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DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE
PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR MÉTODOS
ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
IRMA MARÍA GARCÍA GIRALDO
GRUPO QUÍMICO DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO AMBIENTAL (QIDEA)
PROGRAMA DE MAESTRÍA EN QUÍMICA
FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS Y TECNOLOGÍAS
UNIVERSIDAD DEL QUINDÍO
ARMENIA – QUINDÍO
2015
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DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE
PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR MÉTODOS
ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
IRMA MARÍA GARCÍA GIRALDO
Químico Puro
DIRECTORES:
HENRY REYES PINEDA Ph. D.
y
JHON ALEXANDER RODRIGUEZ ESPINOSA MSc.
Trabajo de investigación presentado para optar al título de MAGÍSTER EN
QUÍMICA
GRUPO QUÍMICO DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO AMBIENTAL (QIDEA)
PROGRAMA DE MAESTRÍA EN QUÍMICA
FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS Y TECNOLOGÍAS
UNIVERSIDAD DEL QUINDÍO
ARMENIA – QUINDÍO
2015
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR
MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
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AGRADECIMIENTOS
Quiero empezar por agradecerle primero que todo a Dios el cual ha sido el principal baluarte para poder culminar satisfactoriamente este peldaño de formación que me permite obtener otro gran éxito en mi vida. A mi esposo Manuel José que más que un apoyo ha sido el pilar principal para que yo pudiera realizar esta maestría, ya que siempre estuvo dispuesto a colaborarme de todas las formas posibles y cuando estuve a punto de decaer él fue mi principal motivación para seguir adelante. A mis padres José Arsenio García y Ana Lucía Giraldo, por estar siempre a mi lado en los buenos y malos momentos, y aunque mi padre ya no se encuentre en este mundo sé que estuvo guiando mis pasos en el momento que lo necesité, y mi madre que siempre ha sido un apoyo en todo lo que me propongo. A mi director Henry Reyes Pineda el cual siempre estuvo pendiente en el proceso de realización de mi proyecto brindándome sus conocimientos y su gran poder de gestionar cuando más lo necesité. A todos mis compañeros, en especial a Alejandra Echeverry que más que una gran amiga y colega fue un gran apoyo en todas y cada una de las etapas de la maestría. Agradezco también a mi compañerito Luis Salazar quien no sólo dispuso el laboratorio para el desarrollo de mi investigación, sino también me dedicó tiempo y sus conocimientos para ayudarme en este grato proceso. Y a todas las personas que hicieron parte de este gran triunfo como es convertirse en Magister de una prestigiosa Universidad como la Universidad del Quindío. Mil Gracias.
IRMA MARÍA GARCÍA GIRALDO
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TABLA DE CONTENIDO
RESUMEN ..................................................................................................................................... 9
1. INTRODUCCION ................................................................................................................. 11
2. OBJETIVOS .......................................................................................................................... 12
2.1. OBJETIVO GENERAL ................................................................................................. 12
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ......................................................................................... 12
3. ANTECEDENTES ................................................................................................................ 13
4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .............................................................................. 15
5. JUSTIFICACION .................................................................................................................. 17
6. REFERENCIAS .................................................................................................................... 18
7. CAPÍTULO 1 ........................................................................................................................ 19
DETERMINACIÓN CUANTITATIVA DE VITAMINA C EN TOMATE CHONTO
(Lycopersicum esculentum) .......................................................................................................... 19
7.1. INTRODUCCIÓN ......................................................................................................... 21
7.2. METODOLOGÍA .......................................................................................................... 21
7.2.1. Caracterización Fisicoquímica de las muestras ...................................................... 21
7.2.2. Cuantificación de la Vitamina C por análisis espectrofotométricos. ...................... 23
7.3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN .................................................................................... 24
7.3.1. Color ....................................................................................................................... 25
7.3.2. Acidez Titulable .......................................................................................................... 27
7.3.3. Análisis Espectrofotométrico Uv-Visible. .................................................................. 27
7.4. CONCLUSIONES ......................................................................................................... 29
7.5. LIMITACIONES ........................................................................................................... 29
7.6. REFERENCIAS ............................................................................................................. 30
8.1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 33
8.2. METODOLOGÍA ............................................................................................................. 35
8.3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ...................................................................................... 38
8.3.1. Electrodeposición controlada de las vitaminas a potencial constante ....................... 45
8.3.2. Cuantificación de las vitaminas C y E para las muestras de tomate y ahuyama. ....... 48
8.4. CONCLUSIONES ............................................................................................................. 50
8.5. LIMITACIONES ............................................................................................................... 50
8.6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................................... 51
9. CAPÍTULO 3. ....................................................................................................................... 52
COMPARACIÓN CUANTITATIVA DE LA ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE EN EL
TOMATE CHONTO Y LA AHUYAMA POR LOS MÉTODOS ABTS, DPPH Y
VOLTAMPEROMETRÍA CÍCLICA ........................................................................................... 52
9.1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 53
9.2 METODOLOGÍA ............................................................................................................... 61
9.2.1 Cuantificación del contenido polifenoles con el índice de Folin-Ciocalteu en los
extractos metanólicos del tomate y la ahuyama. ................................................................... 61
9.2.2 Toma de muestras y del blanco en el espectrofotómetro de UV-VIS. ......................... 62
9.2.3 Construcción de la recta estándar usando ácido gálico (A.G) ..................................... 63
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MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
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9.2.4 Determinación de la actividad antioxidante por medio del catión radical del ácido
2,2‟azinobis-(3- etilbenzotiazolina)-6-sulfónico (ABTS•+) ................................................. 63
9.2.5. Determinación de la actividad antioxidante por el método del (1,1-Difenil-2-
picrilhidrazilo) DPPH●. ........................................................................................................ 64
9.2.6. Preparación de las muestras de tomate y ahuyama. .................................................... 64
9.3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ....................................................................................... 65
9.3.1. Determinación de fenoles totales. ............................................................................... 65
9.3.2. Determinación de la actividad antioxidante por el método ABTS●+ ......................... 67
9.3.3. Determinación de la actividad antioxidante (AA) por el método del DPPH .............. 68
9.4. ANÁLISIS EXPERIMENTAL .......................................................................................... 70
9.4.1. Análisis univariable – ANOVA .................................................................................. 70
9.5. CONCLUSIONES ............................................................................................................. 72
9.6. LIMITACIONES ............................................................................................................... 73
9.7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................................... 73
10. CONCLUSIONES GENERALES ........................................................................................ 76
11. RECOMENDACIONES ....................................................................................................... 77
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LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Orden de Preparación de los Reactivos en la Determinación de la Vitamina C ............. 23
Tabla 2. Análisis fisicoquímicos de la pulpa del tomate chonto................................................... 24
Tabla 3. Parámetros del Color ...................................................................................................... 26
Tabla 4. Valores de desviación estándar y concentración de acido ascórbico .............................. 28
Tabla 5. Parámetros utilizados en los análisis Voltamétricos ....................................................... 36
Tabla 6. Parámetros para el cálculo de vitamina C y vitamina E. ................................................ 49
Tabla 7. Contenido de fenoles totales en tomate y ahuyama. ....................................................... 66
Tabla 8. Porcentaje de Actividad Antioxidante por el método de ABTS. .................................... 68
Tabla 9. Porcentaje de Actividad Antioxidante por el método de DPPH. .................................... 69
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MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Representación del Espacio Cromático Cilíndrico CIE-L, C, h .................................... 26
Figura 2. Curva de Calibración de la Vitamina C ......................................................................... 28
Figura 3. Montaje de la celda para voltametría cíclica ................................................................. 36
Figura 4. Ensayo con semilla de ahuyama 1. ................................................................................ 38
Figura 5. Ensayo con semilla de ahuyama 2. ............................................................................... 39
Figura 6. Ensayo con pulpa de tomate 1. ...................................................................................... 39
Figura 7. Ensayo con pulpa de tomate utilizando agua desionizada............................................. 40
Figura 8. Voltamograma de vitamina C sobre electrodo de Pb-Sn en H2SO4 0,01 M a 60mV/s. 41
Figura 9. Voltamograma de vitamina E sobre electrodo de Pb-Sn en H2SO4 0,01 M a 60mV/s. 41
Figura 10. Voltametría cíclica de Vitamina C en H2SO4 0,01 M a 600 mV/s. ........................... 42
Figura 11. Comparación de los escaneos 50 (rojo) y 100 (azul) mV/s para vitamina C y vitamina
E. ................................................................................................................................................... 42
Figura 12. Curva de polarización catódica. .................................................................................. 43
Figura 13. Curva de polarización anódica. ................................................................................... 44
Figura 14. Linealización de la cinética del reactor. ...................................................................... 44
Figura 15. Cronoamperograma de Vitamina C en H2SO4 0,01 M. ............................................. 46
Figura 16. Cronoamperograma de Vitamina E en H2SO4 0,01 M. .............................................. 46
Figura 17. Grafica de linealidad de |A| vs t^(-1/2) para calcular D en el reactor. ........................ 47
Figura 18. Grafica de linealidad de |A| vs t-1/2 para calcular D en el reactor para la vitamina E. 48
Figura 19. Procesos de oxidación para la vitamina E y la vitamina C.......................................... 56
Figura 20. Estructura del ABTS.................................................................................................... 57
Figura 21. Estructura del DPPH.................................................................................................... 58
Figura 22. Muestras de ahuyama y tomate con el reactivo de folling ciocalteu. .......................... 62
Figura 23. Curva de calibración del ácido gálico ........................................................................ 66
Figura 24. Análisis de Tukey para el tomate .............................................................................. 71
Figura 25. Análisis de Tukey para la ahuyama. ............................................................................ 71
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LISTA DE ECUACIONES
Ecuación 1. Expresión de Tafel .................................................................................................... 45
Ecuación 2. Coeficiente de Difusión ............................................................................................ 47
Ecuación 3. Ecuación de Cottrel. .................................................................................................. 48
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RESUMEN
El presente proyecto de investigación se desarrolló en tres capítulos para dar cumplimento al
objetivo general el cual fue determinar la capacidad antioxidante presentes en la ahuyama y el
tomate chonto por métodos analíticos comunes y técnicas electroquímicas
En el primer capítulo se realizó la caracterización fisicoquímica del tomate chonto, con el fin de
determinar parámetros tales como: color, actividad de agua, grados brix, potencial de hidrógeno
y acidez, también se realizaron análisis espectrofotométricos UV-Visible, obteniéndose que el
tomate chonto tiene un porcentaje considerable de acidez el cual se le atribuye una gran parte al
L-ácido ascórbico y con los análisis espectrofotométricos se pudo determinar la concentración de
vitamina C presente en dicho fruto.
En el segundo capítulo se determinó por el método electroquímico de voltamperometría cíclica la
capacidad antioxidante presente en la ahuyama y el tomate chonto, otorgándole dicha propiedad
a la vitamina C presente en el tomate y la vitamina E en la ahuyama por ser estas dos vitaminas
las más abundantes en dichos frutos, obteniéndose varios voltamperogramas donde se visualizan
la reacciones de oxido-reducción que se dan para cada caso, de esta manera se pudo comprobar
que este método es muy efectivo, económico y sensible para determinar la capacidad
antioxidante presente en la ahuyama y el tomate chonto dos verduras típicas del departamento
del Quindío
10
Finalmente en el tercer capítulo se hizo la comparación de los análisis espectrofotométricos y
electroquímicos que se le realizaron al tomate chonto, obteniéndose que el método
electroquímico es mucho más fácil, sensible y económico para determinar la capacidad
antioxidante de dicha hortaliza.
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MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
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1. INTRODUCCION
Las vitaminas constituyen un factor muy importante en la salud humana, gracias a su capacidad
antioxidante y las virtudes que cumplen en funciones específicas dentro del organismo.
Teniendo en cuenta que el efecto de la globalización en la actualidad genera estrés en la mayoría
de personas, (Euroresidentes, 2012) estas sustancias químicas se vuelven esenciales en la
prevención de múltiples enfermedades de tipo cardiovascular, envejecimiento prematuro, cáncer
y demás que ponen en riesgo la vida (R & H, 1993). Por esta razón verduras como la ahuyama
(Cucurbita maxima) y el tomate chonto (Lycopersicum esculentum) que son frecuentemente
cultivadas en el Quindío, resultan ser muy ricas en L- ácido ascórbico y α-Tocoferol centraron
nuestra atención debido a la importancia de la injesta de estos componentes para el beneficio de
los consumidores (Consumer, 2010)
Teniendo en cuenta que los procedimientos analíticos cuantitativos comunes no son lo
suficientemente efectivos, se seleccionó un método electroquímico como es el caso de la
voltamperometría cíclica que se basa en el estudio de la dependencia de la corriente de
polarización del voltaje aplicado a una célula electroquímica cuando el potencial del electrodo de
trabajo difiere significativamente del valor de equilibrio. Estas técnicas constituyen el mayor
grupo de métodos electroquímicos de análisis y se utiliza comúnmente para la determinación de
compuestos en soluciones, por lo tanto es un método muy novedoso, económico, rápido y
sensible; suficiente para analizar de la ahuyama y el tomate, dos especies propias de nuestro
departamento, el instante de su desarrollo en el que alcanzó el mayor punto de concentración de
Vitaminas E y C, con el fin de aprovechar dichos elementos en la en la dieta de los consumidores
(L., 2008).
12
2. OBJETIVOS
2.1. OBJETIVO GENERAL
Determinar la capacidad antioxidante presentes en la ahuyama y el tomate chonto por
métodos analíticos comunes y técnicas electroquímicas.
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Caracterizar fisicoquímicamente las muestras de tomate chonto en sus estados de pos-
cosecha.
Determinar la capacidad antioxidante presentes en la ahuyama y el tomate chonto por
voltametría cíclica.
Comparar cual es el mejor método para determinar la capacidad antioxidante del tomate
chonto y la ahuyama en los estados de madurez óptimos.
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MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
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3. ANTECEDENTES
1998
C. Bravo-DõÂaz, E. GonzaÂlez-Romero (Departamento de Química y Física, Universidad de
Vigo, España) Determinaron vitamina C en jugos naturales de naranja por análisis
electroquímico.
2003
M. García Alonso, S. Celestino Santos, J. Rivas Gonzales. (Facultad de farmacia, Universidad de
Salamanca, España). Evaluaron las propiedades antioxidantes de algunas futas propias del país
por métodos espectro fotométricos.
2006
R. Thangamuthu, S.M. Senthil Kumar, K. Chandrasekara Pillai (Departamento de física y
química, Universidad de Madras, India). Determinaron el L- acido ascórbico y polifenoles
presentes en jugos de frutas por medio de análisis electroquímicos.
2008
F. Rautenbach, I. Venter (Facultad de ciencias aplicadas, Universidad Tecnológica, Sur África).
Determinaron la capacidad antioxidante de algunas vitaminas presentes en las frutas, verduras,
granos y legumbres propias de sur áfrica por medio de técnicas espectrofotométricas.
2010
14
M. Drach, J. Narkiewicz-Michałek, A. Sienkiewicza M. Szymulaa, C. Bravo-Diaz (Facultad de
química, Universidad Marie Curie, Polonia). Determinaron las propiedades antioxidativas de las
Vitaminas C y E en sistemas de microemulsiones por análisis espectrofotométricos.
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MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
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4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En el mercado actual se comercializa de diferentes formas las vitaminas “C” y “E, pero su
determinación y cuantificación resulta ser costosa y poco eficiente, lo que nos impulsa a
implementar nuevos procedimientos para su obtención, como es el caso de los análisis
electroquímicos que son rápidos, accesibles y sensibles frente a otros métodos de análisis
cuantitativo.
El ser humano debe incorporar en su dieta cantidades de vitamina C y vitamina E necesarias que
ayuden a realizar procesos metabólicos tales como estimular el sistema inmunológico para
combatir virus y bacterias, acción anticoagulante, creación de ATP, dopamina, hormonas
peptídicas y tirosina entre otras. Por lo tanto la ingesta de las mismas debe ser regular y lo más
natural posible.
Por esta razón verduras como la ahuyama (Cucurbita maxima) y el tomate chonto (Lycopersicum
esculentum) que son frecuentemente cultivadas en el Quindío, resultan ser muy ricas en L- ácido
ascórbico y α-Tocoferol centran mi atención debido a la importancia de la extracción de estos
componentes para el beneficio de los consumidores.
Las vitaminas constituyen un factor muy importante en la salud humana, gracias a su capacidad
antioxidante y las virtudes que cumplen en funciones específicas dentro del organismo.
Teniendo en cuenta que el efecto de la globalización en la actualidad genera estrés en la mayoría
de personas, estas sustancias químicas se vuelven esenciales en la prevención de múltiples
16
enfermedades de tipo cardiovascular, envejecimiento prematuro, cáncer y demás que ponen en
riesgo la vida.
Por lo tanto esta investigación nace como objeto de responder la siguiente pregunta:
Es posible determinar y cuantificar por métodos electroquímicos y espectrofotométricos la
capacidad antioxidante presente en la ahuyama y el tomate chonto dos especies típicas del
Quindío?
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5. JUSTIFICACION
El presente proyecto parte de la necesidad de generar un mejor aprovechamiento de los recursos
de la región, al implementar un nuevo procedimiento en la determinación y cuantificación de dos
vitaminas presentes en dos verduras típicas del Quindío, obteniendo de una manera más eficiente
y menos costosa un producto de alta calidad y de vital importancia en la salud humana, que
permitirá a largo plazo la generación de industria impulsando el desarrollo de nuestra región.
Estos antioxidantes como son las vitaminas E y C, cumplen una tarea esencial en el metabolismo
de los seres vivos, por lo tanto representan una necesidad para el consumidor. Por consiguiente
se hace necesario la búsqueda de nuevas técnicas capaces de llenar dichas expectativas.
Teniendo en cuenta que los procedimientos analíticos cuantitativos comunes no son lo
suficientemente efectivos, se seleccionará un método electroquímico el cual es muy novedoso,
económico, rápido y sensible; suficiente para analizar de la ahuyama y el tomate, dos especies
propias de nuestro departamento, el instante de su desarrollo en el que alcanza el mayor punto de
concentración de Vitaminas E y C, con el fin de aprovechar dichos compuestos en la en la dieta
de los consumidores.
En el caso de la ahuyama, se aprovechará un desecho agrícola “semillas” para extraer la mayor
cantidad de vitamina E presente, permitiendo establecer las bases para la creación de un nuevo
suplemento alimenticio que pudiera incursionar en el mercado colombiano
18
6. REFERENCIAS
Barros et al, 2008; Blasco, Rogerio, González, y Escarpa, 2005; Cosio, Buratti, Mannino, y
Benedetti, 2006.
Barros, L., Falcão, S., Baptista, P., Freire, C., Vilas-Boas, M., & Ferreira, I. C. F. R.
(2008).Antioxidant activity of Agaricus sp. Mushrooms by chemical, biochemical and
electrochemical assays. Food Chemistry, 111, 61–66.
Leubolt, R., Klein,H. Determination of sulphite and ascorbic acid by high-performance liquid
chromatography with electrochemical detection, J. Chromatogr. 640 (1993) 271–277.
Sarubin Fragaakis A, Thomson C. The Health Professional's Guide to Popular Dietary
Supplements. 3rd ed. Chicago, Il: American Dietetic Association; 2007.
SKOOG, Douglas A; HOLLER, F.James; NIEMAN Timothy A. Principios de Análisis
Instrumental. Quinta edición. Madrid, España. McGRAW-HILL/Interamericana de España,
S.A.U. 1992.
WEBGRAFÍA
Sitio en internet. Octubre 10 del 2012.
http://verduras.consumer.es/documentos/hortalizas/tomate/intro.php
Sitio en internet. Noviembre 20 del 2012.
http://www.euroresidentes.com/Alimentos/vitaminas/vitamina-e.htm
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7. CAPÍTULO 1.
DETERMINACIÓN CUANTITATIVA DE VITAMINA C EN TOMATE CHONTO
(Lycopersicum esculentum)
QUANTITATIVE DETERMINATION OF VITAMIN C IN CHONTO TOMATO
(Lycopersicum esculentum)
García Giraldo Irma María1; Reyes Pineda Henry
2
Grupo químico de investigación y desarrollo ambiental (QIDEA), Programa de
Maestría en Química, Facultad de Ciencias Básicas y Tecnologías, Universidad del
Quindío, Armenia – Quindío
RESUMEN
En la actualidad la importancia de los antioxidantes como la vitamina C aumenta su relevancia
por los efectos que tiene en la salud humana. Teniendo en cuenta esto, la investigación fue
realizada con muestras de tomate chonto en la etapa de pos-cosecha en el municipio de Filandia,
Quindío, efectuándose la caracterización físico-química: potencial de hidrógeno (pH), sólidos
solubles (°Brix), actividad de agua (aw), color, acidez. Se utilizó la técnica de
espectrofotometría, UV-Visible para cuantificar la vitamina C. Con los datos obtenidos se
concluye que: a) la aw está muy cercana al valor teórico permitiendo establecer que este tomate
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tiene una textura más jugosa, tierna y masticable b) los °brix obtenidos nos indican la cantidad de
sólidos solubles disueltos presentes en el tomate chonto c) el potencial de hidrógeno nos indica la
gran acidez del tomate, demostrada posteriormente con los valores de la acidez titulable d) los
resultados del color también reflejaron un tomate saludable rico en nutrientes; se tomó como
referencia los grados de coloración en la madurez del tomate descritos en la NTC 1103-1 e) los
análisis espectrofotométricos me permitieron saber la concentración de vitamina C en el tomate
chonto. Esta investigación se hace con el fin de determinar la capacidad antioxidante del tomate
chonto y así darle un valor agregado al producto.
Palabras clave: Tomate, Espectrofotometría UV-Visible, Vitamina C.
ABSTRACT
Today the importance of antioxidants such as vitamin C increases its relevance for the effects in
human health. Considering this, research was carried out with samples chonto tomato on
postharvest stage in the town of Filandia, Quindío and was carried out physicochemical
characterization: potential of hydrogen (pH), soluble solids (° Brix), water activity (aw), color,
acidity. It was used UV- Visible spectrophotometry technique to quantify vitamin C. Findings to
be concluded that: a) the aw is very close to the theoretical value; therefore, is possible to
establish that this tomato has a juicy texture, tender and chewy b) °Brix obtained indicate the
amount of soluble solids present in the chonto tomato c) Potential hydrogen indicates the high
acidity of the tomato, subsequently demonstrated with the titratable acidity values. d) Color
results also showed a nutrient rich and healthy tomato; reference was made to the degrees of
coloration in tomato maturity described in NTC 1103-1. e) Spectrophotometric analysis allowed
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us to know the concentration of vitamin C in tomatoes. This research is done in order to
determine the antioxidant capacity of tomato chonto and to give added value to the product
Keywords: Tomato, UV-Visible Spectrophotometer, vitamin C.
7.1. INTRODUCCIÓN
Las vitaminas constituyen un factor muy importante en la salud humana, gracias a su capacidad
antioxidante y las virtudes que cumplen en funciones específicas dentro del organismo.
Teniendo en cuenta que el efecto de la globalización en la actualidad genera estrés en la mayoría
de personas, (Euroresidentes, 2012) estas sustancias químicas se vuelven esenciales en la
prevención de múltiples enfermedades de tipo cardiovascular, envejecimiento prematuro, cáncer
y demás que ponen en riesgo la vida (R & H, 1993). Por esta razón el fruto como el tomate
chonto (Lycopersicum esculentum) frecuentemente cultivado en el Quindío, resulta ser muy rico
en L- ácido ascórbico, por lo cual centra mi atención debido a la importancia de la cuantificación
de este componente para el beneficio de los consumidores (Consumer, 2010).
El objetivo de este capítulo es carcterizar los parametros fisicoquímicos del tomate chonto y la
determinación de vitamina C por Espectrofotometría UV-Visible. (L., 2008).
7.2. METODOLOGÍA
7.2.1. Caracterización fisicoquímica de las muestras
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Para realizar la caracterización físico-química se recolectaron las muestras del tomate chonto en
un sector cercano al municipio de Filandia Quindío en la etapa de pos-cosecha, en este caso se
escogió el tomate maduro dado que en esta etapa de madurez tiene mayores índices de
antioxidantes; posteriormente se realizó la determinación de los siguientes parámetros: actividad
de agua (aw), potencial de hidrógeno (pH), grados brix (°Brix), color y acidez titulable. Para
cada uno de las variables medidas se tomaron 9 tomates de forma aleatoria y se dividieron en tres
bloques los cuales fueron escogidos completamente al azar.
La actividad de agua se pudo determinar tomando las muestras de tomate y macerándolas hasta
homogenización, teniendo ya las muestras maceradas se llevaron al higrómetro a una
temperatura de ± 23,7°C y se tomaron las lecturas respectivas.
En la determinación de grados brix (cantidad de azúcar), se licuó el fruto, se filtró y se puso en
un vaso precipitado de 150 ml, después se tomó una gota de la muestra y se colocó en el
refractómetro, se observó en dirección de la luz y se tomó la lectura para cada una de las
muestras basándose en la escala que tiene el aparato.
En cuanto los valores de color, se tomó muestras de los tomates previamente licuados, se
colocaron en el colorímetro y se midieron los parámetros que se describirán más adelante.
Para la acidez titulable las muestras de tomate fueron licuadas y filtradas tres veces de tal manera
que no quedaran residuos sólidos en la solución, antes de realizar la titulación se estandarizó el
hidróxido de sodio con biftalato de potasio, después de tener las soluciones de las muestras de
tomate (1ml de jugo de tomate/9 ml de agua destilada), se les agregaron dos gotas de
fenolftaleína y se procedió a la titulación con hidróxido de sodio.
Por último para el potencial de hidrógeno, las muestras antes licuadas se filtraron y se colocaron
en beackers de 100ml y por último se leyeron los valores de pH en el pH-metro.
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MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
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7.2.2. Cuantificación de la vitamina C por análisis espectrofotométricos.
Después de determinar los análisis físico-químicos se procedió a realizar los análisis
espectrofotométricos los cuales se determinaron por el método colorimétrico de la 2-nitroanilina.
estandarizado en el Departamento de Química, U.N., Bogotá. Para este análisis se tomaron 5
tomates al azar. Se tomó una solución patrón de acido ascórbico preparada en acido oxálico al
0,15% en concentración de vitamina/cm3.
Se filtró sobre gasa el zumo de tomate, en un vaso de precipitados de 100 cm3 previamente
tarado y con una pipeta de 5cm3 se midieron 5cm del jugo libre de semillas y hollejos;
posteriormente a 1cm3 de jugó se le agregaron 4cm
3 de solución de acido oxálico al 0,15%, se
agitó y se dejó en reposo por unos 3 minutos. Por último se filtró con papel filtro seco y este
constituyó el extracto problema.
Para la preparación de la curva de calibración se rotularon 10 tubos de ensayo y se adicionaron
en su orden los siguientes reactivos:
Tabla 1. Orden de preparación de los reactivos en la determinación de la vitamina C
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Se leyeron cada una de las muestras a 540nm ajustando el 100% de trasmitancia.
Con los valores de absorbancia en las ordenadas y concentración en mg de vitamina C/cm3 en las
abscisas, se construyó una curva de calibración, posteriormente se interpoló el valor de la
absorbancia y se hallaron las concentraciones de las soluciones problema, los cálculos fueron
expresados en mg de ácido ascórbico/100cm3 de zumo.
7.3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la tabla 2 se evidencian todos los valores promedio de cada uno de los análisis fisicoquímicos
realizados a la pulpa del tomate chonto.
Tabla 2. Análisis fisicoquímicos de la pulpa del tomate chonto.
Parámetros Fisicoquímicos
Valores promedio
± Desviación Estándar
aw 0,988
°Brix 8,5
pH 4,44
La actividad de agua (aw) es la cantidad de agua libre en el alimento, disponible para el
crecimiento de microorganismos y diferentes reacciones químicas. Tiene un valor máximo de 1 y
un valor mínimo de 0 (F & F, 2004). Por lo tanto, los datos obtenidos indicaron valores de
actividad de agua altos, otorgándole a este fruto una textura muy jugosa y tierna, sin embargo
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR
MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
25
con probabilidad de ataque de ciertos microorganismos, lo cual puede ser contralado con simples
técnicas como la refrigeración.
Los grados Brix miden la cantidad de sólidos solubles presentes en un jugo o pulpa expresados
en porcentaje de sacarosa. Están compuestos por los azúcares, ácidos, sales y demás compuestos
solubles en agua presentes en los jugos de las células de una fruta o verdura.
La cantidad de sólidos solubles presentes en el fruto depende del potencial fisiológico y genético
de éstos para desarrollarlos. También tienen que ver con el grado de madurez y el valor nutritivo
de las frutas y verduras, el porcentaje de sólidos totales en el fruto de tomate corresponde de 5 a
8,5%. Dentro de los sólidos, el 25% está dado por compuestos insolubles, como celulosa y
proteínas; el 75% restante corresponde a sólidos solubles, los cuales son de gran importancia
para la calidad industrial del tomate. Como se observa en la tabla 2 el valor promedio de los
grados brix, muestran que el tomate chonto indicó tener un grado alto de madurez y ser un fruto
sano y nutritivo (F & F, 2004).
Los resultados del pH demostraron la gran acidez del fruto debido al estado de madurez en el que
se encontraba y las síntesis químicas que ocurrieron en esta etapa de maduración.
7.3.1. Color
Los parámetros de color L*, a* y b* en una muestra de alimento, designan: L*, la luminosidad
(0=negro y 100=blanco); a*, el color rojo (valores positivos) o verde (valores negativos) y b*, el
color amarillo (valores positivos) o azul (valores negativos). Los cambios de coloración durante
la maduración de los frutos de tomate resultan en cambios de los valores L*, a* y b*. Los valores
26
positivos de (a) mostraron el grado de coloración del tomate, es decir las grandes proporciones
de licopeno, lo que señala que la maduración del tomate chonto analizado tiende a los de los
rojizos. Los valores de (L) tienden a disminuir de la escala de 0-100, esto indicó que ocurrió un
oscurecimiento o disminución de la luminosidad causado por la síntesis de los pigmentos rojos,
igual para la coordenada (b) que posee valores pequeños debido a la disminución del color
naranja y la aparición del color rojo como se muestra en la tabla 3.
Tabla 3. Parámetros del Color
En la figura 1, se puede observar la representación del espacio cromático en la maduración del
tomate.
Figura 1. Representación del espacio cromático cilíndrico CIE-L, C, h.
Color ± Desviación Estándar
Bloque 1 Bloque 2 Bloque 3
a 14,3 13,2 15
L 38,7 40,9 40,3
b 9,9 10,8 11,7
c 17,4 17 19,1
h 34,7 39,3 38
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR
MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
27
7.3.2. Acidez titulable
Para los cálculos del porcentaje de acidez presente en el jugo de tomate se tuvo en cuenta la
reacción que se presenta a continuación:
C6H8O6 + 2Na C6H6O6Na2 + 2H2O
Acidez: 1,0007g/L= 0,25%.
Estos resultados indicaron que el tomate posee 0,25% de ácidos libres, en este caso el ácido
ascórbico que es el más abundante en esta verdura, con esta determinación se pudo comprobar la
presencia de ácido ascórbico en el tomate chonto.
7.3.3. Análisis espectrofotométrico UV-Visible.
El análisis espectrofotométrico UV-Visible se efectuó para determinar las concentraciones de
vitamina C presentes en el tomate chonto de esta manera se realizó una curva de calibración y
posteriormente el análisis de la muestra problema y se obtuvieron los resultados que se
encuentran a continuación. Más adelante, en estudios posteriores estos resultados serán
comparados con los obtenidos por estudios electroquímicos.
En la figura 2 se encuentran contenidos los datos de la curva de calibración de la vitamina c, en
el eje X se hallan los valores de la concentración en mg/mL y en el eje Y se hallan los valores de
la absorbancia.
28
Figura 2. Curva de calibración de la vitamina C
En la tabla 4, están contenidos los valores de concentración y absorbancia obtenidos en el
análisis espectrofotométrico realizado, estos valores nos indican que las concentraciones de ácido
ascórbico presentes en el jugo de tomate chonto están en el rango de 0,001 y 0,002 mg de ácido
ascórbico/ml de zumo analizado.
Tabla 4. Valores de desviación estándar y concentración de acido ascórbico
Acido Ascórbico
Promedio ± Desviación
Estándar
Concentración (mg/ml)
Tomate 1 0,07592 0,0010
Tomate 2 0,07665 0,0015
Tomate 3 0,08070 0,0010
Tomate 4 0,06199 0,0015
Tomate 5 0,o8409 0,0015
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR
MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
29
Al comparar estos resultados con los obtenidos por otros autores se observa que la concentración
es similar, debido posiblemente al estado de maduración de la especie vegetal, lo cual indica una
alta solubilidad de ácido ascórbico.
7.4. CONCLUSIONES
Los parámetros de caracterización físico-químicos analizados han demostrado que el tomate
chonto es un alimento rico en nutrientes, posee una textura muy jugosa tierna y masticable.
También se pudo establecer que en la etapa de madurez analizada había un porcentaje de ácidos
libres como el acido ascórbico contribuyendo a la posterior cuantificación del mismo.
El análisis espectrofotométrico UV-Visible, permitió cuantificar las concentraciones de acido
ascórbico presentes en el jugo de tomate chonto, de esta manera se pudo establecer que en el
zumo de esta verdura hay concentraciones entre 0,001 y 0,002 mg/ml de vitamina C, lo que
permitirá en estudios posteriores establecer la capacidad antioxidante de los mismos por métodos
electroquímicos como la voltamperometría y se comparará con la espectrofotometría UV-Visible
ya analizada, para así determinar cuál es el mejor método de análisis cuantitativo para este fruto
típico del Quindío.
7.5. LIMITACIONES
La facilidad con que el ácido ascórbico se oxida, fue un factor limitante en el desarrollo de este
capítulo, dado que para mantener las condiciones necesarias en la realización de la
cuantificación de la vitamina C por el método de la 2-nitroanlinina por espectrofotometría UV-
30
Visible, es necesario un cuarto obscuro, envolver los tubos de ensayo en papel aluminio y hacer
pasar las muestras lo más rápido posible por el espectrofotómetro.
Otro limitante fue la cantidad de reactivos que hubo que utilizar, lo que hace que realizar este
método se lleve mucho tiempo y sea costoso con respecto a otros.
7.6. REFERENCIAS
Consumer, E. (10 de Octubre de 2010). Eroski Consumer Guia de Hortalizas y Verduras.
Recuperado el 4 de Enero de 2014, de Eroski Consumer Guia de Hortalizas y Verduras:
http://www.verduras.consumer.es/documentos/hortalizas/tomate/intro.php
Euroresidentes. (20 de Noviembre de 2012). Euroresidentes Alimentos-Vitamina E.
Recuperado el 15 de Junio de 2013, de Euroresidentes Alimentos-Vitamina E:
http://www.euroresidentes.com/alimentos/vitaminas/vitamina e.htm.
F, A. C., & F, A. H. (2004). Tratamientos de Postrecolección del Tomate Fresco. España:
Ediciones de Horticultura S.L. Reus.
L., B. S.-B. (2008). Antioxidant activity of agaricus sp. Mushrooms by chemical,
biochemical and electrochemical assays. Food Chemestry , 111, 61-66.
R, L., & H, K. (1993). Determination of sulphite and ascorbic acid by high-performance
liquid chromotagrphy with electrochemical detction. J. chromatography , 271-277.
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR
MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
31
8. CAPÍTULO 2.
EVALUACIÓN DE LA CINÉTICA DE REDUCCIÓN ELECTROQUÍMICA DEL L-
ÁCIDO ASCÓRBICO, VITAMINA C Y α-TOCOFEROL, VITAMINA E, PRESENTES
EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO.
EVALUATION OF THE ELECTROCHEMICAL REDUCTION KINETICS L-
ASCORBIC ACID VITAMIN C AND Α-TOCOPHEROL VITAMIN E, PRESENTS IN
THE TOMATO CHONTO AND PUMPKIN.
García Giraldo Irma María1; Reyes Pineda Henry
2
Grupo químico de investigación y desarrollo ambiental (QIDEA), Programa de
Maestría en Química, Facultad de Ciencias Básicas y Tecnologías, Universidad del
Quindío, Armenia – Quindío
RESUMEN
Teniendo en cuenta la importancia de los antioxidantes presentes en frutas y verduras y el efecto
que ejercen contra algunas enfermedades tales como el cáncer y trastornos cardiovasculares, se
buscó implementar una técnica económica, novedosa, rápida y sensible para hallar la capacidad
antioxidante de la ahuyama y el tomate chonto dos frutos altamente producidos en el
departamento del Quindío. De esta manera se realizaron dos diluciones a partir del jugo de
semillas de ahuyama y de la pulpa de tomate debidamente licuados; la primer dilución se hizo
32
tomando un mililitro del jugo de cada solución llevándolo hasta 100mL con H2SO4 0,01M
(dilución 1:100), y la segunda solución se realizó tomando un mililitro de la primer solución y
llevándolo hasta 50mL con agua desionizada. (dilución 1:50). A partir de estas soluciones se
hicieron mediciones de voltametría cíclica con un potenciostato Gamry Interface 1000®
usando
diferentes parámetros de medición especificados en tiempo de equilibrio: 60s, velocidad de
escaneo: 50mV, rango de escaneo: 2mV, Número de ciclos: 5, Límites del ciclo (mV): 0 4 0 0.
Los voltamperogramas obtenidos proporcionaron una información cualitativa y cuantitativa de
los antioxidantes presentes, se pudo observar que existe un mecanismo de reducción que consta
de dos etapas, se le atribuye también a dichas gráficas que el tipo de reacción que ocurre para
cada una de las diluciones de tomate y ahuyama es reversible. De esta manera se pudo
determinar la capacidad antioxidante y la concentración del l-ácido ascórbico del tomate y al α-
tocoferol presentes en la ahuyama.
Palabras clave: Ahuyama, Tomate, Capacidad Antioxidante, Voltametría cíclica.
ABSTRACT
Given the importance of antioxidants in fruits and vegetables and their effect against some
diseases such as cancer and cardiovascular disorders, he sought to implement a new, rapid and
sensitive economic technique, to find the antioxidant capacity of the pumpkin and the highly
chonto two tomato fruits produced in the department of Quindío. Thus two dilutions were made
from the juice of seed pumpkin and tomato pulp liquefied properly; the first dilution was made
by taking one milliliter of each solution bringing it juice to 100mL with 0.01 M H2SO4 (1: 100
dilution), and the second solution was made by taking one milliliter of the first solution and
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR
MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
33
bringing to 50mL with deionised water. (1:50 dilution). From these solutions cyclic voltammetry
measurements were made with a potenciostato Gamry 1000® Interface using different
measurement parameters specified in Balancing time: 60s, Scan speed: 50mV, scanning range:
2mV, Number of cycles: 5, Limits cycle (mV) 0 4 0 0. The voltammograms obtained provided
qualitative and quantitative information of the antioxidants, it was observed that there is a
reduction mechanism consisting of two stages, it was also attributed to these graphs type reaction
that occurs for each of the dilutions is reversible squash and tomatoes. Thus it was determined
the antioxidant capacity allocated to ascorbic l-acid tomato α-tocopherol and present in the
pumpkin.
Keywords: Pumpkin, Tomato, Antioxidant Capacity, cyclic voltammetry.
8.1. INTRODUCCIÓN
Las técnicas electroanalíticas como la voltamperometría cíclica son altamente utilizadas para
brindar información cualitativa y cuantitativa acerca de las reacciones electroquímicas que
ocurren en diversos tipos de muestras. Esto resulta de la habilidad que tiene dicha técnica para
proveer rápidamente información en procesos termodinámicos donde ocurren reacciones con
transferencia de electrones, reacciones químicas y procesos de adsorción (WANG, 2001). La
voltamperometría cíclica consiste en escanear linealmente el potencial de un electrodo de trabajo
estacionario (en una solución sin agitar), utilizando la forma de potencial de onda triangular.
Dependiendo de la información que se busca, se pueden utilizar ciclos individuales o múltiples
34
los cuales pueden ser observados en forma de gráficas que se denominan voltamperogramas
cíclicos.
Debido a que esta técnica es rápida económica, sensible y no requiere de grandes cantidades de
muestra, es ampliamente utilizada en la determinación de antioxidantes presentes en muestras de
alimentos. Teniendo en cuenta que los parámetros de las reacciones redox son inherentes en los
análisis de la voltamperometría cíclica, esto me permite atribuir a los compuestos que se reducen
la capacidad antioxidante de los mismos.
Dado que los antioxidantes son de gran importancia en la nutrición y en la salud humana y
teniendo en cuenta que vitaminas hidrosolubles como las vitaminas C (ácido ascórbico) es
conocida por sus propiedades reductivas, siendo fácilmente oxidado a ácido dehidroascórbico el
cual actúa como un poderoso antioxidante que lucha contra las enfermedades de los radicales
libres inducidos además el ácido ascórbico se utiliza con frecuencia como un antioxidante en la
industria alimentaria para prevenir cambios no deseados en color o sabor. Como un donante de
electrones, el ácido ascórbico sirve como uno de los antioxidantes de peso molecular pequeño
más importantes que contribuye a la capacidad antioxidante total un indicador importante de la
calidad de alimentos y bebidas (Bard A.J., 2001). Debido al papel crucial de la vitamina C en la
bioquímica y en aplicaciones industriales, la determinación de vitamina C todavía presenta
interés para la investigación. Monitoreo rápido de los niveles de vitamina C durante las etapas de
producción y control de calidad son muy importantes (P.F.Hsu, 2008) y las vitaminas
liposolubles como la vitamina E participan en múltiples procesos bioquímicos en el organismo
que cumplen funciones vitales tales como; prevención de enfermedades como el cáncer, evitan el
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR
MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
35
envejecimiento (Horton, 1996) prematuro, evitan enfermedades de tipo cardiovascular y demás,
el estudio de dichos compuestos toma cada vez más fuerza en la industria de los alimentos.
Es por eso que verduras como la ahuyama y el tomate que son ricas en antioxidantes son de gran
importancia en la nutrición de los consumidores, ya que su injesta proporciona beneficios para la
salud del ser humano, de manera económica y muy asequible. Es por ello que la finalidad de este
capítulo es evaluar la cinética de reducción electroquímica del l- ácido ascórbico, vitamina c y α-
tocoferol, vitamina e, presentes en la ahuyama y el tomate chonto.
8.2. METODOLOGÍA
Se realizaron dos diluciones a partir del jugo de semillas de ahuyama y de la pulpa de tomate
debidamente licuados; la primer dilución se hizo tomando un mililitro del jugo de cada solución
llevándolo hasta 100mL con H2SO4 0,01M (Dilución 1:100), y la segunda solución se realizó
tomando un mililitro de la primer solución y llevándolo hasta 50mL con agua desionizada.
(Dilución 1:50). A partir de estas soluciones se hicieron mediciones de voltametría cíclica con un
potenciostato Gamry Interface 1000® usando diferentes parámetros de medición especificados en
la tabla 5. La celda se instaló en un balón de tres bocas fondo redondo, en presencia de un
pequeño flujo de nitrógeno en la atmósfera y poniendo platino como electrodo de trabajo, grafito
como contra electrodo y un electrodo de referencia de Hg/HgSO4, cerrando el circuito por un
puente realizado con un caimán adicional para evitar la sobrecarga de la celda y proporcionar
mayor estabilidad a las mediciones como se muestra en la figura 3.
36
Figura 3. Montaje de la celda para voltametría cíclica
En la tabla 5 que se encuentra a continuación podemos observar todos los parámetros que se
midieron para los ensayos de voltametría cíclica para las semillas de ahuyama y la pulpa del
tomate chonto.
Tabla 5. Parámetros utilizados en los análisis Voltamperométricos
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37
Muestra Parámetros de medición
Nombre del archivo
Observaciones
Semillas de
ahuyama en
dilución 1:100 y 1:50
Tiempo de equilibrio: 60s
Velocidad de escaneo: 40mV
Rango de escaneo: 2mV Número de ciclos: 4
Límites del ciclo (mV): 0 3 -
3 0
IG-14 Medición exitosa
Semillas de
ahuyama en
dilución 1:100 y 1:50
Tiempo de equilibrio: 60s Velocidad de escaneo: 40mV
Rango de escaneo: 2mV
Número de ciclos: 4
Límites del ciclo (mV): 0 3 -3 0
IG-15 Medición exitosa
Semillas de
ahuyama en
dilución 1:100 y 1:50
Tiempo de equilibrio: 60s
Velocidad de escaneo: 50mV
Rango de escaneo: 2mV Número de ciclos: 4
Límites del ciclo (mV): 0 3 -
3 0
IG-16 Medición exitosa
Semillas de
ahuyama en
dilución 1:100 y 1:50
Tiempo de equilibrio: 60s Velocidad de escaneo: 50mV
Rango de escaneo: 2mV
Número de ciclos: 4
Límites del ciclo (mV): 0 3 -3 0
IG-17 Medición exitosa
Pulpa de tomate en
dilución 1:100 y 1:50
Tiempo de equilibrio: 60s
Velocidad de escaneo: 50mV
Rango de escaneo: 2mV Número de ciclos: 4
Límites del ciclo (mV): 0 4 -
4 0
IG-18 La celda se sobrecarga a partir de
3,1V
Pulpa de tomate en
dilución 1:100 y 1:50
Tiempo de equilibrio: 60s Velocidad de escaneo: 50mV
Rango de escaneo: 2mV
Número de ciclos: 4
Límites del ciclo (mV): 0 3 -3 0
IG-19 Medición exitosa
Pulpa de tomate en
dilución 1:100 y 1:50
Tiempo de equilibrio: 60s
Velocidad de escaneo: 60mV Rango de escaneo: 2mV
Número de ciclos: 4
Límites del ciclo (mV): 0 3 -
3 0
IG-20 Medición exitosa
Pulpa de tomate en
dilución 1:100 y 1:50
Tiempo de equilibrio: 60s
Velocidad de escaneo: 60mV
Rango de escaneo: 2mV
Número de ciclos: 4 Límites del ciclo (mV): 0 3 -
3 0
IG-21 Medición exitosa
Agua desionizada Tiempo de equilibrio: 60s
Velocidad de escaneo: 60mV Rango de escaneo: 2mV
Número de ciclos: 4
Límites del ciclo (mV): 0 3 -
3 0
IG-22 Medición exitosa
Pulpa de tomate en
dilución 1:100
Tiempo de equilibrio: 60s
Velocidad de escaneo: 60mV
Rango de escaneo: 2mV
IG-23 La celda se sobrecarga en 1,3V
38
Número de ciclos: 4
Límites del ciclo (mV): 0 3 -3 0
8.3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
A continuación se observan los voltamperogramas cíclicos para las muestras de pulpa de tomate
chonto y semillas de ahuyama los cuales fueron obtenidos teniendo en cuenta los parámetros
establecidos en la tabla 5 de este capítulo.
Figura 4. Ensayo con semilla de ahuyama 1.
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MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
39
Figura 5. Ensayo con semilla de ahuyama 2.
Figura 6. Ensayo con pulpa de tomate 1.
40
Figura 7. Ensayo con pulpa de tomate utilizando agua desionizada.
En las gráficas que exhiben los voltamperogramas para cada una de las muestras de semillas de
ahuyama y pulpa de tomate se puede observar claramente que se da un tipo de reacción redox
reversible que consta de dos etapas, ambas muestras presentan mecanismos de reducción por lo
tanto se puede decir que existe una actividad antioxidante para estas dos verduras, lo cual se
pudo confirmar en los análisis posteriores.
Para establecer el potencial de deposición de ácido ascórbico, se evaluó los comportamientos
electroquímicos de estos iones en la sal fundida del ácido sulfúrico (H2SO4) que contiene los
iones. Las figuras 8 y 9 muestran los voltamperogramas registrados en el electrodo de Pb-Sn a
una velocidad de escaneo de 60 mV/s.
La figura 8 muestra un voltamperograma para la vitamina C mostrando la reducción del ácido
ascórbico sobre el electrodo de trabajo y otro en la onda de oxidación a un voltaje de 0,5 V.
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MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
41
Por último, en la figura 9 se aprecian igualmente dos picos; un pico alrededor de -0,34 V durante
la exploración catódica que se atribuye a la reducción de la vitamina E.
Figura 8. Voltamperograma de vitamina C sobre electrodo de Pb-Sn en H2SO4 0,01 M a
60mV/s.
Figura 9. Voltamperograma de vitamina E sobre electrodo de Pb-Sn en H2SO4 0,01 M a
60mV/s.
42
Para el segundo análisis se tomó la muestra de tomate, se hizo una dilución del mismo sistema,
empleando una velocidad de escaneo de 60mV/s, tal como se muestra en la figura 10 donde se
pueden apreciar nuevos picos en la voltamperometría del ácido ascórbico, mostrando que al
disminuir la velocidad se pueden detectar otras reacciones electroquímicas y químicas.
Figura 10. Voltamperometría cíclica de vitamina C en H2SO4 0,01 M a 600 mV/s.
Al comparar los dos escaneos de vitamina C y vitamina E se puede apreciar la aparición de un
nuevo pico en la zona de oxidación y dos nuevos picos en la zona de reducción (figura 11).
Figura 11. Comparación de los escaneos 50 (rojo) y 100 (azul) mV/s para vitamina C y
vitamina E.
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR
MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
43
El nuevo pico en la zona de oxidación se puede atribuir a la oxidación del electrodo de Pb-Sn, es
decir cambia de Pb0 a Pb
+2 en solución.
El primer pico en la zona de reducción de derecha a izquierda, coincide con los valores de la
reducción de la vitamina C como se puede apreciar en la figura 8. Sin embargo la orientación del
pico hacia arriba indica que es una oxidación debida a una reacción química pues a velocidades
de escaneo mayores aparece esta señal, a valores de escaneo más negativos para este elemento
figura 8. Para el siguiente pico en la zona de reducción sus valores indican la reducción de
vitamina E, tal como se observa en la figura 9.
Se realizó los cálculos del coeficiente de transferencia del reactor electroquímico con los tres
electrodos, para lo cual se utiliza la técnica de extrapolación de Tafel para las dos vitaminas.
Donde ambas curvas de polarización anódica y catódica exhiben pequeñas partes lineales, tal
como se observa en las figuras 12 y 13 respectivamente.
Figura 12. Curva de polarización catódica.
44
Figura 13. Curva de polarización anódica.
Para determinar las zonas lineales se graficó E – E0 vs Ln |i| figura 14.
Figura 14. Linealización de la cinética del reactor.
De acuerdo a la expresión de Tafel :
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR
MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
45
Ecuación 1. Expresión de Tafel
Remplazando en (1):
Se determinó α = 0,47 lo cual indica que el sistema está en equilibrio de oxidación y reducción;
donde la reducción es un proceso electroquímico y la oxidación se debe a una reacción química;
muestra una simetría respecto a la energía de activación para la reducción y oxidación de las
especies de vitamina C y E corroborando lo mostrado en la figura 11.
8.3.1. Reducción controlada de las vitaminas a potencial constante
De la observación de la superficie del electrodo de trabajo durante las mediciones de
voltamperometría cíclica, se supuso que los potenciales de reducción de las dos vitaminas se
encuentran dentro del rango de -0,34 a -1,05 V. La capa de vitamina C se reduce a un potencial
de -1,05, a potenciales inferiores a -0,7 V.
No se formó un esquema de reducción de Vitamina E estable y puro (A., 1994), sin embargo se
obtuvo mediante la electrólisis a un potencial constante de -0,5 V. No había ningún potencial de
reducción en valores superiores de -0,6 V.
Para los análisis de cronoamperometría para la cuantificación de vitamina C en la muestra de
tomate y vitamina E en ahuyama, se aplicó un pulso de corriente al sistema con lo cual se analizó
46
el coeficiente de difusión empleando la ecuación de Cottrell para electrodos cilíndricos. En las
figuras 15 y 16 se aprecia el cronoamperograma experimental.
Figura 15. Cronoamperograma de Vitamina C en H2SO4 0,01 M.
Figura 16. Cronoamperograma de Vitamina E en H2SO4 0,01 M.
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR
MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
47
Al realizar la gráfica de |A| vs t^(-1/2), tal como se observa en la figura 17, se calculó el
Coeficiente de difusión D, utilizando la expresión (2):
Ecuación 2. Coeficiente de Difusión
Figura 17. Grafica de linealidad de |A| vs t^(-1/2) para calcular D en el reactor.
Reemplazando los valores en la ecuación (2) se determinó D = 0,0139192 cm2/s evidenciando el
transporte de masa por movimiento atómico de los iones que se forman debido al pulso de
corriente (Edmund J., 2008) , permitiendo la migración de átomos de vitamina C y E sobre el
electrodo de Pb-Sn con relativa facilidad.
Para la vitamina E, en la Figura 18, se muestra la linealización de A vs t - ½
48
Figura 18. Grafica de linealidad de |A| vs t-1/2 para calcular D en el reactor para la
vitamina E.
Con un valor de D = 0,00254 cm2/s
8.3.2. Cuantificación de las vitaminas C y E para las muestras de tomate y ahuyama.
De acuerdo al perfil de concentración establecido para cuantificar la concentración molar tanto
de las dos vitaminas, mediante ésta técnica electroquímica, se establece una ecuación
característica, denominada Ecuación de Cottrell (WANG, 2001), la cual se expresa de la
siguiente forma:
Ecuación 3. Ecuación de Cottrel.
En donde:
El control por difusión conduce a una dependencia del tiempo t ½
.
I= Amperios , A=Cm2
C = moles/cc D0=cm
2
/s t = s
La intensidad es inversamente proporcional a la raíz cuadrada del tiempo.
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR
MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
49
A partir de la pendiente se puede determinar el área A, D0 o Representando Ixt
1/2
vs t se puede
determinar D0 a partir de la ordenada en el origen ya que es una constante igual a nFA D
0/π
½
si
se conoce el área del electrodo. De manera alternativa puede medirse el área electroquímica del
electrodo A si se conoce D0 y
De acuerdo a lo anterior se tiene para las dos vitaminas los siguientes datos expresados en la
tabla 6.
Tabla 6. Parámetros para el cálculo de vitamina C y vitamina E.
VITAMINA i
(mA)
n F
(Col/
mol)
A
(Cm2)
D
(Cm2/s)
t
(s)
C
calculada
(Mol/L)
Masa
(g)
C 1.5x10-
5
2 96500 0.1 0.0139 0.694 2.86x10- 4
0.00225
E 5.2x10-
5
2 96500 0.1 0.0025
4
0.694 1.56x10- 3
0.036
Los valores obtenidos para la vitamina C se encuentran dentro de los rangos reportados por otros
autores (A.M. Pisoschi, 2008), observándose que la concentración de Tocoferol (Vitamina E)
presente en esta especie de semillas de ahuyama es mayor a la de la vitamina C de la pulpa del
tomate, lo cual es un indicio de que la capacidad antioxidante de la vitamina E, es mayor. Sin
embargo, debido a que no se cuenta con reportes científicos, es necesario recurrir a otro tipo de
pruebas.
50
8.4. CONCLUSIONES
La electrodeposición de vitamina C y E sobre un electrodo de Pb-Sn, estudiada por los métodos
de voltametría cíclica y cronoamperometría demuestra que la electrodeposición de las especies
eléctricamente activas procede a través de una nucleación instantánea y un mecanismo de
crecimiento progresivo, este proceso describe la deposición catódica de las dos vitaminas sobre
la superficie del electrodo de plomo-estaño.
La medición de voltametría cíclica con el electrodo de plomo-estaño sumergido en la solución
electrolítica de 0,1 M de H2SO4 muestra que a velocidades de escaneo menores se facilitan las
reacciones químicas generando el proceso de oxidación, disminuyendo la eficiencia del proceso,
en especial para la vitamina E. El valor de α revela el equilibrio de oxidación química y
reducción electroquímica.
El proceso de reducción ocurrido para ambas muestras de tomate y ahuyama corroboran la
actividad antioxidante de dichas verduras, esto se puede demostrar con los valores del coeficiente
de difusión, ya que este valor es inversamente proporcional a la actividad antioxidante; es decir a
valores más pequeños del coeficiente de difusión mayor va a ser la actividad antioxidante, por lo
tanto se pudo apreciar una mayor de esta actividad para la vitamina E con un coeficiente de
difusíon D=0,00254cm2/s, a su vez se pudo observar también en el cálculo de la masa obtenida
ya que este valor es directamente proporcional a la actividad antioxidante; es decir entre mayor
sea la masa obtenida mayor es su actividad antioxidante, por lo cual se obtuvo un valor mayor de
masa para las semillas de ahuyama M=0,036g, lo que ratifica que este subproducto de la
ahuyama es el que tiene mayor actividad antioxidante atribuida a la alta concentración de α-
tocoferol en las semillas de la misma.
8.5. LIMITACIONES
Las principales limitaciones para la formulación de este capítulo fueron la inestabilidad de las
muestras de tomate debido a la alta sensibilidad del acido ascórbico y a su facilidad para oxidarse
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR
MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
51
por lo que se tuvo que tener muchas precauciones y preparar varias veces la muestra hasta que se
obtuvieran unos valores estables. Otra limitación son los cuidados que se deben tener con el
equipo en el que se realizaron los ensayos de voltametría cíclica ya que es muy sensible al ruido
y tendía a sobrecargarse lo que llevó algún tiempo realizar las mediciones.
8.6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
A., S. G. (1994). Introduction to Surface chemestry and catalysis. Wiley , 667.
A.M. Pisoschi, A. D. (2008). Ascorbic acid determination in commercial fruit juice
samples by cyclic voltammetry. J. Autom. Methods. Manag. Chem , 7-8.
Bard A.J., F. L. (2001). Electrochemical methods: Fundamentals and Aplications. Wiley ,
864.
Edmund J., D. F. (2008). Chronoamperometry and Cyclic voltammetry at Conical
Electrodes, Microelectrodes and Electrode Arrays. J. Phys. Chem , 4059-4066.
Horton, H. M. (1996). Principles of Biochemestry. New Jersey: Prentice-Hall.
P.F.Hsu, W. C. (2008). Study poliviologen and the aplication of poliviologen modified
glassy carbon electrode an amperometric detection of vitamin C. J Appl Electrochem , 38.
WANG, J. (2001). Analytical Electrochemestry. New York: Wiley-VCH.
52
9. CAPÍTULO 3.
COMPARACIÓN CUANTITATIVA DE LA ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE EN EL
TOMATE CHONTO Y LA AHUYAMA POR LOS MÉTODOS ABTS, DPPH Y
VOLTAMPEROMETRÍA CÍCLICA
QUANTITATIVE COMPARISON OF ANTIOXIDANT ACTIVITY IN TOMATE
CHONTO AND PUMPKIN BY ABTS, DPPH METHODS AND CYCLIC
VOLTAMMETRY
García Giraldo Irma María1; Reyes Pineda Henry
2
Grupo Químico de Investigación y Desarrollo Ambiental (QIDEA), Programa de
Maestría en Química, Facultad de Ciencias Básicas y Tecnologías, Universidad del
Quindío, Armenia – Quindío.
RESUMEN
Se prepararon varios extractos de ahuyama y tomate para determinar su actividad
antioxidante. Para esto se tomaron tres muestras sólidas de pulpa de tomate y semillas de
ahuyama se diluyeron en metanol y a los extractos se les realizaron las pruebas de Folling
Cicoalteu para la determinación de fenoles totales, el contenido total de polifenoles fue
estimado como equivalentes de ácido gálico. Posteriormente, se obtuvieron los extractos
etanólicos de las mismas muestras para realizar las pruebas de ABTS y los extractos
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR
MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
53
metanólicos para las pruebas de DPPH, obteniéndose una mayor actividad antioxidante en las
semillas de ahuyama expresada como vitamina E. Estos análisis permitieron la comparación
de los dos métodos con la voltametría cíclica abordada en el capítulo anterior.
Palabras claves: Tomate, Ahuyama, ABTS, DPPH, Voltametría cíclica.
ABSTRACT
Several pumpkin and tomato extracts were prepared to determine its antioxidant activity. To
this three solid samples of tomato pulp and seeds of pumpkin were diluted in methanol and
the extracts were performed tests folling cicoalteu for determination of total polyphenols,
total polyphenols content was calculated as gallic acid equivalents were taken. Subsequently
the ethanol extracts of these samples were obtained for testing of ABTS and the methanol
extracts for testing DPPH to obtain a higher antioxidant activity in pumpkin seeds expressed
as vitamin E. This analyzes enabled comparison of the two methods with cyclic voltammetry
addressed in the previous chapter.
Keywords: Tomato, Ahuyama, ABTS, DPPH, cyclic voltammetry.
9.1. INTRODUCCIÓN
Los antioxidantes fueron comunes en la industria química y de alimentos durante los siglos
XIX y XX. En la industria química se habían estudiado los antioxidantes, un grupo de
compuestos caracterizados por su capacidad de oxidarse en lugar de otras sustancias
54
presentes en el medio de reacción. Su uso vario, pasando de aditivos en la vulcanización del
caucho hasta conservantes de alimentos. Sin embargo, fue solo hasta los años 60 cuando algunos
estudios revelaron la importancia de los antioxidantes en la salud, con publicaciones acerca del
efecto de los flavonoides, el acido ascórbico y el estrés oxidativo en el cáncer (Cameron. E.,
1978). La expansión en la investigación de los antioxidantes se vería en las décadas
subsiguientes, en donde varios investigadores se dedicaron a estudiar el efecto protector de los
antioxidantes en diferentes patologías, intentando entender sus mecanismos y blancos
moleculares (Willett. W., 1984). En cuanto los hallazgos se difundían, el mercado crecía. Para
los años 90 el uso de los antioxidantes se había popularizado en los Estados Unidos de América,
de tal manera que la mitad de la población consumía suplementos dietarios, un tercio tomaba
multivitamínicos y alrededor de una octava parte de la población consumía periódicamente
suplementos de vitaminas E y C (Radimer.K, 2004).
La suplementación con antioxidantes está fundamentada en estudios epidemiológicos y clínicos
que demuestran la estrecha relación entre factores como: dieta, estilo de vida, exposición a
radiación, metales, pesticidas, tóxicos, y algunos medicamentos; con la aparición y desarrollo de
enfermedades como cáncer, diabetes, aterosclerosis, desordenes neurodegenerativos y
envejecimiento. Todas estas condiciones patológicas están asociadas a un estado conocido como
“estrés oxidativo”, es decir, un aumento en las especies oxidantes (principalmente Especies
Reactivas del Oxigeno–EROs) y/o una disminución en los mecanismos de detoxificacion de
ellas.
Las ERO, según su propio nombre, presentan una reactividad más alta que el oxigeno molecular.
Algunas de ellas pueden ser radicales libres, es decir, moléculas o fragmentos moleculares que
contienen uno o más electrones desapareados en orbitales atómicos o moleculares. Este electrón
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR
MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
55
desapareado confiere un grado considerable de reactividad al radical libre logrando además que
pueda existir de forma independiente por cortos periodos de tiempo (M., 2007).
Antioxidantes no enzimáticos:
Vitamina E
Este es el nombre genérico de una familia homogénea de compuestos que tienen en su estructura
una porción hidroquinona metilada en mayor o menor grado y una cadena isoprenoide. El α-
tocoferol, el componente mas abundante de la vitamina E, es bien conocido y representa la
mayor posibilidad de prevención de la peroxidación de membrana por estabilización de radicales
peróxilo. La vitamina E tiene un grupo hidroxilo fenólico responsable de su actividad
estabilizadora de radicales libres y una cadena (C16H33) que favorece su inserción en la región
lipídica de la bicapa. En sistemas biológicos, una molécula de vitamina E permite proteger
10.000 moléculas de ácidos grasos insaturados (Traber. M., 2007). Como se muestra en la
figura 19A, la vitamina E puede reaccionar con radicales lipídicos peróxilo, para formar
vitamina E radical que es poco reactiva como para reaccionar con ácidos grasos poliinsaturados,
actuando en la reacción de peroxidación lipídica como terminador de cadena. La vitamina E
radical producida es estable porque el electrón desapareado del átomo de oxigeno puede ser
deslocalizado dentro de la estructura del anillo aromático.
Vitamina C (Ácido ascórbico)
La vitamina C es un antioxidante que actúa en medios acuosos, como el líquido pleural, el fluido
ocular y el espacio intersticial. Actúa en combinación con otros antioxidantes primarios como la
vitamina E y los carotenoides, así como en conjunto con las enzimas antioxidantes. La vitamina
C coopera con la Vitamina E regenerando el α-tocoferol desde el radical α-tocoferil o en
membranas y lipoproteínas. La mayoría de plantas y animales sintetizan acido ascórbico a partir
56
de la glucosa; sin embargo, los humanos son incapaces de sintetizarlo y requieren obtenerlo de la
dieta.
El acido ascórbico es requerido como un cofactor para la actividad enzimática, y su deficiencia
dietética causa una enfermedad conocida como escorbuto.
Como se aprecia en la figura 19 B, la donación de un electrón por el acido ascórbico produce el
radical semidihidroascorbil, que puede ser nuevamente oxidado para dar dihidroascorbato. El
acido ascórbico es el único antioxidante endógeno en plasma que puede proteger contra el daño
peroxidativo inducido por radicales peroxilo (Griffiths, 2001).
Figura 19. Procesos de oxidación para la vitamina E y la vitamina C.
Métodos para medir actividad antioxidante
Por definición, la actividad antioxidante es la capacidad de una sustancia para inhibir la
degradación oxidativa (por ejemplo, la peroxidación lipídica). En las fuentes dietarias, la
presencia de antioxidantes depende, entre otros factores, de la parte del alimento en cuestión. Por
ejemplo, los monofenoles (tocoferoles principalmente) tienden a ser más abundantes en semillas
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR
MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
57
donde hay grandes cantidades de grasas; por su parte los monoterpenos aromáticos son los
principales componentes de las fracciones volátiles, mientras que los polifenoles, con mayor
polaridad, están presentes en frutas y constituyen una de las principales fuentes de antioxidantes
dietarios.
Método ABTS (azinobis 3-etilbenzotiazolina-6-acido sulfónico)
Este metodo fue reportado inicialmente por Miller y colaboradores, y se fundamenta en la
capacidad de un antioxidante para estabilizar el radical catión coloreado ABTS•+, el cual es
formado previamente por la oxidación del ABTS (2,2´-azinobis (3-etilbenzotiazolina-6- acido
sulfonico)) (Figura20) por metamioglobina y peroxido de hidrogeno. Los resultados son
expresados como equivalentes de Trolox o TEAC (por su nombre en ingles, Trolox Equivalent
Antioxidant Capacity).
Figura 20. Estructura del ABTS
Método DPPH (Difenil Picril Hidrazilo)
Este ensayo fue propuesto originalmente por Brand–Williams. El DPPH• (figura 21) es uno de
los pocos radicales orgánicos estable, presenta una fuerte coloración violeta, es comercialmente
disponible y no tiene que ser generado in situ como el ABTS•+. El ensayo se fundamenta en la
58
medición de la capacidad de un antioxidante para estabilizar el radical DPPH•, esta medición
puede hacerse espectrofotométricamente siguiendo el decaimiento de la absorbancia a 517 nm.
La reacción de estabilización se considera que transcurre principalmente mediante un mecanismo
TE (transferencia de electrones), con un aporte marginal de TAH (transferencia de átomos de
hidrógeno) (Brand-Williams. W., 1995).
Figura 21. Estructura del DPPH.
Los resultados se suelen expresar como EC50, es decir, la concentración de antioxidante
necesaria para estabilizar un 50% del DPPH•. Sin embargo, han surgido otros parámetros como
la eficiencia anti-radicalaria (EA) basada en la cinética de la reacción y que involucran, además
de la concentración de antioxidante, el tiempo necesario para ejercer su efecto.
Otros métodos para determinar actividad antioxidante
Voltamperometría cíclica
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR
MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
59
La voltamperometría cíclica es un procedimiento reportado recientemente como una herramienta
promisoria para evaluar la actividad antioxidante (Firuzi.O., 2005).
En este método, la muestra es introducida en una celda con un sistema de tres electrodos:
electrodo de trabajo (por ejemplo carbono vítreo), electrodo de referencia de plata/cloruro de
plata (Ag/AgCl) y electrodo auxiliar (platino).
El potencial es aplicado bidireccionalmente al electrodo de trabajo a una velocidad constante
(100 mV/s, generalmente), detectando el flujo de corriente (voltamperograma cíclico). El poder
reductor de una muestra está compuesto por dos parámetros: el pico de potencial (Ep) y la
corriente anódica (CA). El Ep se mide como el potencial en la mitad de la corriente de cada onda
anódica y cuando es calculado de esta forma se expresa como (E1/2). En general un bajo valor de
E1/2 significa una mayor capacidad de la sustancia para donar electrones al electrodo de trabajo.
Por su parte, la CA correlaciona con la concentración de la sustancia que está siendo evaluada;
adicionalmente, la reversibilidad del proceso de oxido-reducción se puede determinar por la
aparición de picos anódicos y catódicos, y es un buen antioxidante aquel que presenta procesos
anódicos irreversibles (Kilmartin. P., 2000). Los estudios de voltamperometría cíclica aplicados
a mezclas complejas no permiten la determinación de antioxidantes individuales pero dan
información valiosa acerca de la cantidad de grupos funcionales responsables de los picos en el
voltamograma (M, 2006).
Método de Foling-Ciocalteau
La determinación del contenido total de compuestos fenolicos, utilizando el método
originalmente propuesto por Folin en 1927 y modificado por Singleton y Rossi (Singleton,
1965), no es considerada en sí misma una metodología para medir actividad antioxidante, a
pesar de que su principio se basa en la capacidad redox de los polifenoles. Sin embargo, la
60
alta correlación de los resultados con otros métodos como CARO y DPPH ha hecho que este
método se popularice como una herramienta simple y rápida para predecir actividad
antioxidante, principalmente en matrices complejas, donde la cantidad de compuestos
fenólicos mas que la composición especifica de estas sustancias determinan la actividad
antioxidante.
El método se fundamenta en la oxidación de los compuestos fenólicos presentes en una
muestra, por la acción del polianión molibdotungstofosforico para generar un producto
coloreado con un máximo de absorción a 765 nm.
Una de las modificaciones al método propuesta por Singleton implica el uso de ácido gálico
como compuesto fenólico de referencia, de tal manera que los resultados se expresan en
equivalentes de ácido gálico (EGA). Sin embargo, múltiples trabajos han utilizado igual
variedad de estándares, entre los que se cuentan: catequina, acido tánico, acido clorogénico,
ácido cafeico, ácido protocatecuico y ácido ferúlico, lo cual imposibilita la comparación
entre muestras, además de las variaciones que implica la no estandarización del método en
cuanto a condiciones críticas como proporciones de reactivos, temperatura y tiempo de
lectura (Prior, 2007).
Pese a esto, actualmente el método de Folin-Ciocalteau es ampliamente utilizado,
principalmente en complemento con otros métodos para medición de actividad antioxidante,
puesto que ya se conoce el valor de EGA para una amplia cantidad de frutas, vegetales,
bebidas76; por lo tanto, es posible la comparación de una muestra con estos datos, siempre y
cuando se sigan los procedimientos reportados.
En este capítulo se compararan métodos comunes como el DPPH, ABTS y folin-ciocalteau,
con el método de voltamperometría cíclica y de esta manera determinar cuál es el mejor
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR
MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
61
método para determinar la actividad antioxidante en la ahuyama y el tomate chonto dos
frutos típicos del Quindío.
9.2 METODOLOGÍA
Se determinó la capacidad antioxidante de la ahuyama y el tomate por los métodos de folin-
ciocalteu, DPPH y ABTS los cuales serán comparados con los análisis de Voltametría cíclica
obtenidos en el capitulo anterior esto se realizará por medio de un análisis estadístico ANOVA y
un análisis multivariado que nos permitirá decidir cuál es el mejor y más económico método para
determinar la capacidad antioxidante de estos dos frutos.
A continuación se describen las metodologías utilizadas para la determinación cuantitativa de la
capacidad antioxidante presentes en la pulpa del tomate y la pulpa y semillas de la ahuyama por
medio de las técnicas de folin, DPPH y ABTS.
9.2.1 Cuantificación del contenido polifenoles con el índice de Folin-Ciocalteu en los
extractos metanólicos del tomate y la ahuyama.
El contenido total de polifenoles fué estimado como equivalentes de ácido gálico (GAE). A
saber, se tomaron las soluciones de los extractos y los estándares fueron mantenidos a 20ºC en
un rango de ± 2ºC, una alícuota de 1mL de cada una de las soluciones fueron transferidas a
diferentes tubos de ensayo que contenían 6mL de agua destilada. Luego, se adicionaron 500μL
del reactivo Folin-Ciocalteu a cada tubo de ensayo. Después de cinco minutos, se añadieron
62
1,5mL de la solución de carbonato de sodio al 20 %. Luego de 45 minutos de reacción a
temperatura ambiente y alejada de la radiación solar pudimos observar la formación de la
coloración a través de la lectura de un blanco preparado al mismo tiempo (figura 23). Se aforó
los estándares y la muestra a 10mL. Los resultados obtenidos se reportaron como mg A.G (ácido
gálico)/100g de muestra.
Figura 22. Muestras de ahuyama y tomate con el reactivo de folling ciocalteu.
9.2.2 Toma de muestras y del blanco en el espectrofotómetro de UV-VIS.
Se utilizó un espectrofotómetro ultravioleta-visible (UV-VIS) con arreglo de diodos Hewllet
Packard modelo HP-8453, el cual se programó el software en la opción de cuantificación, donde
se determinó el barrido entre una frecuencia de 400-1100nm, fijando la banda de análisis a los
750nm. Se acomodaron las unidades de respuesta en orden de concentración de mg/L (ppm) para
compararlo con una curva de calibración o recta estándar realizada con un blanco de ácido gálico
(A.G).
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR
MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
63
9.2.3 Construcción de la recta estándar usando ácido gálico (A.G)
Una recta estándar a partir de diluciones de ácido gálico con concentración conocida, fue usada
para cuantificar el contenido de polifenoles disponibles en los extractos metanólicos, ya que
poseía un porcentaje de pureza reconocible y un esqueleto molecular similar a las estructuras de
interés, así la solución stock se preparó disolviendo 50mg de ácido gálico en un matraz aforado
de 100mL y se procedió a aforar el balón con agua destilada, esta mezcla se almacenó hasta por
dos semanas en el refrigerador a 4°C. La construcción de la curva de calibración se realizó
disolviendo la solución de ácido gálico desde 500mg/L hasta 0, 1, 2, 3, 4, 5mg/L (relación
V1*C1=V2*C2) de polifenol conocido. El equipo de UV-VIS identificó éste blanco y
posteriormente se pudieron cuantificar los analitos, los valores hallados del contenido total de
polifenoles (mg A.G/100g de muestra) se reportaron como equivalentes de ácido gálico (GAE)
reconocidas como “sustancias reductoras del reactivo de Folin-fenol”.
9.2.4 Determinación de la actividad antioxidante por medio del catión radical del ácido
2,2’azinobis-(3- etilbenzotiazolina)-6-sulfónico (ABTS•+)
9.2.4.1 Generación de radical catión ABTS•+
Se pesó 77.6 mg del reactivo ABTS y se adicionó 20 mL de agua destilada para obtener una
concentración de 7 mM en solución acuosa. Posteriormente se pesó 13.2 mg de persulfato de
potasio (2.45 mM) y se hizo reaccionar en un frasco ámbar con la solución de ABTS•+, dichas
soluciones se homogenizaron y se cubrió con papel aluminio. La solución se dejó incubar
64
durante 16 horas a temperatura ambiente; por último se diluyó la solución de ABTS•+ en etanol
absoluto hasta obtener una absorbancia inicial de 0.7 ± (0.02) a 732 nm.
9.2.5. Determinación de la actividad antioxidante por el método del (1,1-Difenil-2-
picrilhidrazilo) DPPH●.
9.2.5.1. Preparación de la solución de DPPH●
Para cada ensayo se preparó en un matraz completamente cubierto en papel aluminio la solución
del radical libre 1,1-difenil-2-picril-hidrazilo (DPPH•) a 20 mg/L en metanol grado analítico. El
volumen a preparar dependía de la cantidad de muestras a evaluar y subsiguientemente se
transfirió a un frasco ámbar cubierto con papel aluminio para evitar su rápida degradación.
Para la preparación de la solución del DPPH, se pesó 1,4 mg del DPPH, luego se le adicionó
70ml de metanol, posteriormente se ajustó en el espectrofotómetro a una longitud de onda de
529nm hasta obtener una absorbancia de ± 1,000.
9.2.6. Preparación de las muestras de tomate y ahuyama.
La determinación de la actividad antioxidante de los diferentes extractos vegetales se llevó a
cabo de acuerdo con el método propuesto por (Brand-Williams B., 1997), con ligeras
modificaciones como se describe a continuación. Cada ensayo se realizó 3 veces y su vez cada
muestra por triplicado (Murillo, 2004).
Se pesaron 5g de semillas de ahuyama y pulpa de tomate, se maceraron y fueron aforados a 25
ml con etanol absoluto, luego cada una de las muestras fueron llevadas a un agitador recíproco
durante una hora, se extrajo el sobrenadante y se llevaron a una centrífuga a 1500rpm durante 20
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR
MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
65
minutos, se recogió el sobrenadante y se aforó nuevamente a 25 ml con etanol, estos fueron
unidos con el precipitado y el mismo procedimiento se llevó a cabo 3 veces más.
Cuando ya se tenían los extractos de tomate y ahuyama se procedió a determinar su capacidad
antioxidante para lo cual se tomaron 50 µl de los extractos y se les agregaron 1450µl de ABTS y
fueron llevados al espectrofotómetro a una longitud de onda de 732nm. Para los ensayos de
DPPH, se tomaron 0,5 ml de los extractos y se le adicionaron 2ml de la solución de DPPH y
fueron llevados al espectrofotómetro a una longitud de onda de 529nm.
A partir de las absorbancias obtenidas se determinó el porcentaje de actividad antioxidante con la
ecuación que se presenta a continuación:
% Actividad Antioxidante= Abs.I – Abs.M
Abs.I
Donde Abs.I, son las absorbancias iniciales para los reactivos ABTS y DPPH y Abs.M son las
absorbancias obtenidas para cada una de las muestras de tomate y ahuyama.
9.3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
9.3.1. Determinación de fenoles totales
La determinación de los fenoles totales presentes en los extractos de semillas de ahuyama y
pulpa de tomate se efectuó por el método de Folin-Ciocalteau (Magalhaes L.M., 2010), Se
realizó la curva de calibración del ácido gálico, con un coeficiente de correlación de 0,9956
66
(figura ); la cual permitió determinar el contenido de fenoles totales para los extractos de dichas
verduras.
Figura 23. Curva de calibración del ácido gálico
En la tabla 7 se presenta el contenido de fenoles totales (CFT) en equivalentes de acido gálico
(EAG) (mg de ácido gálico/g de muestra) para cada una de las muestras de ahuyama y tomate
obtenidas.
Tabla 7. Contenido de fenoles totales en tomate y ahuyama.
NOMBRE DE LA VERDURA CFT (mg de ácido gálico/100g de la muestra)
Tomate 1 5,086
Tomate 2 5,031
Tomate 3 5,103
Ahuyama 1 5,548
Ahuyama 2 5,623
Ahuyama 3 5,176
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR
MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
67
El contenido de fenoles totales para cada una de las muestras de pulpa de tomate y semillas de
ahuyama no varía mucho entre sí. Se puede observar que las muestras que presentaron el mayor
contenido de fenoles totales expresado en equivalentes de ácido gálico (EAG) fueron las de
ahuyama con valores entre 5,176 y 5,623 mg de ácido gálico/100g de la muestra.
Muchos reportes han mostrado una cercana relación entre el contenido de fenoles y la actividad
antioxidante de las plantas. La correlación de los datos obtenidos fueron una gran fuente de
información para predecir la actividad antioxidante en las verduras, sin embargo, no se puede
considerar que la actividad antioxidante se deba solo a la presencia de compuestos fenólicos,
puesto que en su composición química pueden existen otros metabolitos secundarios que debido
a su estructura contribuyan a su eficacia antioxidante (Amzad M., 2011).
9.3.2. Determinación de la actividad antioxidante por el método ABTS●+
El ensayo ABTS●+ se basa en la transferencia de electrones; por lo cual los diferentes compuestos
antioxidantes presentes en los extractos, donan uno o dos electrones para reducir el radical catión
(figura 24), dando una medida precisa de la capacidad antioxidante total en el punto final de
reacción (Wooton-Beard P.c., 2011). La formación del radical catión ABTS●+ fue inducida
mediante la adición del persulfato de potasio; se incubó durante 16 horas y se almacenó en la
oscuridad, puesto que este es muy sensible a la luz y se degrada rápidamente.
Para este ensayo se midió el porcentaje de actividad antioxidante de cada extracto frente al
ABTS●+ radical catión. En la tabla 8 se presenta el porcentaje de actividad antioxidante por el
método de ABTS●+ para los extractos de semillas de ahuyama y pulpa de tomate.
68
Tabla 8. Porcentaje de actividad antioxidante por el método de ABTS.
Tomate ABTS
% Actividad Antioxidante
Promedio %
AA
Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3
23,42 28,42 30,14 24,75
24,57 28,57 31,42 28,56
26,28 28,71 31,57 31,04
Ahuyama ABTS
36,28 40,57 41,85 36,90
37,14 41,00 42,00 41,00
37,28 41,44 42,28 42,04
Los extractos de pulpa de tomate y semillas de ahuyama evaluados mostraron un
comportamiento muy similar entre los valores obtenidos de la actividad antioxidante de estas
dos verduras, el valor promedio del porcentaje de actividad antioxidante más alto se le atribuye
a las semillas de ahuyama con un valor de 42,04%. Uno de los ensayos de tomate fue el que
presentó el valor promedio más bajo de actividad antioxidante de 24,75%.
9.3.3. Determinación de la actividad antioxidante (AA) por el método del DPPH
Para determinar la actividad antioxidante por el ensayo DPPH●, el rango de longitudes de onda
varía entre los 515 y 540 nm (Murillo, 2004); para este trabajo se midió a 529 nm donde
presenta su máxima absorción. La solución de DPPH● se preparaba minutos antes de realizar el
ensayo, debido a que tiende a degradarse rápidamente por efectos de la luz y la temperatura.
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En la tabla 9 se muestran los porcentajes de actividad antioxidante obtenidos para cada uno de
los extractos de pulpa de tomate y semillas de ahuyama evaluados.
Tabla 9. Porcentaje de Actividad Antioxidante por el método de DPPH.
Tomate DPPH
% Actividad Antioxidante
Promedio %
AA
Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3
80,32 81,85 82,45 84,48
80,4 82,02 82,7 82,02
80,74 82,19 82,87 82,67
Ahuyama DPPH
97,87 98,29 98,46 98,04
98,04 98,38 98,55 98,37
98,21 98,46 98,63 98,54
Los extractos de metanol de las verduras evaluadas que presentaron los porcentajes más altos de
actividad antioxidante como se muestra en la tabla 8 fueron atribuidas a las semillas de ahuyama
con un valor promedio de 98,54%.
En el diseño experimental que se presenta a continuación se puede observar que los extractos de
metanol fueron más efectivos frente al radical DPPH● comparados con los extractos de etanol
para ABTS , por sus porcentajes de actividad antioxidante significativamente altos para los
extractos metanólicos podemos observar que en todas las pruebas evaluadas para hallar
capacidad antioxidante las semillas de ahuyama presentan una mayor actividad que la pulpa de
tomate, esto puede se puede atribuir a la alta concentración de α-tocoferol (vitamina E) que se
encuentra concentrado en las semillas de la ahuyama y también a otros metabolitos tales como:
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xantonas, flavonoides, lactonas y ácidos orgánicos que pueden contribuir a denotar la alta
actividad antioxidante de las semillas de esta verdura.
9.4. ANÁLISIS EXPERIMENTAL
Los resultados obtenidos para cada una de las muestras de semillas de ahuyama y pulpa de
tomate se sometieron a un análisis estadístico con el fin de establecer si había una diferencia
significativa en cuanto a la actividad antioxidante obtenida por los métodos de ABTS y DPPH.
La comparación se hizo mediante la técnica ANOVA por medio del programa estadístico STAT
GRAPHICS.
9.4.1. Análisis univariable – ANOVA este análisis se realizó para tres ensayos de semilla de
ahuyama y tres ensayos de semilla de pulpa que a su vez cada una de ellas se hizo por triplicado.
Se planteó la hipótesis nula y la hipótesis alterna que se muestran a continuación con un nivel de
significancia de α=0,05
Ho: μ0 = μK (la capacidad antioxidante para todas las muestras de tomate y ahuyama es igual)
Hi: μ0 ≠ μi (al menos una de los valores de la capacidad antioxidante para las muestras de
tomate y ahuyama es diferente)
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR
MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
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ABTS DPPH
Means and 95,0 Percent Tukey HSD Interv als
Método
27
37
47
57
67
77
87A
cti
vid
ad
an
tio
xid
an
te T
om
ate
ABTS DPPH
Means and 95,0 Percent Tukey HSD Interv als
Método
39
59
79
99
119
Acti
vid
ad
an
tio
xid
an
te A
hu
ya
ma
Figura 24. Análisis de Tukey para el tomate
Figura 25. Análisis de Tukey para la ahuyama.
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En el análisis estadístico se obtuvo que tanto para el tomate como para la ahuyama hay una
diferencia altamente significativa entre métodos con un valor p=0,000, donde el método de
DPPH es representativamente superior al método de ABTS, esto puede deberse a que el patrón
para estos análisis es trolox un derivado de la vitamina E, por lo tanto es más específico y
abundante en las semillas de ahuyama ya que presentan una gran concentración de vitmina E.
9.5. CONCLUSIONES
Las pruebas de Folin-Cicoalteu evaluadas para las semillas de ahuyama y la pulpa de tomate
evidenciaron que estos extractos podían presentar actividad antioxidante debido a la cantidad de
polifenoles obtenida, observándose un mayor contenido de estos metabolitos en las semillas de
ahuyama con un valor de contenido de polifenoles totales de CFT= 5,623 mg de ácido
gálico/100g de muestra.
En el caso de los ensayos de ABTS y DPPH para hallar la actividad antioxidante de las dos
verduras, se pudo observar que ambas pruebas denotan una alta actividad antioxidante, siendo
más preponderante en el análisis del reactivo DPPH. De esta manera se obtuvo una mayor
actividad antioxidante para las semillas de ahuyama con valores de porcentaje de actividad
antioxidante para ABTS de %AA= 42,04% y porcentaje de actividad antioxidante de DPPH
igual a %AA= 98,54%.
Al momento de realizar la comparación de las pruebas de ABTS y DPPH frente a voltametría
cíclica se puede evidenciar claramente que con ambos tipos de análisis se puede determinar la
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR
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actividad antioxidante, sin embargo el método de voltametría cíclica resulta ser más económico,
rápido, sensible y utiliza menor cantidad de muestra que con los análisis de DPPH y ABTS.
9.6. LIMITACIONES
La principal limitación de este capítulo fue la obtención de los reactivos de DPPH y ABTS, ya
que su comercialización resulta ser muy costosa y la adquisición de dichos compuestos que eran
vitales para la ejecución de este proyecto demoró mucho tiempo retrasando la obtención de
resultados.
9.7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
A.M. Pisoschi, A. D. (2008). Ascorbic acid determination in commercial fruit juice
samples by cyclic voltammetry. J. Autom. Methods. Manag. Chem , 7-8.
Amzad M., D. M. (2011). A study on the total fhenols content and antioxidant activity of
essential oil and different solvent extracts of endemic plant merremia borneensis. Arabian
Journal of Chemistry .
Bard A.J., F. L. (2001). Electrochemical methods: Fundamentals and Aplications. Wiley ,
864.
Barnell, H., & Barnell, E. (1995). Studies on Tropical fruits. Annals of Botany , 9: 77-99.
Brand-Williams B., B. W. (1997). Kinetics and Mechanisms of antioxidant activity using
the DPPH free radical method. Food Science and Technology , 609-615.
74
Brand-Williams. W., C. B. (1995). Use of a free radical method to evaluate antioxidant
activity. Food science and Technology , 25-30.
Cameron. E., P. L. (1978). Supplemental ascorbate in the supportive treatment of cancer:
reevaluation of prolongation of survival times in terminal human cancer. USA.
Edmund J., D. F. (2008). Chronoamperometry and Cyclic voltammetry at Conical
Electrodes, Microelectrodes and Electrode Arrays. J. Phys. Chem , 4059-4066.
Firuzi.O. (2005). . Evaluation of the antioxidant activity of flavonoids by „‟ferric reducing
antioxidant power‟‟ assay and cyclic. Biochemical et Biophysical , 174-184.
Griffiths, H. L. (2001). Ascorbic acid in the 21st century – more than a simple
antioxidant. Enviromental Toxicology and Pharmacology , 173-182.
Horton, H. M. (1996). Principles of Biochemestry. New Jersey: Prentice-Hall.
Kilmartin. P., Z. H. (2000). A cyclic voltammetry method suitable for characterizing
antioxidant properties of wine. Journal of Agricultural and food chemestry , 1957-1965.
M, C. (2006). Use of an electrochemical method to evaluate the antioxidant activity of
herb extracts from the Labiatae family. Foods Chemistry , 725-731.
M., V. (2007). Free radicals and antioxidants in normal physiological functions and
human disease. The International Journal of Biochemistry and cell Biology , 44-84.
Magalhaes L.M., S. F. (2010). Rapid microplate high-throughput methodology for
assessment of folling-ciocalteu reducing capacity. Talanta , 441-447.
Murillo, J. (2004). Las Euphorbiaceas de Colombia-Biota Colombiana. Instituto de
Investigación de recursos biológicos , 183-199.
P.F.Hsu, W. C. (2008). Study poliviologen and the aplication of poliviologen modified
glassy carbon electrode an amperometric detection of vitamin C. J Appl Electrochem , 38.
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE PRESENTES EN LA AHUYAMA Y EL TOMATE CHONTO POR
MÉTODOS ANALÍTICOS COMUNES Y TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS
75
Prior. (2007). Standardized Methods for the Determination of Antioxidant Capacity and
Phenolics in Foods and Dietary Supplements. 4290.
Radimer.K. (2004). Dietary supplement use by US adults: data from the National Health
and Nutrition Examination Survey. American Journal of Epidemiology , 338-349.
Singleton, V. R. (1965). Colorimetry of Total Phenolics with Phosphomolybdic-
Phosphotungstic Acid Reagents. Am J Enol Vitic , 144-158.
Traber. M., A. (2007). Vitamin E, antioxidant and nothing more. Free Radical Biology an
Medicine , 4-15.
V., S. (1965). Colorimetry of Total Phenolics with Phosphomolybdic-Phosphotungstic
Acid Reagents. Am J Enol Vitic , 144-158.
Vidal, A. (2000). Química Agrícola. Revista Universidad de la Plata. Buenos Aires .
Willett. W., M. B. (1984). Diet and cancer--an overview (second of two parts). The New
England Journal of Medicine , 697-903.
Wooton-Beard P.c., M. A. (2011). Stability of the total antioxidant capacity and total
polyphenol content 23 commercially avaliable vegetable juices before and after in vitro
digestion measured by FRAP, DPPH, ABTS, and Folling Ciocalteu methods. Food
Research International , 217-224.
76
10. CONCLUSIONES GENERALES
Las caracterizaciones fisicoquímicas para las muestras de tomate chonto en sus estados de
pos-cosecha, reflejaron que esta especie posee un grado alto de madurez con una textura
jugosa, presentando una alta actividad de agua, factor que resulta determinante para la
calidad de la verdura. Además los grados Brix permitieron medir los sólidos solubles
disueltos en la pulpa de tomate; a su vez el grado de acidez, demostró tener un porcentaje
de ácidos entre ellos el ácido ascórbico que posteriormente se cuantificó con el método de
espectrofotometría UV-visible, obteniéndose una concentración de vitamina C entre
0.0010 y 0.0015 molar.
La determinación de la capacidad antioxidante presentes en las semillas de ahuyama y la
pulpa del tomate chonto por voltametría cíclica, arrojó como resultado que en ambas
verduras se da un proceso de óxido-reducción. Al momento de cuantificar las vitaminas
C y E presentes en estas dos verduras, se obtiene una mayor concentración de vitamina E
en las semillas de ahuyama, lo que comprueba que éste subproducto posee una mayor
capacidad antioxidante con respecto al tomate.
La presente tesis permitió comparar el mejor método para determinar la capacidad
antioxidante del tomate chonto y las semillas de ahuyama en los estados de madurez
óptimos, arrojando como resultado que el método de voltametría cíclica es superior en
términos de eficiencia ya que es más económico, rápido, sensible y requiere menor gasto
de muestra que los otros métodos analizados.
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11. RECOMENDACIONES
Se recomienda continuar con los estudios de investigación de la vitamina E por el método de
voltametría cíclica en otras verduras, teniendo en cuenta el escaso número de estudios reportados
para esta vitamina.
Se sugiere a los consumidores de vitamina E, incluirla en su dieta a través del la ingesta de
semillas de ahuyama, las cuales pueden prepararse como pasa bocas tal y como se ha venido
utilizando en algunos países europeos.