b*) y verde-rojo (a*). - Para determinarlo se pueden recurrir a cartas de colores, pero su determinación no es muy rigurosa pues su determinación siempre estará condicionada por el ojo del observador que realice la clasificación, además será una clasificación poco útil a la hora de establecer diferencias entre tratamientos de un mismo fruto o a la hora de automatizar una línea industrial de clasificación por color.

En el análisis instrumental, la determinación es más rigurosa y científica. Se hace con un cromómetro, que realiza tres disparos de luz sobre la superficie de cada fruto para promediar un valor, previa calibración con un blanco, es decir, emite una fuente de luz blanca interna que ilumina la superficie, absorbiendo a continuación la luz reflejada en el fondo y procesándola. El color normalmente viene definido por un sistema cartesiano tridimensional y como esto no es fácil representarlo en el plano, se sustituye por representaciones geométricas planas llamadas diagramas cromáticos. Una de las propiedades más importantes que se le va a exigir a cualquier espacio de color utilizado para representar o nombrar colores es la uniformidad. Es decir, todas las diferencias de color igualmente percibidas deben representarse en tal espacio uniforme por las mismas distancias11. La representación espacial de las coordenadas cartesianas del espacio de color CIELab, El eje vertical z coincide con la coordenada L que define claridad, y luego en plano bidimensional xy aparecerían las coordenadas a y b que define cromaticidad.

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Figura N2. Representación espacial de las coordenadas cartesianas del espacio de color CIELab.

Fuente: Domene Ruiz, M; Segura Rodríguez, A. Parámetros de calidad externa en la industria agroalimentaria. 20148.

Aunque se puede trabajar con varios sistemas de coordenadas de color, el más parecido al ojo humano y adaptado como norma UNE es el CIELab que es un sistema cartesiano definido por tres coordenadas colorimétricas (L*, a* y b*) (Figura 1): la coordenada L* recibe el nombre de claridad o luminosidad (toma valores desde 0 negro hasta 100 blanco), es decir, está referida al componente blanco-negro que presenta un alimento. El parámetro a* indica el componente rojo-verde en la muestra analizada bajo las condiciones establecidas por el sistema CIELab, donde el rojo representa los valores positivos y el verde los valores negativos11. El parámetro b* define el componente amarillo-azul presente en una muestra, donde el azul representa los valores negativos y el amarillo los valores positivos. Página 15

Con las coordenadas colorimétricas anteriores ya es posible establecer clasificación de colores en frutas y hortalizas pero todavía no estaría definido de forma completa y rigurosa el color, pues faltan dos matices cromáticos importantes, por un lado el tono de un color (H, del inglés hue), que indica su posición en una escala de 100 tonos, escala compuesta de 10 tonos fundamentales; en definitiva el tono serían las variaciones que un solo color puede tener al combinarlo con otros11.

5.2.4. Physalis peruviana “Aguaymanto”. 5.2.4.1. Clasificación taxonómica La clasificación taxonomía usada para esta planta es el Sistema integrado de información taxonómica (SIIT), la cual está basado en el último consenso científico disponible, y se proporciona como una fuente de referencia general para las partes Interesadas22. Tabla N°1. Taxonomía de Physalis peruviana L. “Aguaymanto”

Fuente: ITIS Report. Physalis peruviana. Taxonomic serial. North America. 201722.

4.2. Origen: Es una fruta originaria de América del Sur, donde se conocen más de 50 especies en estado silvestre. Acerca de la migración de esta planta hacia África, Asia y el Pacífico.

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La planta fue cultivada por los primeros colonos en el Cabo de Buena Esperanza antes de 1807.Hoy ha conquistado importantes mercados en la Unión Europea y Estados Unidos. Sus principales consumidores son Inglaterra y Alemania. Actualmente se cultiva en Perú, Colombia, Bolivia, Ecuador, California, Sudáfrica, Australia, Kenia, India, Egipto, el Caribe, Asia y Hawái9.

Figura N°12. Ilustración botánica de Physalis peruviana “Aguaymanto”

Fuente: Dillenius, J.J. Hortus Elthamensis plate 12, depicting Alkekengi Indicum glabrum, Chenopodii folio, now know as Physalis angulata L. Scan from copy in Real Jardín Botánico . Madrid. 20139.

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5.2.4.2. Descripción botánica Es una hierba perenne, 45 a 90 cm de alto, con un tallo erecto poco ramificado, cilíndrico y densamente pubescente. -

Raíces: Consiste en una raíz principal (raíz axonomorfa), de la que salen raíces laterales y muchas fibrosas. La mayoría de las raíces fibrosas se encuentran en unos 10 a 15 cm de profundidad, formando un conjunto que puede tener un radio hasta de 0.60 m.

-

El pecíolo: Es 2 a 6 cm de largo, la lámina foliar es anchamente aovada a aovada, 13.5 cm largo y 3.5 a 10 cm ancho.

-

Las hojas: De Physalis peruviana es muy variable; generalmente son enteras, simples

predominando el tipo acorazonado y depende gran parte de las condiciones ambientales. La lámina está dividida en 2 a 12 pares de bordes dentados de diferente tamaño. Con frecuencia entre 2 pares de bordes dentados grandes existen de 1 a 3 pares más pequeños (en todos ellos los bordes son muy recortados). En las hojas, como en los tallos jóvenes, hay abundante pubescencia. - El pedúnculo floral: Es de 10 a 13 mm de largo; el cáliz es anchamente campanulado, en floración 15 a 18 mm de largo y pubescente en la cara exterior, en fructificación es acrescente, de color verde a beige, ovoide, con 5 a 10 nervios sobresalientes y algo rojizos, 8 a 10 mm de largo y 3 mm de ancho, laxamente pubescente en la cara exterior. -

Las flores: Se disponen verticalmente erectas o algo inclinadas. La corola es amarilla, con cinco máculas púrpuras, en la garganta de tubo de la corola, 1 a 1,8 cm de largo y 1,2 a 2 cm de ancho, con un anillo denso de tricomas debajo de las máculas.

-

Los filamentos y anteras: Son púrpuras y las anteras de 2.5 a 3 mm de largo. El ovario es verde con un anillo o disco en base, estilo púrpura con estigma claviforme. Las bayas maduras son

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amarillas a anaranjadas, 1 a 2 cm de longitud y 1 a 1.5 cm ancho y pesan 4 a 10 gr. -

Tallo: Es herbáceo, hueco quebradizo, cubierto de vellosidades color verde (de textura muy suave al tacto), posee en sus nudos varias yemas de donde nace una hoja, una yema vegetativa (rama) y una yema floral (flor), aunque tiende a lignificarse en las plantas viejas.

-

Fruto: Tiene la particularidad de estar casi completamente cubierto por el cáliz, que crece conforme se desarrolla el primero; siendo el fruto más pequeño que el cáliz, existiendo un amplio espacio vacío entre ambos. El fruto es una baya de forma esférica de 2 a 5 celdas (es como un tomate en miniatura en su estructura interna. El color y aroma del fruto varía según los ecotipos, encontrándose desde color verde limón hasta amarillo dorado, cuando están maduros. La pulpa amarilla y jugosa, es muy agradable por su sabor azucarado, así como la materia mucilaginosa que rodea las semillas. Contienen 100 a 200 semillas amarillas, de 1,25 a 2,5 mm de diámetro20.

5.2.4.3. Composición nutricional El fruto de Aguaymanto ha sido usado como una buena fuente de provitamina A, mineral, vitamina C y complejo B compleja. La fruta contiene 15% de sólidos solubles (principalmente azúcares) y su alto nivel de fructosa hace que sea muy útil para personas con diabetes.

El nivel de fósforo es muy alto (ver Tabla 2) y su alto contenido de fibra dietética permite que la pectina de fruta actúe como un regulador intestinal20.

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Tabla N°1. Levels of nutrients, minerals and wáter-solunble bioactives in Physalis peruviana pulp.

Fuente: Ramadan and Mörsel (2004)

5.2.4.4. Propiedades El Aguaymanto es una excelente fuente de provitamina A. vitamina C y también del complejo de vitamina B (tiamina, niacina y vitamina B12).

Es un alimento energético natural, estupendo para niños, deportistas y estudiantes. En su composición muestra registros altos de proteína y fósforo, primordiales para el crecimiento, desarrollo y correcto funcionamiento de los diferentes órganos humanos.

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El Aguaymanto se puede consumir en estado fresco, sola o en ensaladas, allí se podrá degustar su sabor agridulce. En el caso de Colombia y Perú, debido a la exportación de alimentos, se está procesando el Aguaymanto bajo la forma de mermeladas, yogures, dulces, helados, conservas enlatadas, tortas, pasteles y licores.

Además, en la repostería, en la preparación de comidas y bebidas, se suele emplearlos como elemento decorativo, al igual que las cerezas. De esta forma se aprovecha la mayoría de sus características que lo hacen un fruto especial de América para el mundo9.

5.2.4.5.

Beneficios:

Presenta innumerables beneficios para la industria terapéutica, ya que contribuye a purificar la sangre, tonificar el nervio óptico y aliviar afecciones bucofaríngeas. Su uso está recomendado para personas con diabetes de todo tipo. Gracias a sus atributos diuréticos es primordial en el tratamiento de las personas con problemas de la próstata; además es utilizada como tranquilizante natural por su contenido de flavonoides. Entre otra de sus aplicaciones también es buena para el control de la amibiasis. Asimismo, ayuda a prevenir cáncer del estómago, colon y del intestino.

Otros de sus beneficios son: aliviar complicaciones bronquiales, combatir el cansancio mental, disminuir los niveles del colesterol en la sangre, favorecer la cicatrización de las heridas, reduce los síntomas generados por la aparición de la menopausia, etc.

Uso interno: -

Limpia el rostro del acné: Para ello, se prepara un jugo de 200 gramos de aguaymanto, 200 gramos de papaya, y 100 mililitros de sanky en extracto. Se licua todo, se cuela y toma por siete días

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en ayunas al levantarse. Se recomienda descansar por tres días y seguir con el tratamiento por siete días más. -

Combate el estreñimiento: Para ello se debe licuar 200 gramos de aguaymanto, 200 gramos de granadilla y 200 gramos de papaya junto a cinco vasitos medidores del extracto de sanky. De preferencia tomarlo al caer las seis de la tarde con el estómago vacío.

-

Combate la diabetes y problemas de la próstata:

Usos externos: -

Alivia el dolor de oídos: Se recomienda tomar el juego bien colado de dos aguaymantos maduros, luego de esto se sugiere entibiar el líquido resultante y aplicar dos gotas en el oído afectado cada ocho horas hasta que el dolor desaparezca por completo.

-

Previene las cataratas: Se saca el jugo al aguaymanto, se cuela y se aplica dos gotas de esta sustancia en el ojo afectado. Se debe repetir esta operación tres veces al día para fortalecer su ojo y mejorar su visión.

5.2.4.6.

Datos de exportación8,9, 10

La demanda local, nacional y extranjera de este fruto se encuentra en estado creciente, tanto en frutos frescos como en productos transformados. Hoy ha conquistado importantes mercados en la Unión Europea y los Estados Unidos. Sus principales consumidores son Inglaterra y Alemania. Actualmente se cultiva en Colombia, Bolivia, Ecuador, California, Sudáfrica, Australia, Kenia, India, Egipto, el Caribe, Asia y Hawái.

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Tabla N°3. Evaluación de las exportaciones del producto Aguaymanto según sus principales mercados 2010-2014.

Fuente: Sunat. Disponible en: http://www.siicex.gob.pe/siicex/apb/ReporteProducto.aspx?psector= 1025&preporte=prodmercvolu&pvalor=331080

Página 23

6.

HIPÓTESIS DE LA INVESTIGACIÓN. Existirá diferencia de color en el proceso térmico de pulpa del Physalis peruviana “Aguaymanto”.

6.2.

OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES.

Variables

Operacionalizacion de variables Definicion

difinicion

Dimenciones

conceptual

Operacional

Independiente

Es los estados Aplicacion de de equilib de rio termodiná valores

Proseso

mico a niv el

temperaturas

termico

macroscó pico

para evaluar el

Variable

color

Items

Rangos de temperature

Indicadores

Istrumento

Escalado t 8595°C/5 minutos

estufa

Pasteurizacion 100°C Esterelizacion 115-120°C/10 minutos

del

Physalis peruviana “aguaymanto” Variable

El aguaymanto

Se

Color

Color Amarillo

dependiente

fue

mediante

Textura

Textura viscoso

Vision

la pulpa de

seleccionado

color,aroma

Aroma

Ausencia

sensorial

Physalis

como la fruta

textura

Ausebcia

peruviana

ideal

,ausenci

“aguaymanto”

atravesar

el

micro

proceso

de

organismos

para

evaluaria el

de

de

de

microorganismos

microorganismos

deshidratación, manteniendo sus características físicas

y

nutricionales

Página 24

7.

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN 7.1. UNIDAD DE ANÁLISIS, UNIVERSO Y MUESTRA 7.2.1. Unidad de análisis La unidad de análisis estará conformada por el Physalis peruviana “aguaymanto”. Unidad de observación. Variación del color de la pulpa de Physalis peruviana “aguaymanto”. 7.2.2. Universo Estará conformado por 50 Kg de Physalis peruviana “aguaymanto” obtenido de la Provincia de Cajamarca, departamento de Cajamarca. 7.2.3. Muestra La muestra será 20Kg de Physalis peruviana “aguaymanto” obtenida de la Provincia de Cajamarca

a. Criterios de inclusión: Todos los frutos de Physalis peruviana “aguaymanto” de la Provincia de Cajamarca en los primeros cuatro meses de cosecha. Sin presencia de coloraciones negras ni pardas. Además, debe estar el producto en buenas condiciones, color (Naranja – amarillo), peso (6 a 10 gramos).

b. Criterios de exclusión: Aquellos frutos dañados, verdes y que no cumplan con los criterios de inclusión.

7.3.

MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN 7.3.1. De acuerdo al fin que se persigue Básica, ya estará encaminada a ampliar el conocimiento científico, explorando nuevas teorías y trasformar las ya existentes

Página 25

7.3.2. De acuerdo a la técnica de contrastación. Experimental, ya que se desarrollará en el laboratorio de Tecnología Farmacéutica de la facultad de Ciencias de la Salud de la Universidad Privada Antonio Guillermo Urrelo. 7.4.

TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN 7.4.1. Determinación color por espectrometría de reflectancia en el sistema CIELAB: 1. Se obtendrán los frutos de la Provincia de Cajamarca. Después de la cosecha los frutos serán transportados al laboratorio. 3. Se lavarán el “Aguaymanto”. Con agua clorada y serán sometido a un escaldado en agua caliente a 85°C por 5 minutos.

4. Luego se enfriará hasta temperatura ambiente para el pelado y troceado, 5. Se cortarán por la mitad los frutos de “Aguaymanto”. Con la utilización de un bisturí.

6. Finalmente será pulpeado haciendo uso de un tamiz de 0,5 mm de apertura, luego mediante el uso de un colorímetro Minolta Modelo CR400 de procedencia Japonesa.

7. Se determinarán los parámetros a*, b* y L* del sistema Hunter iniciales y a temperaturas de 80 °C, 85 °C, 90 °C, 95 °C y 98 °C, y, tiempos de exposición de 0, 10, 20, 30, 40, 50 y 60 minutos para pulpa simple. Según la cual L* mide el brillo de la superficie, el a*, representa la intensidad del color verde o rojo y el b* la intensidad del color azul o amarillo.

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8. Mientras que para pulpa concentrada a 28°Brix se utilizaron tiempos de exposición de 0, 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210 y 240 minutos a las mismas variaciones de temperatura.

9. Se envolverán una porción de cada fruto no utilizable con película plástica auto adherente en, una refrigeradora, para posterior experimento. 10. Calibrar el espectrofotómetro de esfera X – Rite modelo SP64 con iluminante estándar D65, ángulo de observador de 10° con apertura de medición de 4mm de diámetro (referencia blanca, L* = 93.11, a* = -1.24, b* = 0.44; referencia negro L* = 0, a* = 0, b* = 0). Según la cual L* mide el brillo de la superficie, el a*, representa la intensidad del color verde o rojo y el b* la intensidad del color azul o amarillo.

11. Se colocarán los frutos asignados de cada muestreo semanal, un 1 kg por día seleccionados aleatoriamente, sobre la superficie del epicarpio, en la celda del colorímetro, se realizará la determinación por triplicado, girando la celda 90° en cada lectura.

12. Se obtendrá los valores promedio de L*, a*, b*, hue (H)y croma, así como la curva de reflectancia especular en el rango espectral visible de 400 a 700nm, a intervalos de 10 nm, con la finalidad de obtener la longitud de onda (nm) predominantemente reflejada (reflectancia, %).

13. En total durante 4 semanas se registrarán 900 mediciones de color. 14. Se usará luego el software X – Rite para el procesamiento de los datos que se obtendrán en cada muestreo semanal17.18, 20.

7.4.2. Análisis estadístico:

Página 27

•

Se calculará el promedio y el coeficiente de variación de cada una de las variables de color evaluadas.

•

Mediante análisis de varianza y la prueba de Duncan se realizarán comparaciones múltiples, a un nivel de confianza del 95%, para determinar las diferencias estadísticas en las coordenadas cromáticas L*, a*, b*, c*, h*.

7.5.

INSTRUENTOS, MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS.

Instrumentos - SPSS versión 21.

Materiales - Gasa - Fruto de

Equipos Reactivo - Hipoclorito - Espectrofotómetro de sodio. de esfera X – Rite modelo SP64.

aguaymanto

-

- Cuchillo - Espatula

-

colorímetro

- Peliculas

Minolta

plásticas

Modelo

autoadherentes

400

- Piceta

Agua destilada

-

CR-

estufa

- Balanza - Bisturí

7.6.

TÉCNICAS DE ANÁLISIS DE DATOS (ESTADÍSTICAS)

Se utilizará un software especializado como el ANOVA (análisis de la varianza), el cual nos brindará datos confiables y exactos, para establecer las diferencias estadísticas. Además de la construcción de tablas y gráficos a partir de los resultados obtenidos.

Página 28

8.

ASPECTOS ÉTICOS DE LA INVESTIGACIÓN Se debe tener en cuenta lo siguiente: Evitar recoger plantas en peligro de extinción, no recoger materia vegetal que se encuentre cerca a fuentes contaminante como, caminos, carreteras, ríos, basurales. Por cada planta cosechada, sembrar dos plantas para prevenir su extensión. Cosechar las semillas en su madurez fisiológica.

9. CRONOGRAMA

AÑO 2017 Actividades

Mes 1

Mes 2

Semanas 1

Búsqueda de información Recoja de la muestra vegetal

2

3

X X

X

Semanas

Mes 3

Mes 4

Mes 5

Semanas

Semanas

Semanas

4 1

2

3 4 1

X

X

XX

2 3 4

1

2

3 4

1 2 3

Traslado del amuestra al laboratorio Recolección de datos y Revisión

X

Bibliográfica Elaboración del proyecto

X X X

Análisis estadísticos

Presentación del proyecto

Levantamiento de observaciones

X X X X

Página 29

4

Elaboración del informe final

X

Presentación y sustentación

10.

X

PRESUPUESTO Y FINANCIAMIENTO PRECIO

UNIDADES

DESCRIPCIÓN

PRECIO

UNITARIO TOTAL S/

Material de escritorio 04

Lapiceros

1.5

6.00

02

Reglas

2

4.00

500

Papel bond

------

10.00

02

Laptop

1 500. 00

3 000.00

10

Papel milimetrado

0.20

2.00

01

Computadora de mesa

1 500. 00

1 500.00

-------

Pasajes, gastos de movilidad

20. 00

3000.00

--------

Refrigerios y o alimentación

----

500.00

--------

Gasto de energía eléctrica

----

150.00

01

Paquete estadístico SPPSS Ver 15.0.

----

200.00

Sub total.

s/ 8372.00

Página 30

INSUMOS 50 kg

Physalis peruviana “Aguaymanto”

----

500.00

2 lt.

Agua clorada

----

10.00

Sub total

s/ 510.00

Material de laboratorio Alquiler de laboratorio 04

Probetas de 50ml.

----

-----

01

Balanza Analítica

----

----

02

Embudos

----

-----

04

Baguetas

----

-----

04

Espátulas

…….

……

01

Refrigeradora

----

-----

05

Bolsas de papel

----

----

01

colorímetro Minolta Modelo CR-400 de procedencia Japonesa

----

-----

01

Estufa

----

-----

05

Papel filtro

----

-----

05

Bisturí

Sub. Total

s/ 300.00 TOTAL

s/5000.00

Página 31

11. LISTA DE REFERENCIAS 1. Adobe Systems Incorporate. (2012). Acerca del color, Illustrator. Disponible en http://help.adobe.com/es_ES/illustrator/cs/using/WS714a382cdf7d304e7e07 d0100196cbc5f-6295a.html#WS714a382cdf7d304e7e07d0100196cbc5f- 628fa.

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