REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA ESCUELA DE...

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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA OBTENCIÓN DE UN COLORANTE NATURAL PARA ALIMENTOS A PARTIR DE LA ZANAHORIA Trabajo Especial De Grado Para Optar Al Titulo De Ingeniero Químico Presentado por: Meiry Díaz Andreina Pelayo Tutor: Ing. José Ramón Ferrer MARACAIBO SEPTIEMBRE 2008 DERECHOS RESERVADOS

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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA

FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

OOBBTTEENNCCIIÓÓNN DDEE UUNN CCOOLLOORRAANNTTEE NNAATTUURRAALL PPAARRAA AALLIIMMEENNTTOOSS AA PPAARRTTIIRR DDEE LLAA

ZZAANNAAHHOORRIIAA

Trabajo Especial De Grado Para Optar Al Titulo De Ingeniero Químico

Presentado por: Meiry Díaz

Andreina Pelayo Tutor:

Ing. José Ramón Ferrer

MARACAIBO SEPTIEMBRE 2008

DERECHOS RESERVADOS

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OBTENCIÓN DE UN COLORANTE NATURAL PARA ALIMENTOS A PARTIR DE LA ZANAHORIA

Diaz. B, Meiry Pelayo C. Andreina C.I: V-18.833.027 C.I: V-17.842.480 Teléfono: 0424-6405056 Teléfono: 0424-6405055 [email protected] [email protected]

TUTOR ACADEMICO Ing. José Ferrer

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Este jurado aprueba el Trabajo Especial de Grado titulado “OBTENCIÓN DE UN COLORANTE NATURAL PARA ALIMENTOS A PARTIR DE LA ZANAHORIA”. Presentado por: Pelayo Chiquito, Andreina José, portadora de

la C.l. V-17.842.480; y Diaz Briceño, Meiry Anny, portador de la C.l. V-

18.833.027, para optar al Título de Ingeniero Químico.

MARACAIBO, SEPTIEMBRE de 2008

Ing. José Ferrer

C.I.: 3.924.460

Profesor de la Facultad de Ing. Química

Tutor Académico

Lic. Elba Michelena Lic. Eudo Osorio

C.I.: 4.357.687 C.I.: 4.145.556

Profesor de la Facultad de Ing. Química Profesor de la Facultad de Ing. Química

Jurado Jurado

Ing. Oscar Urdaneta Ing. José Bohórquez

C.I. 4.520.200 C.I. 3.379.454

Director de la Facultad Ing. Química Decano de la Facultad de Ing. Química

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DEDICATORIA

A Dios todo poderos, a la Virgen de Chiquinquirá por darme la claridad a mi

mente para poder finalizar esta investigación, a mis padres por estar siempre a

mi lado guiándome y brindándome su apoyo incondicional, a mi compañera de

tesis Andre por creer en mi, y esta confianza nos dio la fuerza para salir

adelante, a mi hermana Marielys, a mi novio José, a mi prima Leiduys quienes

con su alegría y dulzura me acompañaron en los buenos y malos momentos, y

a todas aquellas personas que de una u otra manera contribuyeron a que este

trabajo llegara a su feliz término.

“GRACIAS”

Los Quiero Mucho

Meiry Diaz

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DEDICATORIA En primer lugar quiero dedicar este trabajo de investigación a Dios y a la Virgen por darme la fortaleza y rodearme de personas buenas y solidarias. A mis abuelos que me cuidan desde el cielo. Y son los ángeles que guían mi camino. A mis padres, Elida y Héctor, por darme todo su amor y por siempre creer en mi. Son los pilares fundamentales de mi vida. Los amo. A mis hermanas, Antonieta y Alicia, por acompañarme a lo largo de este recorrido. Brindándome su cariño y consejos que fueron fundamentales en los momentos mas difíciles. Por ser mis mejores amigas. A mi compañera de tesis y amiga Mey, por brindarme su ayuda y compañía cuando mas lo necesité. Por ser tan especial y vivir conmigo esta experiencia, dándome fortaleza en momentos de angustia. A todas las personas que estuvieron presentes a lo largo de esta travesía. A todos ellos gracias, por su amor, compresión y ayuda.

Andreina Pelayo

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AGRADECIMIENTOS

Al cerrar un capítulo tan importante y trascendente en nuestras vidas,

recordamos cuanto hay que agradecer. Han sido muchas las personas que han

participado de forma directa e indirecta en este proyecto.

Por ello en primer lugar nos gustaría agradecer a nuestras familias por su

paciencia, dedicación y amor, a nuestros profesores por apoyarnos y creer en

nosotros pese a todas nuestras fallas, a nuestros amigos por motivarnos y

apoyarnos en los buenos y malos momentos, a la Universidad del Zulia, por

permitirnos llevar a cabo nuestro trabajo de investigación en sus instalaciones,

a la profesora Maria Ysabel Piñero y a nuestro tutor académico José Ferrer por

brindarnos toda su ayuda y accesoria que fueron parte clave en la culminación

de nuestra tesis.

A todos muchas gracias por conspirar a nuestro favor y ayudar a hacer de

este sueño una realidad.

Andreina y Meiry

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INDICE GENERAL

Pág.

APROBACIÓN.............................................................................................. IV

DEDICATORIA......……………………….……………………………………... V

AGRADECIMIENTO....………………………………………………………….. VII

INDICE GENERAL....…………………………………………………………… VIII

INDICE DE TABLAS...………………………………………………………….. X

INDICE DE FIGURAS..…………………………………………………………. XI

RESUMEN……………………………………………………………………….. XII

ABSTRACT…………………………………………………………………........ XIII

INTRODUCCIÓN………………………………………………………………… 1

CAPITULO

I EL PROBLEMA………………………………………………………. 4 1.1. Planteamiento del Problema………………..………………….. 5 1.2. Formulación del Problema……………………………………… 7 1.3. Objetivos de la Investigación…………………………………... 7

1.3.1. Objetivo General…………………………………………... 7 1.3.2. Objetivos Específicos……………………………………... 8

1.4. Delimitación de la investigación.......................………………. 8 1.5. Justificación de la investigación.......………………………….. 8

II MARCO TEÓRICO……………………………………………………. 11 2.1. Descripción de la Institución..………………………………….. 12 2.2. Antecedentes de la Investigación……………………………… 14 2.3. Bases Teóricas…………………………………………………... 17

2.3.1. La Zanahoria..........………………………………………… 17 2.3.2. Carotenoides............………………………………………. 21 2.3.3. β-CAROTENO…............................................................. 29 2.3.4. Vitamina A.........................………………………………... 2.3.5. Analisis Bromatologico.................................................... 2.3.6. Colorantes....................................................................... 2.3.7. Espectrofotometria..........................................................

32 33 40 54

2.4. Operacionalización de variables……...………………………... 54 2.5. Definición de Términos Básicos. ………………………………. 56

III MARCO METODOLÓGICO………………………………………….. 67 3.1. Tipo de Investigación……………………………………………. 68 3.2. Diseño de Investigación…………………………………………. 69 3.3. Técnicas recolección de información....................................... 69 3.4. Fases de la investigación......................................................... 70

IV ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS……… 4.1. Resultados y discuciones........................................................

84 85

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CONCLUSIONES……………………………………………………………….. 91 RECOMENDACIONES…………………………………………………………. 92 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS…………………………………………… 93 PAGINAS WEB CONSULTADAS................................................................ 95 ANEXOS…………………………………………………………………….. ….. 96

1 Estructura de la clorofila α y β, del β-caroteno y de los carotenoides que conforman el ciclo de las xantofilas…………

97

2 Clasificación de los carotenoides............................................... 98 3 Tubérculo radical en Daucus carota……………………………... 99 4 Preparación de la zanahoria para el analisis bromatologico...... 100 5 Filtrado de las muestras de zanahoria con acetona................... 100 6 Rotaevaporación......................................................................... 102 7 Separación de la fase metanólica y eterea................................. 103 8 9

10 11

Columna cromatogáfica.............................................................. 104 β-CAROTENO diluido en diferentes concentraciones de acetona- Hexnano...................................................................................... 105Spectronic 20............................................................................... 106 Pigmentación del alimento con β-CAROTENO........................... 107

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LISTA DE TABLAS

Tabla No.

Pág.

1 Composición de la zanahoria por cada 100 g.............................. 21 2 Distribución de carotenoides en diversos alimentos.................... 24 3 4

5 6 7

Cuadro operacional de variables................................................. Volumen (mL) de Muestra y reactivos empleados para la cuantificación de β-CAROTENO…………………………………... Resultados de análisis de la zanahoria…………………………… Resultados de lectura por espectrofotometría…………………… Determinación de β-caroteno en zanahoria cruda en mg/100mL de solución acetona-hexano.………..……………………………...

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83 87 88

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LISTA DE FIGURAS

Figura

No. Pág.

1 Conversión de carotenoides 5,6-epóxidos en 5,8-furanoides…. 28 2 β-caroteno…………………………………………………………… 31 3 Curva de Calibración de la muestra patrón………………………. 88

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DIAZ, Meiry y PELAYO, Andreina. Obtención de un colorante natural para alimentos a partir de la zanahoria. Trabajo de Investigación para optar al título de Ingeniero Químico. Universidad Rafael Urdaneta. Maracaibo, 2008.

RESUMEN

En el presente trabajo se realizó la extracción de β-caroteno, precursor de Vitamina A, de la zanahoria (Daucus carota) para la obtención de un colorante natural para alimentos. Son objetivos de este trabajo la determinación de las características físico-químicas de la zanahoria, la extracción del β-caroteno presente en la misma, empleándose para ello métodos volumétricos y gravimetritos. Para la identificación del β-caroteno extraído se realizó análisis de espectrofotometría UV/VIS. Se realizaron tres extracciones de β-caroteno en zanahoria cuyos resultados de concentración fueron resultados 25; 22 y 27mg/100mL comprobándose de esta forma el alto contenido de β-caroteno presente en la zanahoria. Como cuarto objetivo se aplico el colorante extraído en un alimento. Se encontró que el colorante obtenido a partir de la zanahoria es sensible en condiciones ambientales extremas (cambios bruscos de temperatura e incidencia directa de la luz del sol) sin embargo en condiciones normales de almacenamiento (interior, cajas o refrigeración) presenta una estabilidad adecuada. En cuanto a la percepción sensorial, se pudo concluir que el producto con β-caroteno es dominante sobre otros por su apariencia natural y una mejor textura y sabor. El colorante obtenido de la zanahoria puede ser utilizado para alimentos siempre que se garanticen unas condiciones adecuadas de almacenamiento.

Palabras claves: zanahoria, β-caroteno, colorante

[email protected] [email protected]

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DIAZ, Meiry y PELAYO, Andreina. Natural Colouring obtaining for foods using carrot. Investigation work to obtain the title of Chemical Engineer. Universidad Rafael Urdaneta. Maracaibo, 2008

ABSTRACT

In the present work the carotene extraction was realized, vitamin A precursor, from the carrot, to obtain natural coloring for foods. Some objectives of this investigation are the determination of the characteristics of the carrot, the extraction of the carotene presented in carrots was realized using volumetric and gravimetric methods. For the identification of carotenes extracted a spectrofotometry UV/VIS analysis was realized. Three carotene extractions were realized from carrot and the results were 25; 22 y 27mg/100mL verifying of that way the high levels of carotene present in carrots. Like fourth objective was apply in food the colouring obtained. The coloring obtained from carrots is sensible in extreme environmental conditions (abrupt changes of temperature and direct incidence of sunlight), however, in normal conditions of storage (interior, boxes or under refrigeration) it presents a suitable stability. As sensorial perception, it was possible to concluded that the product with carotene is dominant on others for its natural appearance, better texture and flavor. The coloring obtained from carrot can be used for foods whenever suitable conditions of storage are guaranteed.

Key words: carrot, β-carotene, colouring

[email protected] [email protected]

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INTRODUCCIÓN

El uso de colorantes en alimentos se remonta a tiempos inmemorables. Las

razones de su continuado uso a largo de la historia obedece, en buena medida, al

potencial de tinción observado en productos naturales que se han venido

añadiendo a los alimentos con el fin de hacer mas apetecible su apariencia sin

causar efectos adversos para la salud. Es por ello, que la obtención de colorantes

de origen natural esta siendo cada vez más usada en el sector alimenticio, por lo

que el desarrollo del proceso de extracción de los mismos es de gran interés para

la sociedad.

Según su origen, los colorantes naturales son pigmentos coloreados obtenidos

de materias primas principalmente de origen animal y vegetal; aunque también los

hay de tipo mineral. Se pueden clasificar en: flavonoides, carotenoides,

melanoidinas, porfirinas, betalinas, quinoides y otros varios (curcumina, carbón

vegetal, índigo).

En el campo de la alimentación el uso de colorantes naturales ha sido

recurrente y solo se ha visto parcialmente desplazado tras la aparición de

colorantes artificiales en el mercado. Unos colorantes que, persiguen los mismos

objetivos que los naturales, de un potencial de tinción adecuado que para muchos

tienen un riesgo mínimo o como para la mayoría de los casos inexistentes. Sin

embargo, hacer una distinción neta entre los colorantes naturales y artificiales es

difícil, porque al final lo natural debe ser tratado químicamente para que sea

estable, identificable y uniforme en el tono. La idea de natural se aplica a la

consideración general de ser inocuo para la salud y permitido sin restricciones.

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Los carotenoides como fuentes de colorantes naturales son un amplio grupo

de pigmentos vegetales, del que forman parte más de 450 sustancias diferentes,

descubriéndose otras nuevas con cierta frecuencia. Se ha calculado que la

naturaleza fabrica cada año alrededor de 100 millones de toneladas, distribuidas

especialmente en las algas y en las partes verdes de los vegetales superiores.

Alrededor del 10% de los diferentes carotenoides conocidos tienen mayor o

menor actividad como vitamina A.

En la naturaleza constituyen un amplio grupo de pigmentos responsables junto

con los antocianos de la variada gama de colores en el follaje de otoño. Por lo

general, son pigmento de color amarillo y naranja que se encuentran en los

cítricos, zanahorias, tomates rojos, pimientos, mantequilla, aceite de palma,

azafrán, yema de huevo, trucha, salmón y algas. Por razones comerciales las

principales fuentes de obtención son los residuos de pulpa y melaza procedente

de las fábricas de cítrico.

Entre los carotenoides mas utilizados en la industria alimentaría están las

bixina y norbixina que se obtienen de extractos de la semilla de la planta conocida

como bija, Roccou o innato (Bixa orallana L). El pigmento de aquí obtenido es de

color amarillo y ha sido empleado principalmente en panaderías y productos

lácteos.

Otras fuentes de carotenoides son:

• El azafrán (Crocus sativus) usado en forma de flores secas como especia.

• Aceite de palma (Elaeis guineensis).

• El tomate (Licopersicun esculentum) aunque su uso es limitado por su

fuerte olor.

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• El pimiento rojo y el pimentón, de los cuales se extrae la capsantina

colorante cuyo principal productor a nivel mundial es España.

• El aceite de pimiento (Capsicun annuum) utilizado como saborizante.

• La gardenia (Gardenia jasminoides) cuyo colorante se emplea en la

industria de los caramelos, las pastas alimenticias y los huevos de

pescado.

• Las algas de tipo Dunadiela.

En la realización de este trabajo, la zanahoria, es seleccionada como material

de estudio debido al intenso color naranja que presenta, lo cual hace presumir

que contiene carotenoides vitamínicos, tales como el β-caroteno. En este sentido,

el trabajo de investigación se centra en la obtención de un colorante natural para

alimentos a partir de la zanahoria.

La zanahoria es utilizada como referencia para la técnica de extracción, por ser

un alimento rico en carotenoides.

El método de extracción del β-caroteno se obtuvo del trabajo de investigación

titulado “Extracción y purificación de pigmentos carotenoides” el cual fue de gran

relevancia para este estudio, debido a que se adaptó a la misma gracias a la

simplicidad de su ejecución y a la confiabilidad de los resultados arrojados.

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CAPITULO I EL PROBLEMA

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CAPÍTULO I

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

Los colorantes son sustancias capaces de teñir las fibras vegetales y animales.

Pueden ser de origen natural o artificial, utilizadas para aumentar el color de los

alimentos, ya sea porque el alimento ha perdido color en su tratamiento industrial

o bien para hacerlo más agradable a la vista y más apetecible al consumidor. Se

han usado desde los tiempos más remotos, empleándose para ello diversas

materias procedentes de vegetales (cúrcuma, índigo natural, etc.) y de animales

(cochinilla, moluscos, salmón, etc.) así como distintos minerales.

La distinción entre natural y artificial, términos muy utilizados en las polémicas

sobre la salubridad de los alimentos, es de difícil aplicación cuando se quiere

hablar con propiedad de los colorantes alimentarios. En sentido estricto, solo sería

natural el color que un alimento tiene por sí mismo. Esto puede generalizarse a los

colorantes presentes de forma espontánea en otros alimentos y extraíbles de

ellos, pero puede hacer confusa la situación de aquellas sustancias totalmente

idénticas pero obtenidas por síntesis química. También la de colorantes obtenidos

de materiales biológicos no alimentarios, insectos, por ejemplo, y la de aquellos

que pueden bien añadirse o bien formarse espontáneamente al calentar un

alimento, como es el caso del caramelo. Los colorantes naturales son

considerados en general como inocuos y consecuentemente las limitaciones

específicas en su utilización son menores que las que afectan a los colorantes

artificiales.

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CAPITULO I EL PROBLEMA

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La Zanahoria, científicamente llamada Daucus carota es de la familia de las

Umbelíferas, es una fuente natural de colorante. Es una raíz vegetal, típicamente

anaranjada. La parte comestible de una zanahoria es naranja. Este vegetal es muy

rico en caroteno, eficaz antioxidante con propiedades anticancerígenas. Las

zanahorias poseen caroteno beta un compuesto que el hígado transforma en

vitamina A. Una molécula de β-caroteno se convierte en el cuerpo humano en dos

moléculas de vitamina A, clave como antioxidante que ayuda a aumentar la

resistencia del organismo a las enfermedades.

Investigaciones recientes desarrolladas en el National Cancer Institute (NCI) en

Washington, Estados Unidos, señalan que el β-caroteno natural puede proteger a

seres humanos y animales de varios tipos de cáncer. De hecho, los carotenoides

naturales pueden ser los anticancerígenos más importantes presentes en los

alimentos. De ahí la importancia de utilizarlo como colorante en algunos de los

productos que no lo contienen pero que son de alto consumo, como en el caso de

la leche.

Hoy en día se ha disminuido la extracción de β-caroteno natural debido a que

tiene menor poder de coloración por lo que se requiere mayor dosificación, en

consecuencia se ha desarrollado un β-caroteno sintético, el cual se extrae del

aceite de palma, algas y hongos.

El β-caroteno sintético tiene casi las mismas características que el natural, a

diferencia que este aumenta el riesgo de cáncer de pulmón en los fumadores.

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CAPITULO I EL PROBLEMA

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La diferencia está en que este β-caroteno artificial, al ser del tipo TRANS, lo

hace ser de baja solubilidad en aceites y que, por lo tanto, implica que en el

cuerpo también tendría la misma dificultad para asimilar el compuesto. De ahí que

lo ideal siga siendo el consumo del β-caroteno natural, del tipo CIS altamente

soluble y no cristalizable, lo que favorece su disponibilidad para el funcionamiento

del metabolismo. Los consumidores toman precaución al usar colorantes

artificiales debido a la supuesta reacción de hiperactividad en los niños, además

de ser tóxicos.

Desde el punto de vista de salud los colorantes artificiales a lo largo del tiempo

seguirán afectando a los consumidores, por ello lo más recomendable es seguir

aplicando los colorantes naturales a los alimentos ya que estos son menos

perjudiciales, por esta razón se plantea la obtención de un colorante natural para

alimentos a partir de la zanahoria (Β-caroteno).

1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

¿Cómo obtener un colorante natural para alimentos a partir de la zanahoria?

1.3 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN.

1.3.1 Objetivo general

Obtener un colorante natural para alimentos a partir de la zanahoria.

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CAPITULO I EL PROBLEMA

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1.3.2 Objetivos específicos

1. Determinar las características físico-químicas la materia prima (zanahoria).

2. Extraer el β-caroteno de la zanahoria.

3. Cuantificar el β-caroteno extraído de la zanahoria.

4. Aplicar el colorante obtenido en un alimento.

1.4 DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

Delimitación Espacial

El presente trabajo de investigación se llevó a cabo en el Laboratorio de

Nutrición Animal de la Facultad de Agronomía de la Universidad del Zulia.

Delimitación Temporal

Esta investigación se realizó durante el periodo comprendido entre enero de

2008 y Julio de 2008.

1.5 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN.

Este trabajo de investigación proporciona un conocimiento amplio sobre las

propiedades y ventajas de la zanahoria como materia prima para la obtención de

un colorante natural para alimentos. La zanahoria contiene un 20% de

desperdicios, proteínas en un 1,5%, un 0,2% de grasa, 7,3% de azúcares y

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CAPITULO I EL PROBLEMA

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abundantes vitaminas, predomina la del tipo A la cual es necesaria para el

crecimiento, esmalte dental, salud de la piel y córnea de los ojos. Posee también

hierro, potasio y calcio en niveles muy considerables y algo menos de fósforo.

Como planta que es, presenta unas ventajas evidentes para el organismo. Pero

además su alta composición de β-carotenos la convierte en una fuente eficaz para

la obtención del colorante. El β-caroteno es el carotenoide más abundante en la

naturaleza y el más importante para la dieta humana, como colorante natural al ser

ingerido 100% natural es transformado en Vitamina A en la mucosa del intestino

delgado, y ésta es almacenada principalmente en el hígado en forma de ésteres

de retinol. Es fundamental en la diferenciación y mantenimiento normal de las

células epiteliales de la capa externa de la piel y las membranas mucosas de la

boca y otras cavidades (tracto intestinal, respiratorio y genitourinario). Las

membranas mucosas actúan de barreras contra las invasiones de bacterias, virus

y carcinógenos. Sería interesante llegar a descubrir qué cantidades de Vitamina A

son necesarias para que las células normales no muten y se conviertan en

cancerosas ante ciertos agentes químicos. Es esencial para la síntesis de las

proteínas y del ARN y por lo tanto es fundamental en el crecimiento. Es necesaria

para la corteza adrenal y síntesis de la hormona esteroide, gluconeogénesis,

síntesis de mucopolisacáridos, desarrollo de los huesos y mantenimiento de la

mielina y de las membranas. Como antioxidante juega un papel muy importante

asociada con las vitaminas E y C. Puede reducir las probabilidades de ataques

cardíacos, funciona como un antioxidante liposoluble y aumenta la eficiencia del

sistema inmunológico así como también puede reducir la probabilidad de

incidencia de algunos tipos de cáncer. Por estas razones el colorante natural

obtenido de la zanahoria es productivo para la salud de quienes lo consuman.

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CAPITULO I EL PROBLEMA

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Esta investigación se considera de gran valor teórico debido a su investigación

bibliográfica desarrollada sobre términos importantes acerca de los colorantes

naturales para alimentos y de las ventajas de estos sobre los artificiales.

Este proyecto surge con la finalidad de buscar las herramientas que permitan

desarrollar un método para la obtención de un colorante natural para alimentos a

partir de la zanahoria.

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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CAPÍTULO II

2.1 DESCRIPCION DE LA INSTITUCIÓN

Objetivos

• Constituirse en una Institución generadora de respuestas adecuadas, basadas

en el desarrollo del conocimiento.

• Conducir un proceso de formación de un profesional hábil y útil para ubicarse

en un mundo competitivo, globalizado, integrado, regionalizado y en proceso

acelerado de transformación, con base en resultados de una educación con

calidad científica y pertinencia social.

• Consolidarse como una universidad promotora en la concepción y adaptación

de nuevos conocimientos e innovaciones tecnológicas, conforme a las grandes

transformaciones del mundo contemporáneo.

• Incrementar y consolidar las alianzas estratégicas nacionales e internacionales

con el sector público y privado, en un proceso de cooperación para satisfacer

necesidades mutuas.

• Transformar la gerencia universitaria basada en un modelo cultural centrado en

las personas y en los procesos, tendente hacia la modernización de la

institución.

Misión

La Universidad del Zulia conjuntamente con la Facultad de Agronomía tiene

como misión ser una institución científica – educativa fundamentada en los más

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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sólidos principios éticos de justicia, libertad y autonomía, cuyo propósito es la

creación, transmisión y aplicación del conocimiento como valor científico,

investigativo y social.

Visión:

La Universidad del Zulia, Facultad de Agronomía e Instituto de

Investigaciones Agronómicas (I.I.A.), se conducirán como instituciones de

excelencia académica con compromiso científico, investigativo, y social. Líder en

la generación de resultados analíticos de conocimientos científicos con un alto

nivel de responsabilidad y calidad, respondiendo de la mejor forma a cualquier

desviación de los intereses tanto dentro como fuera de la institución.

Estructura Organizativa y función del Área.

En el laboratorio de Nutrición Animal están regidos por una metodología que

aplica el uso de dos tipos de análisis, dentro del análisis bromatológico podemos

encontrar dos tipos de análisis, el análisis Proximal o de Weende y el análisis Van

Soest.

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Organigrama de la empresa

Universidad del Zulia Facultad de Agronomía

2.2 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN

En la revisión bibliografiíta y documental realizada, se encontraron diversos

estudios que hacen referencias a la obtención de colorantes en los vegetales, los

cuales sirven de base para los objetivos de la presente investigación. Entre estos

estudios e investigaciones están:

Asamblea de Facultad

Decanato Consejo de Facultad

Biblioteca

Administración

Oficina de planificación

Escuela de Ingeniería

Agronómica

Instituto de Investigaciones Agronómicas

División deExtensión Agrícola

División de Estudios para

Graduados

Alto nivel de Dirección

Unidades de Apoyo

adscritas al Decanato

Unidades Organizativas

Básicas

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Wall Joaquín Gabriel (2003), realizó el trabajo técnico titulado “Obtención

de colorantes y su aplicación en el arte” en la Universidad Nacional de Quilmas

(UNQ) Argentina. Los objetivos de la investigación fueron: 1) Extraer colorante

verde de pigmentos de remolacha. 2) Extraer colorante verde a partir de

pigmentos de espinaca. 3) Extraer colorante violeta a partir de pigmentos de

repollo. 4) Extraer colorante rojo a partir de pigmentos de pélalos de rosa. 5)

Obtener colorante azul a partil del colorante bordó. 6) Aplicación de los colorantes

obtenidos en resinas acrílicas. La técnica de investigación que se utilizó fue la

experimentación. Utilizaron los colorantes obtenidos con el objetivo de teñir una

resina polimérica. Se utilizó resina polimérica que luego de ser teñida se le agregó

un catalizador que permitió su solidificación. Como resultado final se observo que

la abstracción de la imagen es aun mayor debido a que los píxeles originales han

pasado de ser cuadrados a redondo. Este trabajo técnico aportó a la investigación

soporte teórico de los métodos de extracción del colorante y sus posibles usos.

Meléndez Antonio, Vicario Isabel y Heredia Francisco (2004), realizaron

el trabajo técnico titulado “Estabilidad de los pigmentos carotenoides en los

alimentos” en el Área de Nutrición y Bromatología de la Facultad de Farmacia en

la Universidad de Sevilla- Sevilla, España. Meléndez, Vicario y Heredia utilizaron

como referencia bibliografiíta para su trabajo técnico investigaciones realizadas

por los autores Rodríguez Amaya (1999), Butz P. (2003), Beatus Y. (1985),

Dziezak JD (1988), Burton GW (1989). Se llevó a cabo esta investigación para

conocer los diferentes factores que influyen en la degradación de los carotenoides

ya que la inestabilidad de los mismos se debe al hecho de que son compuestos

altamente insaturados, degradándose fundamentalmente debido a procesos

oxidativos. El presente trabajo técnico fue de gran valor para la investigación

como soporte teórico ya que dio a conocer los principales factores que afectan la

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estabilidad de los carotenoides los cuales se deben tomar en cuenta al momento

de realizar la extracción.

Baracaldo Cesar, Rozo Camilo y Castro de Navarro Lucia (2002), realizaron el trabajo técnico “Estudio comparativo de la utilización biológica de ß-

caroteno sintético y de fuentes naturales en ratas” en el Instituto Nacional de

Salud, Subdirección de Nutrición y Universidad De La Salle, Facultad de Ingeniería

de Alimentos. Bogotá, Colombia. Utilizaron como referencia las investigaciones

realizadas por Castro L (1998), Greenberg ER (1996), Erdman JW (1993), Parker

RS (1997). El propósito de este estudio fue evaluar el cambio en la concentración

de retinol y ß-caroteno (BC) en hígado y suero de ratas, después de la

suplementación con ß-caroteno sintético y vegetal comúnmente consumidos ricos

en carotenoides. De esta investigación se concluyó que la suplementación de

animales con ß-caroteno sintético aumenta la reserva hepática del compuesto, en

niveles superiores a los encontrados en animales suplementados con aceite

vegetal, zanahoria y espinaca, siendo esta diferencia estadísticamente

significativa. Este trabajo contribuyó a esta investigación ya que permitió comparar

el efecto del ß-caroteno sintético y de fuentes naturales sobre el hígado y suero de

las ratas y de esta forma concluir las ventajas que presenta el ß-caroteno natural

para el consumo alimenticio sobre el ß-caroteno sintético.

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2.3 BASES TEORICAS 2.3.1 ZANAHORIA

La zanahoria es una raíz vegetal, típicamente anaranjada. Pertenece a la

familia de las Umbelíferas, también denominadas Apiáceas. Es la hortaliza más

importante y de mayor consumo de las pertenecientes a dicha familia. Se

reconocen por su abundante contenido en sustancias aromáticas y, por lo general,

son las semillas las que contienen los aceites esenciales responsables de su

aroma y sabor.

Es una verdura que tiene bastantes ventajas en la alimentación de todas las

personas, sin importar su edad. Además de ser un rico alimento, es uno de los

recursos terapéuticos más valiosos para tratar los padecimientos. Es la más

mineralizante y vitaminizante de todas las raíces, es recomendada para cualquier

clase de enfermos, sin ninguna contraindicación.

Al comerse cruda además de tener un excelente sabor, ayuda a fortalecer los

dientes y encías. Es muy saludable también comerla cocida, aunque no tanto en

este estado para fines medicinales. Debido a las sustancias aromáticas que posee

la zanahoria, es muy buena para estimular el apetito y muy usada para la gente

que padece anemia o depresión.

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Es rica en fósforo, por lo que es un excelente vigorizante, útil para las mentes

cansadas y como restauradora de los nervios. Tiene además propiedades

naturales para mejorar la vista, es antioxidante y un eficaz protector de la piel,

ayuda a la secreción de leche materna.

La zanahoria es una verdura por excelencia que tiene múltiples ventajas en la

alimentación de todas las personas, de todas las edades. (Espinosa, 2008.

http://www.solonosotras.com/archivo/04/sal-alim-040900.htm).

Se clasifican en función de su forma y tamaño. Las de raíz corta son

variedades de cultivo temprano que pueden presentar forma redondeada, o

alargada y cilíndrica. Las zanahorias de raíz larga son variedades de forma

alargada y acabadas en punta. Pero las más comunes son las de raíz intermedia,

que suelen ser ejemplares con forma cilíndrica y gruesa, de piel lisa y color

naranja oscuro.

La zanahoria es un alimento excelente desde el punto de vista nutricional

gracias a su contenido en vitaminas y minerales. Su color naranja se debe a la

presencia de carotenos, entre ellos el β-caroteno o pro-vitamina A, pigmento

natural que el organismo transforma en vitamina A conforme la necesita.

Asimismo, es fuente de vitamina E y de vitaminas del grupo B como los folatos y la

vitamina B3 o niacina. En cuanto a los minerales, destaca el aporte de potasio, y

cantidades discretas de fósforo, magnesio, yodo y calcio.

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Características Físicas

• Forma

La forma típica de la zanahoria se produce a una temperatura de 18ºC; a 13ºC

la raíz es más larga y delgada; a 24ºC es más corta y gruesa. Tanto temperaturas

altas como bajas pueden afectar la curvatura normal de las variedades alargadas

y redondeadas, produciendo raíces en forma de trompo. Las temperaturas altas y

suministro irregular de agua, producen hendiduras horizontales en la raíz.

• Tamaño y peso

Depende de la capacidad de las hojas para elaborar alimentos en cantidades

superiores a la necesaria para el crecimiento normal de la planta.

Las condiciones de crecimiento y nutrición desfavorables, reducen también el

desarrollo de las hojas y como consecuencia el tamaño de las raíces; sin

embargo, la aplicación de nutrientes como P, K, Mg y Cu aumenta la producción

de raíces, sin modificar el tamaño del follaje.

• Color

El color normal de la zanahoria, es rojo anaranjado, uniforme y profundo.

Durante su desarrollo, la raíz cambia de blanco-amarillo, cuando está muy tierna,

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a amarillo oscuro, anaranjado o amarillo rojizo cuando se desarrolla debido a

acumulaciones diferenciales de caroteno, las cuales alteran la intensidad de color.

En un corte transversal de la raíz ya formada, se observa que está dividida en

dos secciones: un corazón interno y los tejidos exteriores. El corazón está

compuesto por una capa de xilema secundario y por la medula. Los tejidos de

afuera hacia adentro son: una capa delgada de epidermis, una banda

relativamente ancha de floema secundario, principal zona de almacenamiento de

azucares y caroteno, y el cambium. El caroteno se acumula primero en las células

más viejas del floema y luego en las más viejas del xilema.

Como la raíz de la zanahoria crece a partir del cambium, las células mas viejas

de floema y el xilema, son las que quedan adyacentes a la epidermis y el centro

del corazón, respectivamente. A medida que la raíz crece, el caroteno se acumula

a las células cercanas al cambium, estableciendo gradientes de color de la

epidermis hacia adentro y del corazón hacia afuera, dejando un pequeño anillo

ligeramente coloreado en el cambium. (Ver anexo 3).

• Sabor

Cuando son tiernas y frescas tienen un sabor delicado con un gusto

ligeramente dulce. (Jaramillo y col., 1980)

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Características químicas (estándar)

COMPOSICION DE LAS ZANAHORIAS POR CADA 100g

CRUDAS HERVIDAS CON SAL

Agua (gr.) 87.7 87.3 Energía (Kcal.) 43 45

Grasas (gr.) 0.19 0.18 Hidratos de carbono

(gr.) 10.14 10.48

Fibra (gr.) 3 3.3 Potasio (mg) 323 227 Fósforo (mg) 44 30 Sodio (mg) 35 66 Calcio (mg) 27 31

Magnesio (mg) 15 13 Vitamina C (mg) 9.3 2.3 Vitamina A (IU) 28000 24554

Vitamina B 6 (mg) 0.14 0.24 Niacina (mg) 0.92 0.50

Acido Fólico (mg) 14 14

Tabla 1. “COMPOSICIÓN DE LAS ZANAHORIAS POR CADA 100g” (Méndez Lobo, 1975)

2.3.2 CAROTENOIDES

Los carotenoides son pigmentos orgánicos que se encuentran de forma natural

en plantas y otros organismos fotosintéticos como algas, algunas clases de

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hongos y bacterias. Se conoce la existencia de más de 700 compuestos

pertenecientes a este grupo.

Incluyen los pigmentos amarrillo, naranja y rojo-naranja solubles en grasas. Se

encuentran en los cloroplastos de las hojas verdes, donde están enmascarados

por la alta concentración de clorofila y en las verduras amarillas como los camotes,

calabazas y las zanahorias. El pigmento rojo en los tomates es un carotenoide, el

licopeno. Los pigmentos carotenoides son de dos tipos, carotenos y xantofilas. Los

Carotenos que incluyen α y β-caroteno y licopeno, son hidrocarburos con 40

átomos de carbono en la molécula. Las xantofilas contienen, además del carbono

y el hidrogeno, uno o más átomos de oxigeno. (Charley, 1991).

Los pigmentos que pertenecen a este grupo son solubles en grasas y fluctúan

en color, desde el amarillo pasando por el anaranjado hasta el rojo. Muchas veces

se hallan junto con las clorofilas en los cloroplastos, pero también están presentes

en otros cloroplastos. Carotenoides importantes se encuentran en los carotenos,

anaranjados de las zanahorias, del maíz, del Albaricoque, de los duraznos y

melocotones, de las frutas cítricas y de las calabazas; en las xantofilas, amarillo-

anaranjados del maíz de los duraznos y melocotones y de las calabazas; y en las

crocetinas de color amarillo-anaranjado de la especia azafrán. Estos y otros

carotenoides raramente se encuentran aislados unos de otros en el interior de las

células de las plantas.

De mayor importancia para algunos carotenoides es su relación con la vitamina

A. Una molécula de β-caroteno de color naranja se convierte en dos moléculas de

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vitamina A incolora, en el cuerpo de un animal. También otros carotenoides como

el α-caroteno, δ-caroteno y criptoxantina son también proveedores de vitamina A,

pero debido a pequeñas diferencias en la estructura química, una molécula de

cada una de éstas produce solamente una molécula de vitamina A.

Durante el tratamiento de los alimentos, los carotenoides son bastante

resistentes al calor, a los cambio del pH y son permeables al agua por ser grasas

solubles. Sin embargo, son muy sensibles a la oxidación que produce la pérdida

de color y destrucción de la actividad de la vitamina A. (Potter, 1973).

Los carotenoides se clasifican en dos grupos: carotenos y xantofilas. Los

carotenos solo contienen carbono e hidrógeno (por ejemplo el ß-caroteno, el

licopeno, etc.), mientras que las xantofilas contienen además oxígeno (por ejemplo

la luteína).

A los carotenoides generalmente se les denomina con nombres comunes que

incluyen las variaciones estructurales de los anillos laterales, en especial la

posición del enlace doble. El β-caroteno, hoy es denominado b, β-caroteno, para

indicar que los dos anillos de los extremos tienen el enlace doble en la misma

posición relativa. El α-caroteno, ahora se denomina b, caroteno. En general para

los carotenos se usa el sufijo caroteno, y para las xantofilas el sufijo ina. (Ver

anexo 2)

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• Distribución de carotenoides en diversos alimentos

Alimento Carotenoides mayoritarios

Zanahoria α – y β –caroteno

Naranja Violaxantina, β–criptoxantina, luteína, zeaxantina

Mango Violaxantina, β –caroteno Tomate Licopeno

Pimiento rojo Capsantina, capsorrubina Melocotón β –criptoxantina, luteína

Papaya β –criptoxantina, β –caroteno

Guayaba Licopeno, β –caroteno Ciruela β –criptoxantina

Tabla 2. “DISTRIBUCIÓN DE CAROTENOIDES EN DIVERSOS ALIMENTOS” (Antonio J. Meléndez-Martínez, Isabel M. Vicario, Francisco J. Heredia, 2004)

Los carotenoides se encuentran ampliamente distribuidos en el reino vegetal,

en bacterias, y muy pocos se han reportado en animales (por ejemplo los colores

rojizos de las plumas del flamingo son debidos a la cantaxantina, un carotenoide),

y particularmente invertebrados marinos como las esponjas, estrellas de mar,

pepinos de mar, erizos de mar, y otros. En los animales superiores el ß-caroteno

es un requerimiento dietario esencial pues es precursor de la vitamina A.

Se conocen más de 600 carotenoides, y se les encuentra en forma libre, como

ésteres de ácidos grasos o como glicósidos. Los carotenoides se encuentran

principalmente en partes aéreas de las plantas, especialmente en hojas, tallos y

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flores, en frutos (por ejemplo tomate, pimentón, etc.), y en menor proporción en

raíces (por ejemplo la zanahoria).

El caroteno más comúnmente encontrado es el β-caroteno, y normalmente

constituye entre el 25-30 % del contenido total de carotenoides en las plantas. La

luteína es la xantofila más abundante (40-45 %), pero siempre se encuentra en

menor proporción que el β-caroteno.

• Estabilidad de los pigmentos Carotenoides

Efecto de la oxidación

La degradación de los carotenoides se debe fundamentalmente a reacciones

de oxidación, ya sean no enzimáticas o debidas a enzimas como las

lipoxigenasas, y se presenta generalmente durante el secado de frutas y

vegetales. La interacción de los carotenoides con algunos constituyentes de los

alimentos ejerce un efecto protector contra dichas reacciones, de tal forma que se

oxidan más rápidamente cuando se extraen del fruto o se purifican. Es decir, la

intensidad de la oxidación de los carotenoides depende de si el pigmento se

encuentra in Vitro y de las condiciones ambientales. Por ejemplo el licopeno,

pigmento responsable de la coloración de los tomates, es muy estable en ese

fruto, pero extraído y purificado es muy lábil. Al igual que con los lípidos, la

oxidación de los carotenoides se acelera por la temperatura, la presencia de

metales, luz y enzimas y se reduce por la adición de antioxidantes. Los alimentos

que contienen antioxidantes, como tocoferoles o vitamina C, conservan mejor los

carotenoides y por tanto, su color.

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Los carotenoides pueden actuar como pro- o antioxidantes dependiendo del

potencial redox de la molécula y del entorno, entre otros factores. La propia

inestabilidad de los carotenoides en procesos oxidativos se corresponde con una

alta protección para otros compuestos frente a agentes oxidantes. Los

carotenoides que contienen 9 o más dobles enlaces conjugados pueden inactivar

ciertas formas reactivas de oxígeno, como el oxígeno singlete. En este sentido, el

β-caroteno posee como característica importante, que lo diferencia del resto de

antioxidantes solubles en grasas (como la vitamina E), la de ser más efectivo a

bajas presiones de oxígeno.

Efecto de la temperatura

La influencia de la temperatura en la estabilidad de los pigmentos es clara;

tanto para reacciones anhidras como hidratadas, siempre actúa como acelerador

de la reacción de degradación. Por lo general, los carotenos con mayor actividad

biológica son aquellos que tienen todos sus dobles enlaces en forma del isómero

trans, que se transforman parcialmente en la forma cis durante tratamientos

térmicos en ausencia de oxígeno; esta reacción de isomerización se puede

efectuar durante el proceso de esterilización de productos enlatados, con lo que se

pierde parte del poder vitamínico de los carotenos.

Estudios realizados determinaron el efecto de diferentes temperaturas y

tiempos de esterilización en el contenido total de carotenoides de zanahorias,

comprobando que no difería mucho en función de los distintos métodos de

esterilización ensayados.

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El efecto de diferentes formas de cocinar zanahorias en los niveles de α- y β-

caroteno ha sido evaluado, comprobándose que a menor tiempo y temperatura de

cocinado y contacto con agua, mayor es la retención de carotenoides. También se

hallaron estudios sobre los cambios en el contenido de carotenoides en

zanahorias escaldadas y posteriormente fritas en diferentes aceites (canola, palma

y soja parcialmente hidrogenada) y a diferentes temperaturas (165, 175 y 185°C),

comprobando que, los niveles de carotenoides diferían significativamente en

función de la temperatura pero no en función del aceite empleado para una misma

temperatura.

Efecto de la luz

La acción intensa de la luz sobre los carotenos induce su ruptura con la

formación de compuestos incoloros de bajo peso molecular. Estas reacciones

tienen mucha importancia en la industria alimentaría ya que los carotenos pierden,

además de su función biológica de provitamina A, su color característico. Existen

investigaciones en las que se estudia la relación existente entre la pérdida de

pigmentos, la exposición a la luz y la presencia de ácidos grasos, encontrándose

que la insaturación de los ácidos grasos protege en estas condiciones a los

pigmentos.

Efecto del pH

Aunque los carotenoides extraídos o no son relativamente resistente a valores

de pH extremos, los ácidos y álcalis pueden provocar isomerizaciones cis/trans de

ciertos dobles enlaces, reagrupamientos y desesterificaciones, lo cual debe ser

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tenido en cuenta a la hora de manipularlos en laboratorio con fines analíticos. Así,

por ejemplo, algunas xantofilas como fucoxantina y astaxantina, son

excepcionalmente lábiles al medio alcalino, de ahí que a la hora de analizar

fuentes naturales de estos carotenoides se recomiende no saponificar el extracto

de pigmentos.

No obstante, volviendo a la estabilidad de los carotenoides en los alimentos,

hay que tener en cuenta que los epoxicarotenoides son muy inestables en medio

ácido, lo cual tiene una gran importancia debido a la acidez inherente de algunos

alimentos en particular. Este hecho es conocido tanto en la elaboración de zumos

como en vegetales fermentados, donde las condiciones ácidas del proceso

promueven algunas conversiones espontáneas de los grupos 5,6 y 5’,6’-epóxidos

a 5,8 y 5’,8’-furanoides (Figura 3). En un reciente estudio se ha sugerido que el

importante cambio en el perfil de carotenoides del mango como consecuencia del

procesado, puede ser debido a estas reacciones. (Antonio J. Meléndez-Martínez,

Isabel M. Vicario, Francisco J. Heredia, 2004). Archivo latinoamericano de

nutrición.

Figura 1. Conversión de carotenoides 5,6-epóxidos en 5,8-furanoides (Meléndez Antonio, Vicario Isabel y Heredia Francisco (2004))

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2.3.3 Β-CAROTENO

El β-caroteno es un pigmento anaranjado que se encuentra en la zanahoria y

otras frutas y vegetales. Está relacionado al grupo de compuestos llamados

carotenos que tienen propiedades antioxidantes que podrían reducir la incidencia

de la enfermedad cardiaca y ciertos tipos de cáncer. También es una fuente mayor

de la vitamina A, la cual es necesaria para la visión normal, el crecimiento de

huesos, y el desarrollo de dientes. (Spillman, (2002)

http://arsserv0.tamu.edu/is/espanol/pr/2002/021205.es.htm).

Se trata de pigmentos vegetales de color amarillo o naranja que, una vez

ingeridos, se transforman en el hígado y en el intestino delgado en vitamina A. Son

componentes antioxidantes que favorecen la no aparición del cáncer,

especialmente el de pulmón, boca y estómago. Además de su función preventiva,

se ha comprobado cómo estos principios pueden, además, inhibir el crecimiento

de células cancerosas, entre ellas la de próstata. Estudios comparativos han

puesto de manifiesto que el índice de cánceres en personas que realizan una

alimentación vegetariana, rica en β-carotenos, es mucho menor que en los no-

vegetarianos. Sin embargo se ha visto como el uso de suplementos de este

elemento puede aumentar los cánceres de pulmón entre los fumadores, un

proceso cuyas motivos no se han podido demostrar científicamente, aunque se

sospecha que la falta de oxígeno en los pulmones de los fumadores pueda ser la

razón que el β-caroteno se comporte más como un oxidante que un antioxidante.

Este pensamiento parece ser el más razonable cuando se comprueba que los

mismos resultados se obtienen con las personas que han inhalado partículas de

amianto que han conllevado una reducción considerable de la capacidad

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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pulmonar. Sin embargo la ingestión de este principio a través de la alimentación

ha resultado ser positiva en ambos pacientes.

También se ha demostrado que previene la aparición de enfermedades del

corazón. Parece ser que sus propiedades antioxidantes contribuyen a que se

formen menos depósitos en las arterias, por o que favorecen la circulación e

impiden la formación de trombos. Igualmente se ha comprobado como este

componente ayuda al sistema inmune al aumentar el número de linfocitos, tal

como se ha visto en los estudios realizados con enfermos de Sida, o al aumentar

su respuesta frente a los antígenos o cuerpos extraños que podrían perjudicar al

organismo.

Además, se transforma en vitamina A. Cuando se descubrió esta vitamina, se

pensó que solamente se podía obtener de los animales, concretamente del hígado

y del huevo. Mas tarde se descubrió que podía obtenerse a través de los

carotenos y especialmente del β-caroteno, que se encuentra en muchos alimentos

vegetales de color naranja, rojizo o amarillo. (La vitamina A se considera una

vitamina esencial, cuya dosis diaria se estima en unas 4.000 – 5.000 UI. Dosis

más elevadas, sobre unas 25.000 UI, de manera continuada pueden resultar

tóxicas, produciendo hipervitaminosis, que se manifiesta en forma de debilidad

muscular, visión borrosa, perdida del cabello, mal estado de la piel, diarrea...etc.

Por otra parte una falta de este elemento produce ceguera nocturna, fatiga,

dientes o piel en mal estado, mayor facilidad a contraer infecciones. La vitamina A

es necesaria para la formación correcta de los huesos y el buen estado de la piel,

de la vista, para la formación de los glóbulos rojos, y para reparar los accidentes

que sufren los tejidos corporales).

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El β-caroteno es el carotenoide más común. Una molécula de β-caroteno tiene

una cadena central de átomos de carbono que se une a las estructuras de anillos

de 6 miembros en cada extremo de la molécula, según se muestra en la figura 2.

Las moléculas es simetría, o sea, las dos mitades son iguales. En el cuerpo

humano, una molécula de β-caroteno puede dar lugar a las dos moléculas de la

vitamina A incolora. El α-caroteno difiere del β-caroteno en que la posición del

doble enlace en uno de los anillos cambia a los carbonos 4 y 5.

El color rojo naranja del β-caroteno se debe al gran número de dobles enlaces

conjugados (dobles enlaces conjugados con enlaces simples) en la molécula.

Normalmente, la porción central de la molécula se encuentra en la forma toda

trans, como se observa, lo que hace lineal parte de la molécula. Los dobles

enlaces son capaces de resonancia y son causa del color de los pigmentos

carotenoides. (Charley, 1991).

Figura 2. β-Caroteno (http://www.biopsicologia.net/fichas/fig-08-0010.gif)

Entre los vegetales muy ricos en β-carotenos tenemos: la verdolaga (Portulaca

oleracea L.), las espinacas ( Spinacia oleracea L) ; la zanahoria (Daucus carota L),

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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el berro (Nasturtium officinale R. BR) , la borraja (Borago officinalis L.), la albahaca

(Ocimum basilicum L.) , la calabaza (Cucurbita pepo L.), el tomate (Lycopersicon

esculentum MILLER) el coriandro (Coriandrum sativum L.) , los espárragos

(Asparagus officinalis L.), el diente de león (Taraxacum officinale Weber) las

acelgas, etc.

Un exceso de β-caroteno lleva a un estado de hipercarotenodermia, que se

caracteriza por una coloración amarillenta de la piel, especialmente en las palmas

de las manos y en las plantas de los pies, que es inocua y desaparece sin

secuelas cuando se deja de ingerir alimentos ricos en β-carotenos. Este

complemento no debería suministrarse a los fumadores. Por sus interacciones con

otros medicamentos se aconseja consultar primero al médico.

(http://www.botanical-online.com/medicinalesbetacaroteno.htm)

2.3.4 VITAMINA A

Esta vitamina se encuentra como tal solo en materiales animales: carne, leche,

huevos, etc. Las plantas no contienen vitaminas A, pero contienen su precursor, el

β-caroteno. El hombre y los otros animales necesitan o la vitamina A o el β-

caroteno, el cual pueden convertir fácilmente en vitamina A. El β-caroteno se

encuentra en las hortalizas anaranjadas o amarillas y también en las hojas verdes

comestibles.

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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La falta de vitamina A causa la ceguera nocturna, deficiencias en el crecimiento

de los huesos de los niños y enfermedades de las membranas de la nariz, la

garganta y los ojos.

Las principales fuentes alimenticias de la vitamina A o su precursor son el

hígado, los aceites vegetales, los productos lácteos, la zanahoria, la calabaza y

otras hortalizas de hojas verdes comestible.

Se recomienda para los adultos la cantidad de 5.000 UI (Unidades

Internacionales) por día, y ésta sea aumentada durante el embarazo y la lactancia.

Una dieta variada suministra fácilmente esta cantidad.

La UI es la medida estandarizada de la actividad biológica de una vitamina. En

este caso, una UI corresponde a 0.3 de una gama de vitamina A pura y cristalina o

0.6 de una gama de β-caroteno pura, lo cual son equivalentes. Una gama es la

millonésima parte de un gramo. Hoy la vitamina A y el β-caroteno se fabrican

sintéticamente, lo mismo que otras vitaminas. (Norman N. Potter, 1973).

2.3.5 ANÁLISIS BROMATOLÓGICO

Del griego brom-atos: alimento, y logía: estudio. La bromatología es la ciencia

que se ocupa de los alimentos en todos sus aspectos, incluyendo por lo tanto el

estudio: 1) de las materias primas naturales destinadas al consumo directo o a la

producción de alimentos manufacturados; 2) de los procesos tecnológicos

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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necesarios para obtener estos últimos, incluyendo su ulterior acondicionamiento;

3) del análisis de alimentos, componentes naturales y adicionados intencional o

accidentalmente; 4) de las bases de una alimentación racional, a partir del

conocimiento del papel de los alimentos en el organismo y 5) de la promoción de

las normas y legislaciones adecuadas para asegurar la calidad de los alimentos y

reprimir los fraudes. (Hoff, 1978).

Materia seca Total o Parcial (MST, MSP)

La materia seca de los alimentos está constituida por una fracción orgánica y

otra inorgánica. El componente inorgánico está dado por los minerales que posee

el vegetal, principalmente potasio y silicio. Pero también, la mayoría de los

compuestos orgánicos contienen elementos minerales como componentes

estructurales, por ejemplo, las proteínas contienen azufre, y muchos lípidos y

carbohidratos, fósforo. (Tabaré, 2004. http://mejorpasto.com.ar/

UNLZ/2004/TX4.htm).

• Análisis Proximal o de Weende

El método de análisis proximal fue introducido por Weende hace mas de 100

años, y a pesar de las criticas de las que ha sido objeto, especialmente en lo que

se refiere a que en la información que suministra es de significancia nutricional

incierta, es aun el método químico mas utilizado. Sin embargo, por su simplicidad,

es de gran ayuda poder separar y cuantificar varias fracciones de nutrientes en los

alimentos. Dichas fracciones son: humedad, cenizas, proteína cruda, extracto

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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etéreo, fibra cruda (FC), extracto libre de nitrógeno (ELN). (Ferrer, Manual de

laboratorio, 2004).

Este método se usa para determinar el contenido de sustancias nutritivas de un

alimento de origen animal o vegetal. Este método no determina sustancias

químicas definibles, sino que asocia combinaciones orgánicas que responden a

determinadas reacciones analíticas. (Carcelén,

2007.http://www.unmsm.edu.pe/veterinaria/aula_virtual/nutricion_pregrado/unidad

1/Clase2.pdf)

a) Extracto Etéreo (EE) o Grasa Cruda

Es conjunto de sustancias de un alimento que se extraen con éter etílico

(esteres de los ácidos grasos, fosfolípidos, lecitinas, esteroles, ceras, ácidos

grasos libres). La extracción consiste en someter la muestra exenta de agua

(deshidratada) a un proceso de extracción continua utilizando como extractante

éter etílico. (Análisis de Alimentos. Química Analítica Aplicada. Departamento de

Química Analítica y Tecnología de Alimentos. Universidad de Castilla-La mancha.

(www.uclm.es/profesorado/jmlemus/TEMA13.ppt)

b) Proteína cruda (PC)

La proteína cruda es denominada “cruda” ya que no es una medición directa de

la proteína sino estimación de la proteína total basada en el contenido en nitrógeno

del alimento (Nitrógeno x 6.25 = proteína cruda). La proteína cruda incluye la

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proteína verdadera y el nitrógeno no proteico (NPN) tales como el nitrógeno ureico

y el amoniacal. El valor de proteína cruda no suministra información acerca de la

composición en aminoácidos, la digestibilidad intestinal de la proteína o cuan

aprovechable es en el rumen. (Alvaro Garcia, Nancy Thies, Kenneth Kalscheur y

Kent Tjardes, 2005. http://agbiopubs.sdstate.edu/articles/ExEx4027-S.pdf).

c) Cenizas

La determinación de cenizas es referida como el análisis de residuos

inorgánicos que quedan después de la ignición u oxidación completa de la materia

orgánica de un alimento. Es esencial el conocimiento básico de las características

de varios métodos para analizar cenizas así como el equipo para llevarlo a cabo

para garantizar resultados confiables. Existen tres tipos de análisis de cenizas:

cenizas en seco para la mayoría de las muestras de alimentos; cenizas húmedas

(por oxidación) para muestras con alto contenido de grasa (carnes y productos

cárnicos) como método de preparación de la muestra para análisis elemental y

análisis simple de cenizas de plasma en seco a baja temperatura para la

preparación de muestras cuando se llevan a cabo análisis de volátiles

elementales.

Las cenizas se obtienen al someter el alimento a un proceso de incineración,

mediante el cual se destruye la materia orgánica. Están constituidas por óxidos o

sales (carbonatos, fosfatos, sulfatos, ect), de los diferentes elementos.

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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Dependiendo del tipo de alimento, así será el método de incineración más

conveniente. (Análisis de Alimentos. Química Analítica Aplicada. Departamento de

Química Analítica y Tecnología de Alimentos. Universidad de Castilla-La mancha.

www.uclm.es/profesorado/jmle mus/TEMA13.ppt).

d) Fibra cruda (FC)

La fibra cruda es, por definición, el residuo obtenido tras el tratamiento de los

vegetales con ácidos y álcalis. Es decir, es un concepto más químico que

biológico. (http://www.informacionconsumidor.com/Ciencia/ArticuloCiencia/tabid/

71/ItemID/5/Default.aspx).

Está constituida por celulosa, lignina y pentosanas. Es un índice de las

sustancias presentes en los alimentos vegetales. El método para su determinación

consiste en la digestión de la muestra vegetal con H2SO4 y NaOH en condiciones

especificas. (Análisis de Alimentos. Química Analítica Aplicada. Departamento de

Química Analítica y Tecnología de Alimentos. Universidad de Castilla-La mancha.

www.uclm.es/profesorado/jmlemus /TEMA 13.ppt).

e) Extracto no Nitrogenado (ENN)

Con este término se designa el valor obtenido al restar de 100 la suma de los %

obtenidos en los índices anteriores: % SENN: 100 (% agua + % Proteína + %

extracto etéreo + % cenizas + % fibra). (Análisis de Alimentos. Química Analítica

Aplicada. Departamento de Química Analítica y Tecnología de Alimentos.

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Universidad de Castilla-La mancha.

(www.uclm.es/profesorado/jmlemus/TEMA13.ppt).

• Análisis Van Soest

Las limitaciones del método Weende motivaron a otros investigadores a buscar

procedimientos alternativos. Los métodos Van Soest en los años 60 (Van Soest,

1960; Van Soest and Wine, 1967) han sido los mas aceptados, incluso por la

“Association of Official Analytical Chemist” (AOAC), donde el uso de detergentes

en un medio ligeramente alcalino facilitaría la disolución de las proteínas, así como

también la disolución de los ácidos nucleicos y los polisacáridos.

La fibra podría definirse nutricionalmente como la materia orgánica insoluble no

digerible por enzimas animales. Los residuos de plantas no digeridos en las heces

de los herbívoros están constituidos casi enteramente por los componentes de la

pared celular, incluyendo hemicelulosa, celulosa y lignina. Al aplicar el método

Van Soest se obtiene un valor bastante aceptable de dichas fracciones. Las

pectinas son disueltas por la solución detergente y no se incluyen como

componente de la pared celular. (Ferrer, 2004).

a) Fibra en detergente neutro (FDN)

El método Van Soest conocido como determinación de la fibra neutro

detergente (FND) se basa en realizar un reflujo del alimento en una solución

compuesta de un detergente aniónico (Dodecil Sulfato de sodio) a 3%, el cual

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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forma complejos solubles con las proteínas; un agente quelante como el EDTA

para prevenir interferencias de todos los iones divalentes; etoxietanol para ayudar

a la solubilización de los almidones; y un sistema tamponado de borato/fosfato a

pH 7, para prevenir la hidrólisis de las hemicelulosas. (Ferrer, Manual de

laboratorio, 2004).

Es la fibra que queda luego de hervir al forraje en una solución de detergente

neutro. En el tratamiento todo el contenido celular se disuelve y queda lo

correspondiente a la pared celular (celulosa, hemicelulosa y lignina). El contenido

de FDN se expresa en porcentaje del total de materia seca.

b) Fibra en detergente ácido (FDA)

Es el residuo que queda luego de someter a la fibra detergente neutro a una

solución de detergente ácido. En este proceso se extrae la hemicelulosa, de tal

forma que la fibra remanente estará constituida por celulosa y lignina. Al igual que

FDN, los resultados se deben expresar en porcentaje de la materia seca evaluada.

c) Lignina detergente ácido (LDA).

Es el residuo que queda al exponer la fibra en detergente ácido a una solución

de ácido sulfúrico. Al igual que los casos anteriores, el resultado se expresa en

porcentaje de LDA con respecto a la materia seca analizada. (Tabaré,

http://mejorpasto.com.ar/UNLZ/2004/TX4.htm).

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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2.3.6 COLORANTES

Uno de los atributos más agradables de un alimento es su color. Los alimentos

pueden adquirir su color de cualquier fuente. Una fuente principal es la de los

pigmentos vegetales y animales, naturales. La clorofila que da el color verde a las

lechugas, los carotenos que da el color anaranjado a las zanahorias y el maíz, el

licopeno que contribuye al rojo de los tomates y la sandia, las antocianinas que

contribuye al morado de las moras, y la hemoglobina que de el color rojo a la

carne, son unos ejemplos. (Potter, 1973).

El color es la primera sensación que se percibe de un alimento, y la que

determina el primer juicio sobre su calidad. Es también un factor importante dentro

del conjunto de sensaciones que aporta el alimento, y tiende a veces a modificar

subjetivamente otras sensaciones como el sabor y el olor. Es posible, por ejemplo,

confundir a un panel de catadores coloreando productos como los helados con un

color que no corresponda con el del aroma utilizado.

Los alimentos naturales tienen su propio color, por lo que en principio parecería

como ideal su mantenimiento a lo largo del proceso de transformación. Sin

embargo, los consumidores prefieren en determinados alimentos un color

constante, que no varíe entre los diferentes lotes de fabricación de un producto. La

variabilidad natural de las materias primas hace que este color normalizado solo

pueda obtenerse modificándolo de forma artificial.

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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Por otra parte, muchas sustancias colorantes naturales de los alimentos son

muy sensibles a los tratamientos utilizados en el proceso (calor, acidez, luz,

conservantes, etc.), destruyéndose, por lo que deben substituirse por otras más

estables. Otros alimentos, como los caramelos, o como los productos de alta

tecnología aparecidos recientemente en el mercado como imitaciones de

mariscos, no tienen ningún color propio, y, para hacerlos más atractivos deben

colorearse artificialmente.

El coloreado también contribuye a la identificación visual del producto por parte

del consumidor, y en muchos casos un buen proceso de coloreado puede

condicionar el éxito o fracaso comercial de un producto.

(http://www.analizacalidad.com/col.pdf).

Tipos de Colorantes

• Colorantes Naturales

Estas sustancias siempre han existido aunque no se han usado mucho en la

formulación de bebidas refrescantes, hasta hace poco debido a su menor

intensidad y brillo, menor estabilidad a la luz, ácido o conservante y mayor precio.

El deseo del consumidor hacia los ingredientes “mas naturales” ha decidido que

muchos productos hayan sido reformulados para usar colores naturales o

idénticos a los naturales. Entre ellos figuran: Carotenos y sus derivados (amarillo,

anaranjado, rojo), Clorofila (verde) y antocianinas (rojo, púrpura).

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Los colorantes son más sutiles, menos brillantes y menos estables que los

colorantes artificiales. (Ranken, 1993).

Los colorantes naturales son considerados en general como inocuos y

consecuentemente las limitaciones específicas en su utilización son menores que

las que afectan a los colorantes artificiales.

Hacer una distinción neta entre los colorantes naturales y artificiales es difícil,

por que al final lo natural debe ser tratado químicamente para que sea estable,

identificable, uniforme en el tono. La idea de natural se aplica a la consideración

general de ser inocuo para la salud y permitido sin restricciones.

A continuación se muestra una serie de colorantes naturales y sus

propiedades:

• E-100 Curcumina

Es el colorante de la cúrcuma, especia obtenida del rizoma de la planta del

mismo nombre cultivada en la india. En tecnología de alimentos se utiliza, además

del colorante parcialmente purificado, la especia completa y la oleorresina; en

estos casos su efecto es también el de aromatizante. La especia es un

componente fundamental del curry, al que confiere su color amarillo intenso

característico. Se utiliza también como colorante de mostazas, en preparados para

sopas y caldos y en algunos productos cárnicos. Es también un colorante

tradicional de derivados lácteos. Se puede utilizar sin más límite que la buena

práctica de fabricación en muchas aplicaciones, con excepciones como las

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conservas de pescado, en las que el máximo legal es 200 mg/kg, las conservas

vegetales y el yogur, en las que es 100 mg/kg, y en el queso fresco, en el que este

máximo es sólo 27 mg/Kg.

El colorante de la cúrcuma se absorbe relativamente poco en el intestino, y

aquel que es absorbido se elimina rápidamente por vía biliar. Tiene una toxicidad

muy pequeña. La especia completa es capaz de inducir ciertos efectos de tipo

teratogénico (anomalía, deformidad, monstruosidad) en algunos experimentos. La

dosis diaria admisible para la OMS es, provisionalmente, de hasta 0,1 mg/kg de

colorante, y 0,3 mg/kg de oleorresina.

• E-140 Clorofilas, E-141 Complejos cúpricos de clorofilas y clorofilinas

Las clorofilas son los pigmentos responsables del color verde de las hojas de

los vegetales y de los frutos inmaduros. Son piezas claves en la fotosíntesis,

proceso que permite transformar la energía solar en energía química, y finalmente

a partir de ella, producir alimentos para todos los seres vivos y mantener el nivel

de oxígeno en la atmósfera. Por esta razón han sido estudiadas muy

extensamente.

Se ha dicho de ellas que son las substancias químicas más importantes sobre

la superficie de la tierra. Las plantas superiores tienen dos tipos de clorofila muy

semejantes entre ellas, denominadas a y b, siendo la primera la mayoritaria y la

que se degrada más fácilmente. Son químicamente muy complicadas, y solo en

1940 se pudo averiguar su estructura completa. Incluyen un átomo de magnesio

dentro de su molécula.

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El interés por la clorofila en tecnología alimentaría no estriba tanto en su uso

como aditivo, sino en evitar que se degrade durante el procesado y

almacenamiento, la que está presente en forma natural en los alimentos de origen

vegetal. El calentamiento hace que las clorofilas pierdan el magnesio,

transformándose en otras substancias llamadas feofitinas y cambiando su color

verde característico por un color pardo oliváceo mucho menos atractivo. Este

efecto puede producirse en el escaldado de las verduras previo a su congelación,

en el enlatado, etc. También le afecta el oxígeno, la luz y la acidez, resistiendo mal

además los periodos de almacenamiento prolongados.

Las clorofilas, que en los vegetales se encuentran dentro de ciertos orgánulos, son

insolubles en agua pero solubles en alcohol, con el que pueden extraerse. Las

clorofilinas son derivados algo más sencillos obtenidos por rotura parcial de las

clorofilas. Las clorofilas se utilizan poco como aditivos alimentarios, solo

ocasionalmente en aceites, chicle, helados y bebidas refrescantes, en sopas

preparadas y en productos lácteos. Su empleo está limitado, en el queso a 600

mg/Kg, solo el E-140, y en algunas conservas vegetales y yogures a 100 mg/Kg.

• E-150 Caramelo

El caramelo es una sustancia colorante de composición compleja y

químicamente no bien definida, obtenida por calentamiento de un azúcar

comestible (sacarosa y otros) bien solo o bien mezclado con determinadas

sustancias químicas. Según las sustancias de que se trate, se distinguen cuatro

tipos:

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1) Obtenido calentando el azúcar sin más adiciones o bien añadiendo también

ácido acético, cítrico, fosfórico o sulfúrico, o hidróxido o carbonato sódico o

potásico. A este producto se le conoce como caramelo vulgar o cáustico.

2) Obtenido calentando el azúcar con anhídrido sulfuroso o sulfito sódico o

potásico.

3) Obtenido calentando el azúcar con amoniaco o con una de sus sales (sulfato,

carbonato o fosfato amónico)

4) Obtenido calentando el azúcar con sulfito amónico o con una mezcla de

anhídrido sulfuroso y amoniaco.

En España, el caramelo tiene la consideración legal de colorante natural y por

tanto no está sometido en general a más limitaciones que las de la buena práctica

de fabricación, con algunas excepciones como los yogures, en los que solo se

aceptan 159 mg/Kg de producto. Es el colorante típico de las bebidas de cola, así

como de muchas bebidas alcohólicas, como ron, coñac, etc. También se utiliza en

repostería, en la elaboración del pan de centeno, en la fabricación de caramelos,

de cerveza, helados, postres, sopas preparadas, conservas y diversos productos

cárnicos.

• E-153 Carbón medicinal vegetal

Este producto se obtiene, como su nombre indica, por la carbonización de

materias vegetales en condiciones controladas. El proceso de fabricación debe

garantizar la ausencia de ciertos hidrocarburos que podrían formarse durante el

proceso de carbonización y que son cancerígenos. Por ello debe cumplir unas

normas de calidad muy estrictas, las que exige su uso para aplicaciones

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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farmacéuticas. En la legislación española tiene la consideración de colorante

natural. Como colorante tiene muy poca importancia, pero un producto semejante,

el carbón activo, es fundamental como auxiliar tecnológico para decolorar

parcialmente mostos, vinos y vinagres, desodorizar aceites y otros usos. Este

producto se elimina por filtración en la industria después de su actuación, y no se

encuentra en el producto que llega al consumidor.

• E-160 Carotenóides, E-160 a Alfa, beta y gammα-caroteno, E-160 b Bixina, norbixina (Rocou, Annato), E-160 c Capsantina, capsorrubina, E-160 d Licopeno, E-160 e Beta-apo-8'-carotenal, E-160 f Éster etílico del ácido beta-apo-8'-carotenóico

Los carotenoides y las xantofilas (E-161) son un amplio grupo de pigmentos

vegetales y animales, del que forman parte más de 450 sustancias diferentes,

descubriéndose otras nuevas con cierta frecuencia. Se ha calculado que la

naturaleza fabrica cada año alrededor de 100 millones de toneladas, distribuidas

especialmente en las algas y en las partes verdes de los vegetales superiores.

Alrededor del 10% de los diferentes carotenoides conocidos tiene actividad como

vitamina A en mayor o menor extensión. Alrededor del 10% de los diferentes

carotenoides conocidos tiene mayor o menor actividad como vitamina A.

Los carotenoides utilizados en la fabricación de alimentos se pueden obtener

extrayéndolos de los vegetales que los contienen (el aceite de palma, por ejemplo,

contiene un 0,1%, que puede recuperarse en el refinado) o, en el caso del β-

caroteno, beta-apo-8'-carotenal y éster etílico al ácido beta-apo-8'-carotenoico, por

síntesis química. Los dos últimos no existen en la naturaleza.

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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La bixina y la norbixina se obtienen de extractos de la planta conocida como

bija, roccou o annato (Bixa orellana). Son compuestos algo diferentes

químicamente entre ellos, siendo la bixina soluble en las grasas e insoluble en

agua y la norbixina a la inversa. Se han utilizado desde hace muchos años para

colorear productos lácteos, y su color amarillo puede aclararse por calentamiento,

lo que facilita la obtención del tono adecuado. La capsantina es el colorante típico

del pimiento rojo y del pimentón.

El licopeno es el colorante rojo del tomate y los carotenos están distribuidos

muy ampliamente entre los vegetales, especialmente el β-caroteno, que es

también el colorante natural de la mantequilla.

No son muy solubles en las grasas, y, con la excepción de la norbixina,

prácticamente nada en agua. Cuando se utilizan para colorear bebidas

refrescantes (el β-caroteno especialmente, para las bebidas de naranja), es en

forma de suspensiones desarrolladas específicamente con este fin. Tienen la

ventaja de no verse afectados, como otros colorantes, por la presencia de ácido

ascórbico, el calentamiento y la congelación, así como su gran potencia colorante,

que ya resulta sensible a niveles de una parte por millón en el alimento. Sus

principales inconvenientes son que son caros y que presentan problemas técnicos

durante su utilización industrial, ya que son relativamente difíciles de manejar por

su lentitud de disolución y por la facilidad con que se alteran en presencia de

oxígeno. Pierden color fácilmente en productos deshidratados, pero en cambio

resisten bien el enlatado.

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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Algunos de ellos (el β-caroteno y el beta-apo-8'-carotenal, especialmente y,

mucho menos, el E-160 f) tienen actividad como vitamina A, en la que se pueden

transformar en el organismo. La ingestión de cantidades muy elevadas de esta

vitamina puede causar intoxicaciones graves. Sin embargo, las dosis necesarias

para originar este efecto quedan muy por encima de las que podrían formarse a

partir de los carotenóides concebiblemente presentes como aditivo alimentario.

Los carotenóides son cada vez más usados en tecnología alimentaría a pesar

de los problemas que se han indicado, especialmente ante las presiones

ciudadanas contra los colorantes artificiales. Esto es especialmente notable en el

caso de las bebidas refrescantes. También se está extendiendo en otros países la

utilización del colorante del pimentón y de la propia especia. Desde hace algunos

años se ha planteada la hipótesis de que el β-caroteno, o mejor, los alimentos que

lo contienen, pueden tener un efecto protector frente a ciertos tipos de cáncer. Los

datos epidemiológicos parecen apoyarla, pero la complejidad del problema hace

que aún no se puedan indicar unas conclusiones claras, ni mucho menos

recomendar la ingestión de dosis farmacológicas de esta sustancia.

• Xantofilas, E-161 a Flavoxantina, E-161 b Luteína, E-161 c Criptoxantina, E-161 d Rubixantina, E-161 e Violoxantina, E-161 f Rodoxantina, E-161 g Cantaxantina

Las xantofilas son derivados oxigenados de los carotenóides, usualmente sin

ninguna actividad como vitamina A. La criptoxantina es una excepción, ya que

tiene una actividad como vitamina A algo superior a la mitad que la del β-caroteno.

Abundan en los vegetales, siendo responsables de sus coloraciones amarillas y

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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anaranjadas, aunque muchas veces éstas estén enmascaradas por el color verde

de la clorofila. También se encuentran las xantofilas en el reino animal, como

pigmentos de la yema del huevo (luteína) o de la carne de salmón y concha de

crustáceos (cantaxantina). Esta última, cuando se encuentra en los crustáceos,

tiene a veces colores azulados o verdes al estar unida a una proteína. El

calentamiento rompe la unión, lo que explica el cambio de color que experimentan

algunos crustáceos al cocerlos. La cantaxantina utilizada como aditivo alimentario

se obtiene usualmente por síntesis química.

La cantaxantina era el componente básico de ciertos tipos de píldoras

utilizadas para conseguir un bronceado rápido. La utilización de grandes

cantidades de estas píldoras dio lugar a la aparición de problemas oculares en

algunos casos, por lo que, con esta experiencia del efecto de dosis altas, se tiende

en algunos casos a limitar las cantidades de este producto que pueden añadirse a

los alimentos. Por ejemplo, en Estados Unidos el límite es de 30 mg/libra.

En España, las xantofilas se utilizan para aplicaciones semejantes a las de los

carotenóides (excepto en el queso), con las mismas restricciones. Estos

colorantes tienen poca importancia como aditivos alimentarios directos.

Únicamente la cantaxantina, de color rojo semejante al del pimentón, se utiliza a

veces debido a su mayor estabilidad. Son en cambio muy importantes como

aditivos en el alimento suministrado a las truchas o salmones criados en

piscifactorías, y también en el suministrado a las gallinas. El objetivo es conseguir

que la carne de los peces o la yema de los huevos tengan un color más intenso. El

colorante utilizado en cada caso concreto depende de la especie animal de que se

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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trate, y suele aportarse en forma de levaduras del género Rhodatorula o como

algas Spirulina, más que como sustancia química aislada.

• E-162 Rojo de remolacha, betanina, betalaína

Este colorante consiste en el extracto acuoso de la raíz de la remolacha roja

(Beta vulgaris). Como tal extracto, es una mezcla muy compleja de la que aún no

se conocen todos sus componentes. A veces se deja fermentar el zumo de la

remolacha para eliminar el azúcar presente, pero también se utiliza sin más

modificación, simplemente desecado.

Aunque este colorante resiste bien las condiciones ácidas, se altera fácilmente

con el calentamiento, especialmente en presencia de aire, pasando su color a

marrón. El mecanismo de este fenómeno, que es parcialmente reversible, no se

conoce con precisión. Se absorbe poco en el tubo digestivo. La mayor parte del

colorante absorbido se destruye en el organismo, aunque en un cierto porcentaje

de las personas se elimina sin cambios en la orina. Ante la preocupación del

público por el uso de colorantes artificiales, el rojo de remolacha está ganando

aceptación, especialmente en productos de repostería, helados y derivados

lácteos dirigidos al público infantil.

• E-163 Antocianos

Son un grupo amplio de sustancias naturales, bastante complejas, formadas

por un azúcar unido a la estructura química directamente responsable del color.

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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Son las sustancias responsables de los colores rojos, azulados o violetas de la

mayoría de las frutas y flores. Usualmente cada vegetal tiene de 4 a 6 distintos,

pero algunos tienen prácticamente uno solo (la zarzamora, por ejemplo) o hasta

15. No existe una relación directa entre el parentesco filogenético de dos plantas y

sus antocianos. Los antocianos utilizados como colorante alimentario deben

obtenerse de vegetales comestibles. La fuente más importante a nivel industrial

son los subproductos (hollejos, etc.) de la fabricación del vino. Los antocianos son

los colorantes naturales del vino tinto, y en algunos casos permiten distinguir

químicamente el tipo de uva utilizado. Son, evidentemente, solubles en medio

acuoso. El material extraído de los subproductos de la industria vinícola,

denominada a veces "enocianina", se comercializa desde 1879, y es relativamente

barato. Los otros antocianos, en estado puro, son muy caros. Los antocianos son

substancias relativamente inestables, teniendo un comportamiento aceptable

únicamente en medio ácido. Se degradan, cambiando el color, durante el

almacenamiento, tanto más cuanto más elevada sea la temperatura. También les

afecta la luz, la presencia de sulfitos, de ácido ascórbico y el calentamiento a alta

temperatura en presencia de oxígeno. El efecto del sulfito es especialmente

importante en el caso de los antocianos naturales de las frutas que se conservan

para utilizarlas en la fabricación de mermeladas. Se utilizan relativamente poco,

solamente en algunos derivados lácteos, helados, caramelos, productos de

pastelería y conservas vegetales (hasta 300 mg/kg), aunque están también

autorizados en conservas de pescado (200 mg/kg), productos cárnicos, licores,

sopas y bebidas refrescantes. Cuando se ingieren, los antocianos son destruidos

en parte por la flora intestinal. Los absorbidos se eliminan en la orina, muy poco, y

fundamentalmente en la bilis, previas ciertas transformaciones. En este momento

son sustancias no del todo conocidas, entre otras razones por su gran variedad,

siendo objeto actualmente de muchos estudios. La ingestión diaria de estas

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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sustancias, procedentes en su inmensa mayoría de fuentes naturales, puede

estimarse en unos 200 mg por persona.

• Colorantes artificiales

Las sustancias colorantes sintéticas se usan profundamente en la fabricación

de bebidas refrescantes, tanto para compensar el efecto decolorante del dióxido

de azufre cuando se utiliza como conservante como para impartir aspecto atractivo

al producto.

Puesto que los colorantes deben ser generalmente estables a los ácidos de la

fruta, al dióxido de azufre y a la luz, no todos los colorantes alimentarios son

adecuados para su uso en bebidas y las listas sumamente restringidas de

diferentes países, con frecuencia dificultan la selección de colorantes más

estables y generalmente aceptados se encuentras: Amaranto (púrpura, pero no

muy estable), Caramelo (marrón), carmoisina (rojo), tartrazina (amarillo). (M. D.

Ranken, 1993).

Como ya se ha indicado, el coloreado artificial de los alimentos es una práctica

que data de la antigüedad, pero alcanzó su apogeo con el desarrollo en el siglo

XIX de la industria de los colorantes orgánicos de síntesis; ya en 1860 se

coloreaba el vino en Francia con fucsina; más adelante se colorearon los

macarrones y la mantequilla con dinitrocresol, etc. En los últimos años la

preocupación por la seguridad de los alimentos, y la presión del público, ha llevado

a muchas empresas a revisar la formulación de sus productos y sustituir cuando

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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es tecnológicamente factible los colorantes artificiales por otros naturales.

Además, aunque en general son más resistentes que los colorantes naturales, los

colorantes sintéticos presentan también problemas en su uso; por ejemplo, en

muchos casos se decoloran por acción del ácido ascórbico, efecto importante en

el caso de las bebidas refrescantes, en que esta sustancia se utiliza como

antioxidante. Los colorantes artificiales pueden utilizarse en forma soluble, como

sales de sodio y potasio, y a veces amonio, en forma insoluble como sales de

calcio o aluminio, o bien adsorbidos sobre hidróxido de aluminio formando lo que

se conoce como una laca. La utilización de un colorante soluble o insoluble

depende de la forma en que se va a llevar a cabo la dispersión en el alimento.

Precisamente la preocupación por su seguridad ha hecho que los colorantes

artificiales hayan sido estudiados en forma exhaustiva por lo que respecta a su

efecto sobre la salud, mucho más que la mayoría de los colorantes naturales. Ello

ha llevado a reducir cada vez más el número de colorantes utilizables, aunque al

contrario de lo que sucede en los otros grupos de aditivos, existan grandes

variaciones de un país a otro. Por ejemplo, en los Países Nórdicos están

prohibidos prácticamente todos los artificiales, mientras que en Estados Unidos no

están autorizados algunos de los que se usan en Europa pero sí lo están otros que

no se utilizan aquí.

En España la cantidad total de colorantes artificiales está limitada, en general,

a entre 100 y 300 mg/Kg en cualquier producto alimentario sólido, dependiendo de

cual sea, y a 70 mg/l en bebidas refrescantes. Además cada colorante tiene por sí

mismo un límite que varía según la sustancia de que se trate y del alimento en el

que se utilice. La tendencia actual es a limitar más aún tanto los productos

utilizables como las cantidades que pueden añadirse. (Haveland-Smith, 1982.

http://www.pasqualinonet.com.ar/Colorantes.htm).

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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2.3.7 ESPECTROFOTOMETRIA

La espectrofotometría se refiere a los métodos, cuantitativos, de análisis

químico que utilizan la luz para medir la concentración de las sustancias químicas.

Se conocen como métodos espectrofotométricos y, según sea la radiación

utilizada, como espectrofotometría de absorción visible (colorimetría), ultravioleta,

infrarroja. (Gral y col., 2006).

El espectrofotómetro es un espectro diseñado para la medición de absorción de

radiación ultravioleta, visible e infrarroja. El instrumento tiene una fuente de

radiación, un monocromador y un mecanismo eléctrico para medir la intensidad de

radiación. (Skoog y col., 2001)

2.3 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES

• Objetivo General: Obtener un colorante natural para alimentos a partir de la

zanahoria.

• Variable: Colorante natural para alimentos.

• Definición conceptual: Sustancia natural o artificial que se emplea para teñir.

• Definición operacional: Es una sustancia que se emplea para añadirle

propiedades que benefician el alimento en su aspecto físico y nutritivo además

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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de orientar al consumidor de forma visual como parámetro de calidad del

alimento.

• Cuadro operacional de variable

Tabla 3. “Cuadro operacional de variables” (Diaz y Pelayo, 2008)

Objetivo

Variable

Sub.-variable

Indicador

1

Determinar físico-químicamente la materia prima (zanahoria).

Características Físico-químicas

Proximal

Van Soest

2

Procesar la zanahoria para obtener el colorante natural para alimentos.

Método de obtención

Aplicación del

proceso de laboratorio

3

Caracterizar el colorante natural mediante métodos físico-químicos.

Características Físico-químicas

Concentración

4

Utilizar el colorante obtenido en la elaboración de un alimento.

Colorante

natural para alimentos

Utilización del

colorante

_____

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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2.5 DEFINICIÓN DE TERMINOS BASICOS

Amianto

Es un mineral blanco o amarillento, de textura fibrosa y muy resistente al fuego.

(Diccionario Iter Sopena, 1988)

Astaxantina

Es un carotenoide, perteneciente a la serie fitoquímica de los terpenos. Se

clasifica como una xantofila, etimológicamente significa "hoja amarilla" y el prefijo

"asta". (http://es.wikipedia.org/wiki/Astaxantina).

Cámbium

Es un tejido vegetal meristemático específico de las plantas leñosas, situado

entre la corteza y el leño, compuesto normalmente por una capa única de células

embrionarias. (http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1mbium)

Cantaxantina

Es un colorante que aporta tonos rojizos y amarillentos y que no añade ningún

valor nutritivo ni a la alimentación animal ni a la humana.

(http://64.233.169.104/search?q=cache:N9DdeN0tsCAJ:www.consumaseguridad.c

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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om/sociedad-y-consumo/2003/02/25/5271.php+Cantaxantina

&hl=es&ct=clnk&cd=1&gl=ve)

Capsantina

Es el principal carotenoide del pimiento común, en el que representa hasta el

60% del total de los carotenoides presentes.

(http://64.233.169.104/search?q=cache:K2VWOMHlS6wJ:milksci.unizar.es/bioqui

mica/temas/pigmentos/carotenoides.html+capsantina&hl=es&ct=clnk&cd=2&gl=ve)

.

Clorofila

Es el pigmento involucrado en el cambio de color de las verduras verdes. Una

molécula de clorofila tiene cuatro grupos pirroles, cada uno con un anillo de cinco

miembros formado de cuatro átomos de carbono y uno de nitrógeno. (Charley,

1991).

Colorimetría

Es el procedimiento de análisis químico cuantitativo, fundado en la intensidad

de color de las disoluciones. (Barsa International Publishers, Inc, 2000).

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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Criptoxantina

Es el carotenoide predominante en las naranjas. También se encuentra

presente en otras frutas de color amarillo o anaranjado, como la papaya o el

melocotón, en el boniato y, acompañando a la zeaxantina, en algunas variedades

de maíz. (http://64.233.169.104/search?q=cache:K2VWOMHlS6wJ:milksci.

Unizar.es/bioquimica/temas/pigmentos/carotenoides.html+criptoxantina&hl=es&ct=

clnk&cd=1&gl=ve)

Crocina

Es el principal pigmento del azafrán. Debido a la presencia de los grupos de

azúcar en los extremos de la cadena, la crocina es soluble en agua.

(http://64.233.169.104/search?q=cache:K2VWOMHlS6wJ:milksci.unizar.es/bioqui

mica/temas/pigmentos/carotenoides.html+que+es+la+crocina&hl=es&ct=clnk&cd=

4&gl=ve)

Enzimas

Son catalizadores biológicos que promueven la mas amplia variedad de

reacciones bioquímicas. Hay literalmente cientos de diferentes enzimas que se

encuentran en las bacterias, levaduras, mohos, plantas y animales. (Potter, 1973).

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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Flavonoides

Son los suministradores de pigmentos y colores solubles en agua y

generalmente se encuentran en los jugos de frutas y hortalizas. (Potter, 1973).

Floema

Es un tejido especializado en la conducción de sustancias nutritivas desde las

hojas donde se realiza la fotosíntesis y repartiéndolo en toda la planta incluida la

raíz, donde pueden almacenarse y también posee función de sostén.

(http://es.wikipedia.org/wiki/Floema).

Folatos

Sustancias derivadas del ácido fólico, se asocian habitualmente al esquema

dietético de mujeres embarazadas. (http://www.consumaseguridad.com/ciencia-y-

tecnologia/2003/06/03/6 711.php).

Fosfolípidos o lecitinas

Son un tipo de lípidos iónicos, compuestos por un glicerol, al que se le unen

dos ácidos grasos (1,2-diacilglicerol) y un grupo fosfato.

(http://es.wikipedia.org/wiki/Fosfol%C3%ADpido).

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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Fucoxantina

Es un pigmento carotenoide C42H58O6, de color marrón o pardo; encontrado en

algas (Ficofitos spp.) feofíceas Chrysophyta(reino Eukarya, filo Phaeophyta).[2] La

fucoxantina pertenece a la familia de las xantófilas.

(http://es.wikipedia.org/wiki/Fucoxantina).

Fructosano

Es un polímero formado por moléculas de fructosa. Más concretamente, su

estructura está formada por una molécula de glucosa ligada a múltiples unidades

de fructosa. (http://es.wikipedia.org/wiki/ Fructosano).

Hemicelulosa

Es un heteropolisacárido (polisacárido compuesto por más de un tipo de

monómero), formado, en este caso un tanto especial, por un conjunto heterogéneo

de polisacáridos, a su vez formados por un solo tipo de monosacáridos unidos por

enlaces β (1-4), que forman una cadena lineal ramificada. Entre estos

monosacáridos destacan la glucosa, la galactosa o la fructosa.

(http://es.wikipedia.org/wiki/Hemicelulosa).

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

61

Hipervitaminosis

Es la excesiva acumulación de una vitamina en el organismo, que puede llevar

a diferentes trastornos dependiendo de que vitamina se trate.

(http://es.wikipedia.org/wiki/Hipervitaminosis).

In Vitro

Se aplica a procesos fisiológicos provocados artificialmente en recipientes,

como la fecundación. (Barsa International Publishers, Inc, 2000).

Isomeros

Dícese de dos o más compuestos de igual fórmula, pero diferentes en algunas

propiedades, a causa de su distinta estructura molecular. (Barsa International

Publishers, Inc, 2000).

Isomeros Cis

Es el isomero en el que los sustituyentes están en el mismo lado del doble

enlace o en la misma cara del cicloalcano.

(http://es.wikipedia.org/wiki/Isomer%C3%ADa_cis-trans).

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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Isomeros Trans

Es el isomero en el que los sustituyentes están en el lado opuesto del doble

enlace o en caras opuestas del cicloalcano.

(http://es.wikipedia.org/wiki/Isomer%C3%ADa_cis-trans).

Licopeno

Es el carotenoide responsable de la pigmentación roja de los tomates. Son

hidrocarburos con 40 átomos de carbono en la molécula. (Henlen Charley, 1991).

Lignina

Es la sustancia que impregna los tejidos de la madera y les da su consistencia.

(Barsa International Publishers, Inc, 2000).

Liofilización

En este proceso el producto a desecar se congela y seguidamente se coloca

sobre bandejas en una cámara a la que se le aplica un vacío. Las bandejas se

calientan de forma controlada de modo que la humedad del producto se sublime,

es decir, cambie de sólido al estado de vapor sin pasar por el estado liquido.

(Ranken, 1993).

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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Lipoxigenasa

Encinden clorofilas y carotenoides en sustancias descoloridas: desteñen

harinas. Además, aumentan la tolerancia de amasar de las masas panarias.

(http://www.alitec.de/e3408.htm).

Luteína

Es un pigmento amarillo encontrado en plantas, algas y bacterias fotosintéticas.

(http://es.wikipedia.org/wiki/Lute%C3%ADna).

Monocromador

Constituido por las rendijas de entrada y salida, colimadores y el elemento de

dispersión. El monocromador aísla las radiaciones de las longitudes de onda

deseadas a partir de las radiaciones heterocromáticas que inciden o se reflejan

desde el objeto.

(http://209.85.215.104/search?q=cache:ICTdhzbyx_sJ:html.rincondelvago.com/esp

ectrofotometria_1.html+monocromador&hl=es&ct=clnk&cd=1&gl=ve).

Neurosparaxantina

Es un carotenoide producido por el hongo ascomiceto Neurospora crassa, del

cual toma su nombre. (http://es.wikipedia.org/wiki/Neurosporaxantina).

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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Niacina

Es una vitamina también llamada nicotinamida. La carencia de esta vitamina

produce en el hombre la enfermedad llamada pelagra. Los humanos necesitan

alrededor de 17mg de niacina por día. (Potter, 1973).

Pectina

Los ácidos pectinicos también llamados pectinas, tienen grupos metilo

esterificados en alguno de los grupos carboxilo a lo largo del polímetro del acido

galacturonico. Las pectinas pueden disolverse en agua y se utilizan con azúcar y

acido para elaborar jaleas de frutas como la de manzana y uva. (Charley, 1991).

Poliinsaturado

Quiere decir que en la molécula hay varios átomos de carbono que no tienen

ocupados sus 4 posibles enlaces por átomos de hidrógeno, es decir que poseen

dobles enlaces o triples enlaces entre átomos de carbono. Estos dobles o triples

enlaces son formados por los electrones libres de los átomos de carbono que no

se unieron con algún hidrógeno. (http://es.wikipedia.org/wiki/Poliinsaturado).

Polisacáridos

Hidrato de carbono formado por la unión de varias moléculas de azúcar. (Barsa

International Publishers, Inc, 2000).

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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Rumen

Es el primer compartimiento del estómago de los animales rumiantes, y el de

mayor tamaño. (Barsa International Publishers, Inc, 2000).

Terpenoides

Son una vasta y diversa clase de compuestos orgánicos similares a los

terpenos, pueden verse como formados por unidades de 5-carbono isopreno (pero

el precursor es el isopentenil difosfato), ensambladas y modificadas de muchas

maneras diferentes, siempre basadas en el esqueleto del isopentano.

(http://es.wikipedia.org/wiki/ Terpenoides)

Terpenos

Es el nombre genérico de un grupo de hidrocarburos cíclicos, presentes en

numerosos aceites esenciales de origen vegetal. Líquidos incoloros, aromáticos y

volátiles. Son de gran interés científico e industrial. (Barsa International Publishers,

Inc, 2000).

Tocoferoles

Sustancia presente en un 90% en el aceite de oliva virgen extra. Sus funciones

principales son Vitamina E y alto poder antioxidante.

(www.sabormediterraneo.com/aceites/vocabulario.htm).

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CAPÍTULO II MARCO TEORICO

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Umbeliferas

Dícese de plantas dicotiledóneas, herbáceas, de hojas por lo común alternas,

simples, flores muy pequeñas, blancas o amarillas, en umbela, fruto compuesto de

dos aquenios con una semilla en cada uno, como el perejil, el hinojo y la

zanahoria. (Barsa International Publishers, Inc, 2000).

Xantinas

Son sustancias que pertenecen a un grupo químico de bases purínicas que

incluyen sustancias endógenas tan importantes como la guanina, adenina,

hipoxantina y ácido úrico. (http://es.wikipedia.org/wiki/Xantina).

Xilema

Es el tejido leñoso capaz de conducir líquidos en las plantas vasculares; junto

con el otro tejido vascular, el floema, forma una red continúa que se extiende a lo

largo de todo el organismo de la planta. (http://es.wikipedia.org/wiki/Xilema).

Zeaxantina

Es un pigmento liposoluble de color amarillento que aparece en algas,

bacterias y plantas superiores. Su función sería la de proteger la planta contra la

radiación solar. (http://www.botanical-online.com/ medicinaleszeaxantina.htm)

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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO

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CAPÍTULO III

3.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN

Arias (2006), define que “La investigación experimental es un proceso que

consiste en someter un objeto a determinadas condiciones, estímulos o

tratamientos (variable independiente), para observar los efectos o reacciones que

se producen (variable dependiente).

De igual forma Tamayo y Tamayo (1999), especifica que “La investigación

experimental se ha ideado con el propósito de determinar, con la mayor

confiabilidad posible, relaciones de causa-efecto, para lo cual uno o más grupos,

llamados experimentales, se exponen a los estímulos experimentales y los

comportamientos resultantes se comparan con los comportamientos de ese u

otros grupos, llamados de control, que no reciben el tratamiento o estímulo

experimental.

Según los criterios de los autores mencionados previamente, se puede decir

que esta investigación es de tipo experimental ya que existe una relación de causa

efecto, teniendo una variable independiente que es la zanahoria, la cual se

sometió a un procedimiento experimental para observar los efectos resultantes

(variable dependiente). El resultado de este trabajo de investigación dependió

fundamentalmente de la zanahoria ya que a ella se le aplicaron todos los análisis y

los métodos para obtener el colorante.

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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO

69

3.2 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN

Hernández y col. (2006), establecen que: “El término experimento tiene al

menos dos acepciones, una general y otra particular. La general se refiere a elegir

o realizar una acción y después observar las consecuencias”.

Según los criterios de diseño de investigación se puede decir que es de diseño

experimental general, porque habrá manipulación de variable ya que se aplicará

un método de extracción del colorante (β-caroteno) para luego emplearlo y ver su

comportamiento en alimentos.

3.3 TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN.

Para la recolección de datos se utilizó la técnica de la observación documental o

bibliográfica y la técnica de la observación directa.

Bavaresco (1994), establece para la técnica de observación documental que

“La mayoría de las investigaciones deben recurrir o apoyarse en la técnica de la

observación documental o bibliográfica. Tanto los libros, folletos, documentos,

revistas, periódicos, entrevistas personales, foros, conferencias, simposio, mesas

redondas, seminarios y muchas otras mas vienen a brindarle al lector-investigador,

todo el soporte del marco teórico lo que significa que se percata de todo lo escrito

o que este relacionado con el tema que escogió como investigación”.

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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO

70

En este estudio se recurrió a fuentes de investigación bibliográficas primarias y

secundarias tales como: el Manual de Laboratorio de Nutrición Animal de la

Facultad de Agronomía de la Universidad del Zulia, el manual de métodos oficiales

de análisis de la AOAC (Association of Official Analytical Chemists) (Métodos

oficiales de análisis de la Asociación Oficial de Química Analítica), el trabajo de

investigación titulado “Extracción y purificación de pigmentos carotenoides”, JBC

(Journal Biological Chemistry) y otras referencias bibliográficas que fueron de

mucha ayuda para el desarrollo del marco teórico de esta investigación.

De igual forma Bavaresco (1994), define para la técnica de observación directa

que “Se puede considerar como la técnica de mayor importancia, por cuanto es la

que conecta al investigador con la realidad, es decir, al sujeto con el objeto o

problema”.

Para esta investigación se utilizó la técnica de observación directa ya que los

investigadores se ponen en contacto personalmente con el fenómeno que se va a

estudiar.

3.4 FASES DE LA INVESTIGACIÓN

3.4.1 FASE I: Análisis Bromatológico de la Zanahoria

Para la realización del análisis bromatológico de la zanahoria se utilizaron los

métodos establecidos por el Manual de Laboratorio de Nutrición Animal de la

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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO

71

Facultad de Agronomía de la Universidad del Zulia, el cual esta basado en los

métodos de Weende y Van Soest.

Se realizó el análisis proximal en zanahoria según lo establecido por Weende,

por ser un método empleado desde hace más de 100 años y por ser un método

químico que aporta información nutricional valiosa, sobre la composición química

de los alimentos.

De igual forma se empleó el método de Van Soest debido a que figura entre los

mas aceptados, incluso por la Association of Official Analitical Chemists (AOAC).

El muestreo se realizó tomando 2 muestras de zanahoria de 1 Kg. que luego se

molieron.

Para obtener la materia seca parcial primero se pesó la bolsa donde se secó la

muestra, luego se colocó la muestra lo mas homogénea posible dentro de ésta y

se pesó de nuevo, la diferencia de las dos pesadas fue el peso de muestra

húmeda. Se introdujo la muestra dentro de la estufa la cual estuvo entre 60 y

65°C, dejándola por espacio de 48 horas. Se sacó la bolsa con la muestra de la

estufa y se colocó durante 48 horas en un estante libre de insectos. Se pesó la

muestra, la diferencia de esta pesada menos el peso de la bolsa fue el peso de la

muestra parcial seca. Esta pesada se hizo inmediatamente antes de moler la

muestra, puesto que si se guardaba en vez de efectuar la misma, ocurría una

variación en el peso de la muestra.

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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO

72

Para determinar el porcentaje de la materia parcialmente seca (MPS) se

utilizó la siguiente fórmula.

% MPS = Peso de la muestra parcialmente seca x 100

Peso de muestra húmeda

Para obtener la materia seca se pesaron de 1 a 2 g. de MPS en un crisol, se

colocó en la estufa a 105-110°C hasta obtener peso constante, este proceso tardó

aproximadamente 5 horas. Luego se enfrió la muestra en un desecador y se pesó

cuando la misma alcanzó la temperatura ambiente.

Para el cálculo del porcentaje de la materia seca se usó la siguiente fórmula:

% MS = Peso de la muestra seca g. x 100 Peso de muestra parcialmente seca

% Humedad = 100 - % MS Para analizar esta muestra de zanahoria se utilizaron los métodos de Weende y Van Soest.

Determinación del porcentaje de Ceniza (%Cen).

Se colocaron los crisoles nuevos y limpios en un horno de incineración a 550°C

durante 1 hora, luego se trasladaron los mismos del horno al desecador y se

enfriaron a la temperatura del laboratorio, se pesaron inmediatamente para

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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO

73

prevenir la absorción de humedad, usando siempre pinzas de metal para manejar

los crisoles después de que se incineraran. Se pesó por diferencia 1 a 2 g de

muestra en un crisol de porcelana previamente pesado. Se colocó en un horno

incinerador y se mantuvo a temperatura de 550°C durante 5 horas. Se trasladó el

crisol a una estufa a 105°C y se dejó por 1 hora. Luego se colocó el crisol en un

desecador y cuando alcanzó la temperatura ambiente se pesó.

El porcentaje de cenizas se calculó de la siguiente manera.

% CEN = Peso de ceniza x 100 x 100 . Peso de materia parcialmente seca x %MS Determinación del extracto etéreo

Se pesaron por diferencia de 1,5 a 2 g. de muestra proveniente de la

determinación de materia seca. Se colocó la muestra en un dedal de extracción.

Se limpiaron y secaron los beakers para solventes en la estufa a 105°C por 1 hora.

Luego se colocaron en un desecador y se espero hasta alcanzar la temperatura

ambiente. Se pesaron y se registró el peso.

Se colocó la muestra así preparada en el recipiente para muestras y se fijó bajo

el condensador del aparato de extracción Goldfisch. Se agregaron 30 mL de éter

al beaker y se colocó en el anillo metálico, y se enroscó en la parte inferior del

condensador. Se abrió la llave del agua que enfría el condensador, se subieron las

placas calentantes hasta que se puso en contacto con los beakers, se prendieron

los calentadores. Cuando el nivel del éter en el beaker bajó a un nivel constante,

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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO

74

debido a que una porción siempre está volatilizándose y condensándose, el

aparato se pudo dejar solo y realizar observaciones periódicas. El periodo de

extracción fue de 4 horas. Después de haber completado la extracción, se bajaron

los calentadores y se permitió que el dedal drenara completamente. Se

removieron las muestras y se colocaron en su lugar los tubos de vidrio para

recuperar el éter. Se volvió a colocar en los beakers y se subieron las placas

calientes y se destiló el éter en los tubos recibidores. Poco antes de que el éter en

los beakers se evaporara hasta sequedad, se bajaron las placas calientes y se

removieron los beakers. Se vació el éter en los tubos recibidores en un recipiente

especial para conservar el éter usado. Se completó la evaporación al aire del éter

que quedó en los beakers, dejándolos sobre la mesa de trabajo durante un rato.

Se secaron los beakers en una estufa a 105°C, a prueba de explosión, por 30 min;

después se enfriaron en el desecador a temperatura del laboratorio y se pesaron.

Para calcular el porcentaje de extracto etéreo (%EE) se usó la siguiente

fórmula:

% EE = Peso del extracto etéreo x 100 x 100 Peso de muestra x %MS Determinación de Fibra Cruda

Para éste análisis se utilizó el residuo de muestra proveniente de la

determinación del extracto etéreo. Se transfirió el residuo seco y desgrasado a los

beakers de Bezelius y se añadieron 200 mL de la solución hirviente de H2SO4

0,255 N. Se añadieron entre 3 a 5 gotas de 2-octanol. Se colocó sobre el

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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO

75

calentador del extracto previamente calentado y se cubrió con el condensador. La

solución empezó a hervir en 1 min. Se rotó el recipiente con frecuencia hasta que

la muestra se humedeciera completamente. Cuando la muestra que se colocó

hirvió por espacio de 30 min. exactamente, se removió y filtró a través de un filtro

tipo Oklahoma y se lavó con agua hirviendo hasta remover todo el ácido. Se

transfirió la muestra del filtro al beaker de Berzelius, usando 200 mL de solución

en ebullición de NaOH y se colocó el beaker nuevamente en el calentador. La

solución hirvió 1 min. Se dejó transcurrir 5 minutos desde el momento en que se

removió la muestra tratada con H2SO4 del calentador, hasta que la muestra

tratada con NaOH empezó a hervir. Cuando la muestra con el NaOH hirvió

durante 30 minutos exactamente se retiró del calentador y se filtró sobre un crisol

con fibra de vidrio, se lavó, utilizando succión con suficiente agua destilada

caliente, y finalmente se lavó la muestra que estaba dentro del crisol con

aproximadamente 15 mL de alcohol etílico al 95%.

Se secó la muestra en una estufa a 130°C por 2 horas. Se enfrió a temperatura

del laboratorio en un desecador y se pesó.

Se incineró el contenido del crisol en un horno a 600°C durante 30 min. Se

enfrió el residuo en un desecador a temperatura del laboratorio y se pesó. Se

reportó la pérdida de peso como equivalente a fibra cruda.

Para el cálculo del porcentaje de Fibra Cruda (%FC) se utilizó la siguiente

fórmula:

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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO

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% FC = Perdida de peso por incineración x 100 x 100 . Peso de la muestra antes de secarse y extraerse con éter x %MS Determinación del Nitrógeno y Proteína Cruda.

Se pesaron aproximadamente 0,5 g. de muestra en un trozo de papel

rectangular de 5 x 4 cm: Se dobló bien y se introdujo dentro de un tubo para

digestión Tecator. Se agregaron 10 mL de la solución digestota debidamente

agitada.

Se colocó el tubo con la muestra en el digestor y se digirió por 45 minutos a

450°C. Luego se enfrió la muestra y se le agregaron 75 mL de agua destilada. Se

colocó el tubo en el aparato de destilación Tecator, y se bajó la ventana de

seguridad, esperando hasta que se complete la destilación y titulación. Se anotó el

volumen a HCl gastado. Se levantó la ventana de seguridad y se sacó el tubo de

digestión.

Para el cálculo del porcentaje de Nitrógeno (%N) y Proteína Cruda (%PC) se

utilizaron las siguientes fórmulas:

% N = Volumen de HCl gastado x N del HCl x 1,4 x 100 Peso muestra parcialmente seca x %MS % PC = Volumen de HCl gastado x N del HCl x 8,75 x 100 Peso muestra parcialmente seca x %MS

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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO

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Determinación de Fibra neutra

Para este análisis se pesó por diferencia aproximadamente 0,5 g. de muestra

molida, anteriormente pasada por un tamiz de 1 mm y se depositó en un beaker

de Berzelius para iniciar el reflujo. Se agregaron 50 mL de solución detergente

neutra a temperatura ambiente, se calentó para que la solución hirviera en un

lapso de 5 a 10 min. y se redujo la temperatura cuando comenzó la ebullición para

evitar que se formara espuma. Seguidamente se ajustó la temperatura para que la

solución hirviera a un nivel constante y se mantuvo en reflujo por 60 min.,

tomándose el tiempo desde el instante en que la solución comenzó a hervir. Se

rotó el beaker para suspender el material sólido, y se decantó la solución con la

muestra suspendida en un crisol previamente tarado y colocado en un filtro de

succión al vacío. Se usó poco vacío al principio y se aumentó a medida que se

necesitó. Se decantó toda la muestra en el crisol, utilizando un mínimo de agua

caliente (80ºC). Una vez que se concluyó ese paso, se eliminó el vacío y se

removió la capa de muestra en el crisol, utilizando un mínimo de agua caliente

(80ºC), Se repitió el lavado varias veces. Posteriormente se lavó la muestra con

acetona dos veces y se dejó secar con el vacío puesto nuevamente. Se secaron

los crisoles a 150ºC durante toda la noche y se pesaron la mañana siguiente,

después de haber sido enfriados en el desecador. El residuo de fibra recuperado

se registró en términos de paredes celulares. Se calculó el contenido celular

(materia soluble) substrayendo este valor de 100.

%FND= (Peso crisol) + (Paredes celulares) – Peso del crisol x 100 x 100 Peso de la muestra parcialmente seca x %MS

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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO

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Determinación de Fibra ácido detergente

Para este estudio se pesó por diferencia aproximadamente 0,5 g. de la

muestra y se depositó en un beaker de Berzelius de 600 mL. Inmediatamente se

agregaron 50 mL de solución ácido-detergente a temperatura ambiente, se calentó

la solución para que hirviera en un lapso de 5 a 10 min. Cuando se inició la

ebullición, se bajó el calor con el fin de evitar la formación de espuma y se

mantuvo en reflujo por 60 minutos contados desde el inicio de la ebullición.

Se filtró la solución con poca succión, a través del crisol de vidrio (poro grueso

de fibra de vidrio tipo 50C) previamente tarado. Se removió la capa de muestra

que se compactó en el fondo del crisol con la ayuda de una varilla de vidrio, y se

lavó dos veces con agua caliente (90-100ºC). Se lavaron las paredes del crisol de

la misma manera. Se repitió el lavado con acetona hasta que desapareció

totalmente el color, desintegrando cualquier grumo que se formó para que el

solvente entrara en contacto con todas las partículas de la fibra. Seguidamente se

secó la muestra a 105ºC durante 8 horas, luego se sacó de la estufa, se enfrió en

un desecador y se pesó.

El porcentaje de fibra ácido detergente (%FAD) en base “parcialmente seco” se

calculó empleando la siguiente fórmula:

%FAD= (Peso del crisol + fibra ácida) – peso del crisol tarado x 100 x 100 Peso de la muestra parcialmente seca x %MS

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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO

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3.4.2 FASE II: Extracción del β-caroteno.

El método de extracción del β-caroteno a partir de la zanahoria se realizó

según la metodología empleada por Jeffrey, 1963 (citado por Polo y col, 1986), el

cual resultó ser un método simple y confiable.

Las zanahorias utilizadas para la extracción se les evaluó sensorialmente

tamaño, color y olor, con el fin de garantizar que dichas muestras estaban en

condiciones estables y frescas para la extracción.

Para iniciar con el método de extracción la muestra de zanahoria se

empacó en bolsas plásticas, preservándose a temperatura de congelación por un

período de 12 días.

Luego de transcurridos los 12 días se tomó una porción de 50 g. de muestra

finamente cortada se licuó con 150 mL de acetona en presencia de pequeñas

cantidades de carbonato cálcico durante 5 min. El extracto resultante se filtró por

gravedad usando papel filtro Watman Nº 40, se lavó el residuo con 250 mL de

acetona, los extractos se llevaron a un rotavapor para eliminar la acetona. Se le

adicionaron 125 mL de éter etílico y se transfirió a un embudo de decantación,

donde se lavó dos veces con 25 mL de agua destilada.

La disolución etérea se saponificó con 50 mL de disolución metanólica de KOH

al 20% durante dos horas, en oscuridad, a temperatura ambiente y con

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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO

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agitaciones ocasionales. Transcurrido ese periodo, se le adicionaron 35 mL de

NaCl al 10%. La fase inferior se combinó con volúmenes iguales de éter etílico, y

se realizó una reextracción, los extractos etéreos fueron reunidos y lavados dos

veces con 100 mL de agua destilada. Seguidamente se llevó a sequedad en un

rotavapor a 35ºC eliminando los residuos de agua que quedaban con 15 mL de

etanol absoluto.

Se le añadieron 50 mL de éter de petróleo y se dejó por una noche a -10ºC en

el refrigerador, con la finalidad de precipitar los esteroles que son eliminados por

filtración. Al filtrado se le agregaron 50 mL de éter de petróleo al 95%, se llevó a

un embudo de decantación y se lavó dos veces con 25 mL de metanol al 90%, se

descartó la fase metanolica y a la fase etérea se le añadieron dos veces 25 mL de

metanol al 95%, descartando nuevamente la fase metanólica, encontrándose los

carotenos en la fase etérea, los cuales se llevaron a concentrar en un rotavapor,

se lavaron con 15 mL de una disolución acetona- n-hexano (1:9) y se pasó a un

balón volumétrico de 100 mL hasta aforar con la disolución de acetona-n-hexano

(1:9).

Luego del proceso de extracción se pasaron las muestras por una columna

Pirex de 22 mm de diámetro por 175 mm de longitud, a la cual se le colocó lana de

vidrio en el fondo del tubo, y se conectó a una bomba de succión aplicándole vacío

en forma continua hasta empacar 10 cm con alumina, después se le colocó 1 cm

de sulfato de sodio anhídrido encima del absorbente.

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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO

81

La columna cromatográfica se acondicionó haciéndole eluir 100 mL de una

disolución de acetona-hexano (1:9), con aplicación continua de vacío a una

presión de 640 mmHg.

Los 100 mL de extracto obtenidos en el proceso de extracción contenidos en el

balón volumétrico, se hicieron eluir a través de la columna cromatográfica bajo

aplicación de vacío continuo a una presión de 640 mmHg.

Se realizó el método de extracción por triplicado, debido a que la tendencia de

los resultados arrojados en las alícuotas se mantuvieron de forma constante con

respecto a las características físico-químicas del β-caroteno.

3.4.3 FASE III: Cuantificación de β-caroteno

La cuantificación del Β-caroteno se realizó basada en el principio de la

espectrofotometría.

Para la determinación de la concentración se utilizó el método 941.15

(Spectrophotometric Methods) establecido por los Métodos de Análisis Oficial de la

AOAC (1990).

Para esta técnica se usó como equipo el Spectronic 20, leyendo la absorbancia

de la muestra a una longitud de onda de 436 nm.

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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO

82

La determinación de la concentración de Β-carotenos (mg/Kg) se realizó

utilizando la siguiente fórmula:

C = A x 1000 . 196 x L x W

Donde: W = g. Muestra / V

V = Volumen final de la disolución (mL).

L = Longitud de la celda del espectrofotómetro en cm.

A = Absorbancia leída en el espectrofotómetro.

1000 = factor de conversión

196 = Para trans β-caroteno.

Para realizar la curva de calibración, se tomó una cápsula de 15mg de β-

caroteno comercial de Intercaps de Venezuela. El contenido de la misma se

diluyó con una solución de acetona-hexano (1:9) en un balón de 100 mL hasta

aforar. De la solución resultante se tomó una alícuota de 5 mL y se diluyó con una

solución de acetona-hexano (1:9) en un balón de 100 mL hasta aforar, obteniendo

de esa forma 0,75 mg de concentración.

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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO

83

Se tomaron 6 tubos de ensayo y se enumeraron del 1 al 6. Se colocaron en

cada uno de ellos las cantidades de reactivo que se especifican a continuación.

Tubo Nº

Muestra o Reactivo 1 2 3 4 5 6 Solución diluida de β-caroteno (mL) 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,25

Solución acetona-hexano (1:9) (mL) 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 4,75

Tabla 4. “Volumen (mL) de Muestra y reactivos empleados para la

cuantificación de Β-caroteno” (Meiry Diaz y Andreina Pelayo, 2008)

Se agitaron con cuidado los tubos de ensayo y se esperaron 10 min. para que

la solución se estabilizara, pasado este lapso se midió la absorbancia de cada

solución a 436 nm.

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CAPITULO IV. PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS

85

CAPITULO IV

4.1 RESULTADOS Y DISCUSIONES

Las muestras de zanahorias fueron sometidas a un análisis bromatológico, donde se

le determinaron los siguientes parámetros: porcentaje de materia seca total (%MST),

porcentaje de ceniza (%CE), porcentaje de proteína cruda (%PC), porcentaje de grasa

(%EE), porcentaje de humedad (%H), porcentaje de fibra cruda (%FC), porcentaje de

extracto libre de nitrógeno, porcentaje de fibra neutra detergente (%FND) y porcentaje

de fibra ácida detergente (%FAD). Los resultados se muestran el la Tabla 5, dichos

resultados están de acuerdo, ya que son similares a los valores arrojados por J. F

Méndez Lobo (1975).

La curva de calibración del patrón de β-caroteno se realizó para determinar los

valores de concentración del β-caroteno extraído de la zanahoria. La Tabla 6 presenta

los valores de absorbancia, los cuales variaron con respecto a las diferentes

concentraciones del patrón de β-caroteno. Dicha curva de calibración se muestra en la

Fig. 3.

La Tabla 7 contiene los resultados de la determinación de β-caroteno en zanahorias

crudas. El valor promedio para la determinación de β-caroteno fue de 2470 μg/50g de

muestra. El Instituto Nacional de Nutrición cita un valor estándar de β-caroteno de 4950

μg/100g para zanahorias, lo que demuestra que los valores obtenidos en este trabajo

de investigación son satisfactorios ya que el porcentaje de rendimiento del método

aplicado es de 99,79%, además de que la zanahoria es considerada como un alimento

rico en este carotenoide.

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CAPITULO IV. PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS

86

Bushway y col. (1982), citan un valor de 5600 μg/100g de β-caroteno en zanahorias

crudas, utilizando la técnica de HPLC, valor superior al encontrado en este estudio

(2470 μg/50g), debido a que Bushway empleo un método mas sofisticado, complejo y

preciso, el cual generó menos perdidas de β-caroteno, a diferencia de el método

empleado en esta investigación el cual resultó ser mas simple y menos exacto.

Por otra parte el contenido de β-caroteno varía en las frutas y vegetales según su

origen, estado de madurez del vegetal y variedad de los mismos. Según Helen Charley,

(1991) uno de los alimentos más ricos en este carotenoide es la zanahoria.

Durante el desarrollo de este método experimental se demostró la reproducibilidad

del mismo, al obtenerse una desviación estándar baja.

El alimento al que se aplicó dicho colorante fue un queso crema, al cual le

proporcionó una coloración amarilla, dándole un aspecto natural.

Se encontró que el colorante obtenido a partir del β-caroteno es sensible en

condiciones ambientales extremas (cambios bruscos de temperatura e incidencia

directa de la luz del sol), esto fue demostrado por Antonio Meléndez y col. (2004), sin

embargo en condiciones normales de almacenamiento (interior, cajas o refrigeración)

presenta una estabilidad adecuada. En cuanto a la percepción sensorial, se pudo

concluir que el producto con β-caroteno es dominante sobre otros colorantes por su

apariencia natural. El colorante obtenido de la extracción de β-caroteno en la zanahoria

puede ser utilizado para alimentos siempre que se garanticen unas condiciones

adecuadas de almacenamiento.

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CAPITULO IV. PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS

87

Parámetros

Muestra 1

Muestra 2

Muestra 3

Promedio de muestras

Materia Seca Total % 7,38

7,36 7,40 7,38

Cenizas % 1,10

1,00 1,20 1,10

Proteína Cruda % 1,60

1,20 1,40 1,40

Extracto Etéreo (grasa) % 0,61

0,60 0,61 0,60

Fibra Cruda % 1,50

1,60 1,50 1,50

Extracto libre de nitrógeno % 65,46 65,50 65,44 65,46

Nutrientes digeribles totales %

69,07 69,10 69,04 69,07

Fibra neutra detergente % 21,56

21,58 21,54 21,56

Fibra acida detergente % 20,05

20,08 20,02 20,05

Humedad % 92,62

92,64 92,6 92,64

Tabla 5. “Resultados de análisis de la zanahoria” (Meiry Diaz y Andreina Pelayo, 2008)

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CAPITULO IV. PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS

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Tubo N° 1 2 3 4 5 6

mL de solución diluida de β-caroteno 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,25

mL de solución acetona-hexano (1:9) 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 4,75

Concentración de β-caroteno mg/100mL

0,375

0,300

0,225

0,150

0,075

0.0375

Absorbancia 0,80

0,60

0,47

0,30

0,18

0,10

Tabla 6. “Resultados de lectura por espectrofotometría del estándar de β-caroteno” (Meiry Diaz y Andreina Pelayo, 2008)

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

0 5 10 15 20 25 30 35 40mg%(x100)

Abs

Figura 3. “Curva de Calibración de la muestra patrón” (Meiry Diaz y Andreina Pelayo, 2008)

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CAPITULO IV. PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS

89

Muestras 1

2

3

Promedio de

concentración (mg/100mL)

Desviación Estándar

Peso muestra g.

50,00 50,00 50,00

Absorción leída

0,50 0,52 0,46

Concentración mg/100mL (x102)

25,00 27,00 22,00

24,70

8,96

Tabla 7. “Determinación de β-caroteno en zanahoria cruda en mg/100mL de

solución acetona-hexano” (Meiry Diaz y Andreina Pelayo, 2008) DERECHOS RESERVADOS

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91

CONCLUSIONES

1. El método de ensayo empleado para la extracción de β-caroteno, resultó

adecuado para las muestras de zanahoria estudiadas, el mismo es

reproducible, rápido y fácil de realizar.

2. El β-caroteno tiene gran potencial como colorante para alimentos, debido a

su coloración amarillo-naranja, atribuye a los alimentos una pigmentación

tenue, caracterizándose por proporcionarles un aspecto natural.

3. El β-caroteno como colorante para alimentos es estable bajo condiciones

de almacenamiento controladas, debido a que es muy sensible al oxigeno,

luz, calor y humedad.

4. El β-caroteno es un compuesto liposoluble, por lo tanto se debe agregar

junto a componentes grasos, tales como: margarina, aceites, quesos,

helados, entre otros.

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92

RECOMENDACIONES

1. Cuantificar las xantofilas con 2 o mas grupos hidroxilo o cetónicos libres,

y los monocetos o monohidroxiderivados en las frutas y vegetales

estudiados, con la finalidad de verificar que estos grupos han sido

eliminados del extracto de carotenos durante el proceso de extracción

del B-caroteno.

2. Emplear la técnica de la HPLC, a fin de identificar y cuantificar los

carotenoides que puedan estar presentes en la zanahoria.

3. Realizar un estudio de los componentes y constituyentes presentes en

la zanahoria, a fin de obtener mejores resultados en la extracción de B-

caroteno en este vegetal.

4. Determinar el tiempo óptimo de cosecha para cada variedad, de tal

manera, que la fruta o vegetal a estudiar contenga el máximo contenido

de β-caroteno.

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• http://agbiopubs.sdstate.edu

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97

Estructura de la clorofila a y b, del b-caroteno y de los carotenoides que

conforman el ciclo de las xantofilas.

ANEXO 1. E. MANRIQUE (2003) “LOS PIGMENTOS FOTOSINTÉTICOS, ALGO

MÁS QUE LA CAPTACIÓN DE LUZ PARA LA FOTOSÍNTESIS”

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98

ANEXO 2. “CLASIFICACIÓN DE LOS CAROTENOIDES” (http://farmacia.udea.edu.co/~ff/carotenoides2001.pdf)

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99

Tubérculo radical en Daucus carota

ANEXO 3. CAMEFORT (1972). MORPHOLOGIE DES VÉGÉTAUX VASCULAIRES

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100

Zanahoria Fresca.

Zanahoria Incinerada

Molienda de la zanahoria incinerada

ANEXO 4. “PREPARACIÓN DE LA ZANAHORIA PARA EL ANÁLISIS

BROMATOLOGICO”. (Pelayo y Diaz, 2008)

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101

ANEXO 5. “FILTRADO DE LAS MUESTRAS DE ZANAHORIA CON ACETONA”. (Pelayo y Diaz, 2008)

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102

ANEXO 6. “ROTAEVAPORACIÓN” (Pelayp y Diaz, 2008)

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103

ANEXO 7. “SEPARACIÓN DE LA FASE METANÓLICA Y ETÉREA” (Pelayo y Diaz, 2008)

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104

ANEXO 8. “COLUMNA CROMATOGRÁFICA” (Pelayo y Diaz, 2008)

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105

ANEXO 9. “B-CAROTENO DILUIDO A DIFERENTES CONCENTRACIONES DE ACETONA-HEXANO (1:9). (Pelayo y Diaz, 2008)

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106

ANEXO 10. “SPECTRONIC 20” (Pelayo y Diaz, 2008)

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107

ANEXO 11. “PIGMENTACIÓN DEL ALIMENTO CON B-CAROTENO” (Pelayo y

Diaz, 2008)

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