Post on 18-Jul-2015
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
ESCUELA DE POSGRADO
UNIDAD DE POSGRADO DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA
MAESTRIA EN BROMATOLOGIA
LUIS ARTICA MALLQUI
Tesis para optar al grado académico de Magíster en Bromatología
CARACTERIZACIÓN DE HARINA EXTRUIDA DE LINAZA
(Linum usitatissimum L.)
Y LA EVALUACIÓN DE COMPUESTOS FENÓLICOS
Y CAPACIDAD ANTIOXIDANTE
2014
“Año de la Promoción de la Industria Responsable y Compromiso Climático”
Asesor: Dr. Pablo Enrique Bonilla Rivera
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
OBJETIVO GENERAL
OBJETIVOS ESPECIFICOS
ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACION
BASES TEORICAS
JUSTIFICACION
PRESENTACION
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La semilla de linaza se emplea comoportadora de carbohidratos no asimilableso fibra dietética, compuestos bioactivos,ácidos grasos poliinsaturados yantioxidantes. Sin embargo las diferentescondiciones de proceso, pueden afectar laconcentración y efectividad de suscomponentes.
¿Cuáles serán las característicasquímicas, contenido de fenolestotales y capacidad antioxidante dela harina extruida de linaza?
CONTENIDOS
Evaluar las características químico proximal de laharina entera, desgrasada y extruida de linaza.
Evaluar el contenido de fenoles totales de laharina entera, desgrasada y extruida de linaza.
Evaluar la capacidad antioxidante de la harina,desgrasada y extruida de linaza mediante el métodoÁcido 2,2’–azinobis–(3–etilbenzotiazolín–6–sulfónico) ABTS.
CONTENIDOS
CONTENIDOS
KORUS et al., (2007)
• Efecto de la extrusión en la composición fenólica y actividad antioxidante de frijoles secos de Phaseolus vulgaris L.
Frias et al., 2011
• Evaluaron la calidad nutricional de crudo y extruido Pisum sativum L. semilla oleaginosa.
Ostojich y Sangronis( 2012)
• Caracterización de semillas de linaza (Linum usitatissimum L.) cultivadas en Venezuela
Daun et al., (2003)
•Evaluaron la estructura, composición y el desarrollo de variedades de semillas de lino
Tarpila et al., (2005)
•Estudiaron las propiedades funcionales de la semilla de linaza
Wu, et al., (2007)
•Evaluaron los efectos de la extrusión en una mezcla de harina de maíz/linaza (0, 5, 10 y 15%) en función a variables de contenido de humedad (16, 18 y 20%), y la velocidad del tornillo (200, 300 y 400 rpm)
PROCESOS TECNOLOGICOS
EXTRUSIÓN
(Cocción/extrusión)
HETERÓSIDOS
CIANOGENÉTICO
FENOLES CAPACIDAD
ANTIOXIDANTE PERFIL ACIDOS
GRASOS
¿…..?
PROPIEDADES
FUNCIONALES
QUIMICO
PROXIMAL
• Alteran el buen funcionamiento de las células de nuestro organismo, atacandoa componentes estructurales claves de las mismas
RADICALES LIBRES
• Son metabolitos secundarios ampliamente distribuidos en el reino vegetal. Los fenoles están asociados al color, las características sensoriales(sabor, astringencia, dureza), las características nutritivas y las propiedades antioxidantes de los alimentos de origen vegetal.
FENOLES
• Es una semilla con potencial nutritivo y farmacológico debido a su contenidoen metabolitos secundarios alguno de los cuales presentan propiedadesantioxidantes (ayudan a prevenir enfermedades degenerativas, y reducen elriesgo de enfermedades cardiacas).
LINAZA
CONTENIDOS
SocialPROYECTOS DEL PROGRAMA ALIADOS
Tecnológica
Institucional
LCC-FAIIA UNCP
Teórico-Práctico.
FORTALECIMIENTO DEL PROCESAMIENTO Y
COMERCIALIZACIÓN DE LOS PRODUCTORES
DE QUINUA, LINAZA Y KIWICHA, DE LA
ASOCIACIÓN DE PRODUCTORES
AGROPECUARIOS, AGROINDUSTRIALES
HATUN AYLLU DEL VALLE DEL MANTARO,
DISTRITO DE SINCOS, PROVINCIA JAUJA Y
DEPARTAMENTO Junin
CONTENIDOS
SEMILLA DE
LINAZA (Linum usitatissimum L.)
Harina sin desgrasar
y sin extruir (HLE)
Harina desgrasada
y sin extruir (HLD)
Harina sin desgrasar extruida (HLEEx)
Harina desgrasada y extruida (HLDEx)
CRUDO
Harina sin desgrasar
y sin extruir (HLE)
Harina desgrasada
y sin extruir (HLD)
PROCESADO POR
EXTRUSION
Harina sin desgrasar extruida
(HLEEx)
Harina desgrasada y extruida (HLDEx)
Extrusor de tornillo simple:
Temperatura:90-130
Velocidad de tornillo 250 rpm.
Capacidad máxima de 40 kg/h.
Diámetro del orificio del dado: 2 mm.
Motor de transmisión trifásico 24 HP.
Longitud total del tornillo: 400 mm.
Análisis Químico Proximal
Análisis de Heterósidos Cianogenéticos
Evaluación de Fenoles totales
Evaluación de Perfil de ácidos grasos
Evaluación de Capacidad Antioxidante
Evaluación de Propiedades Funcionales
Método AOAC(2008)
Método Onwuka (2005)
Método Reyes-Caudillo(2007) y Singlenton and Rossi(1965)
Método AOAC (2008)
Método Pastrana-Bonilla et al., (2003)
Re et al., (2009)
Método Wicklund T, Magnus E. M. (1997)
SEMILLA DE LINAZA
LIMPIEZA
SELECCIÓN
CLASIFICACIÓN
MOLIENDA GRUESA: Muestras de Gritz de
linaza 2 mm de diámetro(Tamiz Nº 80)
ACONDICIONAMIENTO DEL GRITZ DE
LINAZA a UNA HUMEDAD DE 14%,
refrigeración a 5°C x 24 horas.
Reino Plantae
División Magnoliophyta
Clase Magnoliopsida
Sub clase Rosidae
Orden Malpighiales
Familia Linace
Género Linum
Especie Linum usitatissimum L.
*Resultados de 3 repeticionesTukey: Letras iguales en los resultados indican que son similares.X = promediodesvstan= desviación estándar
Componentes harina de linaza sin
desgrasar y sin
extruir(HLE)*
65,48%
harina de linaza
desgrasada y sin
extruir(HLD)*
56,01%
harina de linaza sin
desgrasar y
extruida(HLEEx)*
harina de linaza
desgrasada y
extruida(HLDEx)*
X ± desvstan X ± desvstan X ± desvstan X ± desvstan
Humedad 7,33 a ± 0,54 7,82 a ± 0,17 2,53 c ± 0,06 3,44 b ± 0,08
Grasa 39,45 b ± 0,05 15,23 d ± 0,51 44,27 a ± 0,83 25,35 c ± 0,41
Proteína 19,52 b ± 0,02 28,33 a ± 0,79 20,38 b ± 0,68 26,81 a ± 0,70
Fibra 20,47 b ± 0,55 32,58 a ± 1,17 12,61 c ± 0,10 22,11 b ± 0,51
Ceniza 3,84 b ± 0,01 5,51 a ± 0,19 4,07 b ± 0,03 5,28 a ± 0,16
Carbohidratos
totales
9,39 b ± 0,10 10,53 b ± 1,28 16,15 a ± 0,07 17,01 a ± 0,36
Valls (1985)
Daun et al.,(2003)(28%)Bautista y Barrón(2000)(6,21%)Epaminodas et al.,(2011)(22,6%)
7.33
39.45
19.5220.47
3.84
9.39
2.53
44.27
20.38
12.61
4.07
16.15
7.82
15.23
28.33
32.58
5.51
10.53
3.44
25.3526.81
22.11
5.28
17.01
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
45.00
50.00
Humedad Grasa Proteina Fibra Cruda Ceniza Carbohidratos
g/1
00
g d
e m
ue
stra
se
ca (
%)
Composición químico proximal
Entera Entera extruida Desgrasada Desgrasad Extruida
66,44%12,21%
Muestras HCN*
X ± desvstan
CV %
harina sin desgrasar y sin extruir (HLE) 36,36 a ± 0,23 0,64
harina de linaza sin desgrasar y extruida(HLEEx)
(tasa= 96,67% )
1,21 b ± 0,13 10,58
*Resultados de 3 repeticiones
X ± desvstan = promedio ± desviación estándar
Yamashita et al., 2007 reportan 37,62 y 39,38 mg/100g en linaza venezolana y canadiense;Aubourg et al., 2006, reporta en variedades de semilla de linaza canadiense de 40 mg/100Wu et al., 2007; tasa de eliminación de cianógenos de 93,23% mezcla maíz/linaza a uncontenido de humedad de 12,5%)
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
Entera Extruida
36,36
1,21
mg
Aci
do
Cia
nh
idri
co e
qu
ival
en
te(H
CN
)/1
00
g m
.s.
Contenido ácido cianhidrico equivalente(HCN)
96,67%
Muestras de harina X ± desvstan CV %
harina de linaza sin desgrasar y sin
extruir (HLE)
1258,32 a ± 34,04 2,71
harina de linaza desgrasada y sin
extruir(HLD)
1135,66 d ± 19,76 1,40
harina de linaza sin desgrasar y
extruida(HLEEx)
963,93 b ± 14,13 1,51
harina de linaza desgrasada y
extruida(HLDEx)
1038,87 c ± 18,86 1,82
Muñoz et al.,2010 reportan valores de 1172,06 y 1113,36 mgEAG/100g HLD semilla canadiense yen semilla venezolana valores de 1332,21 mgEAG/100g y Matuschek et al., 2006 reporta ensemilla de linaza de 360 hasta 503 ppm en función a la Metodología de extracción pormicroondas.Brennan et al(2011) menciona que efecto se debe al tratamiento térmico que influye en laestabilidad en los componentes activos, debido a las fuerzas cizalla, a la exposición de los sitiosactivos producidos por la degradación térmica y a cambios en la reactividad química o formaciónde complejos insolubles con componentes de los alimentos.
Muestras de harina X ± desvstan CV %
harina de linaza sin desgrasar y sin extruir(HLE) 343,25 a ± 12,99 3,78
harina de linaza desgrasada y sin extruir(HLD) 328,51 c ± 27,66 8,42
harina de linaza sin desgrasar y extruida(HLEEx) 262,47 ba ± 8,52 3,25
harina de linaza desgrasada y extruida(HLDEx) 286,28 bc ± 5,47 1,91
Heiras et al., 2013; indica que la capacidad antioxidante depende del tipo de cultivarY no debido al proceso de extrusión. Llo et al., 2000, encontró un incremento de garbanzosextruidos de 9,9 12,2% en la capacidad antioxidante. Singleton , 1999, menciona que loscambios en las sustancias antioxidantes ocurren durante la Cocción-extrusión por que latemperatura favorece la degradación de los antioxidantes presentes; mientras otrosantioxidantes son formados durante la cocción-extrusión debido a la reacción de Maillard enpresencia de azucares reductores por lo que debe seleccionarse una T°C adecuada..
*Resultados de 3 repeticionesa mg de acido graso por gramo de muestra (base secab % del perfil de ácidos grasos totales
desvst= desviación estándar
Ácidos
Grasos
antes de la extrusión después de la extrusión
promedio desvs
t
%b desvst promedio desvst %b desvst
Ácido
esteárico
43,68 a ±2,49 8,10 ±0,42 28,71 b ±2,31 6,50 ±0,52
Ácido
palmítico
20,79 a ±1,67 4,04 ±0,34 16,69 a ±2,53 3,87 ±0,60
Ácido
oleico
130,05 a ±3,49 23,88 ±0,90 109,16 a ±3,87 25,46 ±0,90
Ácido
linoleico
102,05 a ±4,42 18,03 ±1,07 73,49 a ±3,03 17,05 ±0,70
Ácido
linolénico
253,25 a ±6,89 45,95 ±1,25 206,25 a ±0,84 47,12 ±0,19
8.10
4.04
23.88
18.03
45.95
6.50
3.87
25.46
17.05
47.12
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
45.00
50.00
Ac. Estearico Ac. Palmitico Ac. Oleico Ac. Linoleico Ac. Linolenico
Po
rce
nta
je d
e Á
cid
os
Gra
sos
Contenido de ácidos grasos
Entera Extruida
Propiedades funcionales
harinas extruidasharina sin desgrasar y sin
extruir (HLE)
harina sin desgrasar y
extruida(HLEEx)
promedio desvst promedio desvst
Índice de solubilidad (%) 3,487 b ± 0,182 5,440 a ± 0,243
Índice de absorción(g/g) 2,760 b ± 0,080 4,363 a ± 0,087
Índice de expansión 0,185 b ± 0,007 0,297 a ± 0,021
Densidad aparente (g/mL) 2,367 b ± 0,047 3,460 a ± 0,070
*Resultados de 3 repeticiones
X ± desvstan = promedio ± desviación estándar
3.48
2.76
0.185
2.36
5.44
4.36
0.297
3.46
0
1
2
3
4
5
6
Indice de solubilidad de agua(%)
Indice de Absorción deagua(g/g)
Densidad Aparente (g/mL) Indice de Expansión
Propiedades funcionales de la harina extruida
Harina Entera
Harina enteraextruida
Las harinas de linaza sin desgrasar y sin extruir(HLE), y harina de linaza sindesgrasar y extruida (HLEEx) reduce la humedad en 65,48% y harina delinaza desgrasada y sin extruir(HLD) y harina de linaza desgrasada yextruida (HLDEX), reducen la humedad en 56,01%; la harina HLEincrementa en 4,40% y la HLD reduce en 5,36% en proteínas después dela extrusión; la grasa se incrementó en HLE en 12,21% y en HLDincremento en 66,44% ; mientras la fibra y cenizas no son afectadossignificativamente y existe un aumento en HLE de 71,99% y en HLD en61,53% en carbohidratos totales después de la extrusión y la destrucciónde heterósidos cianogenéticos fue de 96,67% en HLE.
El proceso de extrusión produce la pérdida de estabilidad en el contenidode fenoles totales en las muestras HLE y HLEEx de 23,40% y en HLD yHLDEx de 8,52%.
La actividad antioxidante de la harina de linaza sin desgrasar y sin extruir(HLE) es afectada por el proceso de extrusión en 23,53%, y en harina delinaza desgrasada y sin extruir (HLD) en 12,85%.
En el perfil de ácidos grasos, el ácido esteárico, palmítico, linoleico sereducen después de la extrusión en 19,75%; 4,21%; y 5,43%respectivamente; mientras que el ácido oleico y linolénico ligeramenteaumentan después de la extrusión en 6,61% y 2,54%; de igual forma elíndice de solubilidad, índice de absorción, índice de expansión y densidadaparente experimentan un incremento después de la extrusión en56,00%; 58,07%; 60,54% y 46,17% del valor original respectivamente.