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Facultad de Ciencias Pecuarias Carrera de Ingeniería en Industrias Pecuarias

CÁTEDRA: Bromatología y toxicología TEMA: Análisis de pigmentos alimenticios naturales DOCENTE: Dra. Sandra López

GRUPO N: 2 REALIZADO POR: Jenny Guamán Diana Chuqui Janeth Miranda Nelson Urbina Jessica Alomaliza NIVEL: Quinto “B”

Fecha de entrega: 2017/07/27 RIOBAMBA – ECUADOR

2. OBJETIVO(S):

2.1.

GENERAL 

2.2.

Analizar los pigmentos existentes en diferentes tipos de alimentos.(ACHIOTE-carotenoides y ACELGA-clorofila)

ESPECÍFÍCOS   

Extraer los pigmentos (Clorofila y carotenoides). Identificar las diferencias entre estos dos pigmentos. Realizar cromatografía con los pigmentos obtenidos.

3. MATERIALES E INSTRUMENTOS 3.1. Determinación de clorofila 3.1.1. Materia Prima Acelga 3.1.2. Materiales y Equipos        

Cuchillo Matraz Erlenmeyer Probeta Embudo Papel Filtro Tubo de Ensayo Hoja de Papel Tubo Capilar

3.1.3 Reactivos    

15 mL de metanol 10mL de acetona Sulfato Sódico anhídrido Benceno-Cloroformo

3.2. Determinación de carotenoides 3.2.1. Materia Prima 200 mg de semillas de achiote

3.2.2. Materiales y Equipos   

Balanza Matraz de 100 ml Vaso de precipitación

3.1.3 Reactivos 

5 mL de Cloroformo

1. MARCO TEORICO

ACELGA La acelga es una planta con grandes hojas verdes y carnosas pencas blancas, que se emplean para la alimentación humana, la acelga goza de numerosas aplicaciones medicinales y alimenticias, Se trata de una planta bianual de día largo perteneciente a la familia de las Quenopodiáceas. Su nombre botánico es Beta vulgaris var. cicla. Cuando las temperaturas son elevadas y los días tienen una duración mayor de 12 horas, la planta puede finalizar su ciclo en pocos meses, de manera que pierde todo su valor comercial ya que sale la flor. La raíz es bastante profunda y fibrosa. Las hojas son grandes de forma oval tirando a acorazonada. Tiene un peciolo (penca) ancho y largo que se prolonga en el limbo y que constituyen la parte comestible. El color varía según las variedades de verde oscuro fuerte a verde claro.Durante el segundo año de cultivo emite el tálamo floral, muy ramificado, con flores provistas de cáliz acrescente lo que origina una infrutescencia englomérulo, como consecuencia de la cual 2 ó 3 flores quedaran englobadas en un solo fruto. (Arnau, 2009). PIGMENTOS. Si es posible encontrar en el reino vegetal todos los matices y combinaciones de colores del espectro, existe un predominio general de los colores primarios: verde, amarillo, rojo, azul. Estos colores son conferidos a los vegetales por determinados compuestos químicos definidos, llamados pigmentos. El color particular que presenta un determinado órgano vegetal depende generalmente del predominio de uno u otro o la combinación de ellos. Se debe tener claro que cuando un vegetal presenta un color blanco, es debido a la falta de tales pigmentos. La luz solar que incide sobre ellas no es absorbida selectivamente como ocurre en las partes coloreadas, sino que es transmitida o reflejada prácticamente sin sufrir modificación. CLOROFILA Son de color verde tan uniformemente presente en los vegetales es debido a la presencia de dos pigmentos estrechamente emparentados llamados clorofila a y clorofila b . Se encuentran prácticamente en todas las plantas con semilla, helechos, musgos y algas. Pueden formarse en las raíces, tallos, hojas y frutos a condición de que estos órganos estén situados por encima del suelo y queden expuestos a la luz.

También aunque aparentemente falten en algunas hojas de color rojo o amarillo, cuando se extraen las otras sustancias colorantes de estas, puede comprobarse incluso allí la presencia de las clorofilas, que estaban enmascaradas por los demás pigmentos. Estos pigmentos se encuentran en el interior de la célula vegetal específicamente en una organela llamada cloroplasto. Los cloroplastos son simplemente plástidos que contienen pigmentos clorofílicos. Los compuestos clorofílicos están ligados químicamente con las estructuras internas del cloroplasto (membrana tilacoides) y se hallan retenidos en estado coloidal. Asociados con las clorofilas, existen también en los cloroplastos dos clases de pigmentos amarillos y amarillo-anaranjados que son las xantofilas y carotenides. (González., 2014). ACHIOTE El achiote, (Bixa orellana, axiote, achiotl, urucú, bija, bijol, rocú, roncón, onoto, orellana, urucú) es una especie botánica de planta arborescente de las regiones intertropicales de América. Es cultivado específicamente en el centro de México desde la época precolombina. La palabra achiote es una castellanización del nahuatl achiotl. La etimología del nombre binomial corres ponde a bixa, latinización del portugués bixa; orellana, dedicado al explorador español Francisco de Orellana (1490-1546).Se conoce como fuente de un colorante natural rojizo amarillento derivado de sus semillas, conocido como annatto el cual es usado como colorante alimenticio. Se usa frecuentemente en la coloración de quesos como el Cheddar o el Mimolette, de margarina, mantequilla, arroz, pescado ahumado y a veces como condimento de cocina. Es utilizado ampliamente en diversas preparaciones culinarias de Latinoamérica y el Caribe tanto como colorante como saborizante. (Velázquez, 2011). CAROTENOIDES Los carotenoides son los responsables de la gran mayoría de los colores amarillos, anaranjados o rojos presentes en los alimentos vegetales, y también de los colores anaranjados de varios alimentos animales. Los carotenoides pueden desempeñar un papel como antioxidantes en la protección del organismo frente a los radicales libres, aunque esta cuestión está todavía en discusión. Sí parece claro que la presencia en la dieta de alimentos con contenidos elevados de carotenoides tiene efectos preventivos frente a ciertas enfermedades, aunque los experimentos en los que se han utilizado suplementos han dado resultados contradictorios, en algunos casos incluso evidenciando efectos perjudiciales. (Calvo, 2014).

Se debe citar la información concerniente a lo realizado en la práctica y que además sustente los resultados obtenidos. 2. PROCEDIMIENTO

1. EXTRACCIÓN Y ANALISIS DE CLOROFILA Y CAROTENOIDES 1.1. CLOROFILA  Picar finamente una hortaliza verde (Espinaca, acelga, nabo, culantro, perejil).  Colocar en un erlemenyer con una mezcla formada por: 15 mL de éter de petróleo, 5 mL de benceno (o tolueno PRECAUCIÓN SON ALTAMENTE TÓXICOS) o acetato de etilo: hexano (1:1) o 15 mL de metanol o 10mL de acetona (esta es la mejor opción).  Dejar macerar por 10 a 20 minutos, filtrar al vacío y lavar el residuo con el (los) solvente(s) utilizados anteriormente.  Secar el extracto con sulfato sódico anhidro. Cromatografía ascendente en tira de papel 1. Cortar un trozo de papel para cromatografía o (papel filtro) de manera que se adapte a un tubo de ensayo. El papel no debe tocar el tubo. Se fija el tapón mediante una grapa o con algún otro medio seguro. 2. Dibujar con un rotulador una línea alrededor del tubo de ensayo como nivel que debe alcanzar el solvente y ajustar la longitud de la tira de papel para que cumpla con las medidas que se indicarán. 3. Colocar la tira de papel encima de una hoja de papel limpia y señale el punto de aplicación de la mezcla con una ligera de lápiz. Depositar dos pequeñas gotas de extracto sobre la señal con la ayuda de un tubo capilar, dejando secar el papel a continuación; repetir este proceso tantas veces sea necesario hasta que la mancha este bien concentrado. 4. Poner el solvente (éter de petróleo, mezcla de acetona y éter de petróleo, acetato de etilo, hexano (1:1) o benceno-cloroformo) que mejor resultado le dio en la cromatografía circular, en el tubo de ensayo y dejar colocado en la gradilla. 5. Bajar la tira de papel cuidadosamente en el interior del tubo, ajustar y dejar éste en la gradilla. 6. Cuando llega a 5 cm de la parte superior se sacará el papel del tubo y se deja secar. 7. Calcular el Rf y comparar con los datos de la siguiente tabla: Compuesto Rf Tanino

0,10

Caroteno

0,24

Clorofila b

0.56

Clorofila a

0,62

Carotenoide

0,75

Otro compuesto

0,71

Seguidamente cortar solo la banda de la clorofila, extraer con éter etílico y leer en el espectrofotómetro en el rango de 640-667 nm.

EXTRACCIÓN Y ANALISIS DE CAROTENOIDES A PARTIR DEL ACHIOTE. 1. Pesar con exactitud alrededor de 200mg de semillas al achiote. 2. Transferirlas a un vaso de precipitación de 100 mL y agregar 5 mL de disolvente (cloroformo o NaOH 0.1N) 3. Dejar en remojo hasta el día siguiente, bien tapado el vaso (esto se puede reemplazar con el extracto agitando magnéticamente durante 45 minutos). 4. Pasar la solución aun matraz de 100mL. 5. Repetir el paso anterior hasta que el solvente quede prácticamente incoloro. 6. Aforar el matraz a la marca con el disolvente. 7. Diluir la solución en relación 1:5. 8. Medir la absorbancia de la solución diluida a 471 nm (para cloroformo) o a 482 nm (para NaOH), usando el disolvente como blanco. 9. Calcular el contenido de bixina utilizando la siguiente fórmula:

%bixina= (Ax100)/(320xCxb) En donde: A= absorbancia C= concentración de la muestra en la solución diluida en g/L B=diámetro de la celda en cm 320 coeficiente d extinción molar a 4712 nm para el cloroformo (en caso de trabajar con NaOH como disolvente el coeficiente de extinción molar es de 287 para 482 nm). 3. CÁLCULOS Y RESULTADOS ANÁLISIS DE PIGMENTOS ALIMENTARIOS NATURALES 1. EXTRACCIÓN Y ANÁLISIS DE CLOROFILA Y CAROTENOIDES  Calcular el Rf y comparar con los datos de la siguiente tabla: Compuesto Tanino Caroteno Clorofila b Clorofila a Carotenoide Otro compuesto

Rf 0,10 0,24 0,56 0,62 0,75 0,71

Carotenoides

Tanino

Rf= Distancia recorrida / Distancia total

7,6/8,4= 0,90

Rf=7,8 /8,4 Rf= 0,92 Clorofila A

Clorofila B

7,3/8,4=0,86

6,9/8,4= 0,82

Compuesto Carotenoides Tanino Clorofila A Clorofila B

Rf 0,92 0,90 0,86 0,82

Color Amarillo Café Verde claro Verde oscuro

Comparación 0.75 0.10 0.62 0.56

%bixina =0.933*100 / 320*0.8*1 =0,36% Discusión: En la extracción de los compuestos de la clorofila A y B, Tanino y carotenoides que en las hojas de alfalfa son datos elevados a la tabla comparativa que nos da valores bajos. El pigmento que más ocupó espació en los papeles filtro fue los carotenoides, seguido los taninos, clorofila A, clorofila B, y el compuesto que ocupo menor espacio fue la clorofila B, que este compuesto tiene menor capacidad de solubilidad. El pigmento verde es el compuesto que tiene menor polaridad a comparación con el pigmento café considerado como tanino ya que tiene una capacidad de polaridad relativamente normal. Se puede decir que a mayor Rf es mayo solubilidad.

2. EXTRACCIÓN Y ANÁLISIS DE CAROTENOIDES A PARTIR DEL ACHIOTE  Calcular el contenido de bixina utilizando la siguiente formula: %bixina = (A*100)/ (320*C*b) En donde: A= absorbancia C= concentración de la muestra en la solución diluida en g/l B= diámetro de la celda en cm

Discusión:

Según la norma INEN 1 313:99 en Disposiciones generales específicamente en Aditivos alimentarios se dice que: Colorantes. Se permite el uso de los siguientes colorantes, siempre que el colorante añadido no engañe ni induzca a error al consumidor por encubrir el deterioro o la calidad del producto.

3. EXTRACCIÓN DE GLUTEN HÚMEDO Y GLUTEN SECO NTE INEN 529  Calcular el % de gluten húmedo (multiplicando por 4 el peso encontrado de gluten húmedo se obtiene el % de gluten húmedo en la harina en examen, y oscila de 25 a 40). % 𝑔𝑙𝑢𝑡𝑒𝑛 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 = 4 ∗ 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑔𝑙𝑢𝑡𝑒𝑛 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 % 𝑔𝑙𝑢𝑡𝑒𝑛 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 = 4 ∗ 8.1 % 𝑔𝑙𝑢𝑡𝑒𝑛 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 = 32.4



Calcular el % de gluten seco % 𝑔𝑙𝑢𝑡𝑒𝑛 𝑠𝑒𝑐𝑜 = 4 ∗ (1/3𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑔𝑙𝑢𝑡𝑒𝑛 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜) 1 % 𝑔𝑙𝑢𝑡𝑒𝑛 𝑠𝑒𝑐𝑜 = 4 ∗ ( ∗ 8.1) 3 % 𝑔𝑙𝑢𝑡𝑒𝑛 𝑠𝑒𝑐𝑜 = 4 ∗ 2.77 % 𝑔𝑙𝑢𝑡𝑒𝑛 𝑠𝑒𝑐𝑜 = 10.79

Gluten%

Equivalente

Más de 13

Excepcional

De 10,1 – 13

Muy alto

De 8,1 – 10

Alto

De 6,1 – 8

Mediano

De 4,1 – 6

Bajo

Inferior a 4

Muy bajo

Equivalencia del contenido de gluten en

el trigo, en porcentaje de masa.

Discusión El contenido de gluten encontrado en la harina se lo considera MUY ALTO ya que presenta un valor de 10.79 ubicándose dentro del rango establecido (10.1% - 13%) y el % de gluten húmedo contenido es de 32.4 que está dentro del rango (25% a 40%) concluyendo que la harina es apta para el consumo humano.

4. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS Se ha de buscar en fuentes bibliográficas confiables (libros) o normativas (nacionales, internacionales) los valores correspondientes a cada los alimentos para así poder discutir y comparar los resultados experimentales. Se ha de poner especial énfasis en el análisis y la discusión de los resultados realizada por el grupo. . 5. OBSERVACIONES Escribir todos los cambios observados en cada una de las determinaciones, no discutir. 6. CONCLUSIONES: Describir en forma lógica las conclusiones a que conlleven la práctica en función de los objetivos planteados por los estudiantes (no discuta, sintetice los resultados o logros relevantes) 7. RECOMENDACIONES

 La acelga se debe picar lo más fino posible.  El achiote en el cloroformo se debe dejar en reposo solo 24 horas y totalmente hermético para evitar la evaporación del mismo.  Los vegetales a utilizar debe estar en forma fresca.

8. CUESTIONARIO a) Que es un pigmento vegetal?

Los colores que presentan los vegetales son debidos a unos compuestos químicos llamados pigmentos. El color que presenta un determinado órgano vegetal depende generalmente del predominio de uno u otro pigmento o la combinación de ellos. Además, algunos de los pigmentos que condicionan el color están estrechamente ligados a las actividades fisiológicas del propio vegetal. El color verde en los vegetales es debido a la presencia de dos pigmentos estrechamente emparentados llamados clorofila a y clorofila b . Se encuentran prácticamente en todas las plantas con semilla, helechos, musgos y algas. También aunque aparentemente falten en algunas hojas de color rojo o amarillo, cuando se extraen las otras sustancias colorantes de estas, puede comprobarse incluso allí la presencia de las clorofilas, que estaban enmascaradas por los demás pigmentos. Asociados con las clorofilas, existen también en los cloroplastos dos clases de pigmentos amarillos y amarillo-anaranjados que son los xantofilas y carotenos.

b) Que son los derivados terpenicos y que funcionalidades se les atribuye

Los derivados terpénicos (alcanfor, cineol, citral, eucalipto, mentol, niaouli, pino, terpineol, terpina, tomillo, trementina), provienen fundamentalmente de plantas, se encuentran disponibles en diversos países europeos como principios activos de medicamentos elaborados en distintas formas de administración (tópica, oral, inhalada, rectal). El uso más amplio de estos derivados es para el tratamiento sintomático de la tos, alteraciones bronquiales y síntomas catarrales. c) Que es la allinasa

La alliinasa también suele ser denominada allinasa, aliinasa o alinasa .la enzima alliinasa, responsable de la formación de beneficiosas sustancias azufradas. Esos efectos saludables

no tienen lugar si los ajos, enteros o machacados, se someten al calentamiento, o cocción previa, sin dejar actuar a la alliinasa. Si el calentamiento o cocción se realiza tras los diez minutos de actuación de la enzima, los ajos aún conservan del 20-40% de su capacidad saludable. d) Que son los derivados sulfurados presentes en los alimentos

Los derivados del azufre, conocidos como sulfitos (E220-E228), se llevan empleando hace años como aditivos conservantes. Son eficaces para prevenir la oxidación de aceites y grasas, y para mantener el color original de los alimentos evitando la decoloración o el oscurecimiento -principalmente vegetales y crustáceos- provocado por reacciones enzimáticas. Estos conservantes también son útiles para prevenir el crecimiento de ciertas bacterias, mohos y levaduras, sobre todo en un ambiente ácido. Por este motivo, uno de sus usos es en zumos. e) Describa como actúa un antioxidante natural

Presentes en la mayoría los alimentos vegetales, los antioxidantes bloquean el efecto perjudicial de los radicales libres en el organismo. f) Que es la absorbancia y que relación tiene con la concentración.

La absorbancia,

, es la cantidad de intensidad de luz que absorbe la muestra.

1. BIBLIOGRAFÍA