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Composición de alimentos LABORATORIO N° 05 Extracion de pectina 1. OBJETIVOS: Determinar el fundamento de la extracción de pectina Extraer la pectina a partir del membrillo. 2. FUNDAMENTO TEÓRICO: Esta práctica tiene como objetivo el aprovechamiento de la disponibilidad de residuos por parte de plantas procesadoras de membrillo, enfocado a la obtención de extracto de pectina en condiciones óptimas. La pectina es un producto tecnológicamente funcional de interés para la industria de alimentos en el desarrollo de productos por sus propiedades Reológicas que son favorables para la elaboración de diferentes productos aportando textura y consistencia. Para la extracción de pectina líquida se estudia el tratamiento y análisis del membrillo como materia prima, además del proceso de obtención de material gelificante mediante la experimentación en laboratorio basado en patentes de métodos de hidrólisis ácida, determinando parámetros adecuados como la temperatura, pH y tiempo que influyen en la calidad evidenciada en el contenido de ácido galacturónico y grado de esterificación dando como resultado su capacidad de gelificación.

3. INTRODUCCION: La pectina es reconocida por la FAO como un aditivo seguro el cual no tiene restricciones de uso, es un hidrocoloide fundamental en el procesamiento de los alimentos ya que crea y modifica la textura de compotas, jaleas y mermelada. Para el desarrollo de este estudio se consideró la caracterización de la materia prima, ya que el grado de madurez demuestra cambios en la composición química interna del fruto y en su textura, estos cambios están asociados con la solubilización progresiva y despolimerización de las sustancias pécticas, evolucionando con el tiempo de forma gradual de protopectinas insolubles a pectinas solubles por acción de la enzima pectino-esterasa. La etapa intermedia que corresponde a la sustancia llamada pectina es la sustancia de utilidad en la industria por tener la capacidad de formar geles en presencia de azúcar, ácido y agua en proporciones adecuadas.

4. MATERIALES Y MÉTODOS: 4.1 Materiales: 4.1.1 Materia prima y materiales:

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Composición de alimentos Membrillo

cuchillo tabla de picar embudo termómetro digital colador.

4.1.2

material de vidrio: Pipetas de 10 ml Probeta de 100 ml Vasos de precipitados de 150 ml. Y 1000 ml.

4.1.3

reactivos Alcohol de 90º Solución de HCL 1N. Agua destilada

4.1.4

equipos: Cocinilla

Balanza analítica

Estufa

4.2

métodos: Proceso de Elaboración: membrillo escaldado Corte

Extracción en solución Universidad Nacional de Cajamarca acida

T= 80 ºC T= 45 min. MP/SA =21/8 Página

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Filtrado I Enfriamient o precipitacion Filtrado II Secado

Bagaz o 25 ºC Lavado con alcohol. Solución de pectina/OH = 10/6 Eliminación de alcohol

50 – 60 ºC

Pectina 

Selección de maracuyá: consiste en clasificar la fruta de maracuyá, debe estar sana, libre de magulladuras, picaduras y partes obscuras.



Corte: a partir la fruta por la mitad para eliminar las partes no aprovechables (semillas y jugo) y obtener solamente la cáscara, luego cortarla en partes pequeñas.

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Composición de alimentos 

Extracción de albedo: Se realizarán dos tipos de proceso de extracción: una como medio de extracción el ácido clorhídrico y en el otro ácido sulfúrico.



Filtrado I: el extracto líquido se separa de la cáscara por medio de la filtración.



Precipitación: el extracto es precipitado mediante la adición de alcohol, el cual rápidamente forma coágulos gelatinosos, es decir formando un gel, el mismo que tiene una coloración cremosa.

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Composición de alimentos 

Filtrado II: el precipitado obtenido se lo lleva a filtración para poder separarlo del alcohol utilizando un embudo y un papel filtro.



Secado: una vez lavada y filtrada la pectina se procede a secarla en una estufa por una hora a 50 - 60°C.

5. RESULTADOS: Proceso de Elaboración: Filtrado I Precipitación

Filtrado II

Resultados El extracto líquido se separa de la cáscara por medio de la filtración. El extracto es precipitado mediante la adición de alcohol, el cual rápidamente forma coágulos gelatinosos, es decir formando un gel, el mismo que tiene una coloración cremosa. El precipitado obtenido se lo lleva a filtración para poder separarlo

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Composición de alimentos

Secado

del alcohol utilizando un embudo y un papel filtro. Una vez lavada y filtrada la pectina se procede a secarla en una estufa por una hora a 50 - 60°C.

6. DISCUSION: Generalidades de la Pectina Braverman J.B.S. (1967), introducción a la bioquímica de los alimentos señala: Las pectinas o sustancias pécticas son polisacáridos que se componen principalmente de ácidos poligalacturónicos coloides, se hallan en los tejidos de las plantas. Kertesz Z.I.(1951), the pectic substances indica: El nombre de pectina, es originado del término griego (coagulado, duro) fue empleado para denominar a estas sustancias por Braconnot en 1825, en reconocimiento a su capacidad de formar geles. En realidad se trata de sustancias estrechamente relacionadas. Estas llenan los espacios intercelulares en los tejidos vegetales. En los tejidos jóvenes especialmente en los frutos, las pectinas se encuentran en cantidades abundantes formando canales anchos, apartando entre sí a las células. Estructura de la Pectina Lawrence (1976), Pectina muestra: Las sustancias pécticas son polímeros lineales del ácido galacturónico, que tienen una parte más o menos amplia de grupos carboxilos esterificados por radicales metilo. Braverman J.B.S. (1967), propiedades de la pectina señala: La pectina es la más conocida de las sustancias pécticas. Es un material de peso molecular elevado; se dispersa en el agua para formar una solución coloidal viscosa reversible, es decir que pueda ser disuelta en agua, precipitada, secada y redisuelta, sin perder sus propiedades físicas. Localización Avila J. (1979), Diccionario de los Alimentos muestra: Las pectinas se encuentran en las plantas esencialmente bajo cuatro formas distintas según su solubilidad y composición. Kertsz Z.I.(1951), Passion substnaces señala: Está acumulada en los jugos de las bayas especialmente y es de gran tendencia a la formación de geles. Solubilidad Braverman (1967), Introducción a la química de los alimentos/pectina/solubilidad afirma: Una vez lograda la precipitación de la pectina, ésta puede ser secada y convertida en polvo siendo el tamaño de la partícula un factor importante. Degradación

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Composición de alimentos Braverman J.B.S.(1967), Introducción a la bioquímica de los alimentos/pectina/degradación enzimática anuncia: Según Cheftel, las pectinas una vez liberadas de sus enlaces con la celulosa pueden degradarse según dos procesos diferentes: - Despolimerización.- El calentamiento en medio ácido o la acción de hidrolasas (pectinasas, pectino-hidrolasas, etc.) originan escisiones de las cadenas en trozos más cortos. La acción de estas enzimas se llevan a cabo a un pH óptimo de 4.0 a menos que sea la polimetilgalacturonasa, en la despolimerización sólo se produce la ruptura de los restos de ácido galacturónico no metilados. - Desmetilización.- Durante el madurado de las frutas ocurre variaciones en la metilación, es decir con la maduración disminuye el grado de metilación. Grado de Metilación Braverman J.B.S.(1967), Introducción a la bioquímica de los alimentos/pectina/Grado de metilación apunta: Como parte de la estructura de la pectina se encuentran los grupos carboxilos, los cuales son esterificados por radicales metilo, a éstos se los conoce como metilación de una pectina. Usos y Aplicaciones de la Pectina Amos A.J.(1969), Manual de industrias de los alimentos/pectina/usos afirma: El uso principal de las pectinas es para la fabricación de jaleas y conservas de frutas. Las industrias de productos de frutas emplean pectina líquida y pectina en polvo, y algunas empresas fabrican su propia pectina.  Empleo de la pectina en alimentos.- la pectina es utilizada en la preparación de geles, mermeladas, jaleas, como estabilizantes, etc.  Empleo de pectinas para fines medicinales.- la pectina puede ser utilizada como emulgente para la preparación de ungüentos, polvos, tabletas y otros medicamentos. Propiedades del Poder Gelificante Braverman J.B.S.(1967), Introducción a la bioquímica de los alimentos/pectina/gelificación muestra: Desde el punto de vista de la tecnología alimentaria la propiedad más importante de las pectinas es su aptitud para formar geles; por lo que concierne a la pectina en sí misma, los caracteres del gel dependen esencialmente de dos factores: Longitud de la molécula péctica y su grado de metilación.

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Composición de alimentos El hidróxido de sodio (NaOH) actúa como surfactante convirtiendo una emulsión de aceite en agua a emulsión de agua en aceite. En la parte “h” de la práctica utilizamos vinagre remplazando al ácido cítrico obteniendo resultados muy parecidos. Ya que el vinagre también actuó interrumpiendo la formación de un gel. La dispersión coloidal es una suspensión de pequeñas partículas en un medio continuo. Los coloides son sustancias que consisten en un medio homogéneo y de partículas dispersadas en dicho medio. Estas partículas se caracterizan por ser mayores que las moléculas pero no lo suficientemente grandes como para ser vistas en le microscopio. Las dos fases de un sistema coloidal se pueden distinguir en fase dispersa, que es la fase que forman las partículas; y medio dispersante, que es el medio en el cual las partículas se hallan dispersas, este último puede ser líquido, sólido o gaseoso, al igual que la fase dispersa que también puede ser líquida, sólida o gaseosa. De acuerdo a las fases que componen el coloide, en la práctica pudimos distinguir distintos tipos:

Fase Dispersa Sólido

Fase Dispersante Líquido

Nombre Gel o sol

Líquido Líquido Gas

Líquido Sólido Líquido

Emulsión Emulsión sólida Espuma líquida

Ejemplo Gel a base de agua y chuño Agua y leche Margarina Merengue de huevo

Glosario Adsorción: condensación de gases, vapores o sustancias disueltas en la superficie de un líquido o en la de un cuerpo sólido. La adsorción en general disminuye cuando disminuye la temperatura. Albúmina: sustancia incolora, insípida, soluble en agua e insoluble en alcohol; pertenece al grupo de los albuminoides. Se encuentra en abundancia en la clara de huevo y en la orina humana. Se utiliza en la clasificación de líquidos. Caseína: proteína que contiene al ácido fosfórico. Se encuentra principalmente en la leche, y unida a la manteca forma el queso. Colodión: nitrocelulosa disuelta en una mezcla a partes iguales de alcohol éter. Extendido en una superficie se evapora y forma una película contráctil. Dextrinas: sustancia sólida amorfa de color blanco amarillento y de composición análoga a la del almidón. Sus disoluciones desvían a la derecha la luz polarizada; se obtiene industrialmente del almidón para obtener la goma. Se utiliza para añadirla a las soluciones concentradas de azúcares y evitar así que cristalicen.

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Composición de alimentos Difusión: fenómeno por el cual dos cuerpos en contacto se mezclan uniformemente sin reaccionar por la tendencia que tienen a constituir una mezcla homogénea, debido al movimiento térmico de las moléculas. La velocidad de difusión es mayor en los gases que en los líquidos, y en éstos es mayor que en los sólidos; crece con la temperatura y decrece con el peso molecular de las sustancias. Electrolito: cuerpo que se somete a la descomposición por la electricidad. Liófilo: todo coloide que presenta una gran afinidad con la sustancia que se disgrega, en un medio de dispersión. Si este medio es el agua, entonces el coloide es hidrófilo. Liófobo: todo coloide que presenta una poca afinidad con la sustancia que se disgrega, en un medio de dispersión. Si este medio es el agua, entonces el coloide es hidrófobo. Nitrocelulosa: éter nítrico de la celulosa, que se obtiene por la acción de la mezcla del ácido nítrico y sulfúrico sobre el algodón. Opalescencia: reflejos de ópalo. El ópalo es una variedad de cuarzo de mineral silíceo con algo de agua, lustre resinoso, translúcido u opaco, duro pero quebradizo, y de colores diversos. Presión osmótica: presión que se desarrolla como resultado de la ósmosis, esta presión se opone a la tendencia del solvente a pasar a través de la membrana semipermeable hacia la solución. También se puede definir como la presión en exceso que debe aplicarse a una solución para impedir el pasaje de ella hacia el solvente cuando los dos líquidos están separados por una membrana perfectamente semipermeable. 7. CONCLUSIONES: Los mejores resultados tanto en rendimiento como en apariencia se obtuvieron empleando disoluciones de ácido clorhídrico como medio de extracción. El grado de metilación de la pectina y el tamaño del polímero son factores determinantes en el tipo de pectina en cuanto a su poder de gelificación; por lo tanto, aquellas que se obtienen de la extracción mediante ácido clorhídrico tienen un mayor contenido de metóxilos de ácido galacturónico. Un aumento de la cantidad de alcohol recomendado en la técnica para precipitar las pectinas no incrementa el rendimiento. La variación del tiempo de extracción y la temperatura no incide en el rendimiento; por el contrario el uso de una temperatura muy alta provoca la desnaturalización de la pectina.

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8. BIBLIOGRAFÍA: FENNEMA, O. 1993. Química de los alimentos. Editorial Acribia. Zaragoza ― España. KIRK, R.; Sawyer. R. y Egan, H. ‛‘Composición y Análisis de Alimentos de Pearson". 2da. Edición. Compañía Editorial Continental S.A. México MATISSEK, R.; Schnepel, F. y Steiner, G. >. Editorial Acribia S.A. Zaragoza — España. 1998.

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