Proyecto tesis sauco final

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I. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN 1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA En diversos pisos ecológicos de los andes del Perú se desarrollan grandes cantidades de especies alimenticias desaprovechadas, muchas de ellas todavía sin la atención del hombre e instituciones a pesar de sus potencialidades agroindustriales de gran importancia en la agroexportación no tradicional. La sierra de Huánuco es también productora de sauco ( Sambucus peruviana H.B. & K.), una planta muy rústica, que en los últimos años ha cobrado importancia en la agricultura de la región debido a las posibilidades industriales que posee. Por ello se ha ido incrementando la producción y demanda del sauco, lo que motiva a los productores a expandir el campo agrícola de dicha planta. Este aumento productivo responde a los trabajos realizados durante décadas por investigadores preocupados en valorar productos “desconocidos”, como es el caso del sauco para lo cual se ha confirmado la existencia de antocianinas (cianidina -3- glucósido) presentes en los pigmentos naturales que este posee (Estacio et al. 2012); y consecuentemente, se plantearon diferentes alternativas de agroindustrialización. Normalmente, el color en alimentos es debido a los pigmentos naturalmente presentes, pero colorantes sintéticos o artificiales son a menudo añadidos para conferir el color deseado al producto final. Debido a que hay un incremento en la demanda de alimentos naturales, la producción industrialmente práctica y económica de colorantes naturales alimenticios es una meta deseable para la industria de ingredientes alimenticios. Sin embargo, la disponibilidad de fuentes de pigmentos naturales, requerimientos de procesos de extracción y estabilidad de colorantes e idoneidad de uso debe ser tomado en cuenta en la producción de tales ingredientes. 1

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I. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En diversos pisos ecológicos de los andes del Perú se desarrollan grandes

cantidades de especies alimenticias desaprovechadas, muchas de ellas

todavía sin la atención del hombre e instituciones a pesar de sus

potencialidades agroindustriales de gran importancia en la agroexportación

no tradicional.

La sierra de Huánuco es también productora de sauco (Sambucus peruviana

H.B. & K.), una planta muy rústica, que en los últimos años ha cobrado

importancia en la agricultura de la región debido a las posibilidades

industriales que posee. Por ello se ha ido incrementando la producción y

demanda del sauco, lo que motiva a los productores a expandir el campo

agrícola de dicha planta.

Este aumento productivo responde a los trabajos realizados durante

décadas por investigadores preocupados en valorar productos

“desconocidos”, como es el caso del sauco para lo cual se ha confirmado la

existencia de antocianinas (cianidina -3- glucósido) presentes en los

pigmentos naturales que este posee (Estacio et al. 2012); y

consecuentemente, se plantearon diferentes alternativas de

agroindustrialización.

Normalmente, el color en alimentos es debido a los pigmentos naturalmente

presentes, pero colorantes sintéticos o artificiales son a menudo añadidos

para conferir el color deseado al producto final. Debido a que hay un

incremento en la demanda de alimentos naturales, la producción

industrialmente práctica y económica de colorantes naturales alimenticios es

una meta deseable para la industria de ingredientes alimenticios. Sin

embargo, la disponibilidad de fuentes de pigmentos naturales,

requerimientos de procesos de extracción y estabilidad de colorantes e

idoneidad de uso debe ser tomado en cuenta en la producción de tales

ingredientes.

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Los colorantes artificiales han perdido popularidad en la industria de

alimentos porque se requiere de productos de mayor calidad nutricional, ya

que la mayor parte de los consumidores buscan bebidas saludables, por

ejemplo enriquecidas con vitaminas, no obstante muchos colorantes

artificiales tienen problemas técnicos cuando se tratan de mezclar con estas

sustancias, por ejemplo solubilidad. Actualmente hay un considerable interés

mundial en el desarrollo de colorantes naturales, esto se debe, por un lado,

a la necesidad de expansión de la variedad de colorantes y por otros a la

implicación de que son naturales y por consiguiente seguros.

Las antocianinas, una de las principales clases de flavonoides, parecen

contribuir significativamente a sus propiedades poderosas antioxidativas

(Vinson, 1998 y Lepidot et al., 1999). Las restricciones en el uso de

colorantes sintéticos en alimentos han conducido al interés en el uso

potencial de antocianinas como un colorante alimenticio en bebidas, jarabes,

jugos de frutas, gelatinas, mermeladas, helados, dulces de pasta y yogurt,

así como en pasta dental, productos farmacéuticos, cosméticos y otros

similares (Clydesdale y Francis, 1976 y Durante et al., 1995).

El sauco puede ser una fuente importante de antocianinas para la industria

de ingredientes alimenticios. Con base en lo anterior se pretende que los

resultados de esta investigación pudieran aportar información tendiente a la

utilización de estos pigmentos como colorantes alimenticios y así lograr un

mayor valor económico en la industrialización del sauco.

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1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

1.2.1. Problema general

¿Qué características presentarán los pigmentos antociánicos de los

frutos de sauco (Sambucus peruviana H.B. & K.) en la evaluación de

su uso como colorante de yogurt batido?

1.2.2. Problemas específicos

- ¿Qué cantidad de pigmentos antociánicos poseen los frutos de

sauco (Sambucus peruviana H.B. & K.)?

- ¿Qué características organolépticas presentará el yogurt batido

coloreado con pigmentos antociánicos de sauco (Sambucus

peruviana H.B. & K.)?

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1.3. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DEL PROYECTO

1.3.1. Justificación

El Perú, en su rica y variada geografía cuenta con diversos pisos

ecológicos, donde desde tiempos prehispánicos se desarrollan

grandes cantidades de especies alimenticias con potenciales de

alimentación, nutrición y salud; tal es el caso del sauco (Sambucus

peruviana) debido a que presenta una actividad antioxidante gracias

a la pigmentación natural que posee su pulpa. (Estacio et al., 2012 y

Márquez et al., 2007).

Los frutos de sauco poseen antocianinas las que le aportan un valor

antioxidante, los cuales permiten que las células no sufran oxidación

o que se mantengan en equilibrio para los procesos de óxido-

reducción que ocurren en forma natural dentro del organismo.

Dentro de las propiedades que se asocian principalmente, se

encuentran la disminución de enfermedades cardiovasculares y su

efecto anticancerígeno.

Asimismo, que las conclusiones y recomendaciones finales podrían

servir como datos muy importantes para dar origen a proyectos de

inversión que contribuyan con el desarrollo socioeconómico de

nuestra región y al mismo tiempo fomenten la producción de sauco

con más canales de comercialización.

Existe la tecnología adecuada en el medio para la realización de la

parte experimental del trabajo de investigación y los recursos

necesarios al alcance para la ejecución del mismo.

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1.4. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

1.4.1. Objetivo general

Caracterizar los pigmentos antociánicos que poseen los frutos de

sauco (Sambucus peruviana H.B. & K.) para evaluar su uso como

colorante de yogurt batido.

1.4.2. Objetivos específicos

- Extraer y cuantificar las antocianinas que poseen los frutos de

sauco (Sambucus peruviana H.B. & K.).

- Utilizar el extracto concentrado de pigmentos antociánicos de

sauco (Sambucus peruviana H.B. & K.) como colorante de yogurt

batido.

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II. MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL

2.1. GENERALIDADES DELSAUCO

2.1.1. Taxonomía

Según Brack (1999), el sauco se clasifica desde el punto de vista

botánico de la siguiente manera:

Reino : Plantae.

División : MagnolioPhyta.

Clase : Magnoliopsida.

Subclase : Asteridae

Orden : Dipsacales

Familia : Caprifoliaceae

Género : Sambucus.

Especie : (Sambucus peruviana H.B. & K.)

2.1.2. Descripción

Reynel y León (1990) describen el sauco como un arbusto o árbol,

normalmente de 3-6 m de altura. En buenas condiciones llega a

alcanzar hasta 12 m de altura y máximo 40 cm de diámetro. El tallo

tierno es poco resistente, debido a su médula esponjosa; pero los

fustes leñosos se endurecen tanto que constituyen una de las

maderas más fuertes y apreciadas para construcciones rurales. Su

tronco es cilíndrico, a veces torcido, con copa irregular, muy

ramificado y de corteza parda y rugosa. Las hojas son compuestas,

de 7-9 foliolos imparipinnadas, foliolos oblongos y puntiagudos en el

ápice, bordes aserrados, de 4-16 cm de largo y 3-7 cm de ancho.

Las flores están dispuestas en corimbos vistosos, de colores

blancos, ligeramente fragantes e irritantes. Los frutos son bayas

esféricas de 5-6 mm de diámetro. Inicialmente de color verde y

morado intenso al madurar. Dispuestos como racimos de uva, cada

racimo con un peso que oscila entre los 180 a 415 gramos.

Se desarrolla muy bien en zonas pantanosas, aunque no es un

espacio exclusivo este tipo de suelos.

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2.1.3. Características botánicas

2.1.3.1. Hábitat

En el Perú el sauco tiene un alto rango altitudinal desde los 2,800

hasta los 3,900 m.s.n.m., según la zona del país pero el óptimo

está entre 3,200 a 3,800 m.s.n.m. Encontrándose en los

departamentos de Ancash, Lima, Huánuco, Junín, Cuzco y

Apurímac (MINAG, 2003).

El sauco tiene un alto rango altitudinal, lo podemos encontrar

entre los 2300 a 3900 m.s.n.m. pero la altura óptima se encuentra

entre los 3200 a 3800 m.s.n.m. La temperatura media más

aparente para su cultivo se encuentra entre los 8 y 17ºC y no es

afectado por las heladas.

2.1.3.2. Cultivo

Brack (1999) afirma que los requerimientos para el cultivo del

sauco son los siguientes:

Clima

Su temperatura media anual está entre 6 y 14 0C. Las heladas no

le afectan y es poco exigente en suelos aunque se desarrolla más

si estos son profundos y presentan cierta cantidad de humedad.

En líneas generales es una especie que se propaga con muchas

limitaciones por diversas razones, técnicas y de aceptación por

parte de los agricultores.

Suelos

Es una especie poco exigente en suelos, aunque se desarrolla

mejor en suelos profundos, francos y limosos, con pH neutro a

ligeramente alcalino.

Distanciamiento

El distanciamiento recomendado para la plantación del sauco es

de 4 metros entre plantas por 5 metros entre hileras.

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Riego

Requiere buena dotación de agua, por lo que normalmente se le

encuentra plantado cerca de una fuente de agua, como acequias

o canales, en los bordes de las chacras y huertos.

Labores culturales

Requiere de podas de formación, limpieza de arbustos y malas

hierbas.

Estacionalidad

En el Perú la producción se da en forma escalonada durante

todo el año. En el departamento de Huánuco el periódo de

producción se da en los meses de enero a abril (MINAG, 2003).

Producción del Sauco

Empieza a producir a los 3 a 4 años, cada árbol bien cuidado

puede producir entre 20 a 50 Kg de fruto/año, durante varias

decenas de años. En su etapa adulta alcanza alturas de 7 a 10 m.

Es una planta de exuberante follaje verde, frondoso y coposo.

Cosecha y post cosecha

Los racimos se cosechan cuando las bayas están oscuras y

deben tratarse con cuidado. Es preferible usarlas inmediatamente

porque se acidifican con facilidad.

Plagas y enfermedades

Es una planta bastante rústica, no se han encontrado reportes

sobre plagas y enfermedades que afecten este cultivo.

2.1.4. Composición química

En el cuadro 01 se muestra la composición química del fruto

maduro.

Las frutas son ricas en taninos. Las hojas, flores y raíces (antes de la

cocción) contienen el glucósido cianogenético sambunigrina. El

tamizaje fitoquímico de las hojas demuestra que contienen

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alcaloides, ácidos orgánicos, proteínas, azúcares, resinas, taninos,

ceras, mucílago y aceite esencial. La corteza y hojas contienen una

resina (sambucina); los frutos contienen ácido vibúrnico, aceite

volátil, tirosina; las flores contienen 0.23% de aceite esencial y el

glucósido rutina (Inami, 1996).

Por otra parte, Smith (2000) mencionó que no se conoce con

exactitud su composición química, pero hay información que indica

que es similar a la especie extranjera Sambucus nigra. La especie

Sambucus nigra contiene 0.03 a 0.14% de aceite esencial de

consistencia semisólida, debido al elevado porcentaje de ácidos

grasos libres (66%, sobre todo ácido palmítico) y n-alcanos con

cadenas de 14 a 31 átomos de carbono (7.2%) (Wallace y Giusti,

2008); hasta el momento se ha identificado 63 componentes

Flavonoides constituidos casi exclusivamente por flavonoles y sus

heterósidos, principalmente rutina que va acompañada de

isoquercetina, hiperósido, astragalina y quercetina. Contiene

además, alrededor de un 3% de ácido clorogénico; ácido p-

cumárico, ácidos (cafeico, ferúlico) y sus estéres con β-glucosa;

trazas de sambunigrina, heterósido cianogenético consistente en el

L(+)-mandelonitrilo-b-D-glucósido. Los triterpenos: aproximadamente

un 1% de a- y b-amirina, 0.85% de ácidos ursólico y oleanólico,

ácido hidroxiursólico; esteroles que se hallan libres, esterificados y

formando heterósidos. Contiene también mucílago y taninos (Alonso,

2004).

Estudios realizados por Wren (1994) muestran que el sauco presenta

la composición física y química de la siguiente manera:

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Cuadro 01. Composición química del Sauco (por 100 gr de porción

comestible)

Componente Cantidad (g)Agua 91.49Proteína 1.51Grasa 0.26Carbohidratos 1.72Fibra 0.84Ceniza 30.6Calcio 23Fósforo 1.9Vitamina C (mg) 17.83

Fuente: Arana (1984), citado por Cahuana (1991).

Flores: posee Nitrato potásico, mucílago, triterpenos (ácido ursólico,

oleanólico), esteroles, aceite esencial, polifenoles (ácidos como:

clorogénico, p-cumárico, cafeico, ferúlico) y sus ésteres β-

glucosídicos, flavonoides (quercetina), heterósidos (rutina,

hiperósido, isoquercitrina, astragalina).

Frutos: presencia de azúcares reductores, pectina, ácidos orgánicos

(cítrico, tartárico, málico) y antocianósidos (heterósidos de la

cianidina [crisantemina, sambucianina]).

Corteza: presencia de alcaloides (sambucina), colina, triterpenos

(ácido ursólico, amirina, betulina) y taninos.

Hojas: posee heterósidos cianogenéticos (sambunigrina o

sambunigrósido); también existe en flores, corteza y frutos pero en

menor proporción

Semillas: posee Taninos.

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Figura 01. Estructura molecular de la Sambunigrina

2.2. PIGMENTOS NATURALES

Hendry (1992) define los pigmentos naturales como aquellas

sustancias que son sintetizadas, acumuladas o excretadas en los

denominados sistemas biológicos. Estos pigmentos están formados en

células vivas o muertas de plantas, animales, hongos o

microorganismos; incluyendo compuestos orgánicos aislados de

células y estructuras modificadas para alterar la estabilidad, solubilidad

o intensidad del color.

La palabra color se utiliza para indicar la percepción por el ojo humano

de los productos coloreados, tales como rojo, verde o azul. El término

colorante es una designación general que se refiere a cualquier

compuesto químico que imparte color. La palabra pigmento se refiere a

los constituyentes normales de las células o tejidos que imparten color.

Los pigmentos pueden tener propiedades que van más allá de las de

los colorantes, por ejemplo, como receptores de energía,

transportadores de oxígeno o protectores contra las radiaciones. Es

obvio que el color de un alimento se debe a los pigmentos naturales

existentes en el mismo excepto en el caso de que se le hayan añadido

colorantes. Por tanto, para conseguir la aceptabilidad y el color

deseado, es esencial conocer los pigmentos en cuestión (Francis,

1993).

Un incremento en la tendencia de la Industria Alimentaria es hacia el

reemplazo de colorantes sintéticos por pigmentos naturales. Hay un

interés en el mundo entero en el desarrollo de colorantes alimenticios

de fuentes naturales (García y Cruz-Remes, 1993).

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2.3. COMPUESTOS FENÓLICOS

Los compuestos fenólicos abarcan un amplio rango de compuestos que

poseen un anillo aromático teniendo un sustituyente hidroxilo,

incluyendo sus derivados funcionales. Los cuales están presentes en

muchas plantas. Ellos están directamente relacionados con las

características de los alimentos tales como sabor, palatibilidad, valor

nutricional, efectos farmacológicos y toxicológicos, y descomposición

microbiana. Entre los compuestos fenólicos naturales, de los cuales

aproximadamente 8000 son conocidos por estar presentes en las

plantas, los flavonoides y sus parientes forman el grupo más grande

con más de 5000 estructuras conocidas (Harborne y Williams, 1988).

Solamente una pequeña familia de polifenoles son considerados a ser

importantes en los alimentos. Ellos son los ácidos (ρ-cumárico, caféico,

ferúlico, sinápico, gálico y sus derivados), y los flavonoides comunes y

sus glucósidos. Las antocianinas y los flavonoles son pigmentos

importantes en una variedad de frutas y vegetales. Muchos

compuestos fenólicos participan en reacciones de oscurecimiento

enzimático y no enzimático. En adición al color, los polifenoles también

contribuyen al sabor de los alimentos y otras cualidades (Pierpoint,

1983). Otra importante función de los compuestos polifenólicos en

términos de los beneficios a la salud humana es el aumento de

evidencia que sugiere que los compuestos polifenólicos en la dieta

tienen a largo plazo beneficios en la salud y pueden prevenir o reducir

el riesgo de algunas enfermedades crónicas (Francis, 2000).

Los compuestos fenólicos son considerados como un grupo de

compuestos que contribuyen a la actividad antioxidante de las frutas y

vegetales. Los compuestos polifenólicos típicos que poseen actividad

antioxidante incluyen a los tocoferoles, flavonoides, derivados del ácido

cinámico y otros compuestos. El potencial antioxidante de los

polifenoles generalmente es comparado en referencia a una sustancia,

generalmente el trolox (un derivado de la vitamina E soluble en agua),

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ácido gálico o catequina. En todos los casos, la reacción estudiada es

la reducción de un oxidante por los polifenoles (Scalver et al. 2005).

2.4. FLAVONOIDES

Los flavonoides constituyen uno de los grupos más distintivos de

metabolitos secundarios en plantas superiores. El término flavonoide

comprende todos aquellos compuestos cuya estructura está basada en

aquella de la flavona (2- fenilcromona), como se puede observar en la

Figura 02. Flavonoide (del latín flavus, "amarillo") es el término

genérico con que se identifica a una serie de metabolitos secundarios

de las plantas. Son sintetizados a partir de una molécula de fenilalanina

y 3 de malonil-CoA, a través de lo que se conoce como "vía biosintética

de los flavonoides", cuyo producto, la estructura base, se cicla gracias

a una enzima isomerasa. La estructura base, un esqueleto C6-C3-C6,

puede sufrir posteriormente muchas modificaciones y adiciones de

grupos funcionales, por lo que los flavonoides son una familia muy

diversa de compuestos, aunque todos los productos finales se

caracterizan por ser polifenólicos y solubles en agua (Winkel-Shirley,

2001). Se puede observar que la flavona consiste de dos anillos

bencénicos (A y B) unidos a la vez por un enlace de tres carbonos que

es formado dentro de un anillo γ-pirona. Los compuestos individuales

dentro de cada clase son también distinguidos por el número de

hidroxilos, metoxilos y otros grupos sustituidos en los dos anillos

bencénicos (A y B) (Harborne y Williams, 1988). Los flavonoides que

conservan su esqueleto pueden clasificarse, según las isomerizaciones

y los grupos funcionales que les son adicionados, en 6 clases

principales: chalconas, flavonas, flavonoles, flavandioles, antocianinas,

y taninos condensados (Winkel-Shirley, 2001), más una séptima clase,

las auronas, tenidas en cuenta por algunos autores por estar presentes

en una cantidad considerable de plantas. También el esqueleto puede

sufrir modificaciones, convirtiéndose entonces en el esqueleto de los

isoflavonoides o neoflavonoides, que por lo tanto también son

derivados de los flavonoides.

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Page 14: Proyecto tesis sauco final

Figura 02. Estructura básica de un flavonoide

La actividad antioxidante de los flavonoides, está influenciada por la

estructura polifenólica presente, como lo sugiere Kuti y Konuru (2004),

después de haber analizado extractos polifenólicos de espinacas

empleando el ensayo de la Capacidad de Absorción de Radicales

Oxígeno (ORAC) para medir su actividad antioxidante. Donde sugieren

que la elevada actividad antioxidante presente en las muestras

analizadas es debida a su composición fenólica, misma que es

influenciada por el tipo de estructura polifenólica, específicamente por

la estructura de un azúcar glucósido como la quercetina glucósido, que

al estar conjugada con el azúcar posee alta actividad antioxidante

debido al -OH unido al anillo A, B o C.

2.4.1. Antocianinas

Las antocianinas son el grupo más importante de pigmentos

flavonoides de plantas solubles en agua visibles para el ojo humano

(Harborne y Williams, 1988). Las antocianinas constituyen una

subclase de flavonoides, y son responsables de las coloraciones

rojiza y azulada encontradas en plantas (Andersen, 2000). Las

antocianinas son un grupo importante y extenso de pigmentos, las

cuales aunque la mayoría claramente vistas en flores y frutas,

pueden ser también encontradas en la epidermis de las hojas

(Delpech, 2000). Las antocianinas son consideradas como sustitutos

potenciales para los colorantes sintéticos debido a sus colores

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atractivos y solubilidad en el agua que permiten su incorporación a

sistemas alimenticios acuosos también como posibles beneficios en

la salud (Mazza y Miniati, 1993).

En la última década, los investigadores se han enfocado sobre los

beneficios en la salud de estos pigmentos, especialmente su

actividad antioxidante (Inami, 1996), actividad antimutagénica

(Gasiorowski et al. 1997, Peterson y Dwyer, 1998) y actividad

quimopreventiva (Koide et al. 1997, Zhao et al. 2004), contribuyendo

a reducir la incidencia de enfermedades crónicas.

2.4.2. Propiedades físicas y químicas de las antocianinas

Las antocianinas son el grupo más grande de pigmentos solubles en

la naturaleza. Están presentes en casi todas las plantas superiores y

pueden ser encontradas en todas las partes de la planta, pero su

mayor presencia está en las frutas y flores donde son responsables

de los colores atractivos tales como rojo, violeta y azul. Las

contribuciones más importantes al aislamiento, purificación e

identificación de antocianinas fueron hechas por Willstätter en 1913.

Las antocianinas son parecidas a los compuestos flavonoides debido

a que poseen el esqueleto carbónico característico C6C3C6 y el

mismo origen biosintético como otros flavonoides naturales

(Jackman y Smith, 1992; Eder, 1996). Los pigmentos naturales

antociánicos (antocianinas) son siempre glucósidos los cuales se

separan en forma de agliconas (antocianidinas) y azúcares por

hidrólisis. Las antocianinas son derivados hidroxilados y metoxilados

de sales de 2-fenilbenzopirilium o flavilium (Eder, 1996).

Antocianinas individuales son caracterizadas por el número de

grupos hidroxilos en la molécula, el grado de metilación de estos

grupos hidroxilo y la naturaleza, número y posición de azúcares

adheridos a la molécula. Así que 17 antocianidinas naturalmente

presentes son conocidas, pero solamente seis de ellas están

ampliamente distribuidas y por lo tanto contribuyen comúnmente a la

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Page 16: Proyecto tesis sauco final

pigmentación de plantas. Estas seis antocianidinas comunes—

cianidina (cy), delfinidina (dp), malvidina (mv), pelargonidina (pg),

peonidina (pn) y petunidina (pt)—son todas C3, C5, C7 y C4′

derivados hidroxilados. Debido a que cada antocianidina puede ser

glucosilada y acetilada por varios azúcares y ácidos en diferentes

posiciones, el número de antocianinas es de 15 a 20 veces más alto

que el número de antocianidinas. Los azúcares más comúnmente

unidos a las antocianidinas son glucosa, galactosa, ramnosa y

arabinosa; en algunos casos también di y trisacáridos. La

glucosilación frecuentemente ocurre en C3, C5 y C7 pero la

glucosilación en C3′, C4′ y C5′ ha sido también observada. Las

antocianidinas glucosidos más comunes son 3-monósidos, 3-

biósidos, 3,5-diglucósidos y 3,7-diglucósidos. El azúcar residual

puede ser posteriormente acilado con ácidos orgánicos como el

ácido p-cumárico, ácido cafeico, ácido ferúlico, ácido málico o ácido

acético (Mazza y Miniati, 1993).

2.4.3. Factores que influencian el color y estabilidad de las

antocianinas

Como con la mayoría de los colorantes naturales, las antocianinas

sufren de inestabilidad inherente. Generalmente, las antocianinas

son más estables bajo condiciones ácidas, pero pueden degradarse

por alguno de varios posibles mecanismos para formar primero

productos incoloros, después productos oscuros e insolubles. La

degradación puede ocurrir durante la extracción/purificación y

durante el procesamiento y almacenamiento normal de alimentos.

Un conocimiento de los factores que influyen en la estabilidad de las

antocianinas y los mecanismos de degradación hipotéticos, es vital

para la eficiente extracción/purificación de antocianinas y para sus

usos como colorantes alimenticios. Tal conocimiento puede también

conducir a una selección más prudente de fuentes de pigmentos y

desarrollo de más productos alimenticios altamente coloreados. Los

principales factores que influyen la estabilidad de las antocianinas

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Page 17: Proyecto tesis sauco final

son pH, temperatura y la presencia de oxígeno, pero la degradación

enzimática y las interacciones con otros componentes alimenticios

(ácido ascórbico, iones metálicos, azúcares, copigmentos) no son

menos importantes (Jackman y Smith, 1992). En general, las

antocianinas son más estables en medios ácidos, libres de oxígeno

bajo condiciones frías y en oscuridad (Eder, 1996).

Figura 03. Fórmula de Antocianidinas (cationes flavilium).

Son también sensibles a las variaciones de pH. A pH 3 el pigmento

está presente como sales de flavilio de color rojo, a pH 8 es de color

violeta y a pH 11 de color azul. Estudios recientes reportan que el

color de las antocianinas se hace resistente a las variaciones de pH

cuando se encuentran como productos de condensación con

catequinas en presencia de aldehídos, siendo estos últimos casos

de mayor valor como agentes de coloración de alimentos (Fuentes,

2005).

2.5. COLORANTES

De acuerdo con la FDA, colorante es cualquier pigmento o cualquier

otra sustancia obtenida por síntesis o artificio similar o extraída,

aislada y derivada, con o sin intermediarios del cambio final de

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Page 18: Proyecto tesis sauco final

identidad a partir de un vegetal, animal o mineral u otra fuente que

cuando es añadida o aplicada a los alimentos, medicamentos,

cosméticos, al cuerpo humano o a cualquier otra parte, por sí misma es

capaz de impartir color (García, 1993).

2.5.1. Clasificación

Existen varios criterios de clasificación de los colorantes, los cuales

se basan en su procedencia o fuente de origen, en su certificación, o

por su grupo cromóforo.

De acuerdo con su procedencia, los colorantes son obtenidos de

fuentes naturales (microorganismos, vegetales y/o animales) ó

producidos por síntesis química (sintéticos). Se puede apreciar en la

siguiente figura.

Figura 04. Clasificación de los colorantes según su procedencia.

2.5.2. Las antocianinas como colorantes naturales

18

AntocianinasBetalainas CarotenoidesFlavonoidesClorofilaOtros

Ac. CarmínicoAc. KermésicoOtros

Azo compuestosAntraquinonasOtros

Minerales

Colorantes

Naturales

Orgánicos Sintéticos

Orgánicos

Inorgánicos

Animales

Vegetales

Page 19: Proyecto tesis sauco final

La creciente preocupación por la toxicidad de los colorantes

sintéticos usados en alimentos, cosméticos y productos

farmacéuticos ha sido investigada por Hallagan (1991) y Lauro

(1991) quienes reportaron que los colorantes rojo Nros 2 y 40 se han

prohibido en Austria, Japón, Noruega y Suecia, pero el rojo Nº 40

aún se encuentra en escrutinio en Estados Unidos. Al mismo tiempo,

dichos hallazgos se relacionan con modificaciones en la

hiperactividad de niños de edad escolar lo cual puede considerarse

un mal neuronal agudo (Breakey et al. 2002, McCann et al. 2007).

Tales antecedentes son indicios suficientes para disminuir la

demanda de colorantes artificiales a favor del consumo generalizado

de colorantes naturales como las antocianinas (Huck y Wilkes, 1996;

Birks, 1999; Ersus y Yurdagel, 2007; Olaya et al. 2008, Wallace y

Giusti, 2008).

Las políticas regulatorias en cuanto al uso de colorantes derivados

de las antocianinas varían de país a país (Ottersäater, 1999).

Estados unidos es el país más restrictivo en cuanto al uso de las

antocianinas como colorantes naturales. Allí, cuatro de los 26

colorantes que están exentos de certificación y aprobados para el

uso en alimentos se derivan de la cáscara y extracto de la uva, jugo

de vegetales y frutas. Las fuentes más comunes de jugo de

vegetales son el repollo morado, rábanos y diferentes variedades de

bayas (Wrolstad, 2004). En contraste, en la Unión Europea, Chile,

Colombia, Irán, Israel, Corea del Sur, Malta, Perú, Arabia Saudita y

los Emiratos Árabes todos los colorantes derivados de las

antocianinas son reconocidos como colorantes naturales

(Ottersäater, 1999).

2.6. ANTECEDENTES

Fuentes (2005) realizó una investigación en la Universidad de San

Carlos de Guatemala, en la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia

acerca de la extracción de los pigmentos antociánicos que se

encuentran en los frutos de Prunus capuli Cav. (Cereza), Rubus

19

Page 20: Proyecto tesis sauco final

urtícaqfolius Poir. (Mora) y Sambucus canadensis L. (Saúco) utilizando

la técnica de maceración en frío (extracción sólido-líquido). En dicha

investigación se cuantificaron tales pigmentos y se evaluó la estabilidad

a diferentes valores de temperatura (30 y 50ºC) y pH (4 y 5) utilizando

espectrofotometría ultravioleta-visible. Estas evaluaciones se realizaron

para determinar si poseían las características para ser utilizados como

alternativas naturales de consumo de los colorantes artificiales Rojo

Nros 2, 3 y 40 en bebidas comprendidas en el rango de pH 3, 4 y 5.

Tales autores concluyeron que únicamente los pigmentos presentes en

los frutos de Cereza pH 4 y 5, Mora pH 5 y Saúco pH 5, presentan las

características para ser utilizados como alternativas naturales del

colorante artificial Rojo N° 2 en bebidas comprendidas en el rango de

pH 4 y 5. Lo que nos indica que el sauco posee propiedades para

sustituir a los colorantes artificiales.

Márquez et al. (2007) determinaron el contenido de antocianinas

totales, fenoles totales y actividad antioxidante en pulpas de sauco

(Sambucus peruviana), pushgay (Pernettya prostrata), fresa (Fragaria

vesca), ciruela (Spondias purpurea) y sandía (Citrudlus vulgaris)

provenientes de la región La Libertad y Cajamarca (Perú). En dicho

estudio, confirmaron el alto contenido de antocianinas presentes en el

sauco (127.8 mg de cianidina 3-glucósido/ 100 g de muestra) seguido

del pushgay (142.2 mg de cianidina 3-glucósido/ 100 g de muestra) por

el método de pH diferencial.

Garzón (2008) afirma que en la actualidad existe una demanda

considerable de colorantes naturales alternativos a los colorantes

sintéticos, como el rojo N° 40, debido a su toxicidad en alimentos,

cosméticos y productos farmacéuticos. Las antocianinas son pigmentos

vegetales con gran potencial para el reemplazo competitivo de

colorantes sintéticos; por tanto es de gran importancia conocer los

aspectos bioquímicos que enmarcan estos pigmentos. Dicha revisión

ofrece un esquema actualizado de las propiedades químicas y

bioactivas de las antocianinas y de su potencial como colorantes de

origen natural.

20

Page 21: Proyecto tesis sauco final

Las antocianinas son pigmentos responsables de la gama de

colores que abarcan desde el rojo hasta el azul de muchas frutas,

vegetales y cereales. El interés en estos pigmentos se ha intensificado

gracias a sus posibles efectos terapéuticos y benéficos, dentro de los

cuales se encuentran la reducción de la enfermedad coronaria,

los efectos anticancerígenos, antitumorales, antiinflamatorios y

antidiabéticos; además del mejoramiento de la agudeza visual y del

comportamiento cognitivo. Las propiedades bioactivas de las

antocianinas abren una nueva perspectiva para la obtención de

productos coloreados con valor agregado para el consumo humano.

Menéndez (2008) evaluó el efecto de las soluciones de ácido cítrico a

diferentes concentraciones en la extracción de pigmentos antociánicos

en la flor de Jamaica y en mortiño (recursos propios de Centroamérica)

para su utilización como colorante de yogurt. El método utilizado para

la extracción del colorante fue el método utilizado por Wrolstad (2001)

denominado pH deferencial por espectrofotometría.

El resultado obtenido fue una solución concentrada de colorante

antociánico en polvo de color rojo púrpura, con olor ligero

característico, destinado a usarse en la industria alimentaria, la misma

que posteriormente lo utilizó para colorear un tipo de yogurt.

En dicha investigación se determinó la concentración óptima de

solución de ácido cítrico, la concentración óptima de colorante para el

yogurt para lo cual utilizó pruebas de colorimetría y análisis sensorial.

Del Carpio et al. (2009), a cargo de un estudio realizado por la Revista

de la Sociedad Química del Perú, caracterizaron las antocianinas de

los frutos de Berberis boliviana Lechler. El análisis preliminar del

pigmento determinó la presencia de antocianinas, cuyo contenido fue

determinado por el método del pH diferencial.

21

Page 22: Proyecto tesis sauco final

2.7. HIPÓTESIS

2.7.1. Hipótesis general

Los pigmentos antociánicos que poseen los frutos de sauco

(Sambucus peruviana H.B. & K.) presentan características óptimas

para ser utilizados como colorante de yogurt batido.

2.7.2. Hipótesis específicas

- Los frutos de sauco (Sambucus peruviana H.B. & K.) poseen altas

concentarciones de antocianinas

- El colorante de Sauco (Sambucus peruviana H.B. & K.) poseen

las características organolépticas óptimas para ser utilizado como

colorante de yogurt batido.

2.8. VARIABLES

2.8.1. Variables independientes

X1: Concentración de ácido cítrico para la extracción de colorante

X11 Extracción con etanol y ácido cítrico al 0.01%

X12 Extracción con etanol y ácido cítrico al 0.03%

X13 Extracción con etanol y ácido cítrico al 0.05%

X2: Yogurt batido con diferentes concentraciones de colorante de

sauco (solución concentrada) a fin de encontrar la concentración

óptima.

X21 0.5 ml de colorante/Litro de yogurt

X22 1.0 ml de colorante/Litro de yogurt

X23 1.75 ml de colorante/Litro de yogurt

X24 2.0 ml de colorante/Litro de yogurt

22

Page 23: Proyecto tesis sauco final

2.8.2. Variables dependientes

Y1: Contenido total de antocianinas en el extracto de sauco.

Y2: Características sensoriales (olor, color, sabor y aspecto) del

Yogurt coloreado con pigmentos antociánicos de sauco.

2.8.3. Operacionalización de variables

Y1: f (X11, X12)

Y2: f (X21, X22, X23)

Cuadro 02. Operacionalización de variables

Variables Dimensiones IndicadoresIndependientes

Concentración de ácido cítrico para la extracción de colorante

Concentraciones de ácido cítrico

X11 = Extracción con etanol y Acido cítrico al 0.01%

X12 = Extracción con etanol y Acido cítrico al 00.3%

X13 Extracción con etanol y ácido cítrico al 0.05%

Yogurt batido con diferentes concentraciones de colorante de sauco (solución concentrada)

Concentraciones de colorante de sauco

X21 = 0.5 ml/L

X22 = 1.0 ml/L

X23 = 1.75 ml/L

X24 = 2.0 ml/L

DependientesContenido total de antocianinas en el extracto de sauco

- Cuantificación de Antocianinas totales

- mg/L de antocianinas

Características sensoriales (olor, color, sabor y aspecto) del Yogurt coloreado con pigmentos antociánicos de sauco

- Análisis organoléptico

- Olor- Color - Sabor - Aspecto

Fuente: Elaboración propia

23

Page 24: Proyecto tesis sauco final

III. MATERIALES Y MÉTODOS

3.1. TIPO Y NIVEL DE INVESTIGACIÓN

3.1.1. Tipo de investigación

De acuerdo al tipo de investigación pertenece a la investigación

aplicada.

3.1.2. Nivel de investigación

Corresponde a un nivel de investigación experimental debido a que

se manipula de forma intencionada las variables independientes y se

dimensionará el efecto en la variable dependiente.

3.2. LUGAR DE EJECUCIÓN

Las actividades de la investigación se desarrollarán en las instalaciones

del laboratorio de Certificación de Calidad del Centro de Investigación y

Transferencia Tecnológica Agroindustrial (CITTA) y en el laboratorio

de Bromatología de la E.A.P. Ingeniería Agroindustrial de la Facultad

de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional Hermilio Valdizán -

Huánuco.

3.3. POBLACIÓN, MUESTRA Y UNIDAD DE ANÁLISIS

3.3.1. Población

La población constituirá de sauco, proveniente de zonas alto andinas

de la región de Huánuco.

3.3.2. Muestra

24

Page 25: Proyecto tesis sauco final

Para la elaboración del colorante:

• 5 kg de sauco

Para la elaboración del yogurt batido:

• 1 L de leche

• 100 ml de cultivo madre de yogurt

• 100 g de azúcar

3.3.3. Unidad de análisis

1 L de yogurt batido con colorante de sauco.

3.4. TRATAMIENTOS EN ESTUDIO

Los tratamientos en estudio se muestran en el esquema siguiente:

Cuadro 03. Tratamientos para la extracción de colorante de sauco.

Tratamient

o DescripciónT1 Extracción con etanol y ácido cítrico al 0.01%

T2 Extracción con etanol y ácido cítrico al 0.03%

T3 Extracción con etanol y ácido cítrico al 0.05%

Cuadro 04. Tratamientos para la obtención de yogurt coloreado con

colorante de sauco.

Tratamiento Descripción

T1 0.5 ml/L

T2 1.0 ml/L

T3 1.75 ml/L

T4 2.0 ml/L

25

Page 26: Proyecto tesis sauco final

3.5. MATERIALES Y MÉTODOS

3.5.1. Materia prima

Sauco (Sambucus peruviana) proveniente de zonas alto andinas de

la región Huánuco.

Para la elaboración de yogurt:

- Leche

- Cultivo madre

- Azúcar

3.5.2. Materiales

Micropipetas de 1000 y 100 ul, puntas (tips) con capacidad de 1000

y 100 ul, tubos de prueba de 50 y 15 ml, fiolas de 10 ml y 50 ml,

vasos de precipitación de 40 o 50 ml y 1000 ml, pipetas graduadas

de 10 ml, termómetro graduado de 0 a 100° C, desecadores de

vidrio, crisoles, cuchillos de acero inoxidable, ollas, cubetas de

espectrofotómetro, materiales de vidrio, otros.

3.5.3. Equipos

- Espectrofotómetro

- Centrífuga

- Balanza de precisión

- Balanza analítica

- Estufa

- Agitador magnético

- Agitador Vortex

- Ph-metro

- Brixómetro

3.5.4. Reactivos

- Ácido cítrico Q.P.

- Etanol de 96°

26

Page 27: Proyecto tesis sauco final

- Solución buffer pH 1

- Solución buffer pH 4.5

3.6. PRUEBA DE HIPÓTESIS

En el estudio de la extracción de colorante

Hipótesis nula

Ho: Utilizando el método de extracción de antocianinas con etanol y

ácido cítrico a distintas concentraciones se obtiene el mismo contenido

de pigmentos antociánicos de los frutos de sauco.

Ho: τ1= τ2= τ3= 0

Hipótesis de investigación

H1: Utilizando el método de extracción de antocianinas con etanol y

ácido cítrico a distintas concentraciones se obtienen distintas

cantidades de pigmentos antociánicos de los frutos de sauco.

H1: τ1 ≠ τ2 ≠ τ3

En el estudio de la obtención yogurt coloreado con colorante de

sauco

Hipótesis nula

Ho: Los tratamientos de obtención de yogurt batido con colorante de

sauco atribuyen iguales preferencias en las características sensoriales

al producto obtenido.

Ho: τ1= τ 2= τ3= τ4= 0

Hipótesis de investigación

H1: Al menos uno de los tratamientos de obtención de yogurt batido

coloreado con colorante de sauco atribuye diferente preferencia en las

características sensoriales al producto obtenido.

H1: Al menos τ i ≠ 0

27

Page 28: Proyecto tesis sauco final

3.6.1. Diseño de la investigación

Para cuantificar el contenido de antocianinas en el extracto de sauco

utilizando solventes de diferente polaridad se aplicará la prueba “t”

de Student, para efectuar la comparación de medias. A través de

esta prueba se determinará si existe una diferencia estadísticamente

significativa en el promedio de los resultados.

Para evaluar las características sensoriales en el yogurt coloreado

con el extracto concentrado de sauco se utilizará la prueba de

Friedman, una alternativa no paramétrica para el Diseño de Bloques

Completamente al Azar (DBCA), con su correspondiente prueba de

comparación múltiple de pares en los tratamientos a un nivel de

significación α = 5%. El ANVA correspondiente a un DBCA se

muestra en el cuadro 05. Tomando como base la opinión de 15

panelistas semi entrenados. El objetivo es encontrar la formulación

de un yogurt batido coloreado con extracto de sauco preferida por el

panel. Debido a que los tratamientos de la formulación no serán

iguales, se comprende intuitivamente que esta variación puede

enmascarar los verdaderos efectos en el producto.

El modelo estadístico correspondiente a un DBCA (Diseño de

Bloques Completamente al Azar) tiene la ecuación siguiente:

Donde:

28

Page 29: Proyecto tesis sauco final

: Características sensoriales del j-ésimo yogurt coloreado con

pigmentos antociánicos de sauco sometido al i-ésimo

tratamiento.

: Efecto del i-ésimo tratamiento

: Efecto del j-ésimo bloque

: Efecto de la media general

: Error experimental

Cuadro 05. ANVA para el estudio de las características sensoriales

en el yogurt coloreado con extracto de sauco.

Fuente de variación

gl SC CM Fc

Tratamientos (t-1) (ΣX2i.) / r - FC SCt / glt S2

t / S2e

Bloques (r-1) B-Fc SCt / glt S2b / S2

e

Error Experimental

(t-1) (r - 1) A-T-B+Fc SCe / gle

Total rt – 1 ΣX2ij - FC

Fuente: Steell y Torrie (1996)

3.6.2. Datos a registrar

De acuerdo a los objetivos y variables del estudio, se registrarán las

cantidades de materia prima e insumos a utilizarse.

En el estudio de la extracción de colorante se registrará el porcentaje

de antocianinas totales en el extracto concentrado obtenido de los

frutos de sauco.

29

Page 30: Proyecto tesis sauco final

En el estudio de la obtención yogurt batido coloreado con colorante

de sauco se evaluará las características organolépticas (olor, color y

sabor) del producto.

3.6.3. Técnicas e instrumentos de recolección de información

Técnicas

- Análisis documental: para realizar la investigación

bibliográfica.

- Pruebas experimentales: desarrollo del diseño

experimental.

- Análisis físico químico y evaluación sensorial.

Instrumentos

- Fichas de recolección bibliográfica.

- Libreta de campo.

- Calculadora

3.7. CONDUCCIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

Figura 05. Esquema experimental que se utilizará para la conducción y

ejecución de la tesis.

3.7.1. Extracción del colorante

30

Extracción del colorante

Cuantificación de antocianinas totales

Elaboración de yogurt coloreado con colorante de sauco

Caracterización del producto final

Sauco

Page 31: Proyecto tesis sauco final

Para determinar las características biométricas se dispondrá de 5 Kg

de frutos maduros de sauco provenientes de la región Huánuco. El

peso y el tamaño se determinarán mediante el uso de balanzas y pie

de rey.

Se determinará también la caracterización física como el °Brix, pH y

acidez titulable, para el cual se empleará el brixómetro,

potenciómetro y equipo de titulación respectivamente.

Para el estudio de la extracción de pigmentos antociánicos de sauco

se utilizará el método de extracción ácida a diferentes

concentraciones de ácido cítrico:

- Extracción del pigmento con etanol y ácido cítrico al 0.01%

- Extracción del pigmento con etanol y ácido cítrico al 0.03%

- Extracción del pigmento con etanol y ácido cítrico al 0.05%

La extracción de las antocianinas será de acuerdo a la metodología

utilizada para la extracción de pigmentos antociánicos es la descrita

por Wrolstad (2004) siguiendo la misma metodología para los tres

casos de extracción ácida.

3.7.2. Cuantificación de antocianinas totales

Para la obtención de la concentración de la antocianina se utilizará el

método del pH diferencial (Wrolstad 2004) mediante el

espectrofotómetro UV-VIS.

Los ensayos de realizarán por triplicado, según como se muestra en

el siguiente flujograma.

31

Page 32: Proyecto tesis sauco final

Calibrar el equipo usando como blanco agua destilada

Tomar alícuotas de 300 ul. de los tratamientos y 300 ul. de Buffer pH 1

Leer en el espectrofotómetro en el rango de 400 nm – 700 nm. Tener una absorbancia menor a 0.8 UA para cumplir con la Ley de Beer.

Tomar alícuotas de 300 ul. de los tratam. y 300 ul. de Buffer pH 4.5

Leer en el espectrofotómetro en el rango de 400 nm – 700 nm. Tener una absorbancia menor a 0.8 UA para cumplir con la Ley de Beer.

Tomar la lectura de los picos más altos a pH 1 y pH 4.5, así como la toma de lectura a los 700 nm.

Los datos obtenidos se remplazarán en la fórmula para la obtención de la absorbancia de la antocianina, por medio del método pH diferencial.

Luego de obtener la absorbancia de la antocianina, se remplazará ese resultado en la fórmula para obtener la concentración de antocianina

(mg/L)

Figura 06. Diagrama de bloques para la cuantificación de

antocianinas totales en el extracto de sauco.

3.7.3. Elaboración de yogurt batido

32

INCUBACIÓN

REFRIGERACIÓN

BATIDO

ENVASADO

RECEPCIÓN DE MATERIA PRIMA

FILTRADO

PESADO

ESTANDARIZADO

HOMOGENIZADO

PASTEURIZACIÓN

ENFRIADO

INOCULACIÓN

HOMOGENIZADO

Azúcar blanca: 100g/L

Cultivo de yogurt: 100ml/L

Colorante de sauco

T= 80°C/t= 10 min

T= 43-45°C

T= 43-45°C

T= 43-45°C/t=3 hrs

t= 12 hrs

Page 33: Proyecto tesis sauco final

Figura 07. Diagrama de bloques para la obtención de yogurt batido

coloreado con colorante de sauco.

A continuación se describe el Diagrama de bloques para la

obtención el yogurt batido.

Recepción

33

Page 34: Proyecto tesis sauco final

La leche se recepciona en envases limpios y desinfectados con agua

potable la misma que fue desinfectada con una solución de

hipoclorito al 0.1 %.

Filtrado

La leche se filtra utilizando un paño de tocuyo limpio y desinfectado,

con el fin de eliminar partículas extrañas procedentes del ordeño.

Pesado

Esta operación se realiza con la finalidad de conocer el peso inicial

de la materia prima, datos que permiten controlar las operaciones

posteriores y calcular el rendimiento total.

Estandarizado

Esta operación consiste en conferir a la leche la densidad apropiada

al proceso de elaboración del yogurt. El estandarizado se consigue

añadiendo a la leche fresca, leche entera en polvo en la proporción

de 30 a 50 gramos por cada litro de leche. En esta operación

también se agrega azúcar en la proporción de 100 gramos por litro.

Homogenizado

Luego se bate suavemente hasta obtener una mezcla homogénea.

Pasteurización

Utilizando una olla de acero inoxidable o aluminio, la leche se

calienta hasta una temperatura de 85 °C y durante 10 minutos. Es

recomendable que la leche se mantenga a esta temperatura en

forma constante, porque temperaturas mayores desnaturalizan las

proteínas y bajan la calidad del producto terminado y temperaturas

menores no eliminan la carga bacteriana y el producto se deteriora

por contaminación.

Enfriado

34

Page 35: Proyecto tesis sauco final

La leche se enfría a temperatura ambiente hasta 43 a 45 °C que es

la temperatura en que se desarrolla óptimamente la acidificación de

la leche.

Inoculación

Consiste en incorporar a la leche el cultivo activado de yogurt en la

proporción de 10 mililitros por litro de leche.

Homogenizado

Luego se bate suavemente hasta obtener una mezcla homogénea

Incubación

Esta operación consiste en mantener la mezcla anterior a una

temperatura promedio de 43 a 45 °C, durante 3 horas. Transcurrido

este tiempo se observa la coagulación del producto adquiriendo la

consistencia adecuada.

Refrigeración

El producto debe enfriarse hasta una temperatura de 1 a 4 °C por el

transcurso de 8 a 12 horas.

Batido

Se adiciona el colorante y luego se bate suavemente hasta obtener

una mezcla homogénea

Envasado

El producto obtenido se llena en frascos apropiados para este tipo

de productos previamente esterilizados con un tratamiento de calor

húmedo.

El yogurt envasado debe conservarse a temperatura de refrigeración

de 1 a 4 °C. En estas condiciones pueden durar hasta dos semanas

sin alteraciones significativas.

35

Page 36: Proyecto tesis sauco final

3.7.4. Caracterización del producto final

La evaluación sensorial de las muestras del estudio se realizará con

un panel de degustadores semi entrenados compuesto de 12

personas (los panelistas serán personas del entorno de la E.A.P.I.A.

con la finalidad de obtener un veredicto mucho más real).

Se evaluará los atributos olor, color, sabor y aspecto, para ello se

utilizará el método de análisis comparativo con escalas hedónicas de

1 a 7 puntos, establecido por Anzaldúa, (1994), como se muestra en

el cuadro 06.

Cuadro 06. Escala hedónica para la determinación de los atributos

(olor, color y sabor)

Valor Características organolépticas

Olor Color Sabor Aspecto

7

6

5

4

3

2

1

Excelentemente

Muy agradable

Agradable

Indiferente

Desagradable

Muy desagradable

Pésimamente

desagradable

Excelente

Muy bueno

Bueno

Regular

Malo

Muy malo

Pésimo

Excelentemente

Muy agradable

Agradable

Indiferente

Desagradable

Muy desagradable

Pésimamente

desagradable

Excelentemente

Muy agradable

Agradable

Indiferente

Desagradable

Muy desagradable

Pésimamente

desagradable

Fuente: Anzaldúa (1994)

Olor

Excelentemente agradable: olor acentuado propio del fruto.

Pésimamente desagradable: olor diferente al del fruto.

Color

Excelente: color acentuado propio del fruto.

Pésimo: color diferente al del fruto.

36

Page 37: Proyecto tesis sauco final

Sabor

Excelentemente agradable: Sabor acentuado propio del fruto.

Pésimamente desagradable: Sabor diferente al del fruto.

Aspecto

Excelentemente agradable: Aspecto de coágulo uniforme, libre de

grumos y suero.

Pésimamente desagradable: Aspecto diferente al del yogurt batido.

Estas características organolépticas serán observadas durante 3

semanas cada 3 días en condiciones de almacenamiento para

evaluar la vida útil del yogurt.

Además, se evaluará simultáneamente el pH y acidez titulable del

producto, la cual se determinará por el método A.O.A.C. 1998.

3.8. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

En el cuadro 07, se presenta el cronograma de acciones a

desarrollarse en el proyecto de tesis.

Cuadro 07. Cronograma de actividades para el desarrollo de la

Investigación.

ActividadesJul. 2012

Ago. 2012

Set. 2012

Oct. 2012

Nov. 2012

Dic. 2012

Elaboración del proyecto de investigación X

Recopilación de información X X

Presentación, revisión y aprobación del proyecto X X

Trabajo Experimental X X

Procesamiento de datos X X X

Redacción y corrección X X

Presentación del Informe Final, revisión y sustentación X X

3.9. RECURSOS: HUMANOS Y MATERIALES

37

Page 38: Proyecto tesis sauco final

3.9.1. Recursos humanos

- Tesista

- Asesor

3.9.2. Recursos materiales

Se indicaron en el ítem 3.5 materiales y equipos, los que serán

proporcionados por el Laboratorio de certificación de Calidad del

CITTA y el laboratorio de Bromatología de la E.A.P. Ingeniería

Agroindustrial de la Universidad Nacional Herminio Valdizán,

Huánuco.

3.10. PRESUPUESTOS

Materiales de escritorio

En el cuadro 08 se muestra la cantidad y costos del material de

escritorio a utilizarse para la ejecución de la tesis.

Cuadro 08. Costo de materiales de escritorio

Cantidad Descripción Costo S/.2 Millares de papel bond A4 de 60 g 601 Tintas para impresora 20

1 Útiles de escritorio 20

TOTAL 100

Fuente: Elaboración propia

Materiales de Trabajo

En el cuadro siguiente se muestra la cantidad y los costos de material

de trabajo a utilizarse para la ejecución de la tesis.

Cuadro 09. Costo de materiales de trabajo

38

Page 39: Proyecto tesis sauco final

Cantidad Descripción Costo S/.

3 Materia prima. 503 Insumos. 501 Reactivos 8001 Alquiler de equipos 300

TOTAL 1200Fuente: Elaboración propia

Servicios

Los costos de servicios que involucrará la tesis se muestra en el cuadro

10.

Cuadro 10. Costo de servicios

Descripción Costo S/.Pasaje y transporte 300Copias 50Internet 180Anillado 50Gastos de sustentación 700TOTAL 1280

Fuente: Elaboración propia

Costo total

En el cuadro siguiente se muestra el costo total de la investigación.

Cuadro 11. Costo total del estudio de investigación.

Descripción Costo S/.Costo de materiales de escritorio 100Costo de materiales de trabajo 1200Costo de servicios 1280Subtotal 2580Imprevistos (10%) Total

2582838

Fuente: Elaboración propia

LITERATURA CITADA

1. ALONSO, J. 2004. Tratado de Fitofármacos y Nutraceúticos, Editorial

39

Page 40: Proyecto tesis sauco final

Corpus, Rosario, Argentina.

2. ANDERSEN, O. 2000. Anthocyanins. En: Separation of Acylated

Anthocyanin Pigments by High Speed CCC (K. Torskaangerpoll, E.

Chou and O. M. Andersen, eds.), J. Liq. Chrom. & Rel. Technol., 24 (11

& 12): 1791-1799.

3. BIRKS, S. 1999. The Potential of Carrots. Food-Manuf. 47(4):22-23.

4. BRACK, E. 1999. Diccionario Enciclopédico de Plantas útiles del Peru.

CBC Centros de Estudios andinos “Bartolomé de las casas”. Pampa de

la Alianza 46. Cusco-Perú.

5. BREAKEY, J.; REILLY, C. Y CONNELL, H. 2002. The Role of Food

Additives and Chemicals in Behavioral, Learning, Activity, and Sleep

Problems in Children. In: Branen AL, Davidson PM, Salminen S,

Thorngate III JH, editors. Food ditives. New York: Marcel Dekker Inc.;

2002. p. 87-88.

6. CAHUANA, J. 1991. Elaboración de una bebida alcohólica a partir de

sauco (sambucus peruviana HBK). Tesis para optar el titulo de

Ingeniero en Industrias Alimentarias. Universidad Nacional Agraria La

Molina. Lima- Perú.

7. CLYDESDALE, F. Y FRANCIS, F. 1976. Pigments. En: Principles of

Food Chemistry, Part I, Food Chemistry, 1st ed. Marcel Dekker, New

York.

8. DEL CARPIO, J.; SERRANO, F. Y GIUSTI, M. 2009. Caracterización

de las antocianinas de los frutos de Berberis boliviana Lechler. Revista

de la Sociedad Química del Perú. 75 (1).

9. DELPECH, R. 2000. The Importance of Red Pigments to Plant Life:

experiments with anthocyanins. Journal of Biological Education, 34(4):

206-210.

10. DURANTE, M.; PIFFERI, P.; SPAGNA, G. Y GILIOLI, E. 1995. Partial

Characterización of Vittis vinifera grape var. Ancellota, Lebensm. Wiss.

U. Technol. 28:635.

11. EDER, R. 1996. Pigments: anthocyanins. En: Handbook of Food

Analysis, Volume I (L. M. Nollet, ed.), Marcel Dekker, Inc. New York, p.

970.

40

Page 41: Proyecto tesis sauco final

12. ERSUS, S. Y YURDAGEL, U. 2007. Microencapsulation of

anthocyanin pigments of Black Carrot (Daucuscarota L.) by Spray Drier.

J Food Eng.80:805-812.

13. ESTACIO, R.; MUÑOZ, S. Y RUBIO, M. 2012 Tecnología del sauco

(Sambucus peruviana H.B.K.). Universidad Nacional Hermilio Valdizán,

Huánuco. Perú

14. FRANCIS, J. 1993. Pigmentos y Otros Colorantes. En: Química de los

Alimentos (O. R. Fennema, ed.), Acribia, Zaragoza, p. 615.

15. FRANCIS, J. 2000. Phenolic compounds. Wiley Enciclopedia of Food

Science and Technology. John Wiley and Sons, Inc. p. 376, 1872.

16. FUENTES, W. 2005. Extracción, cuantificación y estabilidad de

colorantes naturales presentes en los frutos de Prunus capuli (cereza),

Rubus urticaefolius poir (mora) y Sambucus canadensis (saúco) como

alternativas naturales de consumo de los colorantes artificiales rojo N°

40, rojo N° 3 y rojo N° 2, en bebidas en el rango de pH: 3, 4 y 5. Tesis

para obtener el grado de Químico. Guatemala.

17. GARCÍA, F. Y CRUZ-REMES, L. 1993. The natural xanthophylls

pigment industry. En: Anthocyanin Pigment Composition of Red-fleshed

Potatoes (L. E. Rodriguez-Saona, M. M. Giusti and R. E. Wrolstad,

eds.), J. Food Sci., 63(3): 458-465.

18. GARCIA, M. 1993. Biotecnología Alimentaria. Editorial Limusa. lera.

Edición. México.

19. GARZÓN, G. 2008. Las antocianinas como colorantes naturales y

compuestos bioactivos: Revisión. Departamento de Química,

Universidad Nacional de Colombia.

20. GASIOROWSKI, K.; SZYBA, K.; BROKOS, B.; KOCZYSKA, B.;

JANKOWIAK-WODARCZYK Y OSZMIASKI, M. 1997. Antimutagenic

Activity of Anthocyanins Isolated from Aronia melanocarpa Fruits. En:

Effects of Extraction Conditions on Improving the Yield and Quality of

an Anthocyanin-Rich Purple Corn (Zea mays L.) Color Extract (P. Jing

and M. M. Giusti, eds.), J. Food Sci., 72(7): 363-368.

21. HALLAGAN, J. 1991. The Use of Certified Food Color Additives in the

United States. Cereal Food World, 36:945-948.

41

Page 42: Proyecto tesis sauco final

22. HARBORNE, B. Y WILLIAMS, A. 1988. Flavone and Flavonol

Glycosides. En: Wiley Enciclopedia of Food Science and Technology

(J. F. Francis ed.), John Wiley and Sons, Inc. p. 1872.

23. HENDRY, A. 1992. Natural Pigments in Biology. En: Natural Food

Colorants (G. A. Hendry and J. D. Houghton, eds.), Blackie and Son

Ltd., Glasgow, p. 1- 38.

24. HUCK, P. Y WILKES, M. 1996. Beverage Natural Colors: Chemistry

and Application In: International Congress and Symposium on Natural

Colorants, Puerto de Acapulco. Abstracts. México: Asociación

Mexicana de Especialistas en Colorantes y Pigmentos Naturales, A.C;

p. 11.

25. INAMI, 0. 1996. Stability of Anthocyanins of Sambucus canadensis and

Sambucus nigra. J. Agric. Food. Chem. 44 (10). EE.UU.

26. JACKMAN, L. Y SMITH, L. 1992. Anthocyanins and Betalains. En:

Natural Food Colorants (G. A. Hendry and J. D. Houghton, eds.),

Blackie and Son Ltd., Glasgow, p. 192.

27. KOIDE, T.; HASHIMOTO, Y.; KAMEI, H.; KOJIMA, T.; HASEGAWA, M.

Y TERABE, K. 1997. Antitumor Effect of Anthocyanins Fractions

Extracted from Red Soybeans and Red Beans in vitro and in vivo. En:

Effects of Extraction Conditions on Improving the Yield and Quality of

an Anthocyanin-Rich Purple Corn (Zea mays L.) Color Extract (P. Jing

and M. M. Giusti, eds.), J. Food Sci., 72(7): 363-368.

28. KUTI, O. Y KONURU, B. 2004. Antioxidant Capacity and Phenolic

Content in Leaf Extracts of Tree Spinach (Snidoscolus spp.). Journal of

Agricultural and Food Chemistry, 52: 117-121.

29. LAURO, G. 1991. A primer on Natural Colors. J Am Assoc Cer Chem.:

36(11):949-953.

30. LEPIDOT, T.; HAREL, S.; AKIRI, B.; GRANIT, R. Y KANER, J. 1999.

pH-dependent Forms of Red Wine Anthocyanins as Antioxidants. J.

Agric. Food Chem. 47:67.

31. MAZZA, G. Y MINIATI, E. 1993. Introduction. Ch. 1 in anthocyanins in

fruits, vegetables, and grains. En: Anthocyanin Pigment Composition of

Red-fleshed Potatoes (L. E. Rodriguez-Saona, M. M. Giusti and R. E.

42

Page 43: Proyecto tesis sauco final

Wrolstad, eds.), J. Food Sci., 63(3): 458-465.

32. MARQUEZ, L.; TORRES, F. Y PRETEL, C. 2007. Antocianinas totales

y actividad antioxidante en pulpas de frutas. Facultad de Ingenieria de

Industrias Alimentarias de la UPAO. Perú.

33. McCANN, D.; BARRETT, A.; COOPER, A.; CRUMPLER, D.; DALEN, L.

Y GRIMSHAW, K. 2007. Food Additives and Hyperactive Behaviour

in 3 Year-old and 8/9 Year old Children in the Community: A

Randomised, Double-Blinded, Placebo-controlled Trial. Lancet.

370(9598):1560-1567.

34. MENÉNDEZ, W. 2008. Obtención De Colorante Para Su Uso En Yogurt

A Partir De La Flor De Jamaica (Hibiscus sabdariffa) y Del Mortiño

(Vaccinium myttillus L.). Tesis de grado de la Facultad de Ingeniería dn

Mecánica y Ciencias de la Producción de la Escuela Superior

Politecnica del Litoral. Ecuador.

35. MINAG (Ministerio de Agricultura), Oficina de Información Agraria.

2003. La fruticultura en el Perú. Lima-Perú.

36. OLAYA, C.; CASTAÑO, M. Y GARZÓN, G. 2008. Effect of Temperature

and Water Activity on the Stability of Microencapsulated Anthocyanins

Extracted From Andes Berry (Rubus glaucus) and Tamarillo (Solanum

betaceum). Observations not published.

37. OTTERSÄATER, G. 1999. Coloring of Food, Drugs and Cosmetics.

New York, N.Y. Marcel Dekker, Inc.

38. PETERSON, J. Y DWYER, J. 1998. Flavonoids: dietary occurrence and

biochemical activity. En: Effects of Extraction Conditions on Improving

the Yield and Quality of an Anthocyanin-Rich Purple Corn (Zea mays

L.) Color Extract (P. Jing and M. M. Giusti, eds.), J. Food Sci., 72(7):

363-368.

39. PIERPOINT, S. 1983. Reaction of phenolic compounds with proteins

and their relevance to the production of leaf protein. En: Wiley

Enciclopedia of Food Science.

40. REYNEL, C. Y LEON, J. (199O). Árboles y Arbustos Andinos para

Forestaría y Conservación de Suelos. Universidad Nacional de

Cajamarca. Cajamarca-Perú.

43

Page 44: Proyecto tesis sauco final

41. SCALVER, A.; MANACH, C. Y MORAND, C. 2005. Dietary Polyphenols

and the Prevention of Diseases. Critical Reviews in Food Science and

Nutrition, 45: 287-306.

42. SMITH, M.; GARZÓN, G. Y DWYER, J. 2000. Bioactive properties of

wild blueberry Fruits. Journal Of Food Science. 65 (2). EE.UU.

43. VINSON J. A. 1998. Flavonoids in Foods as in Vitro and in Vivo

Antioxidants. Adv. Exp. Med. Biol. 439:151.

44. WALLACE, T. Y GIUSTI, M. 2008. Determination of Color, Pigment,

and Phenolic Stability in Yogurt Systems Colored with Nonacylated

Anthocyanins from Berberis boliviana L. as Compared to Other

Natural/Synthetic Colorants. Food Sci. C1-C7.

45. WINKEL-SHIRLEY, B. 2001. Flavonoids Biosynthesis. A colorful Model

for Genetics.

46. WREN, R. 1994. Enciclopedia de Medicina Herbolaria y Preparados

Botánicos. Grijalbo. México, 1994. II Tomos, 782 páginas.

47. WROLSTAD, R. 2004. Anthocyanin Pigments-bioactivity and Coloring

Properties. Food Sci. 69(5):C419-C425.

48. ZHAO, C.; GIUSTI, M.; MALIK, M.; MOYER, M. Y MAGNUSON, B.

2004. Effects of commercial anthocyanin-rich extracts on colonic cancer

and nontumorigenic colonic cell growth. J Agric Food Chem.

52(20):6122-6128.

49. MISKY S.A.C. 2005. Productos Alimentarios Misky S.A.C. Miel de

sauco. Consultado 2 jun. 2012. Disponible en

http://www.productosmisky.com/

44

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ANEXOS

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ANEXO 01. MATRIZ DE CONSISTENCIA

PROBLEMA OBJETIVOS HIPÓTESIS VARIABLES INDICADORES

Problema general

¿Qué características presentarán los pigmentos antociánicos de los frutos de sauco (Sambucus peruviana H.B. & K.) en la evaluación de su uso como colorante de yogurt batido?

Objetivo general

Caracterizar los pigmentos antociánicos que poseen los frutos de sauco (Sambucus peruviana H.B. & K.) para evaluar su uso como colorante de yogurt batido.

Hipótesis general

Los pigmentos antociánicos que poseen los frutos de sauco (Sambucus peruviana H.B. & K.) presentan características óptimas para ser utilizados como colorante de yogurt batido.

Variables independientes

X1: Concentración de ácido cítrico para la extracción de colorante.

X2: Yogurt batido con diferentes concentraciones de colorante de sauco (solución concentrada) a fin de encontrar la concentración óptima.

X11 = Extracción con etanol y Acido cítrico al 0.01%

X12 = Extracción con etanol y Acido cítrico al 0.03%

X13 = Extracción con etanol y Acido cítrico al 0.05%

X21 = 0.5 ml/LX22 = 1.0 ml/LX23 = 1.75 ml/LX24 = 2.0 ml/L

Problemas específicos

- ¿Qué cantidad de pigmentos antociánicos poseen los frutos de sauco (Sambucus peruviana H.B. & K.)?

- ¿Qué características organolépticas presentará el yogurt batido coloreado con pigmentos antociánicos de sauco (Sambucus peruviana H.B. & K.)?

Objetivos específicos

- Extraer y cuantificar las antocianinas que poseen los frutos de sauco (Sambucus peruviana H.B. & K.).

- Utilizar el extracto concentrado de pigmentos antociánicos de sauco (Sambucus peruviana H.B. & K.) como colorante de yogurt batido.

Hipótesis específicas

- Los frutos de sauco (Sambucus peruviana H.B. & K.) poseen altas concentarciones de antocianinas

- El colorante de Sauco (Sambucus peruviana H.B. & K.) poseen las características organolépticas óptimas para ser utilizado como colorante de yogurt batido.

Variables dependientes

Y1: Contenido total de antocianinas en el extracto de sauco.

Y2: Características sensoriales (aroma, color, sabor y aspecto) del yogurt batido coloreado con pigmentos antociánicos de sauco.

- mg/L total de antocianinas

- Olor- Color - Sabor - Aspecto

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