OBTENCIÓN DE PECTINA A PARTIR DE BADEA (Passiflora ... · sistemas gelificados, aunque su...

OBTENCIÓNDEPECTINAAPARTIRDEBADEA(Passifloraquadrangularis)

KatherineMontañaOviedo

UniversidadNacionaldeColombiaFacultaddeCiencias,DepartamentodeQuímica

Bogotá,D.C,Colombia2016

OBTENCIÓNDEPECTINAAPARTIRDEBADEA(Passifloraquadrangularis)

KatherineMontañaOviedo

Trabajofinaldemaestríacomorequisitoparcialparaoptaraltítulode:

MagisterenCienciasQuímica–ModalidadProfundización

Director:Dr.Sc.FabiánParadaAlfonso

LíneadeInvestigación:

QuímicaAgroalimentariayAmbiental

GrupodeInvestigación:Estudiodecambiosquímicosybioquímicosdealimentosfrescosyprocesados

UniversidadNacionaldeColombiaFacultaddeCiencias,DepartamentodeQuímica

Bogotá,D.C,Colombia2016

"…memoriaselectivapararecordarlobueno,prudencialógicaparanoarruinarelpresente,yoptimismodesafianteparaencararelfuturo..."

IsabelAllende

AgradecimientosEnprimerlugaragradezcoamispadres,hermanosyaJuanporsuapoyoincondicionalyporcreerenmí,sinellosestetrabajonohabríasidoposible.Al profesor Fabián Parada Alfonso por su guía, paciencia, enseñanzas y apoyoincondicionaldurantelarealizacióndeestetrabajo.AlaprofesoraLuzPatriciaRestrepoporhabermepermitidoingresarenelgrupodeinvestigación “Estudio de cambios químicos y bioquímicos de alimentos frescos yprocesados”,ademásporsusaporteseneltrabajo.A mis compañeros del grupo de investigación “Estudio de cambios químicos ybioquímicosdealimentosfrescosyprocesados”,porsusconsejosyaportes,ademásdesuvaliosaamistadysolidaridad.AlConvenioEspecialdeCooperación0200del30deagostode2014delaconvocatoriadeColcienciasNo.645«ConvocatoriaNacionalJóvenesInvestigadoreseInnovadoresaño2014».NombredelProyecto:Obtencióndepectinaapartirdeepicarpiodebadea(Passifloraquadrangularis)–Código:27043.AlaRedNacionalparalaBioprospeccióndeFrutasTropicales-RIFRUTBIO,financiadapor el PatrimonioAutónomo FondoNacional de Financiamiento para la Ciencia, laTecnologíaylaInnovación,FranciscoJosédeCaldas,delDepartamentoAdministrativodeCiencia,TecnologíaeInnovación-COLCIENCIAS(contrato0459-2013).

ResumenyAbstract IX

Resumen

El trabajo final demaestría contempló la extracción y caracterizaciónde pectina apartirdeepicarpioymesocarpiodebadea(Passifloraquadrangularis)entresestadosdemaduraciónverde,pintónymaduro,paradeterminarsuviabilidaddeobtención,calidad,característicasycomportamiento.Lasbiomasasenlosdiferentesestadosdemaduración se sometieron a un análisis proximal, observando contenidoscomparablesdefibradietariasolublefrenteamateriasprimasusualmenteusadasenla extraccióndepectina, cítricos ymanzana. Se empleóundiseño factorial 23paradeterminar la influenciadelpH,relaciónbiomasa:agenteextractanteytemperaturasobreelrendimientodepectina.Seevidenciaquelosrendimientosdepectinacrudaseencuentranporencimadel28,5%±1,0BS(baseseca)enlosdiferentesestadosdemaduración, aunque en estado pintón se encontró el mayor rendimiento sobre el45,0%±1,8BS.Seseleccionaronlosensayosquepresentaronmayoresrendimientosdepectinacrudaenlosdiferentesestadosdemaduraciónydiversascondicionesdeextracción,paraestablecersuscaracterísticasfrenteaunapectinacítricacomercial,respectoacontenidosdehumedad,cenizas,color,ácidogalacturónico(AGal),gradode metoxilación (GM), grado de acetilación (GA), viscosidad intrínseca (𝜂#), pesomolecular(Mr)yperfildetextura.Seestablecequelaspectinasdebadeapresentanbajos contenidos de acido galacturónico, la pectina de badea verde muestra lassiguientescaracterísticas:GM50,1±0,8%,GA6,2±0,4%,𝜂#0,02m3/kgyMr38,5kDa,lapectinadebadeapintonasecaracterizapor:GM69,9±1,7%,GA12,7±0,1%,𝜂#0,05m3/kgyMr137,8kDaylapectinadebadeamaduramuestralossiguientescontenidos:GM79,7±4,1%,GA11,7±0,1%,𝜂#0,04m3/kgyMr109,6kDa.Lapectinadebadeaverdeesdebajogradodemetoxilación,mientrasquelaspectinasdebadeapintonaymadurasondealtogradodemetoxilación,estascaracterísticasdifierendeunapectinaaotrapuestoquefueronextraídasadiferentescondicionesdeextracción,afectandosus características de metoxilación y peso molecular sin depender del estado demaduración. Las condiciones de extracción que afectan en mayor proporción lascaracterísticasevaluadassonelpHylatemperatura;laspectinasdebadeageneraron

X Obtencióndepectinaapartirdebadea(Passifloraquadrangularis)

sistemasgelificados,aunquesucontenidodesustanciaspécticasesbajo.Esteestudiodebeserconsideradopreliminarenlaextracciónycaracterizacióndepectinaapartirde epicarpio y mesocarpio de badea, puesto que debe ser abordado desde otrasperspectivas.Sedebedestacarlaimportanciadeestetipodeestudiosenlageneracióndeconocimientoyelvaloragregadofrenteaestetipodefrutasexóticas.Palabrasclave:Pectina,badea(Passifloraquadrangularis),extracciónácida,diseñoexperimental 23, acido galacturónico, grado de metoxilación, grado de acetilación,viscosidadintrínseca,pesomolecularyperfildetextura.

Abstract

Thisfinalworkhadthepurposetoextractandcharacterizepectinfromepicarpandmesocarpofgiantgranadilla(Passifloraquadrangularis)inthreedifferentmaturationstages(green,half-ripe,ripe)inordertodetermineitslevelofquality,characteristicsand behavior. The biomass in the different states were underwent to a proximalanalysis,inordertoseecomparableamountsofsolubledietaryfiberincontrastwithrawmaterialsusuallyused in theextractionofpectin, citricandapples.A factorialdesign23wasused todetermine the influenceof pH, epicarp-mesocarp: extractingagentandtemperatureonyieldpectin.Itispossibletoobservethattheyieldofrawpectinisabove28,5%±1,0DW(dryweigth)inthedifferentmaturationstages,itisimportanttomentionthatthemaximumperformancewasfoundinthehalf-ripestageover45,0%±1,8DW.Thetrialsthatpresentbetteryieldofrawpectininthedifferentmaturationstagewereselectedwithdifferentconditionofextraction,toestablishitscharacteristics against a commercial citrus pectin, respect to moisture, ash, color,galacturonicacid(GalA),degreeofmethoxylation(DM),degreeofacetylation(DA),intrinsicviscosity(𝜂#),molecularweight(Mr)andtextureprofile.Toestablishedthatthe giant granadilla pectin present low levels galacturonic acid. The green giantgranadilla shown the following characteristics: DM50,1± 0,8%, GalA 6,2± 0,4%,𝜂#0,02 m3/kg y Mr 38,5 kDa. The half-ripe giant granadilla show the following

ResumenyAbstract XI

characteristics:DM69,9±1,7%,GalA12,7±0,1%,𝜂#0,05m3/kgyMr137,8kDa.TheripegiantgranadillapresentthefollowingcharacteristicsDM79,7±4,1%,GalA11,7±0,1%,𝜂#0,04m3/kgyMr109,6kDa.A lowdegreeofmethoxylationwas found ingreengiantgranadillawhereashalf-ripeandripeshowahighdegreeofmethoxylation.Thesecharacteristicscanbedifferentamonggiantgranadilladuethat thedifferentextraction conditions affectingmethoxylation characteristics andmolecularweightwithout depending on the state of maturation. The extraction condition that havedirect effects in the evaluated characteristics are pH and temperature. The giantgranadillapectingeneratedgelledsystemswitha lowcontentofpecticsubstances.Thisanexploratorystudy that tries toobtainpectin fromepicarpandmesocarpofgiantgranadilla.Itisnecessarytofacethisproblemsfromotherperspectivesinorderincreasetheknowledgeaboutthiskindofexoticfruitandbeabletouseitattributes.Keywords: pectin, giant granadilla (Passiflora quadrangularis), acid extraction,factorialdesign23,galacturonicacid,degreeofmethoxylation,degreeofacetylation,intrinsicviscosity,molecularweightandtextureprofile.

Contenido XIII

ContenidoPág.

Resumen......................................................................................................................................IXAbstract.........................................................................................................................................XListadefiguras........................................................................................................................XVListadetablas.......................................................................................................................XVIIIntroducción................................................................................................................................11 Contextodelproblema....................................................................................................51.1 Estadodelarte.......................................................................................................................51.2 Preguntaorientadora..........................................................................................................81.3 Objetivos..................................................................................................................................91.3.1 Objetivogeneral..................................................................................................................................91.3.2 Objetivosespecíficos........................................................................................................................9

2 Marcoreferencial............................................................................................................112.1 Aspectosgeneralesdelabadea.....................................................................................112.1.1 Distribucióngeográfica................................................................................................................112.1.2 Descripcióntaxonómica...............................................................................................................112.1.3 Plantayfruto.....................................................................................................................................122.1.4 Composiciónquímicadelafruta..............................................................................................122.1.5 Posiblesusoseimportanciaeconómica................................................................................13

2.2 FibraDietaria.......................................................................................................................142.2.1 Propiedadesfísico–químicasdelafibradietaria............................................................14

2.3 Pectina....................................................................................................................................172.3.1 Definicióndepectina.....................................................................................................................172.3.2 Clasificacióndelassustanciaspécticas.................................................................................182.3.3 Estructuraycomposicióndelaspectinas............................................................................192.3.4 Tiposdepectinascomerciales...................................................................................................212.3.5 Propiedadesgeneralesdelaspectinas:hidrocoloidesalimenticios.........................222.3.6 Mecanismosdegelificaciónenpectinas................................................................................24

XIV Obtencióndepectinaapartirdebadea(Passifloraquadrangularis)

2.3.7 ImportanciaeconómicadelaspectinasenColombia.....................................................25

3 Metodología......................................................................................................................273.1 Recolecciónypreparacióndemuestras.....................................................................283.2 Caracterizaciónfisicoquímica–análisisproximal..................................................283.3 Extraccióndepectina........................................................................................................283.4 Caracterizacióndepectina..............................................................................................293.4.1 Humedad,cenizasycolor............................................................................................................303.4.2 Contenidodeácidogalacturónico............................................................................................303.4.3 Gradodemetoxilaciónygradodeacetilación....................................................................313.4.4 Determinacióndeviscosidadintrínsecaypesomolecular...........................................313.4.5 Análisisperfildetextura(TPA)................................................................................................33

3.5 Análisisestadístico.............................................................................................................34

4 Resultadosydiscusión..................................................................................................354.1 Caracterizaciónfisicoquímica........................................................................................354.1.1 Índicedemadurez..........................................................................................................................354.1.2 Análisisproximal.............................................................................................................................36

4.2 Obtencióndepectina.........................................................................................................384.2.1 Rendimientodepectinadebadeaverde...............................................................................384.2.2 Rendimientodepectinadebadeapintona..........................................................................394.2.3 Rendimientodepectinadebadeamadura..........................................................................41

4.3 Caracterizacióndepectinas............................................................................................434.3.1 Humedad,cenizasycolor............................................................................................................434.3.2 Contenidodeácidogalacturónico............................................................................................444.3.3 Gradodemetoxilación-GMygradodeacetilación-GA....................................................454.3.4 Pesomolecular.................................................................................................................................484.3.5 Análisisperfildetextura(TPA)................................................................................................52

5 Conclusionesyrecomendaciones..............................................................................575.1 Conclusiones.........................................................................................................................575.2 Recomendaciones...............................................................................................................58

Bibliografía................................................................................................................................65

Contenido XV

Listadefiguras

Pág.Figura2-1:Badeaenestadodemaduraciónverde...................................................................12Figura2-2:Funcionesybeneficiosdelafibradietaria............................................................16Figura2-3:Localizacióndelalaminillaolamelamedia..........................................................18Figura2-4:Estructuraprimariadelhomogalacturonano.......................................................19Figura 2-5:Estructurabásicade lapectina. (A)Representación convencionalde lapectina.(B)Estructuraalternativadelapectina.........................................................................21Figura2-6:A.Modelosimplificadodelaredmoleculardeungeldepectinaconzonasdecristalizaciónlocalizada.B.Representaciónesquemáticadelmodelo"egg-box"...25Figura2-7:ImportacióndepectinaenColombia.......................................................................26Figura3-1:Esquemametodología....................................................................................................27Figura4-1:Análisisdehumedadenlosdiferentesestadosdemadurezdelabadea.37Figura4-2:Análisisdemacronutrientesenlosdiferentesestadosdemaduracióndelabadea...............................................................................................................................................................37Figura4-3:Rendimientodepectinabadeaverdeenlosochoensayosdeextracción38Figura4-4:DiagramadeParetoestandarizadopararendimientodepectinaenfrutosverdes.............................................................................................................................................................39Figura4-5:Rendimientodepectinabadeapintonaenlosochoensayosdeextracción............................................................................................................................................................................40Figura4-6:DiagramadeParetoestandarizadopararendimientodepectinaenfrutospintones.........................................................................................................................................................40Figura4-7:Rendimientodepectinabadeamaduraenlosochoensayosdeextracción............................................................................................................................................................................41Figura4-8:DiagramadeParetoestandarizadopararendimientodepectinaenfrutosmaduros.........................................................................................................................................................41Figura4-9:MallasdelasuperficiederespuestadelrendimientodepectinaenfuncióndepH,Tyw:Venlasdiferentesmaduraciones.A.PBVB.PBPC.PBM..............................43

XVI Obtencióndepectinaapartirdebadea(Passifloraquadrangularis)

Figura4-10:Fotopectinadebadeaenlosdiferentesestadosdemaduraciónypectinacítrica..............................................................................................................................................................44Figura4-11:Perfilcromatográficodeacetilacionesymetoxilacionesenpectinacítricacomercial.......................................................................................................................................................47Figura 4-12: Perfil cromatográfico de acetilaciones ymetoxilaciones enpectinadebadeamadura..............................................................................................................................................48Figura4-13:Perfilcromatográficopesomolecularpectina..................................................49Figura4-14:ViscosidadrelativadePCC,PBV,PBPyPBMenelrangodeconcentración0,5-10kg/m3................................................................................................................................................49Figura4-15:ConstantesdelaecuaciónMark-Houwink-Sakurada.....................................51Figura4-16:ViscosidadreducidadePCC,PBV,PBPyPBMenelrangodeconcentración0,5-10kg/m3................................................................................................................................................51Figura4-17:Perfildetexturageldepectinacítricacomercial.............................................54Figura4-18:Perfildetexturageldepectinabadeapintona..................................................55Figura5-1:Perfilcromatográficopatronesdeácidoacéticoymetanol...........................61Figura 5-2: Perfil cromatográfico de acetilaciones ymetilaciones en pectina badeaverde................................................................................................................................................................61Figura 5-3: Perfil cromatográfico de acetilaciones ymetilaciones en pectina badeapintona...........................................................................................................................................................62Figura5-4:Perfildetexturapectinabadeaverde......................................................................62Figura5-5:Perfildetexturapectinabadeamadura..................................................................63Figura5-6:ViscosidadintrínsecadepululanosdeterminadosporlaAmericanPolymerStandardCorporation..............................................................................................................................63

Contenido XVII

Listadetablas

Pág.Tabla2-1:ClasificacióntaxonómicaP.quadrangularis.............................................................12Tabla2-2:Composiciónquímicadelabadeareportadaendiferentespartesdelafruta............................................................................................................................................................................13Tabla2-3:Sustanciaspécticas..............................................................................................................18Tabla2-4:Propiedadesdepectinas...................................................................................................23Tabla3-1:Diseñoexperimental23extraccióndepectina.......................................................29Tabla4-1:Índicedemadurezenfrutosdebadea.......................................................................36Tabla4-2:Condicionesdeensayoparalosmejoresrendimientosdepectinacrudaenlostresestadosdemaduración...........................................................................................................42Tabla4-3:Humedad,cenizasycolorpectinas..............................................................................44Tabla4-4:Contenidodeácidogalacturónico................................................................................45Tabla4-5:Gradodemetoxilaciónyacetilación............................................................................46Tabla4-6:Pesosmolecularespectinas.............................................................................................49Tabla4-7:Valoresdeviscosidadypesomolecularfrentealrangodeconcentración0,5-10kg/m3enPCC,PBV,PBPyPBM..................................................................................................52Tabla4-8:Perfildetexturapectinas.................................................................................................53Tabla5-1:Curvasdecalibración.........................................................................................................59Tabla5-2:AnálisisdeVarianza–Rendimientodepectinabadeaverde...........................59Tabla5-3:AnálisisdeVarianza–Rendimientodepectinabadeapintona.......................59Tabla5-4:AnálisisdeVarianza–Rendimientodepectinabadeamadura......................60

Contenido XVIII

ListadeabreviaturasAbreviatura TérminoAGal ÁcidoGalacturónicoBH BaseHúmedaBS BaseSecaFD FibraDietariaFDI FibraDietariaInsolubleFDS FibraDietariaSolubleGA GradodeAcetilaciónGM GradodeMetoxilaciónHG HomogalacturonanoHMP PectinadeAltoMetoxiloHPLC CromatografialíquidadealtaeficienciaHPSEC CromatografíadeexclusióndetamañoLMP PectinadeBajoMetoxiloMr PesoMolecularRelativoη ViscosidadSoluciónηesp ViscosidadEspecificaηi ViscosidadIntrínsecaηr ViscosidadRelativaηred ViscosidadReducidaηs ViscosidadSolventePBM PectinaBadeaMaduraPBP PectinaBadeaPintonaPBV PectinaBadeaVerdePCC PectinaCítricaComercialPM PesoMolecularRGI RamnogalacturonanoIRGII RamnogalacturonanoIIT TemperaturaTPA AnálisisPerfildeTexturaw:V Relaciónbiomasa:agenteextractante

Introducción

Lasfrutastropicalespresentanaltoscontenidosdefibradietaria(FD),locuallashacepromisoriasparalasindustriasdealimentos,farmacéuticaycosmética,laFDesunamezcla complejadepolisacáridos conmuchas funciones fisiológicas sobre el tractodigestivohumano(Schieber,Stintzing,&Carle,2001);laresistenciaalahidrólisisylaspropiedadesfisicoquímicasdefinirásusfuncionesfisiológicas.LaspectinasesunodelospolisacáridosadestacarpresentesenlaFDporsuspropiedadesdehidrocoloides(Williams & Phillips, 2009) y los beneficios en la salud (regulación del apetito,mitigacióndeenfermedadescoronariasyciertostiposdecáncer)(Li&Nie,2015),seencuentrandistribuidasenlasparedescelularesdelasplantas,cumpliendofuncionesdecrecimiento,morfogénesis,desarrolloydefensa;estassonampliamenteempleadascomoaditivoalimentario(Mohnen,2008;Willats,Knox,&Mikkelsen,2006).SegúnlaFDA(U.S.FoodandDrugAdministration)elempleodepectinasenalimentossehareconocidocomoseguro,lascualesseutilizancomoagentegelificante,estabilizanteoespesanteyhasidoampliamenteestudiadaenlaindustriaalimenticiayfarmacéutica,porsupotencialenlaformulacióndematricesdeliberacióncontroladaysistemasdeadministracióndefármacos(SundarRaj,Rubila,Jayabalan,&Ranganathan,2012).Dada lademandade la industrianacionalporpectina yque la totalidadde esta esimportada en formadematerias pécticas, pectinatos y pectatos dependiendo de lapropiedadquesenecesiteparalaelaboracióndelproducto(Garcıa&Penagos,2011),se hace necesario buscar fuentes potenciales de esta materia prima, la cualcomúnmenteseobtienedefrutascítricasydemanzana.Colombiasecaracterizaporsu riqueza y multivariedad de cultivos frutales como las passifloraceas, fuentesalternativas de pectina. Dentro de este genero sobresalen las siguientes frutas:maracuyá (Passiflora edulis f. flavicarpa), gulupa (Passiflora edulis f. edulis), curuba(Passiflora tripartita var. mollissima), granadilla (Passiflora ligularis) y badea(Passiflora quadrangularis). Se destaca de este grupo de frutas la badea, la cual

2 Introducción

presenta en mayor proporción el epicarpio y mesocarpio partes que se puedenemplearenlaobtencióndepectina,generandounaaplicaciónnovedosaparaelfruto,regularmenteseusaparaelconsumoenfrescoyenlamedicinapopular(Lim,2012),relacionadoconlamejoríadealgunasenfermedadescomo,ladiabetes,hipertensiónyafeccionesintestinales(Yockteng,Coppensd’Eeckenbrugge,&SouzaChies,2011).Porloanterior,labadeapresentaunpotencialusocomoalimentofuncional.Basadosenelanuarioestadísticodefrutasyhortalizas2007-2011ysuscalendariosde siembras y cosechas, la badea se produce en el departamento del Huila en losmunicipiosdeGigante,Neiva,Paicol,AgradoyGarzón,conunaparticipacióndel100%deldepartamentoen laproducciónnacional,conunaproducciónde794Toneladaspara el 2011, con respecto a la producción de cítricos que es de 8063 Toneladas(MinAgricultura,2012).Segúninvestigacionesrealizadasconfamiliasquesededicanalcultivodepassifloraceas,llevanpocosañosconunpropósitocomercialdelcultivo(Carvajaletal.,2014).Loscultivosdebadeaenelmercadonacionalselimitanalossitiosdeproducción,sinembargo,eninvestigacionesrecientesindicanqueproductosprocesados y derivados de la pulpa comomermeladas y bocadillos podrían ser deinterés en la industria de alimentos (Hernández & Fischer, 2009). Al generar unaaplicaciónnovedosaaeste tipodecultivosse lograríaaumentarsuproducciónconrespectoaotroscultivosytenerproductosconunaltovaloragregado.Porotrapartelabadeapresentalasiguientecomposiciónnutricional,sindiscriminarlapartedelafrutadelaqueprocede(epicarpio,mesocarpiooarilos),100gdeporciónpresentagrasatotal0,08%BS,proteínatotal0,63%BS,13,22%BSdecarbohidratostotales y fibra dietaria total 7,98 % BS (Carvajal et al., 2014). Con respecto a loscontenidos de fibra es razonable pensar que la badea es una fuente potencial depectina,puestoqueescomparableconlasreportadasparacascarasdelimones(Citruslemon)14%BSyparamanzana(Malusdomestica)0,91%BH,fuentescomunesdepectina(O’Shea,Arendt,&Gallagher,2012).Alproducirpectinaparaelmercadonacionalseobtendríadiferentesbeneficios,talescomo:(i)crearunanuevaactividadeconómicaquecontribuiríaasustituirunproductoimportado,aportandoaldesarrolloeconómicoytecnológicodelpaís,(ii)darlevaloragregado a los cultivos, generando en los agricultores valoración de los recursospropios (iii) construirconocimiento frentea ladiversidadde frutas,enestecasoP.quadrangularisy(iii)aprovecharlamultivariedaddecultivosfrutalesconpropósitos

Introducción 3

tecnológicosdiferente al consumoen frescoy a lamedicinapopular. Para alcanzarestos beneficios, de manera preliminar, es necesario determinar la viabilidad deproduccióndepectinadesdefuentesnovedosas,epicarpioymesocarpiodebadeaaescaladelaboratorio,definiendoposiblesaplicacionesenlaindustriaybeneficiosenlasaludhumana,métodosdeextracciónaemplearycalidaddelaspectinasaobtener,puestoquesehaestablecidoeninvestigacionesdemercadounatendenciapositivaaladisposicióndecomprarocomercializarporpartedeempresariospectinanacional,conlacondicióndequeestacumplaconestándaresdecalidadyfuncionalidad(Garcıa&Penagos,2011;Ocampo,2013).Teniendo en cuenta lo anterior, el trabajo final demaestría contempló demanerapreliminar,laviabilidaddeproduccióndepectinaapartirdeepicarpioymesocarpiode badea a escala de laboratorio, definiendo método de extracción, calidad de laspectinasobtenidasyposiblesaplicaciones.

1 Contextodelproblema

Elsiguientecapítuloabordaelestadodelarte,determinandolaformacomohasidotratadoeltemaylastendenciasexistentesfrentealaobtenciónycaracterizacióndepectinaapartirdepassifloraceasyespecíficamentebadea(P.quadrangularis),porlotantoseestablecelapreguntaorientadoraylosobjetivospropuestosenestetrabajo.

1.1 EstadodelarteLapectinaseencuentradistribuidaenlasparedescelularesdelasplantas,cumpliendodiversas funciones de crecimiento y desarrollo, es ampliamente consumida comoaditivo alimentario debido a sus propiedades gelificantes y estabilizantes (Willatsetal.,2006).Usualmentelapectinaseobtieneapartirdediferentesresiduosdeplantasen mayor proporción de cítricos y manzanas, de esta forma las estructuras ypropiedadesquepuedenpresentar laspectinasvaríandeunamateriaprimaaotra(May, 1990; Sundari, 2015). Losmétodos de extracción convencionales someten elmaterial vegetal a un calentamiento con ácido a un pH conocido y posteriorprecipitacióndelapectinaconunsolvente,finalmentesesecanymuelen(May,1990;Sriamornsak,2003;Sundari,2015).Actualmentesepretendeestablecertécnicasmáseficientesenlaextraccióndepectinadesdediferentesmaterialesvegetales,talescomolas passifloraceas, que le podrían conferir a las sustancias pécticas característicascualitativas y cuantitativas comparables a las pectinas obtenidas de cítricos ymanzanas(Sundari,2015).Laspassifloraceasquesehansometidoaobtencióndepectinaendiferenteslatitudesdelmundosedestacanlamaracuyá(P.edulisf.flavicarpaL.),granadilla(P.ligularis),gulupa (P. edulis f. Edulis), curuba (P. tripartite, mollissima variety) y badea (P.quadrangularis). Las pectinas han sido extraídas por métodos convencionales yasistidapormicroondas,estimandolainfluenciadelascondicionesdeextraccióncomotemperatura,tiemposdecalentamiento,agentesdeextracción,pH,entrootros,sobre

6 Obtencióndepectinaapartirdebadea(Passifloraquadrangularis)

elrendimientoycalidaddepectina(Sundari,2015).Por loregular lacalidadde laspectinassedeterminaporsucontenidodeácidogalacturónico(AGal)ysugradodeesterificación o metoxilación (GM), características que son drásticamenteinfluenciadaspor lascondicionesdeextracción.Acontinuaciónserescatanalgunasinvestigacionesdeextraccióndepectinasobreestosmaterialesvegetales.Teniendo en cuenta el trabajo de Pinheiro et al. (2008), se planteó un diseñoexperimentalcentralcompuestoparaoptimizarelefectodeltiempoyconcentracióndeácidosobrelavariablerespuesta,gradodemetoxilación.Concluyenqueempleandoacido clorhídrico comoagenteextractanteyun tiempode 60minutos seobtienenpectinasconungradodeesterificaciónalto.LainvestigacióndePinheiroetal.(2008)secomplementaconeltrabajodeLiew,Chin,&Yusof(2014),puestoqueestudiaronla influencia del pH y tiempos de extracción sobre el rendimiento de pectina enmaracuyá,emplearonácidocítricocomoagentedeextracción;elrendimientopectinay GM de la pectina extraída oscilo entre 2.25 a 14.60 % y 41.67 a 67.31 %,respectivamente.EstablecieronqueelpHesunodelosparámetrosmásimportantesenlaobtencióndepectina.EneltrabajodeKulkarni&Vijayanand(2010),serealizó laextraccióndepectinaapartir de epicarpio de maracuyá evaluando rendimiento y calidad de pectina, conrespectoa las siguientesvariablespH, relacióndeepicarpioyagentedeextracción(HCl),númerodeextracciones,tiempoytemperatura.Sedeterminóquelasmejorescondicionesdeextracción,pH2,0,proporcióndeepicarpioyagentedeextracción1:30(g:mL), temperatura de extracción 98,7 °C y tiempo de 60 minutos, en estascondicionesseobtieneunrendimientodel14,8g/100gconuncontenidodemetoxilode9,6g/100g,pesoequivalentede803,ácidogalacturónicode88,2g/100gypoderdegelificaciónde200.Elrendimientoylacalidaddelapectinaobtenidadelacáscaradelamaracuyáfueroncomparablesalaspectinascomerciales.Se retoma el trabajo de Seixas et al. (2014), en el cual se empleó un método deextraccióndiferentealsólido–líquidoutilizadoenlosanterioresestudios.Suobjetivofue obtener pectina de maracuyá bajo calentamiento inducido por microondas,evaluandotiemposdeextracciónypotenciadelasmicroondassobreelrendimientode pectina, haciendo uso de tres tipos de ácido (tartárico, acético y nítrico). Losrendimientos más altos se dan a 628 W y 9 minutos, en estas condiciones, elrendimientodesustanciaspécticasconácidosnítricoyacéticoesde13%y12,9%,

Contextodelproblema 7

respectivamente.El ácido tartáricoemergió comoelmejoragentedeextracciónentérminos de rendimiento (18,2 %), sin embargo, la pectina obtenida exhibió bajapurezaybajoGM.Parafinalizarconrespectoalaobtencióndepectinademaracuyáseretomaelestudiode Silva et al. (2012), en el cual se realizó la extracción de pectina por métodosconvencionalesconunrendimientodel34,9%.Lassustanciaspécticaspresentanunaltocontenidodeácidogalacturónicoyazucaresneutros.Seempleóparaobservarlaactividad antitumoral inhibiendo el crecimiento de tumores, destacándose esteestudiofrentealosanteriores.SetuvoencuentaeltrabajodeQuintero&Restrepo(2014),enesteestudioseextraepectina a partir de residuos (epicarpio y mesocarpio) de la industria frutícolacolombiana generados por tres passifloraceas granadilla, gulupa y curuba. Losresiduos se sometieron a dos métodos de extracción, clásico (extracción ácida) yquímico(extracciónconácidooxálico/oxalato).Seobservaqueporlodosmétodoselmayorrendimientodepectinasepresentaenlosresiduosdegranadillasuperioresal80%.Losobtenidosencurubaygulupasonmayoresal40%y60%,respectivamente,laspectinasextraídaspresentancoloracionesoscuras,limitandosuusoenlaindustria.Cabe resaltar que la pectina de curuba se empleo en un modelo gastrointestinal,realizadoporEspinal-Ruiz,Restrepo-Sánchez,Narváez-Cuenca,&McClements(2016),estudiando la influencia de las características estructurales de la pectina sobre laposible disminución de la digestión de los lípidos, concluyendo que la pectina decuruba tienepropiedades comparables en la inhibiciónde lípidos frente apectinascítricas.Enloreferentealaextraccióndepectinaapartirdebadeaseencuentrandostrabajoslos cuales reportan el contenido de sustancias pécticas presentes en el fruto, sindiscriminaralapartedelafrutadelaqueprocede.EneltrabajodeHodgson&Kerr(1991),mencionanquelasfrutastropicalesnohansidoampliamenteestudiadasconrespectoasuscontenidosdepectina,debidoarazoneseconómicas;loscontenidosdesustanciaspécticasenbadeasondel0,40%BH,porencimadeldemaracuyá(0,05%BH). Finalmente en el trabajo de Bernal (1985), estableció característicasfisicoquímicas de sustancias pécticas extraídas de la pulpa de badea (rendimiento0,61%BH),concluyendoquelapectinaesdealtometoxiloydeasentamientorápido.


Puestoque losestudiosenobtencióndepectinaapartirdebadeasonmasescasosfrentealasotraspassifloraceas.Extraerycaracterizarpectinadebadea,representanunafuentepotencialdeestamateriaprima,dándoleunvaloragregadoalcultivo.

1.2 PreguntaorientadoraLa variedad de climas y suelos térmicos, generan diferentes cultivos frutales,explotados para el consumo en fresco, fabricación de jugos, dulces, entre otrospropósitos,anivellocal.Síestoscultivosnosolotuvieranpropósitoslocalespodríanserempleadosenlaproduccióndemateriasprimasquetienenimportanciaaniveldelaindustriaalimentariayfarmacéutica,proporcionándolesunvaloragregado.Colombia no produce pectina, esta es importada generando una dependenciatecnológica y económica. Dependencia que puede superarse realizandoinvestigaciones entorno a la obtención de pectina a partir de cultivos de frutastropicales, aportando en la determinación de condiciones óptimas de extracción,calidad y aplicabilidad de las sustancias pécticas, asimismo contribuyendo coninformación y conocimiento de la biodiversidad de la región, en este caso badea(Passifloraquadrangularis).Estetrabajodaráunpuntodepartidaenlaobtencióndepectinadesdeepicarpioymesocarpiodebadea.Deestaformaseplantealasiguientepreguntaorientadora:

¿Elepicarpioymesocarpiodebadea(Passifloraquadrangularis),puedeserunafuentepotencialdepectina?

Contextodelproblema 9

1.3 Objetivos

1.3.1 Objetivogeneral• Obtener pectina a partir de badea (Passiflora quadrangularis) endiferentesgradosdemadurez.

1.3.2 Objetivosespecíficos• Realizarunanálisisproximalalepicarpiodebadea(P.quadrangularis),paradeterminarcantidadesdefibradietariapresente.• Determinarelestadomadurezdelabadea(P.quadrangularis),enelcualseobtienemayorrendimientodepectina.• Compararrendimientosycalidadenlaobtencióndepectinaapartirdebadea(P.quadrangularis)teniendodiferentescondicionesdeextracción.• Establecer calidad, características y comportamiento de las pectinasobtenidas de badea (P. quadrangularis), empleando métodosinternacionalmenteaceptados.

2 Marcoreferencial

Enelmarcoreferencialseconsideranaspectosgeneralesdelamateriaprimaautilizarenlaobtencióndepectina,seretomanconceptosdefibradietariaypectina.

2.1 Aspectosgeneralesdelabadea

2.1.1 DistribucióngeográficaLabadea(Passifloraquadrangularis),seencuentradentrodelgéneroPassiflora,estese reconoceporsus frutas,propiedades farmacéuticasy floresornamentales.Esderecalcar que los estudios realizados en torno al género son pocos (Yockteng et al.,2011),apesardeestarconformadopormásde500especies.Dichasespeciesestándistribuidasenregionestropicalesytempladas(Dhawan,Dhawan,&Sharma,2004),siendooriginariasdelcontinenteamericano(Lim,2012).Engeneral,laspassifloraceasseadaptanaunaampliagamadeclimas(0°-40°latitud),altitudes(0-4,500msnm)yecosistemasdebosquehúmedotropicalyregionesáridas(Yocktengetal.,2011).ElcultivodebadeasedistribuyeengranparteeneldepartamentodelHuila,Colombia,aunaaltitudde400-900msnm(Ocampo,2013),elfrutoseleconocecomogranadillareal,parcha,granadillagigante,corvejo,entreotrosnombres(León,1987;Lim,2012).

2.1.2 DescripcióntaxonómicaLa clasificación taxonómica de la badea (P. quadrangularis) en el reino vegetal seencuentraacontinuación(Reina,Tamayo,&Cruz,1996),comoseobservaenlaTabla 2-1 la badea pertenece a la subclase dicotiledónea, las cuales presentanaproximadamenteun35%desustanciaspécticasensusparedescelularesdeformanatural(Mohnen,2008).


Tabla2-1:ClasificacióntaxonómicaP.quadrangularis

ClasificaciónTaxonómica

Reino: Vegetal

Clase: Angiosperma

Subclase: Dicotiledonea

Orden: Parietal

Familia: Passifloracea

Genero: Passiflora

Especie: Passifloraquadrangularis

2.1.3 PlantayfrutoLaP.quadrangularisseleconoceenColombiacomobadeaocorvejo(Lim,2012),laplantasecaracterizaporserunaenredaderarobusta,interceptacasitodalaluzsolardebidoalafrondosidaddesushojas.Eselfrutomásgrandedetodaslaspassifloraceas(10a30cmdelargo,8a16cmdediámetro);de“cáscaragruesa”,elepicarpioessuavey delgado, presenta coloraciones verdes y amarillas dependiendo del estado demadurez,elmesocarpioesesponjoso,harinosa,jugosa,decolorblancoyde2,5cmdegruesoaprox.Lassemillassonduras,aplanadas,obovadas,conarilodecolorsalmónaamarillento,traslúcido,jugosoysubácido(León,1987;Reinaetal.,1996).

Figura2-1:Badeaenestadodemaduraciónverde

Fuente:Figuramodificadadehttp://www.stuartxchange.com/Granadilla.html

2.1.4 ComposiciónquímicadelafrutaLacomposiciónquímicadelabadeasehalimitadoaestudiossobrelapulpaoporcióncomestible (sin diferenciar entre mesocarpio o arilo, dos partes de la fruta

Marcoreferencial 13

consideradaspulpa)ylassemillas,nosehancontempladoanálisisproximalesparaelepicarpioymesocarpio,materiaprimaparalaobtencióndelapectina.

Tabla2-2:Composiciónquímicadelabadeareportadaendiferentespartesdelafruta

FD:FibraDietaria.N/R=NoReporta

2.1.5 PosiblesusoseimportanciaeconómicaElcultivodebadeaenColombiapresentaunamayorproduccióneneldepartamentodelHuila, con laparticipacióndediferentesmunicipios, tales como,Gigante,Neiva,Paicol,AgradoyGarzón(MinAgricultura,2012).Labadeaseempleaparaelconsumoenfrescoenlaszonasdeproduccióndelaplanta,sedestina lapulpapara la elaboracióndepostresybebidas (Carvajal et al., 2014),tambiénselehaatribuidousosenlaetnomedicina,usándoseparaeltratamientodelahipertensión,antiescurbútico,problemasestomacales,diarrea,dolordecabeza,asma,entreotros(Lim,2012).Elmesocarpiopuedeserconsumidoendiferentescocciones,las cualeshansido reportadasendiferentes latitudesdelmundo (León,1987;Lim,2012);estapartedelafruta,juntoalepicarpioporpresentarunamayorproporción,se puede aprovechar en la extracción de pectina, pudiendo exhibir rendimientos ycalidadcomparablesalaspectinascomerciales,dadoquesehareportadoextraccionesdepectinaenbiomasassimilaresquepertenecenalgeneroPassiflora.

CONTENIDOS

Porcióncomestiblereportadopor

Purseglove(1974)enMontenegrodeCarrillo(1988)

Porcióncomestible

reportadoporMorton(1987)enLim(2012)

SemillasreportadoporMorton(1987)enLim(2012)

Porcióncomestible

reportadoporCarvajaletal.

(2014)

Humedad 93,700% 94,400% 78,400% 85,510%

Cenizas 0,400% 0,410% 0,800% 0,560%

Proteínas 0,700% 0,112% 0,299% 0,630%

Grasa 0,200% 0,150% 1,290% 0,080%

Carbohidratos 4,300% N/R N/R 13,220%

FibraCruda 0,700% 0,700% 3,600% 2,660%

FDSoluble N/R N/R N/R 1,830%

FDInsoluble N/R N/R N/R 6,150%


2.2 FibraDietariaLaFDesunamezcladepolímerosdetipocarbohidratopresentesenlasplantasquepuedenseroligosacáridosypolisacáridos,quenosoloincluyenpectinassinocelulosa,hemicelulosa,gomasmucilagos,lignina(componentenocarbohidrato)(Elleuchetal.,2011),comoseobservaen laFigura 2-2.La fibrasepuede fraccionarensolubleeinsolubley/ofibradietéticadealtopesomolecular(HMWDF,porsussiglaseninglés)yfibradietéticadebajopesomolecular(LMWDF,porsussiglaseninglés),fraccionesqueseresistenaladigestiónenzimática(Westenbrink,Brunt,&vanderKamp,2013).Cada fracción presenta diversas propiedades funcionales que dependen de suestructuraquímicayseencuentranrelacionadasconsusefectosfisiológicos,algunosdelosefectosbenéficosquetienelafibrasobreeltractogastrointestinal,puedensersensación de saciedad, absorción de nutrientes, efectos prebióticos, proliferacióncelular,entreotros,(Valencia&Román,2004).La fibra insoluble sepuedeencontrar endiversosalimentos tales como:hortalizas,frutas,granosdecereales,plantasleñosas,mientrasquelafibrasolublesehallaen:frutas, verduras, legumbres, remolacha azucarera, tubérculos, plantas con semillasleguminosas,extractosdealgasmarinas(carragenina),alginatos,gomasmicrobianas(xantana),extractosdeplantas(gomadeacacia,gomadekaraya,gomadetragacanto)(Dhingra,Michael,Rajput,&Patil,2012).

2.2.1 Propiedadesfísico–químicasdelafibradietariaLaFDesunamezclacomplejadepolisacáridosconmuchasfuncionesfisiológicassobreeltractogastrointestinalhumano,éstasdependendesuspropiedadesfísico-químicasysuresistenciaalahidrólisisendógenaporlasenzimaspropiasdelintestinodelgado.AlgunasdelaspropiedadesdelaFDsediscutenacontinuación(BachKnudsen,2001;Dhingraetal.,2012;Matos-Chamorro&Chambilla-Mamani,2015;Westenbrinketal.,2013;Zarzuelo&Gálvez,2010):

• Tamañodepartícula:estapropiedadjuegaunrolimportanteenelcontroldeunaseriedeeventosqueocurreneneltractodigestivo,talescomotiempodetránsito, fermentación, excreción fecal. El rango de tamaño de partículadependedeltipode lasparedescelularespresentesen losalimentosydesu

Marcoreferencial 15

gradodeprocesamiento.Esteasuvezpuedevariarduranteel tránsitoeneltractodigestivocomoresultadodelamasticación,lamoliendayladegradaciónbacterianaenelintestinogrueso.

• Propiedadesdehidratación:determinanenparte el destinode la FDen eltractodigestivo(inducciónde fermentación)ydancuentadealgunosdesusefectos fisiológicos (distensión gástrica). La fibra soluble tiene capacidadhidrofílica por la presencia de restos demonosacáridos con grupos polareslibres.Gruposcarboxílicoquepermiten interacciones iónicasy formaciónderedestridimensionalesqueacumulanelaguaenlamatrizdelafibra.

• Solubilidad y viscosidad: la viscosidad depende principalmente de lamasamoleculardelpolímeroylaconcentración.Lasmoléculasgrandesaumentanlaviscosidad de soluciones diluidas y su capacidad para hacer esto dependeprincipalmentedelvolumenqueocupan.Lasolubilidadtieneprofundosefectosenlafuncionalidaddelafibra,porejemplo,lospolisacáridossolublespuedenimpedirladigestiónyabsorcióndenutrientesenelintestino.

• Capacidaddeadsorción/uniónaionesymoléculasorgánicas:lafibraseharesponsabilizado por la adsorción de minerales, debido a cargas en suestructura(lassustanciaspécticasseencuentrancargadasporlapresenciadegrupos carboxílicos). La fibra tiene una amplia capacidad secuestrante o deinclusióndemoléculasorgánicas (ácidosbiliares, ácidosgrasos),puestoquetiene un área superficial que absorbe y atrapa componentes de naturalezaaceitosa; lagrasaesatrapadaen la superficiede la fibraprincipalmentepormedios mecánicos, este fenómeno de adsorción también se encuentrarelacionadoporlanaturalezaquímicadelosconstituyentes.

La FD por las propiedades físico-químicas mencionadas promueve en el tractodigestivo: estimulación de la fermentación colónica, reducción de la glucemiapostprandial (reduciendo respuestas a la insulina) y reducción de los niveles decolesterolpreprandial,portalrazónseleatañennumerososbeneficiosparalasaludasociados con la ingestadeésta, incluyendo la reduccióndel riesgodeenfermedadcardiovascular, diabetes, obesidad, algunas formas de cáncer (cáncer de colon),enfermedadesdel tratodigestivo (estreñimiento crónico,diverticulosis, apendicitis,hemorroides,varices,entreotras)(Elleuchetal.,2011;Zarzuelo&Gálvez,2010).


Elpromediodiariodefibradietéticaesde25gpordíaparamujeresmenoresde50años,21g/díaparamujeresmayoresde50años;38g/díaparahombresmenoresde50años,y30g/díaparahombresmayoresde50años,elconsumoexcesivodefibraconllevaaefectosnegativossobrelasalud,porejemplo:reduccióndelaabsorcióndevitaminas,minerales,algunosaminoácidosesenciales(Zarzuelo&Gálvez,2010).

Figura2-2:Funcionesybeneficiosdelafibradietaria

Fuente:ModificadodeDhingraetal.(2012)

LaFDa lo largodeltractodigestivo, leocurrenunaseriedeeventosquepresentanefectosfisiológicossobrelasaludhumana.Iniciandoenelestómago,laFDcausaunadisminuciónenelvaciadogástrico,porendeunaumentoenladistencióngástrica;estosedebealapresenciadefibrasolublequeessolubilizadaformandofasesviscosas.Enelintestinodelgado,sedaunadisminuciónenlaabsorcióndenutrientes(glucosaylípidos) y reabsorción de ácidos biliares, puesto que los tiempo de transito sedisminuyen(aunqueelprocesodedigestiónpresenta los tiemposdedigestiónmáslargos, 20-40 horas en este trayecto del sistema digestivo), por otra parte la fibrainsolublepresentaunefectoesponja,reteniendoaguaenlasredestridimensionales.

Marcoreferencial 17

Finalmenteenelcolónocurreunaumentodelafermentaciónbacteriana,produccióndeácidosgrasosdecadenacorta,efectoprebiótico,absorcióndeagua,proliferacióncelular normal, aumento del volumen del contenido intestinal (efecto laxante),originado por la fibra soluble como la insoluble (Zarzuelo & Gálvez, 2010). Caberesaltar que la FD es versátil en la industria por sus propiedades fisicoquímicas,considerándolaexcelentehidrocoloide.Suspropiedadespermitenmejorarviscosidad,textura,característicassensorialesyvidaútildeproductosalimenticios.Sonincluidasendiferentesproductoscomoagentesdecargadebajocosto,agentesnocalóricosquesustituyenparcialmenteharina,grasaoazúcar,comoretenedoresdeaguaydeaceite,emulsionantesoestabilizantes.Sinembargo,unexcesoenelporcentajedefibrapuedecausarcambiosnodeseadosenelcolorytexturadelosproductos(Elleuchetal.,2011).

2.3 Pectina

2.3.1 DefinicióndepectinaLapalabrapectinaderivadelgriegoπηχτοσ“pektikos”, quesignifica“congelarosolidificar”;segúnBraconnotcitadoporWillatsetal.(2006),lapectinahacereferenciaasustanciaspécticas,quepuedentomarcoloracionesblancas,amarillas,grisesclaras,omarronesclaras(USP,2010).Esusadaenlaindustriaalimenticiayfarmacéutica,suestructura es un complejo polisacárido de origen natural que presenta un altocontenidodeácidogalacturónico,almenosenunaproporcióndel65%(May,1990),queleconfierediversaspropiedades,porejemplo,altasolubilidadenaguaeinsolubleendisolventesorgánicos(alcoholes),capacidadparaformargelesporlaacidificacióno adición de iones divalentes, estabilizador de emulsiones, alta biodegradabilidad,espesante(Sriamornsak,2003).Lapectinaseencuentradistribuidaenelreinovegetal,contribuyendoenun30%delaparedcelulardelasplantas,siendoconsumidaporlosseres humanos a través de una dieta rica en frutas y verduras (Sundari, 2015). Lapectinaseencuentraadyacentealasparedescelularesdelasplantasdicotiledóneasyalgunasmonocotiledóneas,verFigura2-3.Esabundanteenlasparedesquerodeanlascélulasdecrecimiento,ademássepresentaenlazonadeuniónentrelascélulasconparedes secundarias incluyendo xilema y células de fibra en el tejido leñoso (May,1990;Mohnen,2008;Silaetal.,2009).Lassustanciaspécticascumplenfuncionesenlos tejidos vegetales de adhesión intercelular, hidratación, crecimiento, firmeza yestructuradeltejido,(Silaetal.,2009;Thakur,Singh,&Handa,1997).


Figura2-3:Localizacióndelalaminillaolamelamedia

Fuente:TomadodeRaven(1983)

2.3.2 ClasificacióndelassustanciaspécticasSepuedendistinguirdosclasesprincipalesdesustanciaspécticas:acidospectınicosyácidos pecticos. Las pectinas son acidos pectınicos con diferentes grados deesterificaciónyneutralización,quepuedencontenerde200a1000unidadesdeacidogalacturonico.Acontinuaciónsedescribenlassustanciaspécticas(Valdes,2006).

Tabla2-3:SustanciaspécticasSUSTANCIASPÉCTICAS DESCRIPCIÓN PROPIEDADES

Protopectina

Altamente esterificadas, se encuentran en lostejidos inmaduros de los frutos y sonresponsablesdesutexturarígida;laaccióndela enzima protopectinasa hace que seconviertan en pectinas solubles, proceso queocurredurantelamaduraciónytraeconsigoelablandamientodelfruto.

Insolublesenagua,nopresentacapacidaddeformargeles.

Ácidospectínicos

Presentan una pequena porcion de acidospoligalacturonicoscomoesteresmetılicos.

En condiciones apropiadas deconcentración,sólidossolublesy ácidez, pueden formar geles.Las sales de los acidospectınicos,sellamanpectinatos

ÁcidospécticosContienen moleculas de acidopoligalacturonicolibredeesterificacion.

Lassalesdelosacidospecticos,sellamanpectatos.

Marcoreferencial 19

2.3.3 EstructuraycomposicióndelaspectinasLaspectinasesunafamiliadepolisacáridosunidoscovalentementealaparedcelular(Mohnen,2008).Formanuncadenaprincipaldeácidogalacturónico,losresiduosdelácido se encuentran unidos por enlaces glucosídicos α-D(1-4) de ácidogalactopiranosilurónico, formando uno de los tres principales polisacáridos de lapectina:Homogalacturonano(HG),comoseobservaenlaFigura2-4elcualcomponeenun65%depectina.LosotrosdospolisacáridossellamanRamnogalacturonanoI(RGI) y Ramnogalacturonano II (RGII), (Mohnen, 2008; Ridley, O’Neill, & Mohnen,2001;Willatsetal.,2006;Yapo,2011).

Fuente:TomadodeRidleyetal.(2001)

Figura2-4:Estructuraprimariadelhomogalacturonano


A continuación se realiza una breve descripción de las diferentes estructuras quehacenpartedelapectina:

• Homogalacturonano (HG): Los residuos del acido galacturónico seencuentranformandolacolumnavertebraldelaspectinas,puedeteneralgunosdelosgruposcarboxilometilesterificadossobreelcarbononúmero6oacetilesterificados sobre los carbonos número 2 y 3 (Figura 2-4), el HG puedeconteneraproximadamente100residuosdelácido.Lasesterificacionesqueseencuentran en esta estructura tienen un impacto en las propiedadesfuncionalesdelaspectinas.

• RamnogalacturonanoI(RGI):Representaun20-35%depectina,consisteundisacáridoderepetición,[→4)-α–D-GalA-(1→2)-α–L-Rha-(1→],deunidadesdeácidogalacturónicoyramnosa,conunavariedaddecadenasdearabinogalactano (polímero que consiste en monosacáridos de galactosa yarabinosa),comoseobservaenlaFigura2-5.

• RamnogalacturonanoII(RGII):Eslaestructuramáscomplejadelapectina,constituyeun10%,suestructuraseencuentraconservadadentrodediferentesespeciesdeplantas,tieneunacolumnavertebraldeHGconcadenaslateralescomplejas,cadenasqueconstande12diferentestiposdeazúcares,asociadasalosresiduosdeácidogalacturónico,comoseobservaenlaFigura2-5.

LosRGIpresentanunacomposicióndeazucaresmuyheterogéneo;elRGII,secreequetieneunaestructuraaltamenteconservada;elHGalpresentaresterificacionesdetipodemetiloyacetilo,constituyenunprofundoimpactoenlaspropiedadesfuncionalesdelaspectinas.

Nosepuedediscutirquelaspectinassonungrupoextremadamentecomplejoyestructuralmentediverso,laslongitudesdelascadenasdelosdistintosdominiospueden variar considerablemente. Hasta ahora se ha considerado que lasestructurasramnogalacturonanoyhomogalacturonanosonla“columnavertebral”delassustanciaspécticas(Figura2-5A),perorecientementeVinckenetal.(2003)citadoporWillatsetal.(2006)plantearonunaestructuraalterna,lacualproponequeelHGesunacadenalaterallargasobreRGI(Figura2-5B).

Marcoreferencial 21

Figura 2-5: Estructura básica de la pectina. (A) Representación convencional de la pectina. (B)Estructuraalternativadelapectina.

Fuente:TomadodeWillatsetal.(2006)

2.3.4 TiposdepectinascomercialesLasconcentracionesycaracterísticasestructuralesdelapectinavaríandependiendo,delmaterialvegetalydelosmétodosdeextracción,lasestructuraspuedenpresentardiferentes contenidosdemetoxilo, así como la presenciade otros gruposquímicoscomo amidas y etoxilo. Asimismo se modifican la longitud de las cadenas,comprometiendosuviscosidad(Sundari,2015).Desdeelpuntodevistadelcontenido


demetoxilo, es decir el número de grupos carboxilo esterificados conmetanol, sedistinguendostiposdepectinacomercialmente(Ferreira,2007):

• PectinasdeAltaMetoxilación(HMP):Contienenmásdel50%delosgruposcarboxilodelácidogalacturónicoesterificadosconmetanol.FormangelesencondicionesdepHentre2,8y3,5ycontenidodesolidossolublesentre60%y70%.LasHMPpuedensubdividirseendosgrupos: lasdegelificaciónrápida,indicanquepresentangelificaciónenmenosdecincominutosytienenungradoesterificaciónconmetanolentre68y75%.Lasdegelificaciónlenta,gelificandespuésdecincominutos,tienende60a68%deesterificaciónconmetanol.

• Pectinas de Baja Metoxilación (LMP): Presentan menos del 50% de losgruposhidroxiloesterificadosconmetanol.Paralaformacióndelgelrequierenlapresenciadecationesdivalentes,generalmentecalcio.Laformacióndelgelocurreporelestablecimientodeenlacesdedichoscationesconmoléculasdepectinaadyacentesformandounaredtridimensionalconlosgruposcarboxilodelapectina.LosgelesnosealteranporloscontenidosdesólidossolublesyademásseobtienenentrerangosdepHamplios(pH1,0apH7,0),lapresenciadecalcioeselfactorpredominanteenlaformacióndelgel.

2.3.5 Propiedades generales de las pectinas: hidrocoloidesalimenticios

Las pectinas son consideradas hidrocoloides por excelencia, componen un amplionúmero y diverso dematerias primas de origen natural (plantas), dando origen apolímerosconunaaltacapacidadparaabsorberaguaconsideradosFD(Williams&Phillips,2009).Seutilizanenunaampliavariedaddealimentostalescomo,bebidas(emulsionantes), productosde confitería (agentes de recubrimiento, texturizantes),productos lácteos (estabilizantes, espesantes) y panadería (agentes de carga)propiedadescaracterísticasdelaspectinas(Viebke,Al-Assaf,&Phillips,2014).Lasaplicacionesde loshidrocoloidesse limitanasucapacidaddeespesamiento,yaquemejora la viscosidad y es clave como emulsionante y estabilizante, otra de lascaracterísticasexcepcionalesdeloshidrocoloideseslaformacióndegeles(Li&Nie,2015),característicasevidentesenlaspectinas.AcontinuaciónsemuestraunaTabla2-4laspropiedadesgeneralesdelaspectinas:

Marcoreferencial 23

Tabla2-4:Propiedadesdepectinas

PROPIEDAD DESCRIPCIÓN APLICACIÓNINDUSTRIAL

SolubilidadyDispersabilidad

(Thakuretal.,1997)

Solubles en agua, formamida,dimetilformamida y glicerina caliente. Lasolubilidadaumentaconladisminucióndelpeso molecular y aumento de lasesterificaciones,aunqueelpHdelasolución,la temperatura, la naturaleza yconcentración del solvente tienen unmarcado efecto sobre la solubilidad.Facilidaddeformardispersiones,lapectinatiene la tendencia a hidratarse muyrápidamenteyformargrumos.

-Lasolubilidadesesencialen la formación desistemasgelificados.- Administración defármacos.

Viscosidad(Ferreira,2007;Sriamornsak,2003;Thakuretal.,

1997)

Lassolucionesviscosas,dependedelgradode polimerización, pH, temperatura,concentración y presencia de iones. Laspectinas de alto grado de esterificación ypeso molecular tienden a presentarviscosidades altas y la presencia de ionespolivalentes tienden a aumentar laviscosidad.

-Fabricacióndegelesmasresistentes.- Asegurar que ladistribución de trozos defruta en yogur seanhomogéneas, previniendoflotacióndelostrozos.

Gelificación(Williams&Phillips,2009)

Formación de geles quebradizos y a la vezfuertes. Los geles que forman las pectinasdependen del grado metoxilación. Existendostiposdegelestermorreversibles(LMP)ygelestermoirreversibles(HMP).

Modificacióndetexturaencompotas,jaleas,confitesyproductoslácteos.

Espesantes,estabilizantesyemulsificantes(Li&Nie,2015)

Propiedades espesantes se encuentranestrechamente relacionadas con laviscosidad, característica clave de loshidrocoloides. El espesamiento se produceporencimadeunaconcentracióncríticaseconoce como concentración desolapamiento(C*).

- Sustituyente de grasa yazúcar.- Preparación demermeladas, jaleas,conservas, confitería,alimentos congelados ybebidas.- Estabilizante deemulsiones de aceite yagua

Adhesividad(Li&Nie,2015)

La adhesividad, se da por fuerzas deatracción, interacciones físicasymecánicassobre los poros microscópicos eirregularidades de la superficie. Seencuentra relacionada con las propiedadesgelificantes.

- Sistemas de liberacióncontrolada,prolongandoeltiempodeexposiciónsobreuna mucosa(mucoadhesivos).- Liberación controladadeingredientes de tipoalimenticio.

Biodegradabilidad(Villada,Acosta,&Velasco,2007)

Biodegradableacondicionesambientales,lapectinapuedeformarpelículasconunaaltaestabilidadyflexibilidad,apartirdemezclasconalcohol.

- Bioplásticos para elempaquetado dealimentos.- Fabricación de películascomestibles.


2.3.6 MecanismosdegelificaciónenpectinasLa propiedad más importante de las pectinas es su capacidad de formar geles,consideradocomounestadointermediodelahidrataciónentresólidoysol,tienenunaredcontinuaenlaquelamatrizsólidaencierralafaselíquida,inmovilizadoellíquidoen una estructura rígida que se resistente a fluir. En otras palabras, un gel es unadispersióncoloidal,lamatrizsólidaeslafasecontinua,mientrasqueellíquidoeslafasediscontinua(Li&Nie,2015).Dependiendodeltipodepectina,síesHMPformageles en presencia de azúcar y ácido, caso contrario en la LMP que al no tenersuficientesgruposde tipoácidodebeencontrarseenpresenciade ionesdivalentesparaquepuedaformargeles(SundarRajetal.,2012).Elmecanismoseformacióndegelesdelosdostiposdepectinassemencionaacontinuación:• Formaciónde geles enHMP:La formacióndel gel es causadopor puentes de

hidrógenoentrelosgruposcarboxilolibresenlasmoléculasdepectinayporlosgruposhidroxilodelasmoléculasvecinas.Enunadispersiónneutraoligeramenteácido demoléculas de pectina, lamayoría de los grupos carboxilo esterificadosestánpresentescomosalesparcialmenteionizados,cuandoseadicionaácido,losiones carboxilo se convierten en grupos de ácido carboxílico, descendiendo elnúmero de cargas negativas, de esta forma disminuyendo la atracción entremoléculasdepectinaydeagua,asímismosereducenlasfuerzasderepulsiónentrelasmoléculasdepectina.Elazúcardisminuyeaúnmáslahidratacióndelapectinaalcompetirporagua.Enesascondicionesdisminuyelacapacidaddelapectinaapermanecer enun estadodisperso. Cuando se enfría, la dispersión inestabledepectinamenoshidratadoformaungel,unaredcontinuadepectinaquecontienelasoluciónacuosa.

• Formación de geles en LMP: este tipo de pectinas requieren la presencia decationes divalentes para la formación de un gel adecuado. El mecanismo degelificaciónsebasaprincipalmenteenelmodelobienconocido"egg-box"(Figura2-6 B). Mecanismo que involucra zonas de unión creadas por las asociaciones,ordenadosdeladoaladodeunidadesdeacidogalacturónico,medianteelcuallassecuenciasespecíficasdemonómerocadenasparalelasoadyacentesestánunidosmedianteenlaceintermolecularelectrostáticaeiónicadegruposcarboxilo.

Marcoreferencial 25

Figura2-6:A.Modelosimplificadodelaredmoleculardeungeldepectinaconzonasde

cristalizaciónlocalizada.B.Representaciónesquemáticadelmodelo"egg-box"

Fuente:FiguraAtomadodeFerreira(2007);FiguraBtomadodeSundarRajetal.(2012)

2.3.7 ImportanciaeconómicadelaspectinasenColombiaColombiadependeeconómicamenteytecnológicamentedelaimportacióndepectina,debidosaquenoesunproductor,sinembargocuentaconrecursosnaturalesparasuobtención. Para el año2015 las importaciones corresponde a542,58Toneladasdesustanciaspécticas, loqueequivaleamasdecincomilmillonesdedólares,paralosúltimos6añoslasimportacioneshanestadoporencimade400toneladasdepectina,comosemuestraenlaFigura2-7.EnColombiaseencuentranvariosdistribuidoresdepectinaanivelnacional:DaniscoColombia,DistribuidoraCórdoba,Qui-mifast,BellChemInternational,Pro-tokimica,Quimerco, Tecnas, Proes e IVF de Colombia, los cuales le distribuyen a diferentesempresas dedicadas a la industria alimenticia, tales como, Postobón, Danisco,Surtiquimicos,Quimerco,entreotras.EmpresascomoAlpinayConservasCalifornia,importandirectamentelassustanciaspectinas,sinlanecesidaddeunintermediario(Garcıa&Penagos,2011).


Figura2-7:ImportacióndepectinaenColombia

Fuente:ModificadodeAGRONET(2015)

0

100

200

300

400

500

600

2010 2011 2012 2013 2014 2015Toneladasdesustanciaspecticas

Año

Importacionesdesustanciaspécticasenlosúltimos6años

3 Metodología

Acontinuaciónsedescribenlosprocedimientosquesedesarrollaronparalaobtenciónycaracterizacióndepectinaapartirdebadea(P.quadrangularis).EnlaFigura3-1seesquematizadeformagenerallametodologíaquesellevoacabo.

Figura3-1:Esquemametodología


3.1 RecolecciónypreparacióndemuestrasLa fruta seadquirióenunmercado local condiferentesgradosdemadurez:verde,pintónymaduro.Lafrutasesometióalavadoconaguadestiladayseprocedióaretirarariloysemillas,materialqueseempleóinmediatamenteenladeterminacióndeíndicedemadurez,elcualsebasoenladeterminacióndeacideztitulable(AOAC942.15yNTC4623),sólidossolubles(AOAC932.12yNTC4624)ypH(AOAC981.12yNTC4624).Elepicarpioymesocarpioselavóycortóentrozosuniformes,parasometeraprocesodeliofilización.Lostrozosuniformesfueronalmacenadasaunatemperaturade-80°Chasta congelación, se liofilizóy finalmente se sometióamoliendahastaobteneruntamañodepartículauniforme,esteeselmaterialqueseempleóenlacaracterizaciónfisicoquímicayenlaobtencióndepectina.

3.2 Caracterizaciónfisicoquímica–análisisproximalElepicarpioymesocarpioliofilizadosesometióaunanálisisproximaldeacuerdoalasmetodologías propuestas por Association of Official Analytical - AOAC (1995). Loscontenidosevaluados fueron:cenizas,grasa,proteínas, fibradietariasolubley fibradietariainsoluble.Elporcentajedeaguasedeterminóporliofilización(Greenfield&Southgate,2006).Lascenizassehallaronporelmétodogravimétricodecalcinacióna550°C enmufla (AOAC 940.26). El contenido de grasa se estableció empleando elmétodo Goldfish, se utilizó éter de petróleo como disolvente de extracción (AOAC991.36). El porcentaje de proteína se evaluó aplicando el método Kjeldahl (AOAC920.152),corrigiendoeltotaldenitrógenoporelfactor6,25.Lafibradietariasolublee insoluble se estimó por el método enzimático - gravimétrico (AOAC 991.43). Elcontenido de carbohidratos se halló por la diferencia entre 100 y la sumatoria delcontenidodecenizas,grasa,proteína,fibradietariatotal.

3.3 ExtraccióndepectinaElepicarpioymesocarpioliofilizadossesometieronalaextraccióndepectina,paraestimar el rendimiento de pectina (% de pectina/epicarpio-mesocarpio seco), estavariable de respuesta se evaluó por un diseño experimental 23 (Emaga, Ronkart,

Metodología 29

Robert, Wathelet, & Paquot, 2008), para establecer la influencia de las variablesestudiadas:pH(1,0y2,0),relacióndebiomasa:agenteextractantew:V(g:mL)(1:20y1:30) y temperatura T (60°C y 90°C) (Kulkarni & Vijayanand, 2010; Yapo, Robert,Etienne,Wathelet,&Paquot,2007).EldiseñodelexperimentoseobservaenlaTabla3-1.

Tabla3-1:Diseñoexperimental23extraccióndepectina

Ensayo pH w:V T

E1 -1 -1 -1E2 +1 -1 -1E3 -1 +1 -1E4 +1 +1 -1E5 -1 -1 +1E6 +1 -1 +1E7 -1 +1 +1E8 +1 +1 +1

Dosgramoshomogenizadosdeepicarpioymesocarpiodebadea(P.quadrangularis)se mezclaron con acido clorhídrico de acuerdo a la relación de biomasa-agenteextractanteypH,seagitarondurante60minutosa60°Co90°C,deacuerdoalnumerode ensayo. Los líquidosde extracción calientes se separarondel residuo sólido taneficientementecomofueposibleconayudadeuntamizysedejóquelapectinacrudaclarificadaentraráenequilibriotérmicoconelambiente.Seadicionócuatrovecesdelvolumen de etanol al 96% (v/v), con respecto al clarificado, para inducir laprecipitacióndepectinadurante12horas.Lapectinacrudasefiltro,selavóconetanolal70%(v/v)ysesecóa45°Cdurante12horas.Secontinuóconlosprocedimientosdecaracterización, para determinar su calidad sobre losmayores rendimientos en losdiferentesestadosdemadurez.

3.4 CaracterizacióndepectinaSe caracterizaron las pectinas que presentaronmayores rendimientos (variable derespuesta)deacuerdoaldiseñoexperimentalpropuesto,sobrefrutosverdes,pintonesy maduros de badea, con el propósito de determinar calidad, comportamiento yaplicacióncomercialfrenteaunamuestracomercialdepectinacítrica,dichosmétodosson: humedad, cenizas, color, contenido de ácido galacturónico (AGal), grado de


esterificación ometoxilación (GM), grado de acetilación (GA), pesomolecular (Mr),viscosidadintrínseca(𝜂#)yperfildetextura.

3.4.1 Humedad,cenizasycolorHumedad y cenizas se determinó según el procedimiento propuesto por (Ferreira,2007).Lahumedadsebasoenelmétodogravimétrico,sepesounamasaconocidadepectinaysesecodurante24horasa60°Cenunaestufadevacíohastapesoconstante.Las cenizas se determinaron por el método gravimétrico, realizando calcinación a600°Cdurantecuatrohorasohastaquelascenizaspresentaranunacoloraciónclara.Lapruebadecolorsellevoacabosobrelasmuestrasdepectina,laUSP(2010)describelascoloracionesdelaspectinasdesdeblancas,amarillas,grisesclarasocaféclaro.Paraevaluarelcolorenlaspectinassedebetenerencuentalossiguientesatributos:tono,luminosidadysaturación(Wu&Sun,2013),éstosseevalúanenelespaciodecolor:L*,a*yb*(tambiénllamadoCIELab),L*indicaluminosidadya*yb*soncoordenadasdecromaticidad.Sedeterminóelcolordelasmuestrasatravésdeuncolorímetro(KonicaMinolta,CR-400).

3.4.2 ContenidodeácidogalacturónicoEl contenido de acido galacturónico (AGal) se halló de acuerdo a la metodologíapropuesta por Blumenkrantz & Asboe-Hansen, (1973), realizando ligerasmodificaciones.Setomounaalícuotade40µLdeunasolucióndepectina(0,08%p/v),seadiciona160µLdeaguadestiladaysemezclacon1,2mLdetetraboratodesodio(0,0125M) que se encuentra en H2SO4 concentrado (98% p/p), se agita en vortexdurante1minutoyseincubapor5minutosa100°C.Enfriarlamezclaenunbañodehielopor1minutoyadicionar20µLdem–hidroxidifenil(0,15%p/venNaOHal0,5%p/v), agitar por 1 minuto e incubar por 5 minutos, para posterior lectura deabsorbanciadelasmuestrasquepresentaroncoloraciónrosaa520nmenceldasdecuarzo. Se construyó curva de calibración haciendo uso de ácido galacturónicomonohidratadoenelsiguienterangodeconcentración5a100µg/mL(AnexoA).Serecomienda realizar blancos para cada una de las muestras, puesto que entre loscarbohidratosyelácidosulfúricosegenerauncromófororosáceo,paralosblancossesustituyoelm–hidroxidifenilpor20µLdeNaOHal0,5%.

Metodología 31

3.4.3 GradodemetoxilaciónygradodeacetilaciónElgradodemetoxilación (GM)ygradodeacetilación (GA)sedeterminóporHPLC,utilizandouncromatógrafolíquidomodeloLC–20AT(ShimadzuCorporation,Kyoto,Japón)equipadoconunacolumnaAminexHPX-87H(300mm7,8mmy9µm,Bio-RadLaboratories,Hercules,California).Serealizaronsuspensionesdepectina,tomando30mgdemuestraadicionándoles1mLdeunamezcladeisopropanol–agua(1:1-v:v)que contenía NaOH 0,4M, se agitaron por 2 horas a temperatura ambiente, secentrifugaron(20minutos,18000gy4°C),elsobrenadantesefiltroatravésdefiltrosdenylon(0,45µm)yseinyectó20µLalacolumnaconlassiguientescondicionesdeoperación:columnatermostatadaa40°C,flujo0,6mL/minconH2SO44mM,tiempodecorrida45minutos,presióndetrabajo6,0MPa,enladetecciónseempleoundetectordeíndicederefracciónRID-10A(ShimadzuCorporation,Kyoto,Japón)termostatadoa40°C. Se cuantificó la cantidad demetanol y acido acético después del proceso desaponificación por un método de estándar externo, construyendo curvas decalibraciónconlassiguientesconcentracionesdemetanolyácidoacético,16a80mMy0,3a8,4mM,respectivamente(AnexoAyC).LosGMyGA,seexpresaroncomomolesdeésteresdemetiloyacetilo,respectivamente,por100molesdeácidogalacturónico,(Espinal-Ruizetal.,2016;Voragen,Schols,&Pilnik,1986).

3.4.4 DeterminacióndeviscosidadintrínsecaypesomolecularSedeterminóelpesomolecularpordosmetodologías:cromatografíadeexclusióndetamaño y por mediciones de viscosidad, los pesos moleculares obtenidos soncomparados.3.4.4.1 Pesomolecularporcromatografíadeexclusióndetamaño

Elpesomolecularsedeterminóporcromatografíadeexclusióndetamaño(HPSEC),segúnlametodologíareportadaporEspinal-Ruizetal.,(2016)yHouben,Jolie,Fraeye,VanLoey,&Hendrickx,(2011).SeutilizóuncromatógrafolíquidomodeloLC–20AT(ShimadzuCorporation,Kyoto,Japón)equipadoconunacolumnaOHpakSB-806MHQ(8mm X 300mm, Shoko America Inc., Torrance, CA). Se realizaron soluciones depectinaal0,5%(p/v),inyectando20µL,previamentefiltradosenfiltrosdenylon(0,45µm),alacolumnaconlassiguientescondicionesdeoperación:flujo1,0mL/minconNaNO3 0,05M, tiempo de corrida 15 minutos, presión de trabajo 1,2 MPa, en la


detección se empleo un detector de índice de refracción RID-10A (ShimadzuCorporation,Kyoto,Japón)termostatadoa40°C.Seconstruyocurvadecalibraciónconestándaresdepululanos(342–366000Da)(AnexoA).3.4.4.2 Viscosidadintrínseca

Se estableció la viscosidad relativa (𝜂%) de soluciones de pectina en diferentesconcentraciones,conelpropósitodehallarlaviscosidadintrínseca(𝜂#)decadaunadelas pectinas y de esta forma relacionarlas con su pesomolecular. Para realizar lasdeterminaciones se tuvo en cuenta los procedimientos propuestos por Burkus &Temelli,(2003)yKar&Arslan,(1999).Seprepararonsolucionesdepectinacrudadebadeaypectinacítricaconlassiguientesconcentraciones:0,5kg/m3,1kg/m3,2,5kg/m3,5kg/m3y10kg/m3,empleandocomosolventesulfatodesodio0,05M,seagitarondurante12horasatemperaturaambiente,sesometieronacentrifugación(20minutos,2800gy20°C),setomocuidadosamenteunaproporcióndel líquidosobrenadanteysedeterminó la𝜂% .Laviscosidadde lassoluciones se determinó en un viscosímetro Ubbelohde (Viscosímetro No. A111,Tamaño2C,Union,NewJersey,EstadosUnidos),esteseencontrabatermostatadoa30°C.SehallarónlasdensidadesdelassolucionesenunpicnómetrotipoGay–Lussac,seprocedióalcalculode𝜂% ,relacionandolaviscosidaddelasolución(𝜂)yelsolventepuro(𝜂&)ysecalculadeacuerdoalasiguienteecuación:

𝜂% = 𝜂𝜂&

Laviscosidadrelativasetransformaenviscosidadespecífica(𝜂)&*),estacorrespondealavariaciónrelativadelaviscosidaddelasoluciónysecalculausandolasiguienteecuación:

𝜂)&* = 𝜂 −𝜂&𝜂&

= 𝜂% − 1

La 𝜂)&*permite determinar la viscosidad reducida (ηred), la cual corresponde a lavariación relativade laviscosidadespecíficaporunidaddeconcentración, comosemuestraacontinuación,𝜂%)- = 𝜂)&* 𝐶(dondeCeslaconcentración).Porlotantoηredidealmente debería ser independiente de la concentración y se convierte así en el

Metodología 33

límitedelaconcentracióncuandoescero.Definiéndoselaviscosidadintrínseca(ηi)como el valor de viscosidad extrapolada a una dilución infinita, cuando suconcentracióntiendeacerocomosemuestraenlasiguienteecuación:

𝜂# =𝑙𝑖𝑚𝐶 → 0

𝜂)&*𝐶

Una vez se calcula la viscosidad intrínseca, se halla el pesomolecular utilizando laecuación de Mark-Houwink-Sakurada, 𝜂# = 𝐾𝑀%

6 , donde Mr es el peso molecularrelativo yK yα, constantes quedependendel polímero y el solvente, en este casopululanosysulfatodesodio,respectivamente.ElMrsereportarespectoaestándaresdepululanosde(6200a805000Da),laviscosidadintrínsecaylosvaloresdeKyαsonestablecidosporlaAmericanPolymerStandardsCorporation(2016)(AnexoE).

3.4.5 Análisisperfildetextura(TPA)Paraelanálisisdelperfildetexturaseprepararongelesdelaspectinascrudasdebadeaypectinacítricacomercial.Inicialmenteseagitaronsolucionesdepectinaal1%(p/v)por12horas,seajustóelpHa3.00conácidotartárico(48%p/V).Seadicionósacarosaalasolucióndepectina,detalformaquelaconcentraciónseade65%(p/v).Laadiciónde sacarosa se realizó calentadoy conagitación constantede lamezcla, sehizounseguimientodeestaconunrefractómetrohastaquelos°Brixfuerade65°.Después,lamezclasevertióenanillosdeaceroinoxidableconundiámetrode2cmyunaalturade2cm.Losgelessedejaronenreposopor24horasenrefrigeración.LaspectinasquepresentaronunGM≤50%selesadiciono15mgdeionesdeCa2+porcadagramodepectinacrudaparafavorecerelprocesodegelificación.Se utilizó un texturómetro TA-XT.Plus (Stable Micro System, Vienna Court, ReinoUnido),empleandolascondicionesdeensayopropuestasporLinares-García,Ramos-Ramírez, & Salazar-Montoya (2015) con algunos cambios. Se sometieron a doscompresiones sucesivas los geles, determinando la fuerza-distancia requerida paracomprimirlaestructuradelgela50%desutamañooriginal.Laceldadecargautilizadaparallevaracaboelperfildetexturaesde5kgdefuerzayelperíododedescansoentredoscompresiones fuede2s.Elaccesoriooprobetautilizada fueunplatodealuminiodediámetrode75mm(probetaP/75),velocidadpre–test1mm/s,velocidadtest0,5mm/s,velocidadpost–test5mm/s,ladistanciadepenetración12mmyel


tiempodelapruebafuede5s.LosdatosfueronprocesadosenelSoftwareExponentVersión6.1.5.0.

3.5 AnálisisestadísticoTodos los ensayos se realizaron por triplicado a excepción de las mediciones deviscosidad relativa las cuales se hacen por seis mediciones, los resultados seexpresaron como el promedio y su desviación estándar. El software StatgraphicsCenturion XVI.II para Windows, se utilizó para determinar el análisis de varianza(ANOVA). Las diferencias estadísticamente significativas de cada experimento, sehallaronaplicandopruebaderangosmúltiplesdeFisher(P<0,05);letrasdiferentesindicandiferenciasestadísticamente.Desdeelpuntodevistaestadísticoseevaluóelrendimientodepectina,porundiseñoexperimental23paraestablecerlainfluenciadetres variables: pH, relación de biomasa-agente extractante y temperatura, con dosnivelesparacadavariable.

4 Resultadosydiscusión

Este capítulo considera los resultados que se obtuvieron frente a la extracción ycaracterizacióndepectinacrudadebadeaendiferentesestadosdemaduración.Sedeterminó el contenidodeFD en la biomasade la fruta, demostrando supotencialcomomateriaprimaenlaobtencióndepectina.Seestableciólainfluenciadelestadodemadurez, relaciónmateria prima-agente extractante, temperatura y pH sobre lavariable respuesta rendimiento. Se caracterizaron los mayores rendimientos depectinacrudaenlosestadosdemaduración,conrespectoahumedad,cenizas,color,contenidodeácidogalacturónico,gradodemetoxilaciónyacetilación,pesomolecular,texturayviscosidad,estableciendolaposibleaplicaciónparalaspectinasdebadea.

4.1 Caracterizaciónfisicoquímica

4.1.1 ÍndicedemadurezLapectinaseencuentraestrechamenterelacionadaconlosprocesosdemaduracióndelasfrutas.Durantelamaduraciónloscomponentesdelaparedcelularylalaminillamediadelasplantaspresentanvariacionesestructuralesqueocasionancambiosenlatexturadelfruto.Lasvariacionesestructuralesserigenporprocesosdedegradaciónenzimática y solubilización de la protopectina. Regularmente el ablandamiento delfrutosedaporlahidrólisisdelapectinaporaccióndeenzimastipopoligalacturonasas(Thakuretal.,1997).Portanto,determinarelestadodemadurezdelmaterialaextraer(epicarpioymesocarpio)esindispensableparahallarlainfluenciadelamadurezdelfrutosobreelrendimientoycalidaddelaspectinasobtenidas.Elestadodemadurezsedeterminóporelcontenidodesólidossolubles(°Brix),acideztitulableypH,sobreariloscomoseobservaenlaTabla4-1.

36 Obtenciónpectinaapartirdebadea(Passifloraquadrangularis)

Tabla4-1:Índicedemadurezenfrutosdebadea

Fruto pH °Brix AcidezTitulable*

ÍndicedeMadurez

BadeaVerde 3,7±0,0 8,2±0,0 2,1±0,0 3,9±0,1a

BadeaPintona 3,3±0,0 10,6±0,0 2,4±0,0 4,4±0,0b

BadeaMadura 3,2±0,0 12,3±0,0 1,8±0,0 6,9±0,0c

*Acideztitulableexpresadaenmgdeácidocítrico/100gfrutasBH.

ConrespectoalosvaloresdepH,contenidodesólidossolublesyacideztitulable,éstosfueroncomparablesalosreportadosporSánchez,Hennessey,&Torres(2014),locualevidencia el comportamiento climatérico de la badea. El índice de maduracióndeterminado para los tres estados de maduración está acorde a los mismos,observandodiferenciasestadísticamentesignificativasentrelosvalores.Elestadodemaduración máximo mostró disminución en la acidez titulable, aumento en elcontenidodesolidossolublesypocavariaciónenelpH,propiodefrutasclimatéricas.

4.1.2 AnálisisproximalLacaracterizaciónbromatológicadelepicarpioymesocarpio,enlosdiferentesestadosdemadurez,determinóelcontenidodeFDpresenteenbadeaysecomparófrenteafrutasusadasparaobtenerpectina,observandoquelabadeaesunafuentepotencialdepectina.Porotraparte,el contenidodeaguaen los tresestadosdemaduración,corresponde a más del 90% como se observa en la Figura 4-1. Los estados demaduración presentan diferencias estadísticamente significativas frente a estecontenido, indicando la variabilidad en la composición de la badea. El agua seencuentra en estrecha relación con las paredes celulares, es decir, en contacto conhemicelulosa,celulosaypectina(Ferreira,2007).Con respecto al contenido de macronutrientes se observa que el epicarpio ymesocarpio de badea son ricos en carbohidratos digeribles y FD (Figura 4-2). Elporcentaje de grasa, es inferior al 1% BS en todos los estados de madurez y elporcentajedecenizasoscilaentre3,5±0,1%y4,6±0,1%BS.Estosvalorespresentandiferenciasestadísticamentesignificativasentrelosestadosdemaduración;aunasí,estosporcentajesnosonrepresentativos.Elcontenidodeproteínaseencuentraporencimadel10%BSyseresaltaelvalorpresenteenbadeaverde.

Resultadosydiscusión 37

Figura4-1:Análisisdehumedadenlosdiferentesestadosdemadurezdelabadea

LoscontenidoshalladosdeFDT,FDIyFDSenlosdiferentesestadosdemaduración,seencuentranpor encimade los siguientes valores, respectivamente, 24, 19 y 4%BS(Figura 4-2), los cuales corresponde enBH a 1,5, 1,2 y 0,2%.O’Shea et al. (2012)reporta valores de FD para materias primas empleadas comercialmente en laextracción de pectina, p.e. paramanzana (Malus domestica) 0,91%BHde FDT y elepicarpiodelimón(Citruslimon)14%BSdeFDT,contenidosquesoninferioresconrespecto a los hallados en badea. Los porcentajes de FDS, fracción en la que seencuentralapectina,soncomparablesalosreportadosenmanzana0,43%BHylimón4,93%BS,por lo tantopodemosconsiderar labadeacomouna fuentepotencialdefibra.AunquelosvaloresdeFDdebadeasonmenoresalosreportadosparaepicarpiodenaranja(Citrussinensis),57%BSdeFDT,47,6%BSdeFDIy9,41%BSdeFDS.

Figura4-2:Análisisdemacronutrientesenlosdiferentesestadosdemaduracióndelabadea

a

bc

909192939495

Badeaverde Badeapintona Badeamadura

Porcentaje

Contenidodehumedad

b aa

a

a a

aba ba

b

ba

bc aa

ab

a a

a

0102030405060708090

Cenizas Grasa Proteina Extractosin

nitrógeno

FibraDietariaTotal

FibraInsoluble

FibraSoluble

Porcentaje

Contenidodemacronutrientes- BaseSecaBS

Badeaverde Badeapintona Badeamadura


4.2 ObtencióndepectinaElprocesodeobtencióndepectinaporelmétodoclásico(hidrólisisácida)apartirdebadea,endiferentesestadosdemaduración,evidenciaquelosrendimientosdepectinacrudaseencuentranporencimadel28,5±1,0%BS(Figura4-3,Figura4-5yFigura4-7)enlosdiferentesestadosdemaduración;esterendimientoesmayoralreportadoencascarademaracuyáusandocomoagentesextractantesácidoclorhídricoyácidonítrico, 15% BS (Kulkarni & Vijayanand, 2010) y 13% BS (Seixas et al., 2014),respectivamente.ComparandoelrendimientodepectinadeepicarpioymesocarpiodebadeaenBH(1,8%),conrespectoalaextracciónrealizadasobrefrutosdebadeaconoxalatodeamonio-ácidogálico(rendimientode1,1%BHenpectina)(Bernal,1985),es evidente que los rendimientos obtenidos en este trabajo son comparables ysuperiores.

4.2.1 RendimientodepectinadebadeaverdeElmayorrendimientodepectinacrudaapartirdeepicarpioymesocarpiodebadeaenestadodemaduraciónverdefueobtenidoenelensayo1(E1),60°C,pH1,0yrelaciónbiomasa-agenteextractante1:20(w:V)(Figura4-3),elcualfuede43,1±1,1%BS.Losensayossieteyocho(E7yE8)presentaronrendimientosporencimadel40%,ynopresentarondiferenciasestadísticassignificativasfrenteaE1.

Figura4-3:Rendimientodepectinabadeaverdeenlosochoensayosdeextracción

dc

ab a b abcd

d

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8

Porcentaje

Ensayos

RendimientodePectinaBadeaVerde- BS


Losefectosprincipalessobreelrendimientodepectinacrudaenfrutosverdesfueron:pH(A),interacciónentrerelaciónbiomasa-agenteextractanteylatemperatura(BC)einteraccióndepHybiomasa-agenteextractante(AB),conunR290,97%indicandoqueelmodeloseajustaparaexplicarlavariabilidadderendimientodepectinacrudaenfrutosverdes(AnexoB),verFigura4-4.LainteracciónquesedaentrelosfactoresByC,puedeatribuirsealanecesidaddemantenerlatemperaturaysuficientecantidaddemediodeextracciónparasolubilizarlas sustancias pécticas presentes en elmaterial departida (Kulkarni&Vijayanand,2010).ElefectodelpHsobreelrendimientodepectina,evidenciaqueapHbajosseencuentran los mayores rendimientos y es posible obtener la mayor cantidad desustancias pécticas (Emaga et al., 2008;Mollea, Chiampo,& Conti, 2007), elmayorrendimientodepectinaenfrutosverdesseobtuvoapH1,0.Figura4-4:DiagramadeParetoestandarizadopararendimientodepectinaenfrutosverdes

4.2.2 RendimientodepectinadebadeapintonaElmayorrendimientodepectinacrudaapartirdebadeaenestadodemaduraciónpintón seobtuvoenel ensayo8 (E8), temperatura90°C,pH2,0y relaciónmateriaprima-agenteextractante1:30 (w:V) (Figura 4-5), el cual esde45,0± 1,8%BS.Elensayocinco(E5)presentórendimientosporencimadel40%,losrendimientosentrepectinadebadeaverdeypintonafueronsimilares.


Los efectos principales sobre el rendimiento de pectina cruda en frutos pintonesfueron:efectodeinteraccionesA-ByA-C,asícomoC,conunR276,53%indicandoqueelmodeloseajustaparaexplicarlavariabilidadderendimientodepectinaenfrutospintones(AnexoB),verFigura4-6.ElefectodeinteracciónquesedaentreAyB,pHyw:V,sedebeposiblementeaqueelpH,parámetroimportanteenlaextraccióndepectinaafectalacantidadypropiedadesdelpolisacárido.Unaproporciónaltadeioneshidronio estimula el procesodehidrólisis de la protopectina (Liewet al., 2014), elmayor rendimiento de pectina en frutos pintones se obtuvo en una proporción debiomasa-agente extractante 1:30, la mayor relación del diseño experimental. Sedestacaelefectoquegenerólatemperaturasobreelrendimientodepectinaenbadeapintona,amayortemperaturaseobtuvolosmejoresrendimientos,evidenteenE5yE8.Aunqueaaltastemperaturassepromueveladegradacióndelapectina.

Figura4-5:Rendimientodepectinabadeapintonaenlosochoensayosdeextracción

Figura4-6:DiagramadeParetoestandarizadopararendimientodepectinaenfrutospintones

db bc bc

ecd

a

f

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8

Porcentaje

Ensayos

RendimientodePectinaBadeaPintona- BS


4.2.3 RendimientodepectinadebadeamaduraElmayor rendimientodepectina cruda apartir debadeamadura se obtuvo enE2(60°C,pH2,0yrelaciónbiomasa-agenteextractante1:20)(Figura4-7),elcualfue41,2±2,3%BS.Losotrosensayospresentaronrendimientosinferioresa40%.Losefectosmásimportantessobreelrendimientodepectinaenfrutamadurafueron:C,efectodeinteracciónB-CyA,conunR281,99%indicandoqueelmodeloseajustaparaexplicarlavariabilidadderendimientodepectinaenfrutosmaduros(AnexoB),verFigura4-8.SeobservaqueelpHylatemperaturasonfactoressignificativossobreelrendimientodepectinacrudaenfrutosmaduros.Figura4-7:Rendimientodepectinabadeamaduraenlosochoensayosdeextracción

Figura4-8:DiagramadeParetoestandarizadopararendimientodepectinaenfrutosmaduros

dee

abc

de

aab bc

cd

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8

Porcentaje

Ensayos

RendimientodePectinaBadeaMadura- BS


Laeficaciaenlaextraccióndepectinafueinfluenciadaporlosfactoresevaluadoseneldiseñoexperimental.Elcontenidodesustanciaspécticasseincrementóaumentandola temperatura o disminuyendo el pH (Sundari, 2015), pero también dependió delestadodemadurezdelabiomasa.Losmayoresrendimientosdepectinacrudasobrefrutos verdes se obtuvo a condiciones drásticas de pH, permitiendo una mayorsolubilizacióndeprotopectina,endichoestadodemaduraciónlassustanciaspécticasseencuentranenmayorproporcióndeestaforma.MientrasqueenfrutospintonesymadurosseobtienenrendimientosaltosacondicionessuavesdepHytemperatura,debido a que las sustancias pécticas se han transformado durante el proceso demaduracion de protopectinas a acidos pectınicos, por ende las condiciones deextracciónnodebenserextremasparalaextraccióndepectina.Los rendimientos entre las diferentes biomasas (verde, madura y pintona) sonsimilares,perolosefectosdelosfactoressobreestavariableesdiverso,segúnelestadodemaduración,debidoalastransformacionesquelassustanciaspécticassufren.Loanterior puede influir en el rendimiento y calidad de la pectina. Por tal razón, seseleccionódecadaestadodemaduraciónelensayoquepresentaráunaltoporcentajedepectinacruda,estadoverdeE1,estadopintónE8yestadomaduroE2(Tabla4-2).Losmayoresrendimientossobrefrutosverdessedanenlosnivelesbajosdeldiseño,comoseobservaenlasuperficiederespuesta(Figura4-9A);sobrefrutospintonessedanenlosnivelessuperioresdeldiseño(Figura 4-9B),yen losfrutosmadurosseobservanenelnivelsuperiordepHylosnivelesbajosdelosotrosfactoresevaluados(Figura4-9C).Dadalaheterogeneidaddecondicionesempleadas,segúnlamadurez,sepresumequelassustanciaspécticasobtenidastendráncaracterísticasdistintas.Deestaformaseprocedealacaracterizacióndelaspectinas.Tabla4-2:Condicionesdeensayoparalosmejoresrendimientosdepectinacrudaenlostresestadosdemaduración

Variable E1PBV E8PBP E2PBMpHw:VT

1.01:2060°C

2,01:3090°C

2,01:2060°C


4.3 Caracterizacióndepectinas

4.3.1 Humedad,cenizasycolorElcontenidodehumedadycenizasenlaspectinasextraídasdebadeaconrespectoalapectinacomercialfueronsimilaresaunquehaydiferenciasestadísticassignificativas(Tabla4-3).SeobservóelmayorcontenidodehumedadenPBVyelmenorenPBP;encuantoalascenizas,seobservóquelosvaloresenPBPyPBMfueronmayores,respectoalapectinacítrica.LoscontenidosdehumedadycenizasseencuentrarondentrodelosrangosdeaceptaciónreportadosporlaUSP(2010)12%y1%,respectivamente.Lascoloracionesqueseapreciaronenlapectinacrudadebadea(Figura4-10)fueronsimilares a las descritas por la USP (2010), ver Tabla 4-3, los parámetros deluminosidadycromaticidadenlaspectinasextraídasseevaluaronconrespectoalapectinacítricacomercial-PCC.LaPCCrespectoalaluminosidadpresentócoloraciónpálida,frentealosvaloresdecromaticidadsedireccionóhacialostonosamarillos.La

Figura 4-9:Mallas de la superficie de respuesta del rendimiento de pectina enfuncióndepH,Tyw:Venlasdiferentesmaduraciones.A.PBVB.PBPC.PBM


PBVfrentealaluminosidadseconsideraquesucoloraciónesoscura,porlotantolascoordenadasdecromaticidadsedireccionarontantoalostonosamarillosyrojos,enmayorproporcióna los rojos;mientrasque lasPBPyPBMpresentaronvaloresdeluminosidadsimilaresconsiderándolasdecoloracionesclaras,frentealosvaloresdecromaticidadpresentaronuncomportamientosimilaralaPBV.

Tabla4-3:Humedad,cenizasycolorpectinas

Pectina Humedad(%) Cenizas(%)Color

L* a* b*

PCC 3,2±0,1b 1,9±0,1b 79,4±2,3c 0,9±0,0a 15,6±0,4aPBV 3,7±0,1d 1,5±0,1a 35,9±0,4a 5,6±0,1d 17,1±0,2bPBP 2,7±0,1a 2,4±0,1c 56,9±0,5b 1,9±0,1b 18,1±0,5cPBM 3,4±0,1c 2,1±0,1b 56,6±0,3b 3,0±0,1c 19,7±0,2d

Lascoloracionesoscurasdelaspectinas,sedebenprobablementealospigmentosquese encuentranpresentes en elmaterial departida, antocianinas y carotenoides, loscuales sonmuysolublesen los líquidosdeextracción-precipitaciónde laspectinas,oscureciendolaspectinasalmomentodesecarlas(Ferreira,2007),coloracionesquetambiénseobservanenlaspectinasextraídasdemanzanaatribuidasaloscompuestosfenólicos(Tyagi,Sharma,&Malviya,2015).Porconsiguiente,lascoloracionesoscurasque presentan las pectinas extraídas en comparación a las pectinas comerciales,limitaríansuusoenlaindustriaenmatricesdecoloracionesclaras.Figura4-10:Fotopectinadebadeaenlosdiferentesestadosdemaduraciónypectinacítrica

4.3.2 ContenidodeácidogalacturónicoSehaestablecidoqueelcontenidomínimodeácidogalacturónico(AGal)paraqueunapectinaseaconsiderarelevanteparalaindustriaesde65%(May,1990;USP,2010).Mediantemétodosdeextracciónclásicadepectina,sehanreportadoporcentajesde


ácidosurónicos en cascarademaracuyá64,15% (Seixas et al., 2014), 44,2% (Silvaetal.,2012)y88,2%(Kulkarni&Vijayanand,2010),enbadeasehareportado46,04%AGal (pectina solubilizada en etanol al 80%) y 55,44%AGal (pectina extraída conhexametafosfato)(Bernal,1985).Loscontenidoshalladosenlasdiferentespectinasdebadea (Tabla 4-4) fueronmenores, respecto almínimo aceptadopor la industria yfrenteareportesdelgenero,loquepuededebersealascondicionesexperimentales(obteniendoimpurezasopectinadegradada,Emagaetal.,2008)y/oalanaturalezadeéstas.Losbajoscontenidosendichoparámetroafectaríanlosprocesosdegelificación,dadoqueamenorcantidaddesustanciaspécticaslagelificaciónsedebilita(Gutiérrez,2000),comoseobservóenlosperfilesdetexturadegelesdepectinadebadea.LoscontenidosdeAGaldelaspectinasdebadeasoncomparablesalosreportadosporFerreira(2007),paramoradecastilla(Rubusglaucus)yuchuva(Physalisperuviana),valoresqueoscilaronentre25,4-52,8%y15,8-45,3%,respectivamente;pectinasquefueronobtenidasadiferentes condicionesdepH, tiempodecalentamiento, agentesextractantes, entre otras condiciones. Cabe resaltar que los contenidos de AGal nopresentandiferenciasestadísticamentesignificativasentrelostiposdebiomasa.

Tabla4-4:ContenidodeácidogalacturónicoPectinas AGal(%p/p)

PCC 58,8±4,0b

PBV 29,1±1,5aPBP 29,1±1,3aPBM 24,8±1,8a

4.3.3 Gradodemetoxilación-GMygradodeacetilación-GAElGMyGAsehallanporlasaponificacióndelosgruposmetiloyacetiloenisopropanol,respectivamente, la cuantificación de éstos permite clasificar comercialmente laspectinasenLMPoHMP.LaPBVseclasificaríacomounapectinadebajometoxilo,yaquesucontenidoseencuentrósobreel50%,estoseevidencióenlaformacióndegelesparaelanálisisdeperfildetexturapuestoqueseadicionóunaporcióndeionescalciopara favorecer la gelificación.Mientras las pectinas en estado pintón ymaduro seclasificancomodealtometoxilo,suscontenidosseencuentraronporencimadel50%,inclusoesmayorconrespectoalapectinacomercialenlapectinadebadeamadura.


GMyGAsonafectadosporelpH,el tipodeagenteextractorempleado, tiemposdeextracción, estadodemaduraciónde la biomasa, relación sólido y agente extractor(Pinheiro et al., 2008;Yapo, 2009), entreotros factores.GMyGAde losdiferentesestadosdemaduraciónpresentarondiferenciasestadísticas(Tabla4-5),debidoalascondiciones de extracción mencionadas. Se observó que los GM en las pectinasanalizadasaumentanatravésdelosdiferentesestadosdemaduración,recalcandoquelasdiferentespectinasseobtuvieronadiversascondicionesdeextracciónypresentandiferentes estados de maduración, ya que el proceso de maduración degrada laprotopectinapordesesterificación(Valdes,2006).Seconcluyequeestacaracterísticano se encuentra influenciada por el tipo de biomasa, sino por las condiciones deextracción,particularmentelasconcentracionesdeácido,variandoelGMyGA(Tabla4-2).Por lo regular los métodos de extracción con agentes extractantes de tipo ácidopermiteobtenerpectinasdealtogradodeesterificaciónyacondicionesdrásticasdepHsefavorecenlosprocesosdedesesterificación(Joye&Luzio,2000),éstoseobservóen losvaloresdeGMyGAdePBV, los cuales sonbajosa comparaciónde lasotraspectinas, debido a que estapectina se obtuvo en el nivel inferiordepHdel diseñoexperimental. Respecto a PBP y PBM, es evidente que el GM y GA semantuvo enaumento, debido a que éstas estuvieron expuestas a condiciones suaves de pH, enconcordanciaconloexpuestoporJoye&Luzio,(2000)yLevigne,Ralet,&Thibault,(2002). El GM incrementó con el aumento de pH, ademásmantuvo sus diferenciasestadísticas,posiblementedebidoaquePBPseexpusoalascondicionesmásdrásticasdetemperatura,influenciandoelporcentajedemetoxilación,manteniendoaPBMconelmayorGM.Porotraparte,unaaltaproporcióndeácidosgalacturónicosesterificadospuede variar las propiedades del polisacárido, por ejemplo el peso molecular,aumentándolo,comoseobservaráenlosanálisisdepesomolecular.

Tabla4-5:Gradodemetoxilaciónyacetilación

Pectinas GM(%mol/mol) GA(%mol/mol)PCC 68,1±1,5b 2,4±0,1aPBV 50,1±0,8a 6,2±0,4bPBP 69,9±1,7b 12,7±0,1dPBM 79,7±4,1c 11,7±0,1c

LosGMdelasdiferentesbiomasasfueroncomparablesaloreportadoporD´Addosio,Páez,Marín,Mármol,&Ferrer(2005)paracascarademaracuyáendiferentesestados


demaduración(conigualescondicionesdeextracciónparalosdiferentesestadosdemaduración),observandoladisminucióndeGMatravésdelprocesodemaduración.ElGAnoesuncontenidodeinterésdentrodelaspectinascomercialesdebidoasusbajosporcentajes, pero seríade gran importancia en fuentesnovedosasdepectinacomolabadea,puestoqueéstossonaltosrespectoapectinascítricas(Tabla4-5),deacuerdoalaliteraturanosehareportadoelGAenelgéneroPassifloraceas.EnotrasfuentesdepectinasehanreportadoGAconsistentes,aunquenocomparables,puestoquesonbiomasasdiferentes,1-6%encáscarasdebanano(MusaAAA)(Emagaetal.,2008) y 3-29% en remolacha azucarera (Yapo et al., 2007). Aunque este tipo desustitucionesenlaspectinassehanidentificadocomointerferentesenlosprocesosdegelificación, segúnocurrió enpectinasde remolacha azucarera (Tyagi et al., 2015),caberesaltarquetodaslaspectinasdebadeaobtenidasgelificaron.Comparandolosperfiles cromatográficos dePCC (Figura 4-11) y PBV (Figura 4-12), se observa lapresenciadelgrupoacetilenmayorproporciónenlaspectinadebadeamaduraydeigualformaenlaspectinasdebadeaverdeypintona(AnexoC).Figura4-11:Perfilcromatográficodeacetilacionesymetoxilacionesenpectinacítricacomercial


Figura4-12:Perfilcromatográficodeacetilacionesymetoxilacionesenpectinadebadeamadura

Segúnelgradodemetoxilación,laspectinasobtenidasdebadeapuedentenerinteréscomercialenlaindustriaalimenticia,p.e.lapectinadebadeaverde(conunGMcercanoal50%,clasificacomoLMP)puedeemplearseenlaformacióndesistemasgelificadoscon calcio u otros iones divalentes sin la presencia de azucares, empleándose enpreparacionesconbajocontenidocalórico.Laspectinasdebadeapintonaymadura,puestoque susporcentajes demetoxilación se encuentranpor encimadel 50%, seemplearíanenlaformulacióndeproductosricosencontenidocalórico,querequieranvaloresrelativamentealtosdepH,porejemplomermeladasyjaleas.

4.3.4 Pesomolecular4.3.4.1 Determinacióndepesomolecularporcromatografíadeexclusiónde

tamaño

LadeterminacióndepesomoleculardelaspectinasobtenidasserealizóporHPSEC,frenteapululanoscomoestándaresdepesomolecular,losperfilescromatográficosseobservanenlaFigura4-13.Esevidenteladiferenciaentrelospesosmolecularesdelas pectinas (Tabla 4-6), valores de masas que se encuentra dentro de los rangospropios de las pectina (25-1000 kDa), los pesos moleculares están estrechamenterelacionadosconlasolubilidad,viscosidad,absorciónydistribucióndepolisacáridos(Zhang,Gao,Shi,&Zhang,2007);ademásseatribuyeestavariedaddepesosalGMyGA.ElpesomoleculardePBV(89kDa)estádentrodelrangodelospesosmolecularesdelaspectinas,comparablefrentealosreportadosparamaracuyá:60kDa(Silvaetal.,2012)y496,6kDa(Seixasetal.,2014).LospesosmolecularesparaPBP(721kDa)yPBM(976kDa)podríanestarsobreestimados,debidoaquelostiemposderetención


noseencuentranenelrangodelacurvadecalibración.Portanto,adicionalmente,seestablecióelpesomolecularpormediodelarelaciónexistenteentrela𝜂# yelpesomolecular,unmétodosencilloyeficazpararealizardichadeterminación.

Tabla4-6:Pesosmolecularespectinas PM(kDa)PCC 272,8±6,4PBV 89,0±1,6PBP 721,1±17,7PBM 976,0±33,2

4.3.4.2 Determinaciónpesomolecularporviscosidadintrínseca

Laviscosidad relativade las solucionesdepectinacrudadebadeaypectinacítricacomercialrespectoalavariacióndelaconcentraciónseobservanenlaFigura4-14,seevidencia la alta viscosidad que presenta la PCC en comparación a las pectinas debadea,puestoquelacurvapresentaconvexidad.Figura4-14:ViscosidadrelativadePCC,PBV,PBPyPBMenelrangodeconcentración0,5-10kg/m3

Figura4-13:Perfilcromatográficopesomolecularpectina


Laviscosidadintrínsecayelpesomolecularserelacionanpor laecuacióndeMark-Houwink-Sakurada, la solución gráfica de esta ecuación esmás conveniente que lasoluciónmatemática,𝐿𝑛(𝜂#) = 𝐿𝑛(𝐾) + 𝛼𝐿𝑛(𝑃𝑀),conelpropósitodedeterminarlasconstanteKyα,conociendo𝜂# yelPMdelospululanos(Figura4-15),estasconstantesdependendelanaturalezadelpolímero,solventeytemperatura(Kar&Arslan,1999).Detalforma,lasmagnitudesdeviscosidadintrínseca,determinadasporextrapolacióna la concentración cero (Figura 4-16), y el pesomolecular relativode laspectinascrudasdebadeaydepectinacítricasereportanenlaTabla4-7.SepuedeobservarquePCCexhibiólamayor𝜂# (0,08m3/kg),seguidadePBPyPBM(0,05y0,04m3/kg),yfinalmentePBV(0,04m3/kg),deigualformaocurreconelPMrelativo(Mr),debidoaque PCC presenta un mayor contenido de AGal frente a las pectinas de badea.Comparando los pesos moleculares obtenidos a través de la 𝜂# frente a losdeterminadosporHPSEC,esevidentelasobreestimacióndeéstosporcromatografía.LospesosmolecularesobtenidosparaPCC,PBPyPBMsonaltos, característicosdepectinasdealtogradodemetoxilación,mientraseldePBVespropiodepectinasdebajogradodemetoxilación.ElpesodePBMesmenorconrespectoaPBP,aunqueéstapresentaunmayorGMposiblementesedebeaquepresentaelmenorcontenidodeAGaldelaspectinasdebadea.Alrealizarunacomparacióndelosvaloresobtenidosde𝜂# yMr,respectoaotraspectinas,sedeberecalcarqueestosvaloressoncomparablesfrente almismo polímero y solvente (Na2SO4 0,05M), debido a que no se hallaronreportes similares se comparan frente reportes que emplean viscosimetría paracontrastarestosparámetros.


Figura4-15:ConstantesdelaecuaciónMark-Houwink-Sakurada

Figura4-16:ViscosidadreducidadePCC,PBV,PBPyPBMenelrangodeconcentración0,5-10kg/m3

Jiangetal.determinaronvaloresde𝜂# de0,109a0,212m3/kgyMrde28877-64848Daparapectinadecascaradeakebia(2012),alcontrastarestosvaloresfrentealosdeterminadospara laspectinasdebadeaycítricaseobservaque losvalores𝜂# sonmenores,peroaunasílosvaloresdepesomolecularrelativosonmásaltosenPCC,PBPyPBM,debidoalosvaloresdeKyα,propiosdelpolímeroyelsolvente.Yapo&Koffihallaronvaloresde𝜂# yMrparapectinasextraídasde cascarademaracuyá,0,262-0,307 m3/kg y 51286-63723 Da (2006). Se observa que las determinaciones deviscosidadypesomolecularpresentanelmismocomportamientoqueparalosvaloreshalladosparalapectinadeakebia.


Tabla4-7:Valoresdeviscosidadypesomolecularfrentealrangodeconcentración0,5-10kg/m3en

PCC,PBV,PBPyPBM

PECTINAConcentración

(kg/m3) 𝜼𝒓 𝜼𝒓𝒆𝒅(𝒎𝟑 𝒌𝒈) 𝜼𝒊(𝒎𝟑 𝒌𝒈) Mr(kDa)

PCC

0,5 1,07±0,04 0,13±0,07

0,08 295,81,0 1,13±0,02 0,13±0,022,5 1,47±0,05 0,19±0,025,0 2,34±0,04 0,27±0,0110 6,54±0,14 0,55±0,01

PBV

0,5 1,01±0,02 0,01±0,04

0,02 38,5

1,0 1,03±0,03 0,03±0,032,5 1,08±0,03 0,03±0,01

5,0 1,13±0,03 0,03±0,01

10 1,33±0,02 0,03±0,01

PBP

0,5 1,02±0,03 0,05±0,06

0,05 137,81,0 1,06±0,02 0,06±0,022,5 1,18±0,05 0,07±0,025,0 1,37±0,04 0,07±0,0110 2,00±0,03 0,10±0,00

PBM

0,5 1,02±0,02 0,05±0,04

0,04 109,61,0 1,05±0,03 0,05±0,032,5 1,19±0,03 0,08±0,015,0 1,42±0,06 0,08±0,0110 2,46±0,03 0,15±0,00

Comparandolosmétodosusadosparadeterminarpesomolecular,lacromatografíadeexclusiónportamañoinvolucraelusodeequiposespecializados,previapreparacióndemuestrasypatrones(Burkus&Temelli,2003),enestetrabajoseempleópululanosyaquenohayunaseriehomologadepectinaconpesosmolecularesdados(Walter,1991),locualpuedegenerarsobreestimacióndelospesosmoleculares.Porsuparte,losmétodosviscosimétricosimplicanunametodologíasencillayrápida,encontrasteconHPSEC,peronosepuedenestablecervaloresdeKyαparalaspectinas,puestoqueno existen series homologas de ésta; de tal forma dependen del polímero y deldisolventeutilizado,paracompararlasmetodologíasseusaronpululanos.Sedestacaque por la relación de viscosidad intrínseca-pesomolecular se determinan valorescomparablesdepesomolecularreportadosparapectinas.

4.3.5 Análisisperfildetextura(TPA)LasfigurasFigura4-17yFigura4-18muestranlascurvastípicasdelosperfilesdetexturaensistemasgelificadosdePCCyPBP,respectivamente(losdemásperfilesseobservanenelAnexoD).ElTPAconsisteenaplicarunacompresiónsobrelamuestra,


usando una fuerza en dos compresiones sucesivas, para determinar dureza,fracturabilidad, adhesividad, elasticidad, cohesividad, gomosidad, masticabilidad yresistencia(Tabla4-8).LosgelesdepectinadebadeasondébilesfrentealgeldePCC,locualseatribuyealosbajoscontenidosdeácidogalacturónico(yaquesoninferioresal65%),puestoque lasolidezaumentacon laconcentracióndesustanciaspécticas(Gutiérrez,2000);caberesaltarquelosgelesdepectinadebadeaentodoslosestadosdemadurezpresentaronconsistenciasemisólida,formandosistemasgelificadosynogeneraron jaleas de tipo viscoso (sin gelificación), como ocurrió para pectinas deuchuvaypiñareportadasporFerreira(2007).

Tabla4-8:Perfildetexturapectinas

ParámetroTPAPECTINAS

PCC PBV PBP PBM

Dureza1 2978±193,37b 51,75±6,59a 162,97±111,09a 81,45±59,50aFracturabilidad2 ND 42,42±12,70a ND 92,17±18,38bAdhesividad3 -447,92±103,88a -398,15±126,15a -560,53±45,38a -430,57±141,14aElasticidad4 0,76±0,02c 0,20±0,09a 0,39±0,07b 0,23±0,06aCohesividad5 0,21±0,04b 0,10±0,01a 0,11±0,05a 0,08±0,01a

Gomosidad6 621,39±130,22b 5,01±1,16a 15,93±4,72a 6,12±4,26a

Masticabilidad7 468,94±86,11b 1,09±0,73a 6,11±0,81a 1,58±1,44aResistencia8 0,10±0,04b 0,01±0,00a 0,02±0,00a 0,02±0,00a

Lasunidadesparacadaunodelosparámetrossonlassiguientes:1,2,6g,3,7g.s,4mm,5,8Adimensional.

LasáreasdemarcadasconA1,figurasFigura4-17yFigura4-18,hacenreferenciaalamáxima fuerza empleada para comprimir lamuestra, es evidente que los geles depectinadebadeapresentanunadiferenciasignificativaencomparaciónalosgelesdepectinacítrica,loquepuedeatribuirsealosbajoscontenidosdeácidogalacturónicoybajospesosmoleculares(Jiangetal.,2012),encontrastealapectinacítrica.Elevadospesos moleculares favorece que las moléculas puedan conformar una redtridimensional capaz de incluir en su interior compuestos que se encuentran ensolución(Gutiérrez,2000),asísegeneransistemasgelificadosfuertesyresistentes,talcomolosobtenidosdepectinadebadea,encontrastealosreportadosporJiangetal.(2012).


Figura4-17:Perfildetexturageldepectinacítricacomercial

Losparámetrosdegomosidadymasticabilidadserelacionanconladureza,sedefinencomoeltrabajonecesarioparadesintegrarunproductoalimenticiosemisólidoaunestadolistoparatragar(Pons&Fiszman,1996);losgelesdePCCyPBPpresentarondiferenciassignificativasentreestosparámetrosperosonlossistemasgelificadosalosqueselesdebeaplicarmayorenergíaparadesintegrarlosencomparaciónalosgelesde PBV y PBM. La fortaleza de los geles se atribuye a los GM, la resistencia de gelaumenta con el contenido de éstos hasta aproximadamente un 70%, incrementosadicionales originan disminución de la resistencia del gel, demodo que al 95% lagelificaciónnotienelugar(Axelos,Lefebvre,Qiu,&Rao,1991),comoseobservóparaPBMquealtenerelmayorGM,susgeleserandébilesrespectoalosgelesdePCCyPBP.Glibowski&Kowalska (2012) establecieron que los valores teóricos de elasticidadestánenelrangode0a1(ceroindicaquelamuestranovuelveasuestructura,unoindica que la estructura es totalmente recuperada entre la primera y la segundacompresión),larecuperacióntotaldelaestructurasedaenloslíquidos(elasticidad=1).Respectoaesteparámetro,esevidentequelaPCCpresentaunvalorcercanode1,despuéssiguelaPBPconunvalorde0,39yconmenorelasticidadPBVyPBM.PortalrazónlosgelesdePCCyPBPpresentanunamayorresistenciaaladeformación.LaadhesividadrepresentadaporeláreaA3,verFigura4-18,sedebealtrabajoquedebe realizar el accesoriooprobetadel texturómetropara retirarsede lamuestra,clasificándose como una fuerza negativa, se observa que la pectina con mayoradherenciaeslaPBP,aunquenohaydiferenciassignificativasconelrestodepectinas.LacohesividadrelacionalasáreasdemarcadasconA1yA2delosperfilesdetextura,losvaloresdelosgelesdepectinadebadeasoncomparablesalvalorarrojadoporla


pectinacítrica,quenocorrespondeaunaúnica sensación (Pons&Fiszman,1996).Para finalizar el análisis del TPA se concluye que el gel de PCC es diez vecesmásresistentequelosgelesdepectinadebadea.

Figura4-18:Perfildetexturageldepectinabadeapintona

De acuerdo a los perfiles de textura de los geles de pectina y sus característicascomposicionales,seestablecequeéstaspuedenseraprovechadasenlaformulacióndeproductos alimenticios, en el caso de PBV se adicionaría como agente gelificantetermorreversibleenpreparacionescomo:mermeladas,jaleas,postresabasedeleche,entreotros, puestoque su clasificación esdeLMP.Mientrasque lasPBPyPBMseemplearíancomoagentesgelificantestermoirreversiblessobremermeladasyjaleas,puestoquesuclasificaciónesdeHMP.Laadicióndedichaspectinassobreestetipodeproductosdebe tenerencuentaqueel contenidodesustanciaspécticasesbajo,enconsecuenciasedebeemplearunamayordeporcióndeestoshidrocoloidesextraídosacondicionesacidasparaequipararlascualidadesdelaspectinascítricas.De acuerdo al panorama anterior, se logro determinar que la badea es una fuentenovedosa en la obtención de pectina, debido a que presenta característicascomparablesalaspectinascomerciales.Estasfrutasexóticaspuedenserempleadasenlaobtencióndemateriasprimasdiferentealconsumoenfresco,aprovechándoseparapropósitos tecnológicos y económicos, aumentando su producción con respecto aotroscultivosygenerandoproductosconunaltovaloragregado..

5 Conclusionesyrecomendaciones

5.1 ConclusionesEste trabajo debe ser considerado como un estudio preliminar en la extracción ycaracterizacióndepectinaapartirdeepicarpioymesocarpiodebadeapormétodoclásico(extracciónacida).Sedebedestacarlaimportanciadeestetipodeestudiosenlageneracióndeconocimientoyelvaloragregado frentea cultivosexóticos.De talforma,alrededordelprocesodeextracciónycaracterizacióndepectinasapartirdeepicarpioymesocarpiodebadea(P.quadrangularis),teniendoencuentacondicionesdeextracciónymadurezdelabiomasa,sepuedeconcluirdeformaglobal,respectoa:contenidosdehumedadycenizas,contenidodegalacturónico,gradodemetoxilación,gradodeacetilación,pesomolecular,viscosidadintrínsecayperfildetextura:• Labadeaesunafuentepotencialynovedosaparaobtenerpectina,puestoquesus

contenidos de fibra soluble son comparables a los reportados para fuentescomunes de pectina, de tal forma, la badea verde presentó 5,1 ± 1,8%, badeapintona4,5±0,5%ybadeamadura4,4±0,2%.

• Elrendimientodepectinacrudaseencuentraafectadopordiferentescondicionesdeextracción,queasuvezafectanlacalidaddelaspectinas.Elmejorrendimientodepectinaseobtuvoenbadeapintona(pH2,0,w:V1:30,90°C),45,0±1,8%BSy3,1±0,1%BH.Determinarestascondicionesdeensayopermiteescalarelproceso.

• Lascondicionesdeextraccióndanorigenadiferentescualidadesenlaspectinasoriginándolesuna aplicación comercial de acuerdoa sus caracteristicas. Para laPBVsuGMesde50%,seclasificacomopectinadebajometoxilo.LasPBPyPBMseclasificancomopectinasdealtametoxilo(suGMes70y80%,respectivamente).LaPBV puede ser utilizada en la elaboración de productos con bajo contenido de


azúcar,debidoaqueelprocesodegelificaciónsedaenpresenciadeionescalcio;PBPyPBMseemplearíanenlaelaboracióndeproductosricosenazucares.

• ElpHylatemperaturasonlosparámetrosdeterminantesenlascaracterísticasdelaspectinasdebadea,puestoqueseobservaqueapHaltossepromuevelades-esterificación.

• Losbajoscontenidosdeácidogalacturónico,noesunfactordeterminantedelascaracterísticasycalidaddelaspectinas,tansoloesrelevanteenlaindustria,puestoque las pectinas de badea formaron sistema gelificados, aunque débiles. Por lotanto, se hace necesario buscar metodologías que permitan la purificación yconcentracióndelassustanciaspécticas.

• Lospesosmolecularesrelativos,determinadosporlarelaciónexistenteentreesteparámetroy laviscosidad intrínseca,sonunametodologíasencillayrápida.Lospesosmoleculareshalladoscorrespondenapectinasdealtogradodemetoxilaciónparalaspectinasdebadeapintonaymadura,ybajogradodemetoxilaciónparalapectinadebadeaverde,ademásseencuentranenlosrangosdepesosmolecularesdeestetipodehidrocoloides.

5.2 Recomendaciones• Obtenerpectinasdebadeaempleandotécnicasdiferentesalasclásicas,talescomo:

enzimáticas,asistidaconmicroondasoultrasonido,aguasubcrítica,quepermitanunamayorpurificaciónyconcentracióndesustanciaspécticas.

• Evaluar la influencia de las condiciones de extracción de pectina, teniendo encuenta variables de respuesta como el grado de metoxilación y acetilación,contenidodeacidogalacturónicoypesomolecular.

• Lacoloracióndelaspectinasesunalimitantedelempleodeéstasenlaindustria,sería interesante emplearlas enmatrices alimenticias oscuras o emplear algunatécnicadedespigmentaciónamigablesconelambientequedisminuyaelvolumendesolventes.

• Formular y evaluar productos alimenticios y/o farmacéuticos enriquecidos conpectinasprovenientesdebadea.

Anexos 59

ANEXOSA. Anexo:Curvasdecalibración

Tabla5-1:Curvasdecalibración

Determinación Método TécnicaAnalítica Curvadecalibración R2ContenidoÁcido

Galacturónico

Reacciónm-hidroxifeni-H2SO4 Espectrofotométrica y=0,0164x-0,0122 0,997

Gradodemetoxilación(GM)Saponificacióndelosgruposmetoxiloenisopropanol HPLC y=1283,0874x 0,995

Gradodeacetilación(GA)Saponificacióndelosgrupos

acetiloenisopropanol HPLC y=8283,2x 0,999

Pesomolecular Exclusióndetamaño HPSEC y=-1,1803x+14,832 0,997

B. Anexo: Análisis de Varianza –Diseño experimental 23 en losdiferentesestadosdemaduración

Tabla5-2:AnálisisdeVarianza–RendimientodepectinabadeaverdeFuente Suma de

CuadradosGl Cuadrado

MedioRazón-F

Valor-P

A:pH 16,6112 1 16,6112 6,25 0,0245B:w:V 2,64703 1 2,64703 1,00 0,3343C:T 5,61468 1 5,61468 2,11 0,1668AB 16,51 1 16,51 6,21 0,0249AC 6,33552 1 6,33552 2,38 0,1435BC 353,659 1 353,659 132,99 0,0000bloques 0,552463 2 0,276231 0,10 0,9020Errortotal39,8891 15 2,65927 Total(corr.)

441,819 23

R-cuadrada=90,9716porcientoR-cuadrada(ajustadaporg.l.)=86,1565porciento

Tabla5-3:AnálisisdeVarianza–Rendimientodepectinabadeapintona

Fuente Suma deCuadrados

Gl CuadradoMedio

Razón-F

Valor-P



339,548 23


Tabla5-4:AnálisisdeVarianza–RendimientodepectinabadeamaduraFuente Suma de

CuadradosGl Cuadrado

MedioRazón-F

Valor-P


502,185 23


Anexos 61

C. Anexo: Perfiles cromatográficosacetilacionesymetoxilaciones

Figura5-1:Perfilcromatográficopatronesdeácidoacéticoymetanol

Figura5-2:Perfilcromatográficodeacetilacionesymetilacionesenpectinabadeaverde


Figura5-3:Perfilcromatográficodeacetilacionesymetilacionesenpectinabadeapintona

D. Anexo:PerfilesdetexturaFigura5-4:Perfildetexturapectinabadeaverde

Anexos 63

Figura5-5:Perfildetexturapectinabadeamadura

E. Anexo: Viscosidad intrínsecapatronesdepululanos

Figura5-6:ViscosidadintrínsecadepululanosdeterminadosporlaAmericanPolymerStandardCorporation


F. Anexo.Participacióneneventos

CONGRESO ARGENTINO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS – XV CYTAL.PatrocinadoporAsociaciónArgentinadeTecnólogosAlimentarios, encalidaddeponente -póster.BuenosAires,Argentina,3al5denoviembrede2015.Artículoenelaboración:Extractandcharacterizepectinfromofgiantgranadilla(Passifloraquadrangularis).KatherineMontañaOviedoyFabianParadaAlfonso.(LWT-FoodScienceandTechnology).

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OBTENCIÓN DE PECTINA A PARTIR DE BADEA (Passiflora ... · sistemas gelificados, aunque su...

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