• Author / Uploaded
• Alexandra

Citation preview

PRÁCTICA VIRTUAL DE LABORATORIO N°01 ASIGNATURA: Bioquimica Agroindustrial

“Obtención de oleorresina de jengibre (Zingiber officinale)”

Docente: Ing. Ronald Marlon Lozano Reategui Estudiantes:    

Grenna, Rengifo Quiroz Brenda Luz, Monge Mozombite Celeste Ester, del Castillo Tello Sidney, Fasabi Lozano YARINACOCHA – PERÚ 2021

I.

INTRODUCCIÓN Cada vez crece más la demanda global de productos naturales en fresco, semiprocesados o procesados, con altos contenidos naturales que aporten beneficios para la salud, siendo entonces una oportunidad para desarrollar una línea de aprovechamiento de estos recursos naturales, para otorgarles valor agregado. Es por ello, que el procesamiento de especies con características aromáticas, puede ser una alternativa viable para aprovechar el jengibre (Zingiber officinale), ya que es una especie que se adapta muy bien a las condiciones climáticas imperantes en Ucayali, y, si sumamos las excelentes características sensoriales y farmacológicas que posee, se convierte en una materia prima que tiene mucho futuro para su aprovechamiento agroindustrial. Un beneficio adicional, es que su explotación nos permitiría obtener mayores conocimientos sobre las especies nativas de nuestra región. En la presente práctica se estará presentando la metodología para obtener la oleorresina del Z. officinale, la cual según Colorado y López (2003) y Sharapin (2000), es una mezcla de

aceite esencial responsable del aroma característico y una resina que le otorga pungencia a través de su compuesto conocido como gingerol, por lo cual la presente sesión virtual práctica, se constituye en una de mucha importancia para el estudiante de Ingeniería Agroindustrial. II.

OBJETIVOS 2.1. Conocer de modo virtual, el proceso para la obtención de oleorresina de jengibre. 2.2 Conocer virtualmente los equipos, materiales y reactivos utilizados para la obtención de oleorresina de jengibre.

III.

REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA (MARCO TEÓRICO) 3.1.ANTECEDENTES:  Según Briga (1962); Los aceites esenciales son componentes heterogéneos de terpenos, sesquiterpenos, ácidos, esteres, fenoles, lactonas; todos ellos son separados con facilidad ya sea por métodos químicos o físicos, como la destilación, refrigeración, centrifugación; etc.  Montaldo (1991); La propagación del jengibre se realiza exclusivamente por vía asexual utilizando secciones de rizoma, lo que conlleva a la diseminación de plagas y enfermedades, así como a la obtención de pocas plantas por rizoma.  Luque (1993); Al someter una sustancia pura a condiciones de presión y temperatura superiores a las criticas esta se encuentra en la región supercríticas, lo cual le otorga unas características especiales. Los fluidos supercríticos que también son conocidos como gases densos o líquidos difusos; son una combinación de gas-liquido, con buenas propiedades de transferencia de masa (baja viscosidad tención superficial nula y alta difusividad; características de los gases) y de poder solvatante. Es de notar que los valores de temperatura critica Tc ) y presión ( Pc ¿ critica que son propios de cada sustancia ¿  Sheila S. Coca Mendes (2012); El jengibre es un producto no tradicional en el trópico cochabambino que tiene una demanda nacional e internacional en actual crecimiento, de esta manera se realizaron investigaciones conjuntas sobre la extracción de la oleorresina con el fin de promover su procesamiento e industrialización. Se inició el estudio con una caracterización de la materia prima determinando el contenido de humedad promedio, el contenido de aceites esenciales. Se realizaron posteriormente pruebas de secado, determinándose. El solvente elegido fue el etanol por obtener altos rendimientos en la extracción, disponibilidad en el mercado y baja toxicidad. Se determinó la influencia de la temperatura, tamaño de partícula, velocidad de agitación, relación

polvo/solvente en el proceso de extracción, obteniéndose los mejores rendimientos a 50º C. Considerando los resultados obtenidos se realizó el diseño de una planta piloto de extracción, la cual consta de un secador de 200 Kg de capacidad, un extractor de 215 L, un evaporador y un condensador. 3.2.GENERALIDADES Además de ser un condimento muy apreciado, el jengibre (Zingiber officinale Roscoe) ha sido utilizado con propósitos curativos desde hace miles de años. En la medicina Ayuryédica de la India y en la medicina China, el jengibre ocupa un lugar muy importante. Es un tubérculo articulado, en forma de mano, al cual se le da el nombre de rizoma. Parte esencial de la planta, de un olor fuerte aromático; sabor agrio, picante. Su uso es común en caso de cólicos y flatulencias. Presenta propiedad carminativa, antiulcerosa, antiespasmódica, protector hepático, antitusiva, expectorante y laxante. Además de los compuestos volátiles que aportan el olor típico de este rizoma, existe un grupo de compuestos no volátiles que aportan su pungencia y propiedades farmacológicas importantes. 3.3. ETIMOLOGÍA El nombre del género Zingiber proviene del hindú zingibil o zengibil, nombre común dado a esta planta. 3.4. HÁBITAT Y DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA El jengibre, es originario de las zonas tropicales del sureste asiático, exactamente del área Indomalaya al sur de Asia. Naturalizada en Jamaica, África, en las Indias occidentales, México y en la Florida. La cultura hindú y China lo han utilizado por milenios como un aliviante digestivo. (1) Requiere de un clima tropical húmedo, con una temperatura superiora los 30° C, humedad de 80% a 95%, y una altitud de 0 a 1500 m.s.n.m. Así pues, el Perú con su gran riqueza natural cuenta con una serie de microclimas, aptos para el desarrollo de esta especie y se cultiva principalmente en la selva central en los departamentos de Junín y Huánuco. 3.5. UBICACIÓN TAXONÓMICA REINO: Plantae SUB REINO: Tracheobionta FILO: Magnoliophyta CLASE: Liliopsida SUBCLASE: Zingiberidae ORDEN: Zingiberales FAMILIA: Zingiberaceae GENERO: Zingiber ESPECIE: Zingiber officinale NOMBRE CIENTIFICO: Zingiber officinale Roscoe

NOMBRE COMÚN: Jengibre o Kion 3.6. DESCRIPCIÓN Y MORFOLOGÍA Se trata de una planta herbácea perenne, reptante, perteneciente a la familia de las Zingiberáceas; que consiste de 47 generos incluyendo Zingiber Cúrcuma, Alpinia, Amomum, Elettaria, y alrededor de 1.400 generos más. Caracterizada por presentar una altura entre 60 a 120 cm; rizoma tuberoso, los rizomas consta de tres partes esenciales, corcho, región cortical y cilindro central. La región cortical está constituida por parénquima, y contiene abundante número de células con oleorresinas, y haces vasculares. IV.

MATERIALES Y MÉTODOS 4.1.Materiales:       

Materia prima: Rizomas frescas de jengibre (250 g) Vasos de precipitación de 500 mL Papel filtro Matraces de 500 mL Luna de reloj Papel aluminio Regla graduada o cinta métrica

4.2.Equipos:     

Balanza Equipo de extracción Soxhlet Cronómetros Cámara fotográfica Teléfono móvil (celular)

4.3.Reactivos:  

Alcohol etílico de 96° (500 mL) Agua destilada (3 L)

4.4.Metodología: Los estudiantes ingresarán al link con la dirección web que mostrará el proceso de extracción de la oleorresina de jengibre, para luego comparar con la metodología mostrada en la guía de práctica. Preparación de la materia prima: a. Selección: Se realizará con la finalidad de verificar la calidad de los rizomas, mediante la separación del material que presente defectos. b. Lavado: A fin de eliminar las impurezas como raíces pequeñas, tierra u otro contaminante, se someterán los rizomas a chorro continuo de agua, pudiendo ayudarse con la frotación de una escobilla suave.

c. Cortado: Con un cuchillo afilado de acero inoxidable, se formarán hojuelas de un 1 mm de espesor aproximadamente. d. Secado: En una bandeja de secado, depositar de forma ordenada las hojuelas e introducir en el interior de una estufa a 50°C por 24 horas. e. Molido: Las hojuelas deshidratadas serán molidas en un molino manual o eléctrico para reducir el tamaño hasta partículas finas. Extracción de oleorresina mediante método Soxhlet: La extracción de la oleorresina de los rizomas de jengibre se efectuará mediante la técnica Soxhlet, empleándose como solvente alcohol etílico de 96°, el cual según Núñez (2008), es una técnica de arrastre con vapor del solvente que inicialmente está en estado líquido y a presión atmosférica y luego eleva su temperatura superando el punto de ebullición, cambia a estado gaseoso para permitir que el vapor penetre en el interior de la materia vegetal y así extraer los componentes de su interior por diferencia de concentración. Extracción por Soxhlet. Se emplea un equipo de vidrio, que consta de tres partes: A: Balón B: Corneta C: Condensador. El funcionamiento es el siguiente: En A se dispone el balón con el solvente el cual se pone en contacto con la fuente de calor. En B se dispone de una corneta donde se deposita un cartucho de papel filtro o tela que contiene un peso dado de la muestra. C es el condensador y en él se condensa el disolvente que por efecto de la gravedad cae en B embebiendo el material vegetal. El empleo de este método garantiza que durante la extracción no existe la posibilidad de degradar las moléculas del colorante por efecto de la temperatura, debido a que se emplean bajas temperaturas durante la operación, además de permitir el uso de distintos disolventes, según convenga.

a. Pesar 15 gramos de la muestra molida. b. Medir 250 mL de alcohol etílico de 96°. c. Transferir la muestra a un cartucho de papel filtro y colocarlo en la corneta. d. Adicionar los 250 mL del solvente a utilizar en el balón. e. Conectar la fuente de calor para calentar el solvente. f. Controlar el reflujo del solvente que procederá a extraer la oleorresina, hasta que ya no se observe la presencia de oleorresina en la muestra que se encuentra en la corneta. g. Dejar enfriar a temperatura ambiente y depositar el solvente con la oleorresina en un matraz de 500 mL, previamente seco y tarado. h. Llevar a evaporar el solvente en baño maría con agitación. i. Determinar el rendimiento de la oleorresina:

%Oleorresina=

( Peso de matraz con oleorresina−Peso de matraz tarado) x 100 Peso de muestra

j. Envasar la oleorresina en un recipiente de vidrio color ámbar o en otro que no sea transparente. V.

RESULTADOS 





VI.

VII.

El análisis fisicoquímico del jengibre fresco, que se muestra a continuación, difiere de manera significativa, explicando de manera detallada la extracción de la oleorresina mediante el proceso de decantación, Y utilizando como solvente al agua. Dado el siguiente resultado se obtuvo la extracción de la oleorresina mediante el proceso de Soxhlet, el cual te permite el uso de distintos solventes según convenga. Para concluir con los resultados se tiene la investigación de (Sheila S. Coca Mendes 2012), donde se utiliza el etanol como solvente en el proceso de extracción de la oleorresina.

DISCUSION DE LOS RESULTADOS 

Los resultados que se obtuvieron en el video comparado a lo explicado en la guía, podemos deducir que se encuentran diferencias, ya que, lo que detalla en el video es un proceso de extracción por arrastre de vapor, en pocas palabras el proceso de Soxhlet menos industrializado, seguidamente los estudiantes no realizaron el proceso de secado lo cual se detalla en la guía, el cual ya fue explicado anteriormente.



Podemos observar en la imagen (Fig1) los parámetros de control para el proceso, y podemos concluir que existe bastante diferencia en el tiempo que lleva el proceso de extracción ya que en el video solo consta de 6 horas y en la guía de 24 horas.



En el caso del resultado obtenido en la guía, la investigación de Sheila y el video es que se llegaron a utilizar diferentes solventes, en el caso del video y la guía se utilizaron agua y en la investigación de Sheila se utilizó el etanol para poder obtener mejor rendimiento en el mercado y por su baja toxicidad.

CONCLUSIONES 

En esta práctica se pudo concluir que el método utilizado para la extracción de la oleorresina del jengibre fue un método eficaz y muy sencillo de realizar, con resultados óptimos y viables para su estudio.

VIII.



La caracterización de la oleorresina, realiza una descripción de los diferentes parámetros que se midieron, permitiendo un diagnostico que identifica aspectos débiles para su futuro mejoramiento, adicionalmente esta se convierte en el primer paso para la elaboración de una oleorresina que pueda conservar una posible inocuidad durante largos periodos de tiempo



Los procesos de extracción empleados en el equipo Soxhlet permiten la separación efectiva de los componentes mediante la aplicación de fenómenos de transporte.



Se confirma el desarrollo de la práctica basándose el en estudio de concentración de la sustancia El jengibre también es un potente inhibidor del tromboxano sintetiza e incrementa los niveles de prostaciclinas sin aumento concomitante de las prostaglandinas E2 o F2á. El Extracto alcohólico del rizoma de jengibre demostró actividad antiinflamatoria y antipirética similar al ácido acetil salicílico Se postuló en este sentido una acción inhibitoria de los gingeroles sobre la lipooxigenasa.

RECOMENDACIONES  Es necesario hacer una corrida inicial, para establecer los puntos críticos del proceso de extracción de la oleorresina  Antes de realizar el proceso de extracción es necesario una desinfección adecuada del material vegetal para evitar la presencia de coliformes totales y fecales.  Evaluar la fase polar obtenida durante el proceso de extracción liquido-liquido con el fin de conocer su composición y una posible aplicación.  De acuerdo a los estudios hechos y reportados en la literatura es necesario realizar análisis físico-químicos durante un tiempo prolongado para controlar el momento en el que se comienza a degradar la oleorresina por efecto de la luz, absorción de humedad, evaporación de constituyentes volátiles, oxidación debida al aire y cambios debido a la acción de microorganismos.

IX.

CUESTIONARIO IX.1 investigue si existen áreas de cultivo del jengibre en la región En nuestra región no se encuentran áreas o antecedentes en los que se cultive el jengibre a grandes escalas, salvo en ciertos hogares que lo usan en sus alimentos (los cuales son sembrados en pequeñas macetas o huertos familiares). IX.2

¿Qué compuestos químicos contiene la oleorresina del jengibre?

La oleorresina del Jengibre contiene aceite esencial (-zingiberene, arcurcumene, -bisabolene; que proporcionan el aroma) y resina ([6]gingerol, [6]-shogaol, zingerona; que otorgan la pungencia); la union del aceite esencial y la resina constituyen la oleorresina de un 4 a 7,4% en el rizoma IX.3

¿Qué usos agroindustriales tienen las oleorresinas?  En la industria farmacéutica, se usa también oleorresina soluble en la composición de algunos medicamentos.  Cuando se precisa un color brillante y vivo en la fabricación de alimentos.  En la fabricación de salsas, ensaladas, embutidos, conservas, comidas preparadas, salchichas, etc.  Pescados en conserva de aceite, algunos tipos de sopas y comida congelada.  Mantequillas, margarinas y quesos, son también coloreados con Patatas fritas, chips, aperitivos, cereales para desayuno en copos o expandidos, productos de harina (galletas, tortas, etc.); Gelatina y pudines; bebidas alcohólicas y no alcohólicas; etc

X.

BIBLIOGRAFIA







 





Mesomo, M. . 2013. OBTENÇÃO DE EXTRATO DE GENGIBRE (Zingiber officinale Roscoe) USANDO CO2 SUPERCRÍTICO E PROPANO COMPRIMIDO: CINÉTICA DE EXTRAÇÃO E ATIVIDADE BIOLÓGICA. 77 ed. Curitiba, Michele Cristiane Mesomo, p.1. Vasquez Ribeiro, O; Marreros Valles, J. 2001. Extracción y caracterización del aceit4e esencial de jengibre. 10 ed. Iquitos, Juan Marreros Valles, p.2. Vargas Aguilar, V. 2021. EFECTO ANTIMICROBIANO IN VITRO DEL EXTRACTO DE Zingiber officinale (jengibre) OBTENIDO POR EXTRACCIÓN CON FLUIDOS SUPERCRÍTICOS. 100 ed. Arequipa, Vanessa Nelly, p.2 (2021, Maracay-Venesuela). 2021. Maracay-Venesuela, Josefina Páez de Cásares. 1 p. OLEORRESINA DE PÁPRIKA. . 2000. s.e. Consultado 5 mar. 2021. Disponible en https://taninos.tripod.com/oleorresina.htm (Taninos.tripod.com). ProPatiens, R. . 2021. El jengibre y sus propiedades curativas. → Mira sus beneficios - Knowi. s.e. Consultado 5 mar. 2021. Disponible en https://news.propatiens.com/propiedades-curativas-jengibre/ (News ProPatiens). (OLEORRESINA DE PÁPRIKA 2000)

XI.

ANEXO Fig 1