Expo-trabajo de Investigacion de Jimmy Aroni Huaman

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSE MARIA ARGUEDAS

AUTOR: Est. Jimmy Aroni Huaman- SEMESTRE: X-EPIA

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INFORME FINAL DE INVESTIGACION

FACULTAD DE INGENIERÍA

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EVALUACIÓN COMPARATIVA DE LA ESTABILIDAD DE LAS ANTOCIANINAS PRESENTES EN LOS FRUTOS DE Berberis chilensis Gill (Huancachu) y Berberis boliviana Lechler (Cheqche), CON EL COLORANTE ARTIFICIAL ROJO N°2, PARA SER UTILIZADOS EN BEBIDAS EN EL RANGO DE pH: 3, 4 y 5.

TITULO:

3

TRABAJO DE INVESTIGACION

1. REVISION BIBLIOGRAFICA2. OBJETIVO GENERAL3. MATERIALES Y METODOS4. RESULTADOS Y DISCUSIONES

5. CONCLUSIONES6. RECOMENDACIONES

CONTENIDO:

CHEQCHE (Berberis boliviana Lechler)

HUANCACHU (Berberis chilensis Gill )

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COLORANTES:De acuerdo con la FDA, colorante es cualquier pigmento o cualquier otra sustancia obtenida por síntesis o artificio similar o extraída, aislada y derivada, con o sin intermediarios del cambio final de identidad a partir de un vegetal, animal o mineral u otra fuente que cuando es añadida o aplicada a los alimentos, medicamentos, cosméticos, al cuerpo humano o a cualquier otra parte, por sí misma es capaz de impartir color (García, 1993).

REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

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CLASIFICACIÓN DE LOS COLORANTES

FUENTE: Tomado de GARCIA, M. 1993. Biotecnología Alimentaria.


Colorantes

Naturales

Sintéticos

Orgánicos

Inorgánicos

Orgánicos

Vegetales

Animales

Minerales

Antocianinas Betalainas Carotenoides Flavonoides Clorofila

Otros

Ac. Carmìnico Ac. Kermèsico

Otros

Azul Ultravioleta Dióxido de titanio Negro carbón

Azo compuestosAntraquinonas Otros

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ANTOCIANINASEXISTE MÁS DE 250 ANTOCIANINAS Y LAS MÁS IMPORTANTES SON: pelargonidina, delfinidina, cianidina, petunidina, peonidina y malvidina

EXISTE MÁS DE 250 ANTOCIANINAS Y LAS MÁS IMPORTANTES SON: pelargonidina, delfinidina, cianidina, petunidina, peonidina y malvidina

Las antocianinas son pigmentos solubles en agua, lo que facilita su incorporación en los sistemas acuosos alimentarios (Mozetic et al. 2002).

Las antocianinas son pigmentos solubles en agua, lo que facilita su incorporación en los sistemas acuosos alimentarios (Mozetic et al. 2002).

Es inocuo para la salud y permitido sin restricciones

Es inocuo para la salud y permitido sin restricciones

Forman parte dela familia de los polifenoles y se definen como flavonoides fenólicos.

Forman parte dela familia de los polifenoles y se definen como flavonoides fenólicos.

Los colores rosa, rojo,

azul, malva y violeta de las flores, frutas y verduras se deben a

la presencia de antocianina

Los colores rosa, rojo,

azul, malva y violeta de las flores, frutas y verduras se deben a

la presencia de antocianina

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REVISIÓN BIBLIOGRÁFICAFACTORES QUE INFLUYEN LA

ESTABILIDAD DE LAS ANTOCIANINAS

TEMPERATURAAumenta la temperatura se acelera la decoloración

pHA pH 3 , pH 8 y pH 11.

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BENEFECIOS PARA LA SALUD: Los extractos de plantas

ricos en antocianinas pueden proveer diversos beneficios a la salud:

PREVENCIÓN DE ENFERMEDADES CARDIOVASCULARES Y NEURODEGENERATIVAS (Joseph et al. 1999; Youdim et al. 2000).

PREVENCIÓN DE ENFERMEDADES CARDIOVASCULARES Y NEURODEGENERATIVAS (Joseph et al. 1999; Youdim et al. 2000).

ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE (Wang & Jiao 2000; Matsumoto et al. 2002; Oh et al. 2006a)

ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE (Wang & Jiao 2000; Matsumoto et al. 2002; Oh et al. 2006a)

ACTIVIDAD ANTIDIABÉTICA (Jankowski et al. 2000; Tsuda et al. 2003)

ACTIVIDAD ANTIDIABÉTICA (Jankowski et al. 2000; Tsuda et al. 2003)

ACTIVIDAD ANTI-INFLAMATORIA

(Rossi et al. 2003).

ACTIVIDAD ANTI-INFLAMATORIA

(Rossi et al. 2003).

ACTIVIDAD ANTICANCERÍGE

NA (Hou et al. 2003; Hou et al.

2004)

ACTIVIDAD ANTICANCERÍGE

NA (Hou et al. 2003; Hou et al.

2004)

LAS ANTOCIANINAS PUEDEN PROVEER DIVERSOS BENEFICIOS A LA SALUD

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Últimamente, la seguridad de los pigmentos sintéticos ha sido cuestionada, conduciendo a la reducción en el número de colorantes permitidos (Feakes, 2003)

COLORANTES SINTÉTICOS:


Estudios sobre el Rojo No.2 indican que es carcinogénico y embriotóxico, aunque no se han confirmado dichos resultados (García, 1993). La creciente preocupación por la toxicidad de los colorantes sintéticos usados en alimentos, cosméticos y productos farmacéuticos ha sido investigada por Hallagan, 1991, y Lauro, 1991, quienes reportaron que los colorantes rojo No. 2 y No. 40 se han prohibido en Austria, Japón, Noruega y Suecia, pero el rojo No. 40 aún se encuentra en escrutinio en Estados Unidos.

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CHEQCHE (Berberis boliviana Lechler )

CHEQCHE (Berberis boliviana Lechler )

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Comparar la estabilidad de los colorantes antociánicos presentes en los frutos de Huancachu y Cheqche con el colorante artificial Rojo No.2 a diferente temperatura (20°C y 30°C) y pH (3, 4 y 5), utilizando espectrofotometría ultravioleta-visible.

OBJETIVO GENERAL

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MATERIALES:

MATERIAL VEGETAL: Para la investigación se recolectaron los frutos de Huancachu y Cheqche 500g de cada uno , entre los meses de febrero y abril del 2012, del bosque Cancarhuay ubicado en la localidad de Cotahuacho distrito de Pacucha, provincia de Andahuaylas, departamento de Apurimac y se encuentra a una altitud 3200 – 3800 msnm.

LUGAR DE EJECUCION: El trabajo de investigación se desarrolló, en el laboratorio de química de la EPIA de la Universidad Nacional José María Arguedas de Andahuaylas.

MATERIALES Y MÉTODOS

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MATERIAL DE LABORATORIO: se utilizo un


espectrofotómetro ultravioleta-visible, pH metro, Incubadora, materiales de vidrio,soluciones (etanol 95%, ácido clorhídrico 0.1 N ).

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MÉTODOS:Matriz de diseño experimental

EXTRACCIÓN Y EVALUACIÓN

COMPARATIVA DE LA ESTABILIDAD

EXTRACCIÓN Y EVALUACIÓN

COMPARATIVA DE LA ESTABILIDAD

Variable de ENTRADA/INDEPENDIENTEVariable de ENTRADA/INDEPENDIENTE

Variable de SALIDA/DEPENDIENTEVariable de SALIDA/DEPENDIENTE

Temperatura (T°)pH

color (absorbancia (nm))A 537 (nm).


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MÉTODOS:

SELECCIÓN

FRUTOS

PESADO

TRITURADO

MACERACIÓN

Disolvente extractor (etanol 95%, ácido clorhídrico 0.1 N en proporción 85:15), por 12-14hrs a

Temperatura de 4°C en refrigerador

FILTRADOUtilizando papel Whatman N° 1

EXTRACTO ACUOSO

ACONDICIONAMIENTO

EVALUACIÓN DE LA ESTABILIDAD DE LOS COLORANTES ANTOCIANICOS.

ANÁLISIS ESTADÍSTICO

T°: 20 °CT°: 20 °C

pH:3 pH:4 pH:5

T1T1 T2T2 T3T3

T°: 30 °CT°: 30 °C

pH:3 pH:4 pH:5

T4T4 T5T5 T6T6

RESULTADOS

DISCUSIONES/CONCLUSIONES

T1,2…6: TRATAMIENTOS

T°: TEMPERATURA

DESHIDRATACIÓN

Preparación de la solución del colorante artificial rojoN°2 para realizar la evaluación comparativa de la estabilidad.


Para extraer las antocianinas se escogió el método utilizado por (FUENTES, 2005)

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1. Evaluación de la estabilidad del colorante presente en el fruto cheqche (Berberis boliviana Lechler):

T1 (20°C,pH3) ˃

DÍAS

TRATAMIENTOS PARA CHEQCHE

T=20°C T=30°C

pH=3 pH=4 pH=5 pH=3 pH=4 pH=5

T1 (20°C,pH3)

T2 (20°C,pH4)

T3 (20°C,pH5)

T4 (30°C,pH3)

T5(30°C,pH4) T6(30°C,pH5)

Absorbancia ( nm)

Absorbancia ( nm)

Absorbancia ( nm)

Absorbancia ( nm)

Absorbancia ( nm)

Absorbancia ( nm)

1 3.869 3.903 3.903 3.902 3.905 3.906

2 3.845 3.875 3.893 3.897 3.904 3.904

3 3.831 3.85 3.875 3.851 3.848 3.846

4 3.820 3.838 3.852 3.848 3.838 3.839

5 3.814 3.83 3.84 3.845 3.836 3.83

FRUTOS TRATAMIENTOS DESVIACIÓN ESTANDAR VARIANZA

CHEQCHE (Berberis boliviana Lechler)

T1 (20°C,pH3) 0.02839366 0.00064496

T2 (20°C,pH4) 0.02981107 0.00071096

T3 (20°C,pH5) 0.02661391 0.00056664

T4 (30°C,pH3) 0.02834255 0.00064264

T5(30°C,pH4) 0.03525904 0.00099456

T6(30°C,pH5) 0.03695944 0.00109280

RESULTADOS Y DISCUSIONES

T2 (20°C,pH4) ˃

T4 (30°C,pH3) ˃

T3 (20°C,pH5) ˃

T5(30°C,pH4) ˃ T6(30°C,pH5).

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RESULTADOS Y DISCUSIONES2. Evaluación de la estabilidad del colorante presente en el fruto Huancachu (Berberis chilensis Gill).

T1 (20°C,pH3) ˃

DIAS

TRATAMIENTOS PARA HUANCACHU

T=20°C T=30°C


T1 (20°C,pH3)

T2 (20°C,pH4)

T3 (20°C,pH5)

T4 (30°C,pH3)

T5(30°C,pH4) T6(30°C,pH5)

Absorbancia ( nm)

Absorbancia ( nm)

Absorbancia ( nm)

Absorbancia ( nm)

Absorbancia ( nm)

Absorbancia ( nm)

1 3.864 3.877 3.889 3.902 3.905 3.77

2 3.863 3.865 3.84 3.9 3.895 3.65

3 3.854 3.855 3.51 3.845 3.879 3.64

4 3.853 3.852 3.47 3.549 3.843 3.608

5 3.852 3.85 3.461 3.545 3.839 3.6


HUANCACHU (Berberis chilensis Gill)

T1 (20°C,pH3) 0.00519230 0.00002696

T2 (20°C,pH4) 0.01002796 0.00010056

T3 (20°C,pH5) 0.18955843 0.03593240

T4 (30°C,pH3) 0.16555289 0.02740776

T5(30°C,pH4) 0.02682089 0.00071936

T6(30°C,pH5) 0.06115423 0.00373984

T2 (20°C,pH4) ˃

T5 (30°C,pH4) ˃ T6 (30°C,pH5) ˃

T4(30°C,pH3) ˃ T3(20°C,pH5).

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3. Evaluación de la estabilidad del colorante artificial rojo N°2.

T3 (20°C,pH5) ˃

DIAS

TRATAMIENTOS PARA ROJO N° 02

T=20°C T=30°C


T1 (20°C,pH3)

T2 (20°C,pH4)

T3 (20°C,pH5)

T4 (30°C,pH3)

T5(30°C,pH4) T6(30°C,pH5)

Absorbancia ( nm)

Absorbancia ( nm)

Absorbancia ( nm)

Absorbancia ( nm)

Absorbancia ( nm)

Absorbancia ( nm)

1 3.895 3.903 3.902 3.901 3.904 3.905

2 3.867 3.895 3.882 3.847 3.904 3.902

3 3.845 3.865 3.875 3.847 3.895 3.844

4 3.831 3.855 3.853 3.841 3.843 3.719

5 3.83 3.85 3.85 3.84 3.84 3.715


ROJO N°2

T1 (20°C,3pH) 0.02463818 0.00060704

T2 (20°C,4pH) 0.02144388 0.00045984

T3 (20°C,5pH) 0.01925201 0.00037064

T4 (30°C,3pH) 0.02308593 0.00053296

T5(30°C,4pH) 0.02934894 0.00086136

T6(30°C,5pH) 0.08450562 0.00714120


T2 (20°C,pH4) ˃

T4 (30°C,pH3) ˃T1 (20°C,pH3) ˃

T5(30°C,pH4) ˃ T6(30°C,pH5).

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4. Comparación de la estabilidad del colorante antocianico presente en los frutos de Berberis chilensis Gill (Huancachu) y Berberis boliviana Lechler (Cheqche) con el colorante artificial rojo N°2.

El colorante antocianico presente en el fruto Cheqche posee las características para ser utilizado como alternativa natural de consumo del colorante rojo N°2 bajo las siguientes condiciones de temperatura T1 (20°C, pH3) y T4 (30°C, pH3).

El colorante antocianico presente en el fruto Cheqche posee las características para ser utilizado como alternativa natural de consumo del colorante rojo N°2 bajo las siguientes condiciones de temperatura T1 (20°C, pH3) y T4 (30°C, pH3).

El colorante antocianico presente en el fruto de Huancachu posee las características para ser utilizado como alternativa natural de consumo del colorante rojo N°2 bajo las siguientes condiciones de temperatura T1 (20°C, pH3), T2(20°C,pH4) y T5 (30°C, pH4).

El colorante antocianico presente en el fruto de Huancachu posee las características para ser utilizado como alternativa natural de consumo del colorante rojo N°2 bajo las siguientes condiciones de temperatura T1 (20°C, pH3), T2(20°C,pH4) y T5 (30°C, pH4).

COMPARACION DE LA ESTABILIDAD DE CHEQCHE (Berberis boliviana Lechler) Y COLORANTE ARTIFICIAL ROJO N°2

ROJO N°2 CHEQCHE (Berberis boliviana Lechler) DIFERENCIA DE

(DESVEST)

DIFERENCIA DE (VAR) TRATAMIENTOS

DESVIACIÓN ESTANDAR VARIANZA TRATAMIENTOS

DESVIACIÓN ESTANDAR VARIANZA

T1 (20°C,pH3) 0.02463818 0.00060704 T1 (20°C,pH3) 0.02839366 0.00064496 0.0038 0.0000 T2 (20°C,pH4) 0.02144388 0.00045984 T2 (20°C,pH4) 0.02981107 0.00071096 0.0084 0.0003 T3 (20°C,pH5) 0.01925201 0.00037064 T3 (20°C,pH5) 0.02661391 0.00056664 0.0074 0.0002 T4 (30°C,pH3) 0.02308593 0.00053296 T4 (30°C,pH3) 0.02834255 0.00064264 0.0053 0.0001 T5(30°C,pH4) 0.02934894 0.00086136 T5(30°C,pH4) 0.03525904 0.00099456 0.0059 0.0001

T6(30°C,pH5) 0.08450562 0.0071412 T6(30°C,pH5) 0.03695944 0.0010928 0.0475 0.0060

COMPARACION DE LA ESTABILIDAD DE HUANCACHU (Berberis chilensis Gill) Y COLORANTE ARTIFICIAL ROJO N°2

ROJO N°2 HUANCACHU (Berberis chilensis Gill) DIFERENCIA DE

(DESVEST)

DIFERENCIA DE (VAR) TRATAMIENTOS

DESVIACIÓN ESTANDAR VARIANZA TRATAMIENTOS

DESVIACIÓN ESTANDAR VARIANZA

T1 (20°C,pH3) 0.02463818 0.00060704 T1 (20°C,3pH) 0.00519230 0.00002696 0.019 0.001 T2 (20°C,pH4) 0.02144388 0.00045984 T2 (20°C,4pH) 0.01002796 0.00010056 0.011 0.000 T3 (20°C,pH5) 0.01925201 0.00037064 T3 (20°C,5pH) 0.18955843 0.03593240 0.170 0.036 T4 (30°C,pH3) 0.02308593 0.00053296 T4 (30°C,3pH) 0.16555289 0.02740776 0.142 0.027 T5(30°C,pH4) 0.02934894 0.00086136 T5(30°C,4pH) 0.02682089 0.00071936 0.003 0.000

T6(30°C,pH5) 0.08450562 0.0071412 T6(30°C,5pH) 0.06115423 0.00373984 0.023 0.003


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El colorante presente en el fruto de Berberis boliviana Lechler (Cheqche) a pH 3 posee las características para ser utilizados como alternativas de consumo del colorante artificial rojo N°2 en bebidas comprendidas en el rango de pH3.

El colorante presente en el fruto de Berberis chilensis Gill (Huancachu)) a pH 3 y pH 4 posee las características para ser utilizados como alternativas de consumo del colorante artificial rojo N°2 en bebidas comprendidas en el rango de pH 3 y 4.

El orden de estabilidad para el colorante antocianico presente en el fruto de Berberis boliviana Lechler (Cheqche) es el siguiente: T1 (20°C, pH3) T4 (30°C, pH3) T3 ˃ ˃(20°C, pH5) T2 (20°C, pH4) T5 (30°C, pH4) T6 (30°C, pH5).˃ ˃ ˃

El orden de estabilidad para el colorante antocianico presente en el fruto de Berberis chilensis Gill (Huancachu) es el siguiente: T1 (20°C, pH3) T2 (20°C, pH4) T5 (30°C, ˃ ˃pH4) T6 (30°C, pH5) T4 (30°C, pH3) T3 (20°C, pH5).˃ ˃ ˃

El orden de estabilidad para el colorante artificial rojo N°2 es el siguiente: T3 (20°C, pH5) T2 (20°C, pH4) T4 (30°C, pH3) T1 (20°C, pH3) T5 (30°C, pH4) T6 (30°C, pH5)˃ ˃ ˃ ˃ ˃ .

CONCLUSIONES

22

Realizar otros estudios para determinar si los citados colorantes naturales satisfacen todas las exigencias que se demandan para hacer dicha sustitución.

Evaluar los costos de producción de los colorantes provenientes del fruto de HUANCACHU Y CHEQCHE, y compararlos con los costos de producción de colorantes obtenidos a partir de las cáscaras de UVA, que es la fuente principal de colorantes antociánicos a nivel mundial.

RECOMENDACIONES

MUCHAS GRACIASPOR SU ATENCIÓN

Est. Jimmy Aroni Huaman

[email protected][email protected]

23ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA

AGROINDUSTRIAL

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSE MARIA ARGUEDAS

Este esfuerzo y logro los dedicamos los autores, asesores y colaboradores de este trabajo a la universidad JOSÉ MARÍA ARGUEDAS por su VIII Aniversario-2012.

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Expo-trabajo de Investigacion de Jimmy Aroni Huaman

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