UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres...

96
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS CARRERA DE QUÍMICA DE ALIMENTOS DETERMINACIÓN DEL EFECTO DEL DESAMARGADO Y FERMENTADO EN EL CONTENIDO DE COMPUESTOS CON CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DE TRES VARIEDADES DE CHOCHO (Lupinus mutabilis Sweet)Trabajo de investigación previo a la obtención del título de Química de Alimentos. Autor: Grace Alejandra García Aguirre Tutor: María Lorena Goetschel Gómez Co-Tutor: Elena Villacrés Poveda D.M.Q, marzo 2018

Transcript of UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres...

Page 1: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

CARRERA DE QUÍMICA DE ALIMENTOS

“DETERMINACIÓN DEL EFECTO DEL DESAMARGADO Y FERMENTADO

EN EL CONTENIDO DE COMPUESTOS CON CAPACIDAD ANTIOXIDANTE

DE TRES VARIEDADES DE CHOCHO (Lupinus mutabilis Sweet)”

Trabajo de investigación previo a la obtención del título de Química de Alimentos.

Autor: Grace Alejandra García Aguirre

Tutor: María Lorena Goetschel Gómez

Co-Tutor: Elena Villacrés Poveda

D.M.Q, marzo 2018

Page 2: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

II

Dedicatoria

Este trabajo va dedicado a mis padres Carlos García y Yolanda Aguirre, quienes han

confiado en mí y me han acompañado en todos los buenos y malos momentos. En especial a

mi madre que ahora es una luz en mi vida.

Page 3: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

III

Agradecimientos

Agradezco a la vida por darme tanto amor y permitirme encontrar en este camino a

personas maravillosas llenas de luz y amor para brindar, esta vida siempre me ha ensañado

a aprender y continuar.

Agradezco a mi padre y a mi madre por ser un ejemplo de lucha y de esfuerzo constante,

a mis hermanos Julio y Franklin. A mis familiares Lolita, Leo, Jenny y Gaby que siempre

me han dado su cariño y como olvidar a Susana gracias por estar siempre ahí, por ser mi

familia del alma.

Un especial agradecimiento al Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria INIAP,

sobre todo a la Ing. Elena Villacrés que ha sido parte fundamental en todo el desarrollo

de esta investigación. Gracias por ayudarme, por compartir sus conocimientos y estar

pendiente de cada actividad. También agradezco a la Ing. María Belén Quelal y al Ing.

Javier Álvarez por brindarme su ayuda.

Agradezco a la Universidad Central del Ecuador y a mi Facultad de Ciencias Químicas,

lugar donde he conocido a grandes maestros Dra. Anita Hidalgo, Ing. Irma Gonza, Ing.

Milene Diaz, Dra. Dayana Borja y amigos que los llevare siempre en el corazón y en mis

mejores recuerdos.

A mi tutora MSc. Lorena Goetschel una gran mujer, que brilla por sus muchas cualidades

y sobre todo por su generosidad, ella es una persona que inspira y motiva a seguir,

aprender cada día, a buscar, a imaginar y a ser personas proactivas.

Page 4: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

IV

Autorización de Autoría Intelectual

Yo, Grace Alejandra García Aguirre CI. 1727067983 en calidad de autor del trabajo de

investigación: “Determinación del efecto del desamargado y fermentado en el contenido

de compuestos con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (lupinus

mutabilis sweet)”, autorizo a la Universidad Central del Ecuador a hacer uso de todos los

contenidos que me pertenecen o parte de los que contiene esta obra, con fines

estrictamente académicos o de investigación.

Los derechos que como autor me corresponden, con excepción de la presente

autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los

artículos 5, 6, 8, 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su

Reglamento.

También, autorizo a la Universidad Central del Ecuador a realizar la digitalización y

publicación de este trabajo de investigación en el repositorio virtual, de conformidad a lo

dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.

Grace Alejandra García Aguirre

C.I: 1727067983

Page 5: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

V

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Constancia de Aprobación del Tutor

Yo, MSc. María Lorena Goetschel Gómez en calidad de tutor del trabajo de investigación

titulado “Determinación del efecto del desamargado y fermentado en el contenido de

compuestos con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (lupinus mutabilis

sweet).”, elaborado por la estudiante Grace Alejandra García Aguirre de la Carrera de

Química de Alimentos, Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Central del

Ecuador, considero que el mismo reúne los requisitos y méritos necesarios en el campo

metodológico y en el campo epistemológico, por lo que lo APRUEBO, a fin de que sea

sometido a la evaluación por parte del tribunal calificador que se designe.

En la ciudad de Quito, a los 26 días del mes marzo del 2018

MSc. María Lorena Goetschel Gómez

CI: 1709719239

Page 6: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

VI

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Constancia de Aprobación del trabajo final por parte del Tribunal

El Tribunal constituido por: MSc. María Lorena Goetschel, MSc. Dayana Borja, MSc.

Ana María Hidalgo luego revisar el trabajo de investigación titulado: Determinación del

efecto del desamargado y fermentado en el contenido de compuestos con capacidad

antioxidante de tres variedades de chocho (lupinus mutabilis sweet).”, previo a la

obtención del título (o grado académico) de Químico de Alimentos presentado por la

estudiante: Grace Alejandra García Aguirre APRUEBA el trabajo presentado.

Para constancia de lo actuado firman:

Page 7: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

VII

Lugar donde se realizó la investigación.

Esta investigación se realizó en los Laboratorios del Departamento de Nutrición y Calidad

de la Estación Santa Catalina del Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias

EESC-INIAP. Quito, Ecuador.

Page 8: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

VIII

INDICE GENERAL

RESUMEN ................................................................................................................ XII

ABSTRACT ............................................................................................................. XIII

INTRODUCCIÓN ...........................................................................................................14

CAPITULO I. El problema .............................................................................................16

1.1. Planteamiento del problema..............................................................................16

1.2. Formulación del problema. ...............................................................................18

1.3. Preguntas directrices .........................................................................................18

1.4. Objetivos ...........................................................................................................19

1.4.1. Objetivo general ........................................................................................19

1.4.2. Objetivos específicos .................................................................................19

1.5. Justificación e Importancia ...............................................................................19

CAPITULO II. Marco Teórico ........................................................................................22

2.1. Antecedentes de la investigación ......................................................................22

2.2. Fundamentación teórica ....................................................................................23

2.2.1. Granos andinos ..........................................................................................23

2.2.2. Chocho .......................................................................................................24

2.2.3. Radicales libres ..........................................................................................30

2.2.4. Antioxidantes .............................................................................................33

2.3. Fundamentación legal .......................................................................................40

2.4. Hipótesis: ..........................................................................................................43

2.5. Sistema de variables..........................................................................................43

2.5.1. Variable independiente ..................................................................................43

2.5.2. Variable Dependiente ....................................................................................43

CAPITULO III. Metodología de la Investigación ...........................................................44

3.1. Diseño de la investigación ................................................................................44

3.2. Población y muestra ..........................................................................................45

3.2.1. Población ...................................................................................................45

3.2.2. Muestra ......................................................................................................45

3.3. Experimental .....................................................................................................45

3.4. Métodos y materiales ........................................................................................46

3.4.1. Análisis de ácido ascórbico (AA) ..............................................................46

Page 9: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

IX

3.4.2. Análisis de carotenoides totales (CT) ........................................................50

3.4.3. Análisis de compuestos fenólicos totales (CFT) .......................................51

3.4.4. Determinación del zinc ..............................................................................54

3.4.5. Evaluación de la actividad antioxidante ....................................................55

3.5. Matriz de operacionalización de las variables. .................................................58

3.6. Técnicas e instrumentos de recolección ............................................................59

3.7. Procesamiento de datos y análisis de datos ......................................................59

CAPITULO IV. Análisis y Discusión de Resultados ......................................................61

4.1. Resultados de la determinación de ácido ascórbico..........................................61

4.1.1. Análisis estadístico de la determinación de ácido ascórbico .....................62

4.2. Resultados de la determinación de carotenoides totales ...................................65

4.2.1. Análisis estadístico de la determinación de carotenoides totales ..............66

4.3. Resultados de la determinación de fenoles totales............................................70

4.3.1. Análisis estadístico de la determinación de fenoles totales .......................71

4.4. Resultados de la determinación de zinc ............................................................74

4.4.1. Análisis estadístico de la determinación de zinc .......................................75

4.5. Resultados de la determinación de actividad antioxidante ...............................77

4.5.1. Análisis estadístico de la determinación de la actividad antioxidante ......78

4.6. Resumen de Resultados ....................................................................................81

CAPITULO V. Conclusiones y Recomendaciones .........................................................84

5.1. Conclusiones .....................................................................................................84

5.2. Recomendaciones .............................................................................................85

Bibliografía ......................................................................................................................86

ANEXOS .........................................................................................................................90

A. Árbol de problema ............................................................................................90

B. Fotos del proceso de desamargado ...................................................................90

C. Fotos del proceso de fermentación ...................................................................92

D. Tablas de datos experimentales ........................................................................93

Page 10: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

X

INDICE DE TABLAS

Tabla 1. Composición Proximal de chocho amargo y desamargado .............................. 26

Tabla 2. Composición proximal de Chocho INIAP 450-Andino ................................... 27

Tabla 3. Composición proximal de Chocho INIAP 451-Guaranguito ........................... 28

Tabla 4. Materiales, reactivos y equipos para la curva de calibración, extracción y

determinación AA................................................................................................... 46

Tabla 5.Materiales, reactivos y equipos para la extracción y determinación de CT ...... 50

Tabla 6.Materiales, reactivos y equipos para la curva de calibración, extracción y

determinación CFT ................................................................................................. 51

Tabla 7. Materiales, reactivos y equipos para la curva, extracción y determinación Zn. 54

Tabla 8. Materiales, reactivos y equipos para la extracción y determinación de la

actividad antioxidante. ............................................................................................ 55

Tabla 9. Matriz de operacionalización de las variables .................................................. 58

Tabla 10. Tratamientos para del efecto de la variedad y del proceso en el contenido de

compuestos con capacidad antioxidante en chocho. .............................................. 60

Tabla 11. Diseño factorial AXB ..................................................................................... 60

Tabla 12. Concentración de ácido ascórbico obtenido en las diferentes variedades de

chocho en el grano amargo, desamargado, fermentado con cáscara y sin cáscara. 61

Tabla 13. Análisis de varianza (ANOVA) para los resultados de ácido ascórbico ........ 63

Tabla 14. Concentración de carotenoides totales de las diferentes variedades de chocho

en el grano amargo, desamargado, fermentado con cáscara y sin cáscara. ............ 65

Tabla. 15 Análisis de varianza (ANOVA) para los resultados de carotenoides totales . 67

Tabla 16. Concentración de fenoles totales, reportados en mg de ácido clorogénico en

100 g de muestra, de las diferentes variedades de chocho en el grano amargo,

desamargado, fermentado con cáscara y sin cáscara. ............................................. 70

Tabla 17. Análisis de varianza (ANOVA) para los resultados de fenoles totales ......... 72

Tabla 18. Concentración de Zinc de las diferentes variedades de chocho en el grano

amargo, desamargado, fermentado con cáscara y sin cáscara. ............................... 74

Tabla 19. Análisis de varianza (ANOVA) para los resultados de Zinc .......................... 76

Tabla 20. Concentración de actividad antioxidante de las diferentes variedades de

chocho en el grano amargo, desamargado, fermentado con cáscara y sin cáscara. 78

Tabla 21. Análisis de varianza (ANOVA) para los resultados de la actividad

antioxidante ............................................................................................................ 80

Tabla 22. Resumen de resultados por la variedad de chocho Criollo ............................ 82

Tabla 23. Resumen de resultados por variedad de chocho INIAP-450 Andino ............. 83

Tabla 24. Resumen de Resultados por variedad de chocho INIAP-451 Guaranguito ... 83

Page 11: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

XI

INDICE DE GRÁFICOS

Gráfico 1. Granos Andinos: Chocho, amaranto, quinua................................................ 24

Gráfico 2. Crecimiento y desarrollo de la planta de Lupino ......................................... 25

Gráfico 3. Proceso de hidratación del chocho ............................................................... 29

Gráfico 4. Reacción general de las etapas de los radicales libres.................................. 30

Gráfico 5. Acción del radical libre en una biomolécula ................................................ 31

Gráfico 6. Prevalencia de diabetes en población de 10 a 59 años a escala nacional, .... 32

Gráfico 7. Mortalidad Prematura por las cuatro enfermedades no transmisibles, ......... 33

Gráfico 8. Acción del antioxidante sobre un radical libre ............................................. 34

Gráfico 9. Estructura del Ácido Ascórbico ................................................................... 36

Gráfico 10. Estructura de provitamina A y carotenoides no provitamina A. ................ 37

Gráfico 11. Principales polifenoles ............................................................................... 38

Gráfico 12. Curva de calibración para el ácido ascórbico ............................................. 49

Gráfico 13. Curva de calibración para fenoles totales de concentraciones de 10-50 mg/L

................................................................................................................................ 53

Gráfico 14. Curva de calibración para fenoles totales de concentraciones de 50-1500

mg/L ....................................................................................................................... 53

Gráfico 15. Curva de actividad antioxidante para Trolox ............................................ 58

Gráfico 16. Representación de las medias de los resultados de ácido ascórbico .......... 64

Gráfico 17. Representación de las medias de los resultados de carotenoides totales. ... 68

Gráfico 18. Representación de las medias de los resultados de fenoles totales. ........... 72

Gráfico 19. Representación de las medias de los resultados de Zinc ............................ 76

Gráfico 20. Representación de las medias de los resultados de la actividad antioxidante.

................................................................................................................................ 80

Page 12: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

XII

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

CARRERA DE QUIMICA DE ALIMENTOS

Autor: Grace García Aguirre

[email protected]

Tutor: MSc Lorena Goetschel

[email protected]

Determinación del efecto del desamargado y fermentado en el contenido de compuestos

con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet)

RESUMEN

Esta investigación estuvo dirigida a estudiar el efecto del proceso de desamargado

y fermentado en el contenido de compuestos con capacidad antioxidante en tres

variedades de chocho: INIAP-450 Andino, INIAP-451 Guaranguito y chocho Criollo. Se

realizó en el laboratorio de Nutrición y Calidad de la estación Santa Catalina del Instituto

Nacional Autónomo de Investigación Agropecuaria (INIAP). Se determinó que la

variedad con mayor contenido de ácido ascórbico, carotenoides totales y zinc fue INIAP-

450 Andino, mientras la variedad INIA-451 Guaranguito presentó el mayor contenido de

fenoles totales y actividad antioxidante. El proceso de desamargado disminuyó el contenido

de todos los compuestos con capacidad antioxidante por efecto de la temperatura y

solubilidad, mientras que el tratamiento de fermentación produjo aumento de la

concentración de los compuestos fenólicos totales, carotenoides totales y de la actividad

antioxidante; y disminución en la concentración de ácido ascórbico y zinc. La

determinación del contenido de compuestos antioxidantes: compuestos fenólicos totales,

carotenoides totales, ácido ascórbico y actividad antioxidante se realizaron por el método

espectrofotométrico; y el contenido de zinc se determinó por absorción atómica.

Palabras claves: COMPUESTOS ANTIOXIDANTES, CHOCHO, DESAMARGADO,

FERMENTADO.

Page 13: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

XIII

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

CARRERA DE QUIMICA DE ALIMENTOS

Author: Grace García Aguirre

[email protected]

Tutor: MSc Lorena Goetschel

[email protected]

Determination of the effect of debittering and fermentation in the content of compounds

with antioxidant capacity of three strains of Lupine (Lupinus mutabilis sweet)

ABSTRACT

This research was aimed at studying the effect of the debittering and fermented process

on the content of compounds with antioxidant capacity in three varieties of lupine: INIAP-

450 Andino, INIAP-451 Guaranguito, lupine Criollo. This project was carried out at

Nutrition and Quality laboratory in Santa Catalina station – INIAP. It was determined that

the variety INIAP-450 Andean has the highest content of ascorbic acid, total carotenoids

and zinc was, and the variety INIA-451 Guaranguito has the highest total phenols and

antioxidant activity. During the debittering process, the content of all the compounds with

antioxidant capacity decreased due to temperature and solubility, while the fermentation

treatment allowed the increase in the concentration of total phenolic compounds, total

carotenoids and antioxidant activity, but the concentration of ascorbic acid and zinc a

decreased by this treatment. The determination of the content of antioxidant compounds,

total phenolic compounds, total carotenoids, ascorbic acid and antioxidant activity where

be carried out by the spectrophotometric method and the zinc content was determined by

atomic absorption.

Keywords: ANTIOXIDANT COMPOUNDS, CHOCHO, DEBITTERING,

FERMENTED.

Page 14: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

14

INTRODUCCIÓN

Desde la antigüedad la dieta de los habitantes de la región de Los Andes era

básicamente granos andinos, los cuales eran cultivados, cosechados y consumidos por ellos

mismos, quienes empíricamente reconocían su valor: Con el pasar del tiempo se ha

descubierto que los granos andinos son fuentes potenciales de proteína, grasas, carbohidratos;

sin embargo, falta investigar que sucede con los compuestos bioactivos después de un

tratamiento previo a ser consumido, por ejemplo con el chocho andino. El chocho es

sometido a un tratamiento de desamargado para eliminar sus alcaloides que son compuestos

amargos, además, existe un tratamiento alternativo de fermentación del chocho. El

tratamiento de desamargado es un proceso térmico-hídrico, cabe recalcar que gracias a este

proceso existe un aumento en el contenido de proteína, fibra, grasa y de algunos minerales

como: calcio, magnesio y zinc, también existe la disminución de carbohidratos y de algunos

minerales. (Peralta, Murrillo, Mazón, Villacrés, & Rivera, 2013) No obstante, aún no se han

determinado que sucede con los compuestos antioxidantes después del tratamiento de

desamargado y fermentado.

Los antioxidantes son sustancias que ayudan a controlar los radicales libres o el estrés

oxidativo presentes en las células por lo que se recomienda incluir alimentos que los

contengan en la dieta diaria. El estrés oxidativo produce una ruptura del equilibrio en el

organismo por la acumulación de especies reactivas de oxígeno, y en consecuencia causan

ciertas enfermedades como el cáncer, enfermedades no trasmisibles como: diabetes,

cardiovasculares, respiratorias, además, promueve al envejecimiento prematuro.

(Maldonado, Jiménez, Guapillo, Ceballos, & Bolaina, 2010)

Page 15: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

15

El presente proyecto está estructurado de la siguiente manera para lograr un mayor

entendimiento sobre el tema que se está tratando:

CAPÍTULO I: EL PROBLEMA. Este capítulo presenta el Problema que contiene los

aspectos generales de la Investigación, comprende el planteamiento del problema, en donde

se explica en contexto la causa y el efecto de la investigación. La formulación del problema,

donde se enuncian las variables dependientes e independientes además incluyen en este

capítulo los objetivos generales y las preguntas directrices que contienen coherencia con los

objetivos específicos, la justificación e importancia donde encontramos las razones del por

qué se eligió este tema de investigación y la factibilidad.

CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO, contiene los antecedentes de la investigación,

el marco teórico que sustenta la Investigación, las variables dependientes e independientes,

el cual incluye conceptos básicos sobre los diferentes temas que sirven de referencia para el

desarrollo de la Investigación, marco legal y además se desarrollan las hipótesis de la

investigación.

CAPÍTULO III: METODOLOGÍA., En este capítulo esta la metodología del trabajo

por investigar contiene el diseño de la Investigación, la matriz de variables que nos permite

extraer el instrumento para la recolección de datos, su enfoque, la modalidad de trabajo, el

nivel de profundidad, la población y muestra, y las técnicas e instrumentos para la recolección

y análisis de datos.

CAPÍTULO IV: ÁNALISIS Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS. Contiene los

resultados, su análisis y discusión de los mismos.

CAPITULO V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. En este capítulo se

determina las conclusiones generales y específicas de acuerdo con los objetivos planteados

y recomendaciones.

Page 16: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

16

CAPITULO I. El problema

1.1. Planteamiento del problema

Los radicales libres son especies reactivas del oxígeno que posee una energía

altamente potencial (Dietger , 2016), esto se debe a su estructura porque en el orbital más

externo tienen uno o más electrones sin aparear dando así una inestabilidad y permitiendo

que reaccionen con un electrón de cualquier otra molécula de su entorno, ocasionando que la

molécula afectada quede inestable, este suceso puede producir una serie de reacciones sin

control. Los radicales libres proceden de dos fuentes: una endógena que es propia del

organismo y el metabolismo de los alimentos la respiración y el ejercicio, y la segunda fuente

es exógena que es producida por factores ambientales como la contaminación industrial, el

tabaco, el consumo de alcohol, la radiación, los medicamentos, los aditivos de alimentos

procesados y los pesticidas. (Velázquez, Prieto, & Contreras, 2004).

Generalmente cuando los radicales libres se acumulan en el organismo pueden

interactuar con biomoléculas como los carbohidratos, proteínas, lípidos y ADN, estas

reacciones pueden causar consecuencias adversas tanto a corto, mediano o largo plazo,

generando así algunas enfermedades como es el envejecimiento prematuro, enfermedades

neurológicas como Alzheimer y Parkinson, enfermedades no transmisibles (Escorza &

Salinas, 2009). Según la Organización Mundial de la Salud un 70% de mortalidad en el

mundo se da por enfermedades no transmisibles, en este grupo están enfermedades

cardiovasculares, cáncer, enfermedades respiratorias y diabetes estas enfermedades son

producidas por el consumo de tabaco, inactividad física, el uso excesivo de alcohol y las

dietas malsanas, cada una de estas condiciones son generadores de radicales libres. (OMS,

2017) . A nivel de América Latina y el Caribe encontramos que existen 67% de hombres y

Page 17: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

17

un 58% de mujeres con muertes prematuras por enfermedades no transmisibles según un

informe elaborado por OMS (2011). En el Ecuador en La Encuesta Nacional de Nutrición y

Salud (ENSANUT-ECU 2012) reporta que las cuatro enfermedades principales no

transmisibles representaron el 47,8% de las muertes entre personas de 30 a 69 años

(OPS/OMS, 2014).

Una forma de atenuar el efecto de los radicales libres es el consumo de compuestos

con capacidad antioxidante, que se los obtienen de forma natural en ciertos alimentos o de

forma sintética, pero estos últimos pueden ocasionar efectos secundarios en las personas que

los consumen, por lo que se prefiere el consumo de antioxidantes naturales. Estos

compuestos tienen una estructura química variable dependiendo del alimento que los

contenga, pero se debe considerar que algunos alimentos no se los puede consumir

directamente porque pueden contener sustancias antinutritivas, por lo que son sometidos a

varios tratamientos previos a su ingesta.

Uno de estos alimentos es el chocho, que es una leguminosa con un alto contenido de

antioxidantes como: polifenoles, carotenoides, fitoesteroles, tocoferoles (Khan, Karnpanit,

Nasar-Abbas, Huma, & Jayasena, 2015). En su forma natural, esta leguminosa contiene

compuestos amargos, los cuales son anti nutrientes limitando así su consumo directo; para

eliminar estos compuestos amargos el chocho es sometido a un tratamiento de desamargado

durante varias horas, dicho proceso podría alterar el contenido de los nutrientes que se

encuentra en el chocho, ya que se sabe que después del proceso de desamargado el contenido

de proteína y de fibra aumenta su concentración, mientras se desconoce de qué manera son

afectados otros compuestos con capacidad antioxidante. Además, el chocho se ha sometido

Page 18: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

18

a tratamientos de fermentación, que también podría variar el contenido de los compuestos

antioxidantes. (Peralta, Murrillo, Mazón, Villacrés, & Rivera, 2013)

Considerando lo anteriormente expuesto se vuelve necesaria una investigación para

estudiar el efecto del proceso de desamargado y fermentado en los compuestos con capacidad

antioxidante del chocho, y contribuir a conocer mayores beneficios de esta leguminosa para

el consumidor con relación a los compuestos bioactivos.

1.2. Formulación del problema.

¿De qué manera afecta el proceso de desamargado y fermentado en el contenido de

compuestos con capacidad antioxidante en tres variedades de chocho?

1.3. Preguntas directrices

­ ¿Qué cantidad de compuestos antioxidantes contiene el choco antes de ser sometido

a un proceso?

­ ¿El proceso de desamargado del chocho modifica la cantidad de compuestos

antioxidantes?

­ ¿El proceso de fermentación del chocho modifica la cantidad de compuestos

antioxidantes?

Page 19: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

19

1.4. Objetivos

1.4.1. Objetivo general

Determinar el efecto del proceso de desamargado y fermentado en el contenido de

compuestos con capacidad antioxidante en tres variedades de chocho: INIAP- 450 Andino,

INIAP-451 Guaranguito y Criollo.

1.4.2. Objetivos específicos

­ Analizar la cantidad de compuestos antioxidantes que contienen tres variedades de

chocho en su estado crudo.

­ Determinar el efecto de la variedad en el contenido de los compuestos con capacidad

antioxidante.

­ Aplicar los procesos de desamargado y de fermentado en las tres variedades de chocho.

­ Analizar el contenido de compuestos antioxidantes en las diferentes muestras

sometidas a los dos procesos.

­ Determinar el efecto de los procesos en el contenido de los compuestos con capacidad

antioxidante.

­ Establecer el efecto de la interacción variedad por proceso sobre el contenido de los

compuestos.

1.5. Justificación e Importancia

Actualmente surge la necesidad de conocer la composición de los alimentos que se

consumen, muchas personas se interesan por alimentos que contengan propiedades

funcionales, que puedan aportar al buen funcionamiento de su organismo y de cierta manera

a mejorar su estado de salud (FAO, 2015). Por ello, cada vez se incrementa las

Page 20: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

20

investigaciones sobre el contenido de compuestos bioactivos en los alimentos, sobre todo de

sustancias que frenen las alteraciones en las funciones celulares; debido a que una de las

principales causas de alteraciones de las funciones celulares son la acumulación de radicales

libres en el organismo, los cuales pueden ser controlados por antioxidantes. (Velázquez,

Prieto, & Contreras, 2004)

Es de gran interés el consumo de antioxidantes porque en la gran mayoría de las

células y organismos del planeta están en ambientes con agresores oxidativos, una molécula

oxidante es el oxígeno que es parte del metabolismo aeróbico y oxidativo de dichos

organismos y células, mediante este metabolismo permite que las células tengan una

concentración de oxigeno que puede producir numerosas reacciones provocando la

formación de radicales libres. Estos radicales al reaccionar con un lípido puede causar que la

membrana celular pierda la permeabilidad y la fluidez, ya que está compuesta principalmente

de fosfolípidos, los cuales confiere el carácter estructural a la célula. Al reaccionar las

proteínas con radicales libres las funciones de ellas se modifican; considerando que las

proteínas son fundamentales para el organismo por sus funciones en el metabolismo, en la

estructura, en el transporte, en los receptores de las células y son reguladoras e

inmunorreguladores, las que al ser modificadas pueden causar un desequilibrio del

organismo humano provocando un sin número de enfermedades (Escorza & Salinas, 2009).

Las dolencias relacionadas con el efecto de los radicales libres son el envejecimiento

prematuro, cáncer, problemas cardiovasculares, gástricos, respiratorios, neurológicos y del

sistema endocrino (Coronado, y otros, 2015).

Durante algún tiempo en muchos países se ha hablado de los beneficios que los

antioxidantes ofrecen a las personas, existen varios estudios y reseñas en los cuales aseguran

Page 21: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

21

que los alimentos que contiene antioxidantes están considerados alimentos funcionales que

ayudan a controlar los radicales libres o el estrés oxidativo de las células (Coronado, y otros,

2015).

A nivel de la Región Andina existen alimentos ricos en proteína, fibra y compuestos

antioxidantes, por ejemplo: quinua, amaranto, chocho etc. (Peralta, Murrillo, Mazón,

Villacrés, & Rivera, 2013). A estos alimentos se los encuentra en Perú, Bolivia y Ecuador,

son procesados para obtener una mayor disponibilidad de sus nutrientes. Cabe mencionar,

que muchos de ellos todavía no han sido analizados lo suficiente para conocer todo su valor

nutricional.

En el Ecuador en la Región Sierra, sobre todo en las provincias de Cotopaxi,

Chimborazo, Pichincha, Imbabura, Carchi, Bolívar y Tungurahua se cultivan chochos o

lupinos, que tienen algunas variedades como: chocho INIAP 450 Andino, INIAP 451

Guaranguito, chocho Criollo (INIAP, 2001). El Instituto Nacional Autónomo de

Investigación Agropecuaria (INIAP) se ha dedicado a analizar por completo los nutrientes

que esta leguminosa presenta, y de esta manera promover su consumo y dar una información

clara y detallada de los beneficios que el chocho contiene. Un factor que todavía no se analiza

es la cantidad de compuestos antioxidantes que contiene el chocho durante su proceso de

desamargado y fermentado en todas sus variedades, en dichos procesos el contenido de

compuestos antioxidantes podría variar, aumentando o disminuyendo su concentración. Para

ello es necesario una investigación que este enfocada, en el efecto que tiene el proceso de

desamargado y fermentado en la actividad antioxidante del chocho. (OMS, 2017).

Page 22: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

22

CAPITULO II. Marco Teórico

2.1. Antecedentes de la investigación

Al revisar varios repositorios de diversas universidades del Ecuador se encontró

algunas tesis relacionadas con el tema de investigación, las cuales se detallarán a

continuación:

En el estudio “Determinación de la composición parcial de polisacáridos, propiedades

fisicoquímicas y actividad antioxidante de la fibra dietética del Chocho (Lupinus mutabilis

Sweet) y Quinua (Chenopodium quimoa Wild) realizado por Cristina Palacios en la

Universidad Nacional de Chimborazo en Riobamba, se concluye que: “los granos andinos

poseen una alta concentración de componentes polisacáridos, propiedades fisicoquímicas y

actividad antioxidante que son benéficos para la salud humana. Además, entre las variedades

de chocho, la INIAP-451 Guaranguito se determinó que tiene una mayor actividad

antioxidante en su fibra dietética.”

En la tesis “Efecto del procesamiento sobre el contenido de ácidos grasos, tocoferoles

y esteroles en los aceites de la quinua, el chocho, el amaranto y el sangoroche” El autor

concluyen que: “(…) Se determinó que el procesamiento no afecta el perfil de ácidos grasos,

no sucedió igual con los tocoferoles y esteroles cuyo contenido disminuyó sustancialmente

por efecto de los diversos procesos aplicados.” (Pástor, 2013).

Siger y colaboradores en su estudio “Actividad antioxidante y contenido fenólico en

tres lupinos” determinaron que “los compuestos fenólicos totales, los ácidos fenólicos y los

contenidos de flavonoides y las actividades antioxidantes en las especies Lupinus albus,

Lupinus luteus y Lupinus angustifolius. El contenido total del compuesto fenólico varió de

Page 23: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

23

491.51 a 731.14 mg / 100 g de muestra. Para L. albus y L. luteus, respectivamente” (Siger,

Czubinski, Dwiecki, Lampart-Szczapa, & Nogala-Kalucka, 2012).

En la revisión bibliografía sobre “Composición fitoquímica y bioactividad de lupino”

se recopila información sobre el contenido de polifenoles, carotenoides, fitosteroles,

tocoferoles, alcaloides, péptidos e isoflavonas con propiedades antioxidantes,

antimicrobianas, anticancerígenas y antiinflamatorias, dando como conclusión: “El lupino al

ser una fuente rica en fitoquímicos, péptidos bioactivos importantes, alcaloides, polifenoles,

fitosteroles, tocoferoles puede ser considerado un alimento funcional. Además, el lupino

actúa contra diversas enfermedades crónicas por la actividad antioxidante,

antihiperlipidémica y antiinflamatoria de los fitoquímicos que posee.” (Khan, Karnpanit,

Nasar-Abbas, Huma, & Jayasena, 2015).

2.2. Fundamentación teórica

2.2.1. Granos andinos

Los granos andinos son originarios de la Región Andina, se destacan por su gran

contenido nutricional y actualmente están siendo utilizados para mejorar la seguridad

alimentaria. Varios programas tanto nacionales como internacionales han puesto su mirada

en promover y sacar el mayor provecho de los nutrientes que estos pueden aportar a una dieta

diaria. Los granos andinos de mayor importancia en el Ecuador son: quinua, amaranto,

chocho (Peralta, Murrillo, Mazón, Villacrés, & Rivera, 2013).

Page 24: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

24

Gráfico 1. Granos Andinos: Chocho, amaranto, quinua

Fuente: (Horton, 2014)

Los granos andinos se caracterizan por su alto contenido de proteína, fibra y grasa lo

que determina su valor nutricional. La quinua y el amaranto son pseudo-cereales, el amaranto

contiene alrededor de 13 a 18% de proteína, grasa entre 6,3 a 8,1% y fibra 2,2 a 5,8%. (Huerta

y Barba de la Rosa, 2012). La quinua presenta un contenido de proteína de 13%, grasa 6,1%

y fibra de 6% (Alandia, Irigoyen, Blajos, Rojas, & Santivañez, 2011). Tanto el amaranto

como la quinua por su contenido de fibra producen una sensación de saciedad, es decir,

absorber agua y permanecer más tiempo en el estómago. (Alandia, Irigoyen, Blajos, Rojas,

& Santivañez, 2011).

2.2.2. Chocho

El chocho también conocido como tarwi, altramuz o lupino es oriundo de Los Andes

sudamericanos, donde se ha cultivado por muchos siglos. Se cree que el cultivo del chocho

comenzó aproximadamente entre 2200 y 2500 años a.C., los incas lo cultivaban en la zona

de los Andes que hoy corresponde a Ecuador, Bolivia y Perú (Loja & Orellana, 2013). El

crecimiento y desarrollo de la planta de chocho se encuentra detallado en el Gráfico 2.

Page 25: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

25

Gráfico 2. Crecimiento y desarrollo de la planta de Lupino

Fuente: (Saénz, 2017)

La identificación taxonómica del chocho según Caicedo (2001) es:

­ Reino: Plantae

­ División: Embriofitas sifonógamas

­ Sub División: Angiosperma

­ Clase: Dicotiledóneas

­ Orden: Rosales

­ Familia: Leguminosas (Papilionáceas)

Page 26: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

26

­ Género: Lupinus Especie: Mutabilis

­ Nombre Científico: Lupinus mutabilis Sweet

2.2.2.1. Composición proximal del chocho

El chocho es una leguminosa con alto contenido de proteína 47,8 %, fibra 11,07% y

grasa 18,9%. (Peralta, Murrillo, Mazón, Villacrés, & Rivera, 2013). Además, contiene

compuestos bioactivos como: flavonas, ácidos fenólicos, isoflavonas. (Khan, Karnpanit,

Nasar-Abbas, Huma, & Jayasena, 2015). En la siguiente tabla se muestra la composición

proximal tanto del chocho amargo como del desamargado.

Tabla 1. Composición Proximal de chocho amargo y desamargado

Fuente: Adaptado de “Uso alternativos de Chocho” INIAP (Villacres, Rubio, Egas, &

Segovia, 2006).

2.2.2.2. Variedad de chocho

En Ecuador existen algunas variedades de chocho que se cultivan a nivel de la sierra

en las provincias de Cotopaxi, Chimborazo, Pichincha, Bolívar, Carchi, Tungurahua e

Imbabura. Estas variedades son INIAP 450 Andino, INIAP 451 Guaranguito y Criollo; las

dos primeras son variedades mejoradas por Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones

Componente Chocho amargo Chocho desamargado

Proteína% 47,80 54,05

Grasa% 18,90 21,22

Fibra% 11,07 10,37

Cenizas 4,52 2,54

Humedad % 10,13 77,05

Azucares totales % 1,95 0,73

Azucares reductores % 0,42 0,61

Almidón total % 4,34 2,88

Page 27: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

27

Agropecuarias (INIAP) y el chocho Criollo es una variedad nativa de los agricultores.

(Peralta, Murrillo, Mazón, Villacrés, & Rivera, 2013)

2.2.2.2.1. INIAP 450-Andino

La variedad INIAP 450 Andino es una variedad modificada de crecimiento herbáceo,

su característica en cuanto al color del grano seco es blanco-crema, su tamaño es grande de

forma oval aplanada, los días de floración son de 76 a 125 y los días de cosecha son 170 a

240 y tiene una adaptación de 2600 a 3400 m.s.n.m. El rendimiento promedio del grano seco

es 1500 Kg por hectárea. (Peralta, Murrillo, Mazón, Villacrés, & Rivera, 2013). A

continuación, se encuentra la composición proximal y mineral en la Tabla 2.

Tabla 2. Composición proximal de Chocho INIAP 450-Andino

Fuente: Adaptado de “Catalogo de variedades mejoradas de granos Andinos” (Peralta,

Murrillo, Mazón, Villacrés, & Rivera, 2013)

2.2.2.2.2. INIAP 451-Guaranguito

La variedad INIAP 451 Guaranguito es una variedad de crecimiento erecto/herbáceo,

el tamaño de grano seco es grande de forma oval aplanada, los días de floración es 75 a 84 y

Contenido Grano amargo

Proteína % 47,8

Minerales totales % 4,52

Grasa % 18,9

Fibra bruta % 11,07

Carbohidratos % 17,62

Alcaloides % 3,26

Calcio % 0,12

Fósforo % 0,6

Magnesio % 0,24

Sodio % 0,1

Potasio % 1,22

Hierro (ppm) 78,46

Manganeso (ppm) 36,72

Zinc (ppm) 42,84

Cobre (ppm) 12,65

Energía Total (Kcal/100g) 552

Page 28: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

28

los días de cosecha es 170 a 186, tiene una adaptación de 2200 a 3600 m.s.n.m., el

rendimiento promedio del grano seco es 1500 Kg por hectárea. (Peralta, Murrillo, Mazón,

Villacrés, & Rivera, 2013)

Tabla 3. Composición proximal de Chocho INIAP 451-Guaranguito

Contenido Grano amargo

Proteína % 42,71

Minerales totales % 3, 54

Grasa % 17, 61

Fibra bruta % 9,44

Carbohidratos % 26,70

Alcaloides % 3,26

Calcio % 0,11

Fósforo % 0,65

Magnesio % 0,23

Sodio % 0,01

Potasio % 1,01

Hierro (ppm) 53

Manganeso (ppm) 38

Zinc (ppm) 39

Cobre (ppm) 14

Energía Total (Kcal/100g) 455

Fuente: Adaptado de “Catalogo de variedades mejoradas de granos Andinos” (Peralta,

Murrillo, Mazón, Villacrés, & Rivera, 2013)

2.2.2.2.3. Criollo

Es una variedad nativa de los agricultores de las diferentes provincias, de la cual no

se tiene mucha información sobre sus características de cultivo y su composición debido a

que no han sido analizadas y pueden pertenecer a muchas variedades, mientras que las

semillas que tiene el INIAP son certificadas y pertenecen a un banco de germoplasma.

2.2.2.3. Tratamiento del chocho

El chocho contiene alcaloides que son sustancias antinutritivas y dan sabor amargo,

impidiendo que sea consumido directamente. Para la eliminación de dichas sustancias el

Page 29: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

29

chocho es sometido a un proceso de desamargado, también puede someterse a un tratamiento

de fermentación, técnica que no es muy conocida actualmente, debido que es un proceso

generado por Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias (Villacres,

Rubio, Egas, & Segovia, 2006).

2.2.2.3.1. Tratamiento de desamargado del chocho

El tratamiento de desamargado es un proceso hidro-térmico que consiste en hidratar

el grano seco y remojarlo durante 12 a 14 horas, luego se lo cocina durante 30 a 40 min,

posteriormente se deja el chocho en una corriente de agua potable continua durante 3 o 4

días, y de esta manera los alcaloides son eliminados. (Caicedo, Peralta, Villacrés, & Rivera,

2001)

2.2.2.3.2. Tratamiento de fermentación del chocho

El proceso de fermentación inicia al inocular Rhizopus oligosporus, durante cuatro

días el chocho desamargado con cáscara y sin cáscara, a una humedad de 60% y temperatura

de 31°C, una vez fermentado es liofilizado y molido, de esa manera se obtiene la harina de

Gráfico 3. Proceso de hidratación del chocho

Fuente: (Peralta , y otros, 2012)

Page 30: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

30

chocho fermentado. Es un producto de buena calidad tanto física química y organoléptica

(Villacres, Rubio, Egas, & Segovia, 2006).

2.2.3. Radicales libres

Los radicales libres son átomos que tienen un electrón desapareado en su orbital más

externo, tienden a captar un electrón de átomos cercanos a ellos con el fin de alcanzar su

estabilidad electroquímica, de esta manera la otra molécula que fue afectada se convierte en

un nuevo radical libre, porque queda con un electrón desapareado, generando así una reacción

en cadena (Maldonado, Jiménez, Guapillo, Ceballos, & Bolaina, 2010).

El mecanismo de reacción en cadena consta de tres etapas (Wade, 2004):

a. Etapa de iniciación: genera un intermedio reactivo

b. Etapa de propagación: el intermedio reactivo reacciona con la molécula estable para

formar otro intermediario, permitiendo que la cadena continúe, hasta que los reactivos

se agoten o se destruyan al intermedio reactivo

c. Etapa de terminación: se dan reacciones colaterales que destruyen a los intermedios

reactivos.

Gráfico 4. Reacción general de las etapas de los radicales libres

Fuente: (ROJANO, GAVIRIA, & SÁEZ., 2008)

Page 31: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

31

Los radicales libres se pueden generar de dos maneras una endógena y otra exógena:

­ La endógena se produce en la respiración, metabolismo entre otros

­ La exógena se dan por factores ambientales como: contaminación industrial, aditivos

químicos en alimentos, consumo de alcohol, humo de tabaco. (Velázquez, Prieto, &

Contreras, 2004)

Existen algunos tipos de radicales libres: (Maldonado, Jiménez, Guapillo, Ceballos,

& Bolaina, 2010)

­ Especies Reactivas de Oxígeno (ERO):

­ Anión superóxido, el anión peróxido,

­ Radical perhidroxilo,

­ Radical hidroxilo

­ Especies Reactivas de Nitrógeno (ERN): óxido nítrico, radical peroxi nitrito

Gráfico 5. Acción del radical libre en una biomolécula

Fuente: (Velázquez, Prieto, & Contreras, 2004)

Page 32: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

32

2.2.3.1. Enfermedades asociadas a los radicales libres

Los radicales libres generan una situación de estrés oxidativo, iniciando procesos

patológicos graves, puesto que estos reaccionan tanto con lípidos, proteínas, carbohidratos y

el ADN; es decir, estas especies reactivas reaccionan generalmente con toda molécula que se

encuentre en su alrededor. Por lo que se han asociado a algunas enfermedades de los seres

humanos como enfermedades reumáticas, neurológicas y pulmonares. En un informe

realizado por (Maldonado, Jiménez, Guapillo, Ceballos, & Bolaina, 2010) se menciona que

las enfermedades más destacadas son las cardiopatías, cáncer y diabetes, también conocidas

como enfermedades crónicas no transmisibles.

En el Ecuador, en la Encuesta Nacional de Nutrición y Salud (ENSANUT-ECU 2012)

se reportó la existencia de diabetes en la población de 10 a 59 años, mientras que la población

de 50 a 59 años es el grupo de edad con la mayor prevalencia de diabetes que equivale al

10,5 % de personas afectadas, según se muestra en el Gráfico 6.

Gráfico 6. Prevalencia de diabetes en población de 10 a 59 años a escala nacional,

Por grupos de edad (glucemia >126mg/dl)

Fuente: (ENSANUT-ECU, 2012 )

Page 33: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

33

De manera general la mortalidad prematura en el Ecuador en el año 2011 fue causada

por cuatro enfermedades crónicas no trasmisibles, siendo las enfermedades cardiovasculares

y la diabetes mellitus las principales causas de muerte con una incidencia de 39% cada una,

según se muestra en el Gráfico 7.

Gráfico 7. Mortalidad Prematura por las cuatro enfermedades no transmisibles,

Ecuador 2011

Fuente: (OPS/OMS, 2014)

Según el Instituto Nacional de Estadística y Censos en el año 2014 las enfermedades

isquémicas del corazón fueron causantes de 4430 muertes, mientras que la mortalidad por

diabetes mellitus ocupa el segundo lugar con 4401 muertes.

2.2.4. Antioxidantes

Los antioxidantes según Halliwell son “cualquier sustancia que retrasa, previene o

elimina el daño oxidativo de una molécula". Según lo explicado anteriormente, los radicales

libres son los que producen las reacciones de oxidación, por ende, da la iniciación de una

cadena de reacciones que eventualmente causan daño o muerte celular. El efecto de los

antioxidantes es eliminar los radicales libres al oxidarse ellos mismos, también inhiben otras

Page 34: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

34

reacciones de oxidación, deteniendo así las reacciones en cadena (Halliwell, 2007). Por esta

razón evitan las alteraciones de moléculas vitales del organismo.

Los antioxidantes proceden de dos formas una endógena también llamada enzimática

y la segunda exógena o no enzimática (Coronado, y otros, 2015)

­ Forma endógena: Producida por las propias células del organismo, por compuestos

que generalmente son las enzimas como catalasa, dismutasa, peroxidasa, etc.

­ Forma exógena: Ingresan al organismo a través de los alimentos o suplementos.

Para esto se requiere que en la dieta diaria de las personas tengan un ingreso

adecuado de antioxidantes como vitamina E, la vitamina C, polifenoles, licopenos,

los flavonoides, los taninos, el β-caroteno, zinc, el selenio, el magnesio.

La ingesta diaria recomendada (IDR) para ciertos nutrientes permite que el consumidor

se oriente al consumo de ciertos alimentos que requiere el cuerpo a lo largo del día; sin

embargo, es aún desconocido los valores de ingesta diaria para los antioxidantes a pesar de

que existen varios estudios que respaldan los beneficios de ingerirlos. Se ha examinado

algunas investigaciones y en estas se ha estimado que el consumo de sustancias con actividad

Gráfico 8. Acción del antioxidante sobre un

radical libre

Fuente: (Velázquez, Prieto, & Contreras, 2004)

Page 35: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

35

antioxidante debería ser mínimo de 1000uM Trolox/día y en promedio 3500uM Trolox/día.

(De la Rosa, Alvarez-Parrilla, & González-Aguilar, 2010).

2.2.4.1. Las vitaminas

Son sustancias orgánicas que se encuentran presentes en mínimas cantidades en los

alimentos, pero necesarias para el metabolismo y el mantenimiento del estado de salud, se

las debe ingerir en la dieta debido a que el organismo no las sintetiza. La mayoría de

vitaminas son sintetizadas por las plantas y microorganismos. Se dividen en dos grupos:

hidrosolubles y liposolubles. (Primo Yúfera, 1998 ). Algunas vitaminas tienen propiedad

antioxidante como es el caso de la vitamina E y de la vitamina C.

2.2.4.1.1. Ácido ascórbico

El ácido ascórbico o vitamina C es una vitamina hidrosoluble y termosensible, en el

cuerpo actúa como antioxidante, ya que ayuda a proteger las células contra los daños

causados por los radicales libres. La estructura química se encuentra en el Gráfico 9.

Algunas funciones de la vitamina C son:

­ Activar la síntesis de colágeno

­ Actuar en la cicatrización de las heridas

­ Ayudar a la absorción del hierro presente en los alimentos de origen vegetal

­ Permitir un buen funcionamiento del sistema inmunitario para proteger al cuerpo

contra las enfermedades (Institutos Nacionales de Salud, 2016).

El valor diario de referencia VDR para la vitamina C o ácido ascórbico de acuerdo

con la norma INEN 1334-2:2011es de 800UI/día en una dieta de 2000Kcal para adultos y

niños de cuatro años o más.

Page 36: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

36

Gráfico 9. Estructura del Ácido Ascórbico

Fuente: (Valdés, 2006)

2.2.4.2. Carotenoides

Los carotenoides son pigmentos liposolubles que se encuentran presentes en plantas,

algas, hongos, bacterias y en gran variedad de animales. Los carotenoides son tetra terpenos

constituidos por varias unidades isoprenoides con un anillo de ciclohexano sustituido e

insaturado en cada uno de los extremos, permitiendo que sea rico en electrones. De esta

manera los carotenoides pueden desempeñar un papel como antioxidantes (Calvo, s.f.).

Existen dos tipos de carotenoides: los carotenos y las xantofilas, los primeros no contienen

oxígeno en sus anillos terminales mientras que xantofilas si lo contienen (Calvo, s.f.).

La función de algunos carotenoides está relacionada con la actividad provitamina A

como son α-caroteno, β-caroteno y β-criptoxantina, estas sustancias cumple con el papel de

prevenir la deficiencia de la vitamina A. Por ende, se relaciona la ingesta diaria de vitamina

A con los requisitos para los carotenoides provitamina A. La equivalencia de la actividad de

retinol (RAE) es 12 µg de β-caroteno, 24 µg de α -caroteno o 24 µg de β-criptoxantina en los

alimentos. (Institute of Medicine; Food and Nutrition Board, 2000)

Page 37: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

37

La ingesta diaria recomienda por la norma INEN 1334-2:2011 para la vitamina A es

de 800 ug/día. (NTE INEN 1334-2 , 2011) Y en estudios recientes se encontró que el

consumo recomendado de forma general es de 9 a 13mg/día de carotenoides. (De la Rosa,

Alvarez-Parrilla, & González-Aguilar, 2010).

Gráfico 10. Estructura de provitamina A y carotenoides no provitamina A.

Fuente: (Institute of Medicine; Food and Nutrition Board, 2000)

2.2.4.3. Compuestos Fenólicos

Existen una gran variedad de compuestos fenólicos, se los puede denominar

polifenoles. Son constituyentes naturales de los alimentos vegetales puesto que son producto

del metabolismo secundario de las plantas. Algunos son indispensables para las funciones

fisiológicas vegetales. Hay varias clases y subclases de polifenoles que se clasifican en

función del número de anillos fenólicos que poseen y de los elementos estructurales que

presentan estos anillos (Quiñones & Aleixandre, 2012). Los principales grupos de polifenoles

son: ácidos fenólicos, taninos, flavonoides, antocianinas, flavonas, isoflavonas, fenil

propanoides (ácidos hidroxicinámicos (cafeico, ferúlico, sinápico, p-cumárico)),

estilbenoides y los derivados del benzoico (ácido gálico y elágico). (Tomás-Barberán, 2003).

Page 38: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

38

Gráfico 11. Principales polifenoles

Fuente: (Tomás-Barberán, 2003)

En estudios realizados anteriormente han determinado que una a mayor ingesta de

polifenoles totales se asocia una reducción de 46% en el riesgo enfermedades

cardiovasculares, aunque no existe una ingesta diaria recomendada de polifenoles totales

(Urquiaga, Echeverría, Dussaillant, & Rigotti, 2017), solo se dispone de datos de

estimaciones de su consumo que es de 2590-3000 mg / por día. (De la Rosa, Alvarez-Parrilla,

& González-Aguilar, 2010).

Page 39: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

39

2.2.4.4. Zinc

El zinc es un mineral que se encuentra en las células de todo el cuerpo. Su función

es actuar como elemento catalítico, regulador y estructural, ayuda al sistema inmunitario a

combatir bacterias y virus que invaden al cuerpo. Además, el zinc ayuda a la fabricación de

proteínas y el ADN. Durante el embarazo, la infancia y la niñez, el organismo requiere zinc

para crecer y desarrollarse. El zinc también favorece la cicatrización de las heridas y el

funcionamiento normal del sentido del gusto y el olfato. (NIH, 2016).

El valor diario de referencia del consumo de zinc es de 15mg/día (NTE INEN 1334-

2 , 2011).

2.2.4.5. Actividad antioxidante

La actividad antioxidante total o capacidad antioxidante total es la medición analítica

de concentraciones de radicales de diferente naturaleza, en un sistema oxidativo controlado.

(Leos-Rivas, Rivas-Morales, & García-Hernández, 2016).

Existen varias técnicas para la determinación de la actividad antioxidante total como

el método ORAC, el método del radical 2,2-difenil-1-picrilhidracilo (DPPH•), ensayo de

FRAP (poder reductor férrico/antioxidante) y la Capacidad Antioxidante como Equivalentes

Trolox (TEAC) este método por lo general utiliza el ABTS (2,2'-azino-bis-(3-

etilbenzotiazolina-6-ácido sulfónico)) como sustrato de peroxidasa que se oxida por radicales

peroxilo por lo que genera el radical ABTS+ de color azul. Se mide la capacidad antioxidante

cuando se reduce el radical ABTS+, esta disminución es detectada por la decoloración del

color antes formado. (Szydlowska-Czerniak, 2008) El método espectrofotométrico se mide

Page 40: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

40

a 734 nm y se compara con una curva de actividad de antioxidante de Trolox. (Pellegrini, y

otros, 2007).

Trolox (6-hydroxy-2, 5, 7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acid) es un compuesto

análogo a la alfa-tocoferol hidrosoluble, se emplea como estándar de los métodos ORAC y

TEAC (Karadag, 2009)

En esta investigación se utilizó el método ABTS, se basa en la medición

espectrofotométrica a una longitud de onda de 734 nm y se fundamenta en la reducción de

un radical estable antes generado químicamente por acción del persulfato de potasio

obteniendo el 2,2´-azinobis-(ácido -3 etilbenzotiazolino-6-sulfononico) (radical ABTS+), por

acción de compuestos antioxidantes en comparación con un antioxidante estándar

Trolox. (Ácido 6-hidroxi- 2, 5,8-tetrametilchromano-2-carboxílico). (Pellegrini, y otros,

2007).

2.3. Fundamentación legal

LEY ORGÁNICA DEL RÉGIMEN DE LA SOBERANÍA ALIMENTARIA

CONSUMO Y NUTRICIÓN. (2009).

Artículo 27. Incentivo al consumo de alimentos nutritivos. - Con el fin de disminuir

y erradicar la desnutrición y malnutrición, el Estado incentivará el consumo de alimentos

nutritivos preferentemente de origen agroecológico y orgánico, mediante el apoyo a su

comercialización, la realización de programas de promoción y educación nutricional para el

consumo sano, la identificación y el etiquetado de los contenidos nutricionales de los

alimentos, y la coordinación de las políticas públicas.

CÓDIGO DE LA SALUD. (2016).

PROMOCION DE ALIMENTACION SALUDABLE

Page 41: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

41

Artículo 82.- Fomento y promoción de la alimentación saludable a lo largo del ciclo

de vida. La autoridad Sanitaria Nacional, en coordinación con otras entidades competentes,

desarrollará políticas y programas para fomentar y promover la alimentación saludable a lo

largo del ciclo de vida, determinando las necesidades nutricionales, el valor nutricional de

los alimentos, su calidad, suficiencia e inocuidad y las características nutricionales que deben

reunir los programas de alimentación para colectivos.

Dichas políticas y programas deberán incluir el fomento, protección y promoción de

la lactancia materna y el desarrollo de educación continua. Sensibilización y capacitación a

personas, familias y comunidades

Artículo 83.- Soberanía alimentaria. La soberanía alimentaria constituye un objetivo

estratégico y una obligación del estado, para garantizar que las personas, comunidades,

pueblos y nacionalidades alcancen la autosuficiencia de alimentos sanos y culturalmente

apropiados de forma permanente, constituyéndose, así como un elemento fundamental de la

salud pública. Para tales efectos:

1. A la agencia de Regulación y Control del Agua, en coordinación con la Autoridad

Sanitaria Nacional y la Autoridad Agraria Nacional, le corresponde la vigilancia de

la calidad del agua para garantizar la producción de alimentos sanos, en

reconocimiento del vínculo entre el agua, la alimentación y la salud publica

2. A la Autoridad Agraria Nacional le corresponde la promoción de recuperación de

semillas de alto valor nutricional

3. A la Autoridad Sanitaria Nacional le corresponde investigar las semillas, materia

prima, productos, y derivados con modificación genética incorporados al mercado de

consumo nacional, al fin de determinar posibles riesgos para la salud pública y

Page 42: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

42

adoptar las acciones que considere de acuerdo con la regulación emitida por dicha

Autoridad

4. A la Autoridad Sanitaria Nacional y la Autoridad Agraria Nacional, en el ámbito de

sus competencias, le corresponde el diseño e implementación acciones educativas y

comunicacionales sobre alimentos que se producen y/o se comercializan en el país;

y, sobre los beneficios y potenciales riesgos a la salud por consumo de estos

productos;

5. La Autoridad Sanitaria Nacional verifica que alimentos recibidos de ayuda

internacional no afecten la salud ni el futuro de la producción de alimentos producidos

localmente.

Artículo 84. -Seguridad nutricional. – La seguridad nutricional se refiere a la garantía

que todas las personas tengan en todo momento acceso a una fuente estable de alimentos

nutritivos, y corresponde a una obligación del Estado. La Autoridad Sanitaria Nacional en

coordinación con las entidades competentes será responsable de emitir las políticas acciones

necesarias a favor de la seguridad nutricional que promuevan la disponibilidad, el acceso y

el consumo de alimentos sanos, nutritivos, diversos y culturalmente apropiados.

Normas que establecen el Instituto Ecuatoriano de Normalización (INEN) la cuales

son:

­ GRANO AMARGO DE CHOCHO. REQUISITOS. NTE INEN 2389:2005

­ LEGUMINOSAS. GRANO DESAMARGADO DE CHOCHO. NTE INEN

2390:2004

Page 43: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

43

­ Rotulado de productos alimenticios para consumo humano. Parte 2. Rotulado

Nutricional. Requisitos. NTE INEN 1334-2:2011

2.4. Hipótesis:

H1: La variedad de grano y el procesamiento del chocho, producen cambios en el contenido

de compuestos con capacidad antioxidante.

Ho: No existe variación en el contenido de compuestos con capacidad antioxidante por efecto

de la variedad y el procesamiento del chocho.

2.5. Sistema de variables

2.5.1. Variable independiente

V1: Variedad del chocho: INIAP 450 Andino, INIAP 451 Guaranguito y Criollo.

V2: Proceso de desamargado: Proceso Hidro-térmico al que es sometido el chocho para

eliminar sus compuestos amargos.

V3: Proceso de fermentación: Fermentación con cáscara y sin cáscara.

2.5.2. Variable Dependiente

V4: Contenido de compuestos con capacidad antioxidante: fenoles totales, carotenoides

totales, ácido ascórbico y zinc.

V5: Capacidad antioxidante en chocho.

Page 44: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

44

CAPITULO III. Metodología de la Investigación

3.1. Diseño de la investigación

Esta investigación se basó en un paradigma cuantitativo porque durante el desarrollo

de la investigación se planteó hipótesis y objetivos. Se requirió verificar la presencia de

compuestos antioxidantes en el chocho, en cada una de sus variedades, para lo cual se

controló ciertos parámetros y se realizó por triplicado cada determinación, hasta tener una

confiabilidad en los resultados y verificando si la hipótesis planteada se cumplió o no. El

paradigma cuantitativo está basado en la observación también llamado positivismo, tiene

como característica, la búsqueda de un conocimiento sistemático, comprobable, comparable,

medible y replicable (Martínez, 2013). Además, busca la causa de los fenómenos por lo cual

recolecta información estructurada dando un enfoque en el método hipotético deductivo que

tiene como objeto verificar dicha hipótesis derivada de una teoría (Hurtado, 2006), sus

resultados se analizan mediante análisis estadísticos.

Se requiere también plantear un nivel de investigación para saber el grado de

profundidad que aborda este estudio, se estableció que esta investigación estuvo basada en

un nivel de investigación explicativo en el cual “su interés se centra en explicar por qué

ocurre un fenómeno y en qué condiciones se manifiesta, o porque se relacionan dos o más

variables” (Hernandez, 2006). El objetivo de esta investigación fue determinar el efecto del

proceso de desamargado y fermentado en el contenido de compuestos con capacidad

antioxidante de tres variedades de chocho: INIAP-450 Andino, INIAP-451 Guaranguito y

Criollo. Por último, se determinó que el tipo de investigación planteada es experimental pues

esta investigación se la realizó un laboratorio en donde se controló, evaluó y se dio

seguimiento constante a ciertos parámetros y variables definidas.

Page 45: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

45

3.2. Población y muestra

3.2.1. Población

La población está determinada por la especie de chocho Lupinos mutabilis Sweet de

la provincia de Chimborazo.

3.2.2. Muestra

Está constituida por tres variedades de chocho de la especie Lupinos mutabilis sweet

cultivadas en la provincia de Chimborazo las cuales son: INIAP-450 Andino, INIAP-451

Guaranguito y Criollo

3.3. Experimental

La investigación se dividió en dos etapas:

Etapa I: Se realizó el procesamiento de obtención de la harina de chocho de las tres

variedades, para lo cual se partió de una muestra de cada variedad de chocho, cada una de

ellas se dividió en cuatro submuestras, la primera estaba conformada por el grano crudo, la

segunda fue sometida al proceso de desamargado, la tercera submuestra correspondió al

grano con cáscara y la cuarta submuestra constituyo el grano sin cáscara, todas las

submuestras a excepción del grano crudo fueron sometido al proceso de desamargado y

luego el proceso de fermentación con el hongo Rhizopus oligosporus durante 4 días, a una

humedad de 60% y temperatura de 31°C. Al término de cada proceso, las diferentes muestras

fueron liofilizadas a -0.7 Bar y -40°C, posteriormente fueron molidas en un equipo provisto

de un tamiz con abertura 300 µm. Las muestras se almacenaron en recipientes herméticos,

que se mantuvieron a 10°C hasta su análisis.

Etapa II: Se determinó la concentración de los compuestos con capacidad

antioxidante: ácido ascórbico, carotenoides totales, fenoles totales, zinc y actividad

Page 46: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

46

antioxidante en las tres variedades de chocho: INIAP 450 Andino, INIAP 451 Guaranguito

y Criollo. Cada una de ellas en sus cuatro condiciones: Amargo, Desamargado, fermentado

con cáscara y fermentado sin cáscara.

Los análisis se efectuaron en los laboratorios del Departamento de Nutrición y

Calidad, EESC-INIAP.

3.4. Métodos y materiales

3.4.1. Análisis de ácido ascórbico (AA)

La determinación de ácido ascórbico se realizó por el método espectrofotométrico.

(Egoaville, M, Sullivan , M , Kozempel , & Jones, J , 1988)

Tabla 4. Materiales, reactivos y equipos para la curva de calibración, extracción y

determinación AA

Materiales Reactivos Equipos

Vaso de precipitación 100 ml Ácido oxálico 0.4% Balanza

Papel filtro Whatman #4 Acetona 20% Filtro al vacío

Balón Aforado 50 ml Solución de 2,6

dicloroindofenol (DCIP)

Espectrofotómetro

Papel aluminio Agua destilada

Tubo de ensayo Ácido Ascórbico

Balón Aforado 100 ml

Elaborado por Grace García Aguirre

Procedimientos:

Extracción

­ Pesar 7.5 g de muestra directamente en un vaso de precipitación.

Page 47: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

47

­ Agregar 38 ml de la solución extractante (ácido oxálico 0.4% y acetona 20%) y

homogenizar durante 1 minuto.

­ Enjuagar el residuo de la muestra del vaso de precipitación con la misma solución

extractante aproximadamente 3 ml.

­ Filtrar el extracto a través de dos papeles filtro Whatman # 2, utilizando vacío, volver

a enjuagar las paredes del vaso de precipitación y filtrar.

­ Trasferir la solución obtenida a un balón aforado de 50 ml (protegida de la luz) y

enrasar con solución extractante.

Determinación

­ Mezclar 1 ml de la solución extractante con 9 ml de la solución diluida del 2,6 DCIP

y después de 1 minuto leer la absorbancia (blanco de reactivo) a 520 nm.

­ Colocar en un tubo de ensayo: 1 ml del extracto (solución filtrada de la muestra),

agrega 9 ml de la solución diluida del 2,6 DCIP, tomar el tiempo de 1 minuto, agitar

y leer la absorbancia a 520 nm. Absorbancia de la muestra (Abs M)

­ Luego, en un tubo de ensayo, colocar 1 ml del extracto, agregar 9 ml de agua

destilada, mezclar y leer la absorbancia a 520 nm. Absorbancia del blanco de muestra

(BM)

­ A la absorbancia de la muestra (Abs M) restar la absorbancia del blanco de muestra

(BM). Sustraer a este valor, la absorbancia del blanco de reactivo (BR). El resultado

de esta sustracción (Abs Real de la muestra) es utilizado para determinar la

concentración (ug/ml) de ácido ascórbico de la muestra en referencia a la curva

estándar.

Page 48: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

48

Preparación del reactivo 2,6 dicloroindofenol (DCIP)

­ Pesar 100 mg de 2,6 dicloroindofenol (DCIP) y disolver en 100 ml de agua tibia en

un vaso de precipitación protegido de la luz, agitar.

­ Agregar 84 mg de NaHCO3 y seguir agitando.

­ Trasferir a un balón de 500 ml y aforar con agua destilada, protegiendo de la luz

­ Filtrar al vacío y almacenar la solución en una botella ámbar.

­ Para el análisis se debe de diluir la solución concentrada de 2,6 dicloroindofenol

(DCIP), para lo que a un ml de la solución concentrada se agrega 13 ml de agua

destilada.

­ Para comprobar si la dilución es correcta, se agrega un ml de la solución extractante

(ácido oxálico 0.4% y acetona 20%) y 9 ml de solución diluida de 2,6

dicloroindofenol (DCIP), se espera un minuto y se lee en espectrofotómetro, la

absorbancia debe de ser entre 0,300 y 0,350.

Preparación de la curva estándar del ácido ascórbico AA

­ Preparar una solución stock de ácido ascórbico a una concentración de 1000 ug/ml,

pesar 100 mg de ácido ascórbico en un vaso de precipitado y disolver en 50ml de

solución extractante. Trasvasar la solución a un balón aforado de 100ml protegida de

la luz, y enrasarlo con solución extractante.

­ A partir de la solución stock preparar soluciones estándares con concentraciones de

5, 10, 20, 30, 40, y 50 ug/ml. Tomar alícuotas de 0.25, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 y 2.5 ml de

la solución stock de ácido ascórbico y aforar a 50 ml con solución extractante.

­ Realizar el auto cero con agua destilada.

Page 49: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

49

­ En un tubo de ensayo colocar 1 ml de la solución extractante con 9 ml de la solución

diluida del 2,6 DCIP, después de 1 minuto leer la absorbancia 520 nm, que se llamó

blanco reactive (BR).

­ Colocar en un tubo de ensayo, 1 ml de cada solución estándar. Agregar 9 ml de la

solución diluida del 2,6 DCIP, tomar el tiempo de 1 minuto, agitar y leer la

absorbancia a 520 nm, a esta absorbancia se llamó absorbancia del estándar (Abs St).

­ Luego de otro tubo, colocar 1 ml del estándar y agregar 9 ml de agua destilada,

mezclar y leer a 520 nm, se etiqueta como absorbancia del blanco del estándar (B St).

­ Abs Real St= BR – (Abs St -B St)

­ Para el cálculo de la concentración de ácido ascórbico, las absorbancias obtenidas

fueron promediadas y luego se graficó: concentración (ug/ml) vs absorbancia real,

esta curva se indica en el gráfico 12, a través de la regresión lineal se determinó la

ecuación con la cual se pudo calcular las concentraciones de las muestras.

Gráfico 12. Curva de calibración para el ácido ascórbico

Elaborado por: Grace García Aguirre

y = 0.0058x + 0.0033

R² = 0.9894

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0 10 20 30 40 50 60

Ab

sorb

aci

a R

eal

Concentración de Ácido Ascórbico (ug/ml)

Page 50: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

50

3.4.2. Análisis de carotenoides totales (CT)

La determinación de carotenoides totales se utilizó el método espectrofotométrico

(Rodríguez -Amaya & Kimura, 2004).

Tabla 5.Materiales, reactivos y equipos para la extracción y determinación de CT

Materiales Reactivos Equipos

Embudo de separación Acetona fría Balanza

Vaso de precipitación 50 ml Éter de petróleo Vortex

Probeta 50 ml Sulfato de Sodio anhidro Filtro al vacío

Erlenmeyer de 250 ml Agua destilada Agitador

Balón de 100 ml Espectrofotómetro

Elaborado por: Grace García Aguirre

Procedimiento

­ Pesar 4-5 g de muestra en vaso de precipitación

­ Homogenizar con 30 ml de acetona fría por un minuto usando el homogeneizador

vortex y filtrar el extracto al vacío con papel filtro Whatman #4.

­ Colocar 50 ml de éter de petróleo en un embudo de separación y añadir una pequeña

porción de extracto

­ Añadir agua destilada lentamente, evitando la formación de una emulsión, no agitar.

­ Esperar que las dos fases se separen. Añadir otra parte del extracto y repetir la

operación, lavar 4-5 veces con agua destilada para remover toda la acetona residual

­ Recolectar el éter de petróleo en un balón de 100 ml, haciendo que el extracto etéreo

pase a través del embudo conteniendo sulfato anhídrido de sodio.

­ Medir la absorbancia a la longitud de onda de 450 nm.

Page 51: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

51

3.4.3. Análisis de compuestos fenólicos totales (CFT)

La determinación de fenoles totales se realizó por el método espectrofotométrico

(Waterhouse, 2002).

Tabla 6.Materiales, reactivos y equipos para la curva de calibración, extracción y

determinación CFT

Materiales Reactivos Equipos

Tubos de ensayo Metanol 70% Balanza

Papel filtro Whatman #4 Agua destilada Vortex

Balón aforado 25 ml Reactivo Folin Ciocalteau 2N Baño de ultrasonido

Gradilla Carbonato de sodio saturado Baño María

Vaso de precipitación Ácido clorogénico Espectrofotómetro

Balón aforado 50 ml Metanol puro

Papel aluminio

Matraz volumétrico 25 ml

Elaborado por: Grace García Aguirre

Procedimiento

Extracción de CFT

­ Pesar 0.8-1.0 g de la muestra

­ Añadir 10 ml de metanol al 70% homogenizar en un vortex durante 10 minutos

(primera extracción)

­ Filtrar el extracto a través del papel filtro Whatman #4 en un balón aforado de 25ml

­ Añadir 10 ml de metanol al 70% al residuo, homogenizar en un vortex y colocar en

baño de agua a 80˚C durante 5 minutos (segunda extracción)

­ Filtrar el extracto en un balón y aforar a 25 ml con la solución extractante.

Determinación de CFT

Page 52: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

52

­ Colocar 400 uL de la muestra en un tubo de ensayo. En el caso del blanco de muestra

colocar 400 uL de agua destilada. Después de esto, seguir los mismos pasos para las

muestras y el blanco de muestra

­ Añadir 8 ml de agua destilada y 500 uL del reactivo de Folin Ciocalteau 2N, mezclar

y dejar reposar durante 6 minutos

­ Añadir 1500 uL de solución de carbonato de sodio saturado y mezclar muy bien.

Colocar los tubos en baño maría a 40 ˚C durante 30 minutos

­ Leer a 765 nm y calcular la concentración de compuestos fenólicos totales en base a

la curva estándar y expresar los resultados en mg ácido clorogénico/ 100 g muestra.

Preparación de la curva estándar para CFT.

­ Preparar una solución stock de ácido clorogénico a una concentración de 5000 mg/l,

pesar 250 mg de ácido clorogénico en un vaso de precipitación y disolver en 5 ml de

metanol puro. Trasvasar a un balón aforado de 50 ml protegido de la luz y aforarlo

con agua destilada

­ A partir de la solución stock se prepara las soluciones estándares de ácido

clorogénico, en dos curvas de calibración de una de concentraciones de 10, 20, 30,

40, y 50 mg/l y otra con concentraciones de 50, 100, 200, 300, 400, 500, 700, 1000 y

1500 mg/l, se analizar cada estándar por duplicado

­ De cada solución estándar colocar 100 uL en un tubo de ensayo y 100 uL de agua

destilada en el caso del blanco de reactivo, añadir 8 ml de agua destilada y 500 uL del

reactivo de Folin Ciacaltaeu

­ Mezclar en el vortex y dejar reposar por 6 minutos

­ Añadir 1500 uL de la solución saturada de carbonato de sodio y mezclar

Page 53: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

53

­ Colocar los tubos en baño maría a 40˚C durante 30 minutos

­ Leer a 765 nm.

­ En la grafico 13 y 14 se muestran las curvas de calibración usadas.

Gráfico 13. Curva de calibración para fenoles totales de concentraciones de 10-50 mg/L Elaborado por: Grace García Aguirre

Gráfico 14. Curva de calibración para fenoles totales de concentraciones de 50-1500 mg/L Elaborado por: Grace García Aguirre

y = 0.0009x + 0.0893

R² = 0.9913

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

20 270 520 770 1.020 1.270 1.520

Ab

sorb

an

cia

Concentración (mg ácido clorogenico/L)

y = 0.0014x + 0.0007

R² = 0.9558

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0 10 20 30 40 50 60

Ab

sorb

an

cia

Concentración (mg ácido clorogénico/L)

Page 54: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

54

3.4.4. Determinación del zinc

La determinación de zinc se dio por el método Espectrofotometría de absorción

atómica, según el Manual de Métodos de Laboratorio del Departamento de Nutrición y

Calidad del INIAP (2000).

Tabla 7. Materiales, reactivos y equipos para la curva, extracción y determinación Zn.

Materiales Reactivos Equipos

Crisoles Agua destilada Balanza

Papel filtro cuantitativo Ácido clorhídrico

concentrado Mufla

Balón aforado 100 ml Agua bidestilada Plancha

Gradilla Solución de lantano al 1%.

Desecador

Tubos de ensayo Espectrofotómetro de

absorción atómica de llama

Elaborado por Grace García Aguirre

Preparación de la muestra

­ Colocar los crisoles que contienen las cenizas en la sorbona, adicionar 10 ml de agua

destilada y 5 ml de ácido clorhídrico concentrado, digerir hasta que el volumen se

reduzca a la tercera parte a temperatura baja.

­ Retirar los crisoles de la plancha y enfriar, filtrar usando papel filtro cuantitativo y

recibir el filtrado en un balón de 100 ml. Aforar con agua bidestilada.

Determinación

­ Tomar 10 ml de la solución madre, agitar y leer

­ Preparar la curva estándar de Zn de 5 y 0.5 ppm:

­ En tubos de ensayo colocar la solución estándar de Zn 0, 1. 2, 3, 4, 5 ml, y adicionar

agua bidestilada hasta 9 ml y adicionar 1 ml de la solución de lantano al 1%.

­ Leer en el espectrofotómetro de absorción atómica de llama, primero los estándares

y luego las muestras.

Page 55: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

55

3.4.5. Evaluación de la actividad antioxidante

La determinación de la actividad antioxidante se realizó por el método

espectrofotométrico (Pellegrini, y otros, 2007).

Tabla 8. Materiales, reactivos y equipos para la extracción y determinación de la actividad

antioxidante.

Materiales Reactivos Equipos

Matraz erlenmeyer 50 ml Metanol 80% Balanza

Tubo de ensayo de plástico Agua destilada Vortex

Papel aluminio Solución de ABTS Baño de ultrasonido

Gradilla Metanol puro Centrifuga

Balón aforado 50 ml Trolox Baño María

Balón aforado 25 ml Espectrofotómetro

Tubos de ensayo

Elaborado por Grace García Aguirre

Procedimiento

Extracción

­ Pesar 0,08 g de muestra

­ Adicionar 5 ml de metanol al 80%

­ Agitar en el vortex por 30 minutos

­ Centrifugar durante 10 minutos a 5000 rpm

­ Separar el sobrenadante en un tubo de plástico (primera extracción)

­ A la primera extracción adicionar 5 ml de solución extractante

­ Agitar en el vortex por 30 minutos (segunda extracción)

­ Dejar reposar las muestras, debidamente protegida de la luz, durante toda la noche a

temperatura ambiente.

­ Al día siguiente centrifugar a 5000 rpm por 10 minutos

Page 56: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

56

­ Finalmente, adicionar el sobrenadante al tubo de plástico de la primera extracción y

aforar a 10 ml.

Preparación de la solución diluida ABTS

­ Agregar 20 mg de AzBTS en un tubo con tapa rosca protegido de la luz y disolver

en 5,6 ml de agua destilada y agitar hasta que este disuelto. (Reactivo A)

­ Agregar en un vaso de precipitación protegido de la luz 13 mg de K2S2O8 agregar

20 ml de agua destilada y agitar, trasferir a un tubo con tapa rosca protegido de la

luz. (Reactivo B).

­ Mezclar el reactivo A y B en igual proporción (1:1), Agitar fuerte mente en un

vortex y dejar reaccionar la solución por 16 horas a temperatura ambiente y en

oscuridad. (Solución madre).

­ Tomar 3,9 ml de la solución madre de ABTS y diluir a 110 ml de etanol al 96%

en un frasco protegido dela luz, homogenizar en un agitador magnético. La lectura

a 734 nm debe ser de 1.1 ± 0,02, si no es así se debe de ajustar a este valor

agregando etanol al 96% o solución madre, según sea el caso.

Determinación

­ Transferir en un tubo de vidrio 150 uL de la muestra al 80% y adicionar 2.85 ml de

la solución ABTS diluida

­ Del mismo modo transferir en otro tubo 150 uL de metanol al 80% y adicionar 2.85

ml de la solución ABTS diluida, lo cual representa el blanco de muestra

­ Agitar los tubos en el vortex y esperar 10 minutos

­ Volver a agitarlos y esperar 10 minutos más hasta que se produzca la reacción

Page 57: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

57

­ Pasando ese tiempo leer cada tubo a 734 nm. Si las absorbancias fueran menores a

0,2 realizar diluciones y repetir las lecturas de modo que se obtengan resultados

dentro del rango

­ Realizar el auto cero con metanol al 80%

­ Realizar 2 lecturas de absorbancia, las que finalmente se promediaran para los

cálculos de la medición de capacidad antioxidante

­ Calcular la concentración final en comparación con la curva estándar de Trolox y

expresar los resultados en ug Trolox eq/ g de muestra.

Preparación de la curva estándar de Trolox

­ Preparar una solución stock de Trolox a una concentración de 2000 uM de Trolox/L,

considerando que el peso molecular del Trolox es 250,29. Para ello pesar 0,025 g de

Trolox y diluir en 50 ml de metanol puro

­ A partir de la solución stock preparar soluciones estándares con concentraciones de

200, 300, 400, 500, 700, 800 uM de Trolox/L. Para ello tomar alícuotas de 2.5, 3.75,

5, 6.25, 7.5, 8.75 y 10 ml de la solución stock y enrazar a 25 ml con metanol 100%

­ Colocar 150 uL de cada estándar en un tubo y proceder a la evaluación de la actividad

antioxidante tal y como se describe para las muestras. En este caso el blanco de

muestras se denomina blanco de estándar.

­ En el gráfico 15 se indica la curva que se utilizó para determinar la actividad

antioxidante.

Page 58: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

58

Gráfico 15. Curva de actividad antioxidante para Trolox Elaborado por: Grace García Aguirre

3.5. Matriz de operacionalización de las variables.

Las variables se operacionalizan de la siguiente manera:

Tabla 9. Matriz de operacionalización de las variables

Variable independiente Indicadores Dimensiones

Chocho

Condición

Grano amargo

Grano desamargado

Grano fermentado sin cáscara

Grano fermentado con

cáscara

Variedad

INIAP-450 Andino

INIAP-451 Guaranguito

Criollo

y = 0.0014x + 0.0341

R² = 0.9774

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Ab

sorb

an

cia

Concentración (uM de Trolox/L)

Page 59: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

59

Tabla. 9 (Continuación)

Variable dependiente Indicadores Dimensiones

Compuestos con capacidad

antioxidante

Actividad Antioxidante

Concentración de Ácido

ascórbico

mg ácido Ascórbico /100g

Concentración de

Carotenoides totales

ug carotenoides /100g

Concentración de

Compuestos fenólicos

totales

mg ácido clorogénico/100 g

Concentración de Zinc ppm de Zn

Medición de la Actividad

antioxidante

ug Trolox eq/g

Elaborado por Grace García Aguirre

3.6. Técnicas e instrumentos de recolección

El instrumento que se utilizó en la investigación fue un cuaderno de anotaciones.

3.7. Procesamiento de datos y análisis de datos

El análisis estadístico que se realizó fue un análisis de varianza ANOVA con un

diseño completamente al azar, en arreglo factorial 3 x 4. Cuyo esquema se presenta en la

tabla 11.

Page 60: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

60

Tabla 10. Tratamientos para del efecto de la variedad y del proceso en el contenido de

compuestos con capacidad antioxidante en chocho.

Tratamiento Descripción

A1 B1 Criollo, Grano amargo

A1 B2 Criollo, Grano desamargado

A1 B3 Criollo, Grano fermentado sin cáscara

A1 B4 Criollo, Grano fermentado con cáscara

A2 B1 INIAP Andino 450, Grano amargo

A2 B2 INIAP Andino 450, Grano desamargado

A2 B3 INIAP Andino 450, Grano fermentado sin cáscara

A2 B4 INIAP Andino 450, fermentado con cáscara

A3 B1 INIAP 451 Guaranguito, Grano amargo

A3 B2 INIAP 451 Guaranguito, Grano desamargado

A3 B3 INIAP 451 Guaranguito, Grano fermentado sin cáscara

A3 B4 INIAP 451 Guaranguito, fermentado con cáscara

Elaborado por Grace García Aguirre

Tabla 11. Diseño factorial AXB

Fuente de

variación

Suma de

cuadrados

Grados de

libertad

Cuadrados

medios

Fo Valor-p

A: Variedad SCA a-1 CMA CMA/CME P(F>F0A)

B: Condición SCB b-1 CMB CMB/CME P(F>F0B)

A X B SCAB (a-1) (b-1) CMAB CMAB/CME P(F>F0AB)

Error SCE ab(n-1) CME

Total SCT abn-1 CMT

Fuente: (Gutiérrez & Salazar, 2008)

Número de repeticiones: 3

Número de tratamientos: 12

Tamaño de la Unidad Experimental: 0.5 kg de grano/ por cada tratamiento

Para los tratamientos que presentaron diferencia estadística se aplicó la prueba de

Tukey al 5 %.

Page 61: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

61

CAPITULO IV. Análisis y Discusión de Resultados

4.1. Resultados de la determinación de ácido ascórbico

Para la determinación de ácido ascórbico se procedió a usar el método

espectrofotométrico a una longitud de onda 520nm (Egoaville, M, Sullivan , M ,

Kozempel , & Jones, J , 1988) . En el cálculo se utilizó una curva estándar de L ácido

ascórbico

Tabla 12. Concentración de ácido ascórbico obtenido en las diferentes variedades de

chocho en el grano amargo, desamargado, fermentado con cáscara y sin cáscara.

CHOCHO CRIOLLO

Concentración Ácido Ascórbico (mg/100g)

Condición MC1 MC2 MC3 Media Desviación

estándar

Amargo 5,94 5,71 5,82 5,82 0,12

Desamargado 3,76 3,30 3,18 3,41 0,31

Fermentado con cáscara 1,34 1,69 1,23 1,42 0,24

Fermentado sin cáscara 4,68 4,33 4,45 4,49 0,18

CHOCHO INIAP-450 ANDINO

Concentración Ácido Ascórbico (mg/100g)

Condición M450,1 M450,2 M450,3 Media Desviación

estándar

Amargo 13,40 13,29 13,63 13,44 0,17

Desamargado 7,89 7,55 7,78 7,74 0,17

Fermentado con cáscara 3,18 3,87 3,76 3,60 0,37

Fermentado sin cáscara 5,94 5,83 5,25 5,67 0,37

CHOCHO INIAP-451 GUARANGUITO

Concentración Ácido Ascórbico (mg/100g)

Condición M451,1 M451,2 M451,3 Media Desviación

estándar

Amargo 9,50 9,38 9,73 9,54 0,18

Desamargado 4,45 4,33 4,22 4,33 0,12

Fermentado con cáscara 1,00 0,88 0,88 0,92 0,07

Fermentado sin cáscara 1,23 1,11 1,23 1,19 0,07

Elaborado por: Grace García Aguirre

Page 62: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

62

En la tabla 12 se muestra las medias de cada determinación con su respectiva

desviación estándar, los resultados obtenidos se presentan en mg ácido ascórbico / 100 g

de muestra.

Considerando que el valor diario recomendado (VDR) de Vitamina C es de 60 mg

al día en una dieta de 2000kcal (NTE INEN 1334-2 , 2011), el consumo de 100 gramos

de la variedad Criollo de su grano fermentado sin cáscara aporta 5,67 mg que equivale a

un 10% del VDR, mientras que 100 gramos de la variedad INIAP-450 Andino en el grano

de chocho desamargado aportaría alrededor de 13% del VDR (7,74 mg).

4.1.1. Análisis estadístico de la determinación de ácido ascórbico

Para evaluar si los procesos de tratamiento desamargado y fermentado afectan al

contenido de ácido ascórbico en las tres variedades de chocho, se realizó un análisis

factorial. Del programa InfoStat se obtuvieron los resultados de la ANOVA, se muestra

en la tabla 13, además se propusieron las siguientes hipótesis:

Factor Variedad

Ho: La concentración de ácido ascórbico es igual para todas las variedades de chocho

Ho: α = α

Hi: La concentración de ácido ascórbico es diferente en las tres variedades de chocho

Hi: α ≠ α

Factor Condición

Ho: La concentración de ácido ascórbico es igual para todas las condiciones de chocho.

Ho: β = β

Hi: La concentración de ácido ascórbico es diferente en todas las condiciones de chocho.

Page 63: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

63

Hi: β ≠ β

Factor interacción de los factores

Ho: La concentración de ácido ascórbico debida a la interacción entre factores es igual a

cero.

Ho: (α β) = 0

Hi: La concentración de ácido ascórbico es diferente debida a la interacción entre factores

es diferente que cero.

Hi: (α β) ≠ 0

Tabla 13. Análisis de varianza (ANOVA) para los resultados de ácido ascórbico

Fuente de Variación Suma de

cuadrados

Grados

de

libertad

Cuadrados

medios F0 p-valor

VARIEDAD 111,19 2 55,6 1138,82 <0,0001

CONDICIÓN 285,4 3 95,13 1948,67 <0,0001

VARIEDAD*CONDICIÓN 51,61 6 8,6 176,2 <0,0001

Error 1,17 24 0,05

Total 449,37 35

Elaborado por: Grace García Aguirre

Los datos obtenidos presentan que el p-valor es menor al F0 por ende la diferencia

es altamente significativa entre las medias de los factores, se determina que se rechaza la

hipótesis nula y se acepta la hipótesis alternativa de todos los factores incluido el de la

interacción. Se puede decir que la concentración de ácido ascórbico depende tanto de la

variedad como de la condición que tenga el chocho. Para identificar que medias son

significativamente diferentes se aplicó el test de Tukey. Los resultados se indican en el

gráfico 16.

Page 64: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

64

Gráfico 16. Representación de las medias de los resultados de ácido ascórbico

Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p > 0,05)

Elaborado por Grace García Aguirre

En el Gráfico 16 se muestra que la variedad de chocho de mayor contenido de

ácido ascórbico fue INIAP-450 Andino, seguido de la variedad INIAP-451 Guaranguito.

Además, se determinó que la condición de chocho que contiene mayor ácido ascórbico

es el chocho amargo, con 13.44 mg/100g en la variedad INIAP-450 Andino, 9.54

mg/100g en la variedad INIAP-451 Guaranguito y 5.82 mg/100g en el chocho Criollo.

Durante el proceso de desamargado se produjo una disminución de la

concentración de ácido ascórbico en las tres variedades de chocho, lo que se debería a

que el ácido ascórbico es muy lábil a los procesos hidrotérmicos, hidrosoluble y sensible

altas temperaturas. En un estudio realizado por Judith King, Saturnino de Pablo (1987),

se determina que la vitamina C o ácido ascórbico después de pasar por un proceso de

ebullición a tiempo prolongado y a una alta cantidad de agua, presenta una retención de

la vitamina C es entre 25-45% en el alimento; es decir, existe una disminución casi de la

Amargo DesamargadoFermentado

con cáscara

Fermentado

sin cáscara

CRIOLLO 5.82 3.41 1.42 4.49

INIAP 450 ANDINO 13.44 7.74 3.6 5.67

INIAP 451 GUARANGUITO 9.54 4.33 0.92 1.19

0

2

4

6

8

10

12

14

16Á

cid

o A

sc

órb

ico

(m

g/1

00

g)

Condición del grano de chocho

a

b

c

d

d

e

e

f

f

g

g

g

Page 65: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

65

mitad de la concentración de ácido ascórbico después del proceso. Estas condiciones de

temperatura y cantidad de agua son semejantes a las del proceso de desamargado por el

que pasa el chocho.

Después del tratamiento de desamargado el grano de chocho se sometió a un

proceso de fermentación, al determinar el ácido ascórbico luego de este proceso, se

encontró una baja concentración tanto en la fermentación con cáscara y más aún en la

fermentación sin cáscara. La variedad INIAP-451 Guaranguito fue en la que más

disminuyó el contenido de vitamina C, donde la fermentación sin cáscara y con cáscara

tienen valores de 1,19mg/100g y 0,92mg/100g respectivamente.

Según el estudio realizado por Adetuyi y Ibrahim (2014) a mayor tiempo de

fermentación el ácido ascórbico disminuye más su concentración, lo que podría deberse

a la activación de la enzima ascorbato oxidasa que puede ser producida por el

microorganismo de fermentación, la enzima convierte el ácido ascórbico en ácido

dehidroascórbico, proceso que va también a depender del pH del medio.

4.2. Resultados de la determinación de carotenoides totales

Para la determinación de carotenoides totales se utilizó el método

espectrofotométrico a 450 nm (Rodríguez -Amaya & Kimura, 2004). Se calculó la

concentración de carotenoides totales en base seca, para el cálculo se utilizó un

coeficiente de absorción de los carotenoides en éter de petróleo.

Tabla 14. Concentración de carotenoides totales de las diferentes variedades de chocho

en el grano amargo, desamargado, fermentado con cáscara y sin cáscara.

CHOCHO CRIOLLO

Concentración Carotenoides Totales (ug/100g)

Condición MC1 MC2 MC3 Media Desviación

estándar

Amargo 309,87 309,87 309,87 309,87 0,00

Desamargado 124,11 132,98 132,98 130,02 5,12

Page 66: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

66

Tabla 14 (Continuación)

Fermentado con cáscara 301,08 300,37 301,08 301,01 0,12

Fermentado sin cáscara 566,62 557,77 575,48 566,62 8,86

CHOCHO INIAP-450 ANDINO

Concentración Carotenoides Totales (ug/100g)

Condición M450,1 M450,2 M450,3 Media Desviación

estándar

Amargo 336,51 327,65 3336,51 333,56 5,12

Desamargado 186,21 195,08 177,34 186,21 8,87

Fermentado con cáscara 545,36 548,92 540,06 544,78 4,46

Fermentado sin cáscara 1354,88 1363,74 1354,88 1357,83 5,12

CHOCHO INIAP-451 GUARANGUITO

Concentración Carotenoides Totales (ug/100g)

Condición M451,1 M451,2 M451,3 Media Desviación

estándar

Amargo 398,41 398,41 371,85 397,46 1,65

Desamargado 203,86 212,72 212,72 209,77 5,12

Fermentado con cáscara 566,62 575,48 566,62 569,57 5,12

Fermentado sin cáscara 1106,68 1106,68 1097,83 1103,73 5,11

Elaborado por: Grace García Aguirre

En la tabla 14 se muestra las tres repeticiones con sus respectivas medias y

desviación estándar. Los datos de la concentración de carotenoides totales se presentan

en ug/100g de muestra.

4.2.1. Análisis estadístico de la determinación de carotenoides totales

En la tabla 15 se muestra el análisis de varianza realizado para evaluar los dos

factores y la interacción entre ellos. El ANOVA fue realizado en el programa InfoStat,

además, se establecieron las siguientes hipótesis:

Factor Variedad

Ho: La concentración de carotenoides totales es igual para todas las variedades de chocho

Ho: α = α

Hi: La concentración de carotenoides totales es diferente en las tres variedades de chocho

Page 67: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

67

Hi: α ≠ α

Factor Condición

Ho: La concentración de carotenoides totales es igual para todas las condiciones de

chocho.

Ho: β = β

Hi: La concentración de carotenoides totales es diferente en todas las condiciones de

chocho.

Hi: β ≠ β

Factor interacción de los factores

Hi: La concentración de carotenoides totales es diferente debida a la interacción entre

factores es diferente que cero.

Hi: (α β) ≠ 0

Ho: La concentración de carotenoides totales debida a la interacción entre factores es

igual a cero.

Ho: (α β) = 0

Tabla. 15 Análisis de varianza (ANOVA) para los resultados de carotenoides totales

Fuente de Variación Suma de

cuadrados

Grados de

libertad

Cuadrados

medios F0 p-valor

VARIEDAD 552438,72 2 276219,36 9844,86 <0,0001

CONDICIÓN 3501951,68 3 1167317,23 41604,88 <0,0001

Variedad*Condición 581178,97 6 96863,16 3452,34 <0,0001

Error 673,37 24 28,06

Total 4636242,73 35

Elaborado por: Grace García Aguirre

Page 68: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

68

El análisis de varianza indica que el p-valor es menor al F0 por consiguiente se

rechaza la hipótesis nula y se acepta la hipótesis alternativa del factor variedad, condición

y de su interacción. El factor de condición y de la variedad de chocho influye en la

concentración de carotenoides totales. Para determinar que medias son diferentes se

realizó el test de Tukey el cual se indica en el gráfico 16.

Gráfico 17. Representación de las medias de los resultados de carotenoides totales.

Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p > 0,05)

Elaborado por Grace García Aguirre

El gráfico 17 muestra que los chochos fermentados presentan un mayor contenido

de carotenoides totales, especialmente el grano fermentado sin cáscara, variedad INIAP-

450 Andino con 1357,83 ug/100g, seguida de la variedad INIAP-451 Guaranguito con

una concentración de 1103,73 ug/100g. Mientras que en el grano desamargado se registró

un menor contenido de este nutriente. La variedad Criollo presentó 130,02 ug/100g,

INIAP-450 Andino 186,21ug/100g e INIAP -451 Guaranguito. 397,46 ug/100g.

Amargo DesamargadoFermentado con

cáscara

Fermentado sin

cáscara

CRIOLLO 309.87 130.02 301.01 566.62

INIAP 450 ANDINO 333.56 186.21 544.78 1357.83

INIAP 451 GUARANGUITO 397.46 209.77 569.57 1103.73

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Ca

rote

no

ide

s T

ota

les (

ug

/10

0g

)

Condición del grano de chocho

a

bc

c

d

e

f

g g

h

i

j

Page 69: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

69

De forma general se identifica que la variedad con mayor concentración de

carotenoides es INIAP-450 Andino, la variedad INIAP-451 Guaranguito y finalmente la

variedad Criollo.

Los dos tratamientos tienen un efecto diferente en los carotenoides, el proceso de

desamargado incide en la disminución de este nutriente, mientras que el proceso de

fermentación recupera el contenido e incluso produce un aumento con relación a la

concentración que se tenía originalmente en el chocho.

La disminución de los carotenoides en el tratamiento de desamargado se

produciría por efecto de la temperatura, ya que infiere en la estabilidad de los compuestos

acelerando su degradación. A una alta temperatura y tiempo prolongado se ha

determinado una pérdida notable de los carotenoides en el estudio realizado por

(Meléndez-Martínez, Vicario, & Heredia, 2004)

En estudios anteriores se determina que el hongo Rhizopus oligosporus produce

como metabolitos secundarios carotenoides, ácido oleico y algunas vitaminas del

complejo B (Ortega & Rodríguez, 2012), motivo por el cual se podría justificar el

aumento de la concentración de carotenoides totales después de la fermentación.

El consumo del grano de chocho puede contribuir a la ingesta de carotenoides en

la dieta diaria sobre todo si se consumiera el grano de chocho fermentado sin cáscara de

la variedad INIAP-450 Andino. Algunos carotenoides tienen actividad provitamina A,

pero no se puede conocer cuánto es el aporte relacionado a esta vitamina, ya que se

determinó de forma general los carotenoides. Aunque, si se compara con los valores de

ingesta establecido por los investigadores que es de 9-13 mg de carotenoides (De la Rosa,

Alvarez-Parrilla, & González-Aguilar, 2010) el chocho fermentado sin cáscara de la

variedad INIAP-450 y INIAP-451 aportaría un 11%.

Page 70: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

70

4.3. Resultados de la determinación de fenoles totales

La determinación de fenoles totales se realizó por el método espectrofotométrico

a una absorción de longitud de onda de 765 nm (Waterhouse, 2002). El cálculo se realizó

en base a la curva estándar de ácido clorogénico.

En la tabla 16 se muestran las determinaciones por triplicado con sus respectivas

medias y desviación estándar. Los datos obtenidos de carotenoides totales en chocho se

presentan en mg de ácido clorogénico/100g.

Tabla 16. Concentración de fenoles totales, reportados en mg de ácido clorogénico en

100 g de muestra, de las diferentes variedades de chocho en el grano amargo,

desamargado, fermentado con cáscara y sin cáscara.

CHOCHO CRIOLLO

Concentración Fenoles totales (mg ácido clorogénico/100g)

Condición MC1 MC2 MC3 Media Desviación

estándar

Amargo 1309,76 1315,56 1308,07 1311,13 3,93

Desamargado 39,76 32,57 34,82 35,72 3,68

Fermentado con cáscara 328,58 326,71 324,57 326,62 2,01

Fermentado sin cáscara 358,27 359,93 357,42 358,54 1,28

CHOCHO INIAP-450 ANDINO

Concentración Fenoles totales (mg ácido clorogénico/100g)

Condición M450,1 M450,2 M450,3 Media Desviación

estándar

Amargo 1036,17 1032,17 1034,90 1034,41 2,04

Desamargado 30,26 30,21 31,76 30,74 0,88

Fermentado con cáscara 347,26 341,74 348,59 345,86 3,63

Fermentado sin cáscara 626,20 625,20 619,54 623,65 3,59

CHOCHO INIAP-451 GUARANGUITO

Concentración Fenoles totales (mg ácido clorogénico/100g)

Condición M451,1 M451,2 M451,3 Media Desviación

estándar

Amargo 1034,68 1040,20 1039,20 1038,03 2,94

Desamargado 40,13 38,84 40,19 39,72 0,76

Fermentado con cáscara 570,22 575,48 566,88 564,27 7,59

Fermentado sin cáscara 765,42 766,42 769,09 766,98 1,90

Elaborado por: Grace García Aguirre

Page 71: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

71

4.3.1. Análisis estadístico de la determinación de fenoles totales

Se realizó un análisis de varianza para evaluar el efecto de los dos factores

(variedad y condición) la misma que se indica en la tabla 17. La ANOVA fue realizada

por el programa InfoStat, también se estableció las siguientes hipótesis:

Factor Variedad

Ho: La concentración de fenoles totales es igual para todas las variedades de chocho

Ho: α = α

Hi: La concentración de fenoles totales es diferente en las tres variedades de chocho

Hi: α ≠ α

Factor Condición

Ho: La concentración de fenoles totales es igual para todas las condiciones de chocho.

Ho: β = β

Hi: La concentración de fenoles totales es diferente en todas las condiciones de chocho.

Hi: β ≠ β

Factor interacción de los factores

Hi: La concentración de fenoles totales es diferente debida a la interacción entre factores

es diferente que cero.

Hi: (α β) ≠ 0

Ho: La concentración de fenoles totales debida a la interacción entre factores es igual a

cero.

Ho: (α β) = 0

Page 72: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

72

Tabla 17. Análisis de varianza (ANOVA) para los resultados de fenoles totales

Fuente de Variación Suma de

cuadrados

Grados de

libertad

Cuadrados

medios F0 p-valor

VARIEDAD 70564,12 2 35282,06 3109,87 <0,0001

CONDICIÓN 5565373,98 3 1855124,66 163516,26 <0,0001

VARIEDAD*CONDICIÓN 442925,79 6 73820,97 6506,80 <0,0001

Error 272,28 24 11,35

Total 6079136,18 35

Elaborado por: Grace García Aguirre

Al realizar el análisis de varianza se tuvo como resultado que el p- valor es menor

al nivel de significancia F0, por lo que se rechaza la hipótesis nula del factor variedad,

condición y de interacción, y se acepta la hipótesis alternativa, la cual indica que existe

efecto de los dos factores, como en su interacción entre ellos. Se realizó el test de Tukey

para identificar que medias son diferentes entre sí, se muestra en el grafico 17.

Gráfico 18. Representación de las medias de los resultados de fenoles totales.

Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p > 0,05).

Elaborado por Grace García Aguirre

Amargo DesamargadoFermentado

con cáscara

Fermentado

sin cáscara

CRIOLLO 1311.13 35.72 326.62 358.54

INIAP 450 ANDINO 1034.41 30.74 345.86 623.65

INIAP 451 GUARANGUITO 1038.03 39.72 564.27 766.98

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Fe

no

les

To

tale

s (m

g á

cid

o c

loro

nic

o/

10

0g

)

Condición del grano de chocho

a

b c

db

e

f

g

hi

i

i

Page 73: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

73

En el gráfico 18 se indica que el grano de chocho amargo contiene mayor

concentración de fenoles totales con valores de 1311,13 mg/100g Criollo, 1034,41

mg/100g INIAP-450 Andino y 1038,03 mg/100g INIAP-451 Guaranguito.

En el proceso de desamargado disminuye notablemente el contenido de fenoles

totales, con concentraciones de 35,72 mg/100g en la variedad criollo, 30,74 mg/100g en

la variedad de INIAP-450 Andino y 39,72 mg/100g de la variedad INIAP-451

Guaranguito.

La disminución de los compuestos fenólicos se daría porque el tratamiento de

desamargado es un proceso hidrotérmico que consiste en la hidratación, cocción y lavado

del grano, todas estas etapas aportan para que exista una extracción de los compuestos

fenólicos, ya que estudios previos han determinado que el mejor solvente para los fenoles

es el agua y que la mayor temperatura favorece la extracción fenólica. (Paladino & Zuritz,

2011).

En el proceso de fermentación se recupera el contenido de fenoles totales, la

variedad INIAP-451 Guaranguito tuvo concentraciones mayores en la fermentación,

presentando 564,27 mg de ácido clorogénico/100g en la fermentación con cáscara y

766,98 mg de ácido clorogénico/100g en la fermentación sin cáscara. Estudios anteriores

demuestran que el aumento de fenoles totales se produce gracias a la fermentación en

estado sólido con el hongo Rhizopus oligosporus, la fermentación permite que los

nutrientes sean más biodisponibles, esta técnica se implementado también en otra

leguminosa como el frijol modificando el contenido de los compuestos fenólicos. (Rivas-

Medina, y otros, 2018)

El aumento del contenido de compuestos fenólicos se daría porque “Durante la

fermentación, las enzimas proteolíticas son las que hidrolizan complejos fenólicos en

Page 74: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

74

fenoles solubles libres y otras biológicamente más activos que se absorben fácilmente”.

(Adetuyi, F.O ; Ibrahim, T.A, 2014).

4.4.Resultados de la determinación de zinc

Se determinó de zinc por Espectrofotometría de absorción atómica, según el

Manual de Métodos de Laboratorio del Departamento de Nutrición y Calidad del INIAP

(2000). En la tabla 18 se presentan los resultados de Zinc expresados en ppm, por

triplicado y las medias con su respectiva desviación estándar.

Tabla 18. Concentración de Zinc de las diferentes variedades de chocho en el grano

amargo, desamargado, fermentado con cáscara y sin cáscara.

CHOCHO CRIOLLO

Concentración Zn (ppm)

Condición MC1 MC2 MC3 Media Desviación

estándar

Amargo 48,00 49,00 48,00 48,33 0,58

Desamargado 44,00 48,00 46,00 46,00 2,00

Fermentado con cáscara 35,00 34,00 34,00 34,33 0,58

Fermentado sin cáscara 30,00 31,00 31,00 30,67 0,58

CHOCHO INIAP-450 ANDINO

Concentración Zn (ppm)

Condición M450,1 M450,2 M450,3 Media Desviación

estándar

Amargo 37,00 36,00 37,00 36,67 0,58

Desamargado 46,00 45,00 45,00 45,33 0,58

Fermentado con cáscara 34,00 33,00 33,00 33,33 0,58

Fermentado sin cáscara 31,00 30,00 30,00 30,33 0,58

CHOCHO INIAP-451 GUARANGUITO

Concentración Zn (ppm)

Condición M451,1 M451,2 M451,3 Media Desviación

estándar

Amargo 40,00 41,00 40,00 40,33 0,58

Desamargado 42,00 42,00 42,00 42,00 0,00

Fermentado con cáscara 37,00 38,00 37,00 39,72 0,58

Fermentado sin cáscara 39,00 38,00 37,00 38,00 1,00

Elaborado por: Grace Alejandra García Aguirre

Page 75: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

75

4.4.1. Análisis estadístico de la determinación de zinc

En la tabla 19 se presenta los resultados del análisis de varianza que se realizó

para determinar si existe efecto de la variedad y condición de chocho y su interacción.

Los datos fueron analizados mediante el programa InfoStat, y se estableció las siguientes

hipótesis:

Factor Variedad

Ho: La concentración de zinc es igual para todas las variedades de chocho

Ho: α = α

Hi: La concentración de zinc es diferente en las tres variedades de chocho

Hi: α ≠ α

Factor Condición

Ho: La concentración de zinc es igual para todas las condiciones de chocho.

Ho: β = β

Hi: La concentración de zinc es diferente en todas las condiciones de chocho.

Hi: β ≠ β

Factor interacción de los factores

Ho: La concentración de zinc debida a la interacción entre factores es diferente que cero.

Hi: (α β) ≠ 0

Hi: La concentración de zinc debida a la interacción entre factores es igual a cero.

Ho: (α β) = 0

Page 76: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

76

Tabla 19. Análisis de varianza (ANOVA) para los resultados de Zinc

Fuente de Variación Suma de

cuadrados

Grados

de

libertad

Cuadrados

medios

F0 p-valor

VARIEDAD 83,39 2 41,69 62,54 <0,0001

CONDICION 797,11 3 265,7 398,56 <0,0001

VARIEDAD*CONDICION 296,39 6 49,4 74,1 <0,0001

Error 16 24 0,67

Total 1192,89 35

Elaborado por Grace García Aguirre

El análisis de varianza dio como resultado que el p-valor es menor al F0 de la

variedad, condición e interacción, debido a este resultado se rechaza la hipótesis nula y

se acepta la hipótesis alternativa de los dos factores y de su interacción. Para la

comparación de las medias se realizó el test de Tukey al 5%. Es decir que existen

diferencias significativas entre las concentraciones de zinc debidas a la variedad y

tratamiento.

Gráfico 19. Representación de las medias de los resultados de Zinc

Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p > 0,05).

Elaborado por Grace García Aguirre

Amargo DesamargadoFermentado

con cáscara

Fermentado

sin cáscara

CRIOLLO 48.33 46 34.33 30.67

INIAP 450 ANDINO 36.67 45.33 33.33 30.33

INIAP 451 GUARANGUITO 40.33 42 37.33 38

0

10

20

30

40

50

60

Zin

c (

pp

m)

Condición del grano de chocho

a b

b

d c e

f

e

g

g

h

h

Page 77: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

77

En el gráfico 19 se muestra que el chocho en su estado crudo contiene las

siguientes cantidades de Zinc: 48,55 ppm Criollo, 40,33 ppm INIAP-451 Guaranguito y

36,67ppm INIAP-450 Andino. Mientras que en el tratamiento de desamargado existe un

aumento de la concentración de zinc sobre todo la variedad INIAP-450 Andino que

contiene 45,33 ppm, que si se compara con análisis realizados anteriormente, se

corrobora con los resultados de otros estudios, ya que en el Catálogo de Granos Andinos

el análisis mineral se indica que el contenido de zinc en grano amargo es de 42,84 ppm y

en el grano desamargado 92 ppm (Peralta, Murrillo, Mazón, Villacrés, & Rivera, 2013).

En la fermentación del grano, la variedad de chocho que presentó mayor contenido

de zinc fue INIAP-451 Guaranguito con 38 ppm en la fermentación sin cáscara y 37,33

ppm en la fermentación con cáscara. La disminución de concentración del mineral se

debe a que el hongo de fermentación requiere minerales para desarrollarse. (Ortega &

Rodríguez, 2012).

Es decir, la ingesta de 100 gramos de chocho desamargado con respecto al zinc,

aportaría con una cuarta parte del valor recomendado, pues en el grano de chocho

desamargado se tiene alrededor de 4.2-4.5 mg/100g de zinc en sus tres variedades y el

valor diario de referencia es de 15mg/día.

4.5. Resultados de la determinación de actividad antioxidante

La determinación de la actividad antioxidante se realizó por el método

espectrofotométrico ABTS a 734 nm (Pellegrini, y otros, 2007). Los cálculos se

realizaron a partir de la curva de actividad antioxidante para Trolox.

Page 78: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

78

Tabla 20. Concentración de actividad antioxidante de las diferentes variedades de

chocho en el grano amargo, desamargado, fermentado con cáscara y sin cáscara.

CHOCHO CRIOLLO

Actividad antioxidante (ug Trolox eq/g)

Condición MC1 MC2 MC3 Media Desviación

estándar

Amargo 704,69 715,69 702,90 707,73 6,95

Desamargado 29,78 30,37 27,65 29,27 1,43

Fermentado con cáscara 364,02 362,86 371,06 365,98 4,44

Fermentado sin cáscara 433,05 439,45 436,80 436,43 3,22

CHOCHO INIAP-450 ANDINO

Actividad antioxidante (ug Trolox eq/g)

Condición M450,1 M450,2 M450,3 Media Desviación

estándar

Amargo 745,26 750,82 746,63 747,57 2,90

Desamargado 20,28 19,10 17,25 18,88 1,53

Fermentado con cáscara 335,85 343,34 343,05 340,75 4,24

Fermentado sin cáscara 439,45 430,43 434,14 434,67 4,53

CHOCHO INIAP-451 GUARANGUITO

Actividad antioxidante (ug Trolox eq/g)

Condición M451,1 M451,2 M451,3 Media Desviación

estándar

Amargo 741,50 739,46 754,81 745,26 8,34

Desamargado 34,25 38,10 38,85 37,07 2,47

Fermentado con cáscara 654,71 662,59 655,87 657,72 4,25

Fermentado sin cáscara 674,38 675,86 669,56 673,27 3,29

Elaborado por: Grace García Aguirre

En la tabla 20 se muestran los resultados obtenidos por triplicado con cada una de

sus medias y desviación estándar. La actividad antioxidante se representa en ug Trolox

equivalente/g de muestra.

4.5.1. Análisis estadístico de la determinación de la actividad antioxidante

Se realizó el análisis de varianza para determinar el efecto de los factores variedad,

condición y de la interacción de los dos la misma que se indica en la tabla 21. La ANOVA

fue realizada por el programa InfoStat, también se estableció las siguientes hipótesis:

Page 79: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

79

Factor Variedad

Ho: La concentración de la actividad antioxidante es igual para todas las variedades de

chocho

Ho: α = α

Hi: La concentración de la actividad antioxidante es diferente en las tres variedades de

chocho

Hi: α ≠ α

Factor Condición

Ho: La concentración de la actividad antioxidante es igual para todas las condiciones de

chocho.

Ho: β = β

Hi: La concentración de la actividad antioxidante es diferente en todas las condiciones de

chocho.

Hi: β ≠ β

Factor interacción de los factores

Hi: La concentración de la actividad antioxidante es diferente debida a la interacción entre

factores es diferente que cero.

Hi: (α β) ≠ 0

Ho: La concentración de la actividad antioxidante debida a la interacción entre factores

es igual a cero.

Ho: (α β) = 0

Page 80: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

80

Tabla 21. Análisis de varianza (ANOVA) para los resultados de la actividad

antioxidante

Fuente de Variación Suma de

cuadrados

Grados de

libertad

Cuadrados

medios F0 p-valor

VARIEDAD 163980,59 2 81990,30 4202,17 <0,0001

CONDICIÓN 2350581,87 3 783527,29 40157,39 <0,0001

VARIEDAD*CONDICIÓN 138764,91 6 23127,48 1185,33 <0,0001

Error 468,27 24 19,51

Total 2653795,64 35

Elaborado por: Grace García Aguirre

En el análisis de varianza se determinó que el p-valor es menor al nivel de

significancia F0 por lo que se concluye que se rechaza la hipótesis nula y se acepta la

hipótesis alternativa del efecto de los factores condición, variedad y la interacción entre

ellos. Para el análisis de las medias se realizó el test de Tukey, que permite diferenciar las

medias entre si, indentificando que variedad y condición de chocho fue la mejor.

Gráfico 20. Representación de las medias de los resultados de la actividad antioxidante.

Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p > 0,05).

Elaborado por: Grace García Aguirre

Amargo DesamargadoFermentado

con cáscara

Fermentado

sin cáscara

CRIOLLO 707.73 29.27 365.98 436.43

INIAP 450 ANDINO 747.57 18.88 340.75 434.67

INIAP 451 GUARANGUITO 745.26 37.07 657.72 673.27

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Ac

tiv

ida

d a

nti

ox

ida

nte

(u

g T

role

xe

q/g

)

Condición del grano de chocho

a

a

b

cd

e

e

f

g

h

h

i

Page 81: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

81

En el grafico 20 se muestra que la variedad que contiene una alta capacidad

antioxidante fue la INIAP-451 Guaranguito, seguido de la variedad INIAP-450 Andino y

por último la variedad Criollo.

En el proceso de desamargado se determinó que disminuye totalmente la actividad

antioxidante, mientras que la fermentación produce un incremento en la capacidad

antioxidante de las tres variedades de chocho.

El proceso de desamargado es un proceso que consiste en eliminar sustancias

antinutritivas como son los alcaloides, este proceso elimina además sustancias nutritivas

que contiene el grano crudo, porque pasa por varios lavados y por un tiempo prolongado

de cocción a alta temperatura. Compuestos como las vitaminas, compuestos fenólicos y

carotenoides, a los que se atribuye la capacidad antioxidante pueden ser afectados, por

ende, como se ha explicado anteriormente estas condiciones de temperatura producen

inestabilidad en los carotenoides, mientras que los fenoles y la vitamina C se disuelve en

el agua.

El proceso de fermentación permite un aumento de la capacidad antioxidante, ya

que el hongo Rhizopus oligosporus producen metabolitos secundarios e hidrolizan los

compuestos fenólicos volviéndolos más biodisponibles para determinar la capacidad

antioxidante (Adetuyi, F.O ; Ibrahim, T.A, 2014). En el gráfico 20 indica que la variedad

INIAP-451 Guaranguito, presentó un incremento de la capacidad antioxidante, en el

proceso de fermentación con valores de: 657, 72 ug Trolox eq/g en la fermentación con

cáscara y 673, 27 ug Trolox eq/g en la fermentación sin cáscara.

4.6. Resumen de Resultados

Los resultados para la variedad de chocho Criollo se resumen en la tabla 22. El

tratamiento de desamargado produjo incremento de la concentración de Zinc y disminución

Page 82: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

82

de la vitamina C, fenoles totales, carotenoides totales y actividad antioxidante, mientras que

el tratamiento de fermentación produjo incremento en las concentraciones de los

compuestos antioxidantes, excepto la fermentación con cáscara que disminuyo el contenido

de vitamina C y zinc. La fermentación sin cáscara produjo el incremento del contenido de

carotenoides totales y disminución de la concentración de zinc. Lo que indica que el

tratamiento de fermentación sin cáscara es el mejor por presentar aumento de forma general

de los compuestos antioxidantes.

Tabla 22. Resumen de resultados por la variedad de chocho Criollo

Elaborado por: Grace García Aguirre

Para la variedad INIAP-450 Andino se presentan los resultados en la tabla 23. El

tratamiento de desamargado produjo incremento de zinc y disminución de vitamina C,

carotenoides totales, fenoles totales y actividad antioxidante. Mientras que el tratamiento

de fermentación sin cáscara produjo aumento en carotenoides totales, fenoles totales y

disminución en zinc, lo que indica que el tratamiento de fermentación sin cáscara de esta

variedad de chocho es el mejor por presentar aumento en carotenoides con 1357,83

ug/100g.

Condición Vitamina C

(mg/100g)

Carotenoides

Totales

(ug/100g)

Fenoles Totales

(mg ácido

clorogénico/100g)

Zinc

(ppm)

Actividad

antioxidante

(ugTroloxeq/g)

Amargo 5,82 ± 0,12 309,87 ± 0,00 1311,13 ± 3,93 48,33 ± 0,58 707,73 ± 6,95

Desamargado 3,41 ± 0,31 130,02 ± 5,12 35,72 ± 3,68 46,00 ± 2,00 29,27 ± 1,43

Fermentado con cáscara 1,42 ± 0,24 301,01 ± 0,12 326,62± 2,01 34,33 ± 0,58 365,98 ± 4,44

Fermentado sin cáscara 4,49 ± 0,18 566,62 ± 8,86 358,54 ± 1,28 30,67 ± 0,58 436,43 ± 3,22

Chocho Criollo

Compuestos con actividad antioxidante

Page 83: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

83

Tabla 23. Resumen de resultados por variedad de chocho INIAP-450 Andino

Elaborado por: Grace García Aguirre

Los resultados para la variedad INIAP-451 Guaranguito se presentan en la tabla

24. El tratamiento de desamargado produjo incremento de la concentración de zinc y

disminución de la vitamina C, carotenoides totales, fenoles totales por ende la actividad

antioxidante también disminuyó. Mientras que el tratamiento de fermentado produjo

aumento en la actividad antioxidante, carotenoides totales, fenoles totales y disminución de

vitamina C y zinc, lo que indica que el tratamiento de fermentación es el mejor por presentar

aumento en fenoles totales con 766,98 mg ácido clorogénico y actividad antioxidante con

673,27 ug Trolox eq/g.

Tabla 24. Resumen de Resultados por variedad de chocho INIAP-451 Guaranguito

Elaborado por: Grace García Aguirre

Condición Vitamina C

(mg/100g)

Carotenoides

Totales

(ug/100g)

Fenoles Totales

(mg ácido

clorogénico/100g)

Zinc

(ppm)

Actividad

antioxidante

(ugTroloxeq/g)

Amargo 13,44 ± 0,17 333,56 ± 5,12 1034,41 ± 2,04 36,67 ± 0,58 747,57 ± 2,90

Desamargado 7,74 ± 0,17 186,21 ± 8,87 30,74 ± 0,88 45,33 ± 0,58 18,88 ± 1,53

Fermentado con cáscara 3,60 ± 0,37 544,78 ± 4,46 345,86 ± 3,63 33,33 ± 0,58 340,75 ± 4,24

Fermentado sin cáscara 5,67 ± 0,37 1357,83 ± 5,12 623,65 ± 3,59 30,33 ± 0,58 434,67 ± 4,53

Chocho INIAP-450 Andino

Compuestos con actividad antioxidante

Condición Vitamina C

(mg/100g)

Carotenoides

Totales

(ug/100g)

Fenoles Totales

(mg ácido

clorogénico/100g)

Zinc

(ppm)

Actividad

antioxidante

(ugTroloxeq/g)

Amargo 9,54 ± 0,18 397,46 ± 1,65 1038,03 ± 2,94 40,33 ± 0,58 745,26 ± 8,34

Desamargado 4,33 ± 0,12 209,77 ± 5,12 39,72 ± 0,76 42,00 ± 0,00 37,07 ± 2,47

Fermentado con cáscara 0,92 ± 0,07 569,57 ± 5,12 564,27 ± 7,59 39,72 ± 0,58 657,72 ± 4,25

Fermentado sin cáscara 1,19 ± 0,07 1103,73 ± 5,11 766,98 ± 1,90 38,00 ± 1,00 673,27 ± 3,29

Compuestos con actividad antioxidante

Chocho INIAP-451 Guaranguito

Page 84: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

84

CAPITULO V. Conclusiones y Recomendaciones

5.1. Conclusiones

­ Se aplicó el proceso térmico-hidrico para desamargar el grano que consiste en:

hidratar el grano crudo durante 12 horas, luego se cocina a 91ºC por 40 minutos,

y por último se lava en agua corriente por 72 horas. También se realizó la

fermentación de tres variedades de grano, mediante la inoculación del hongo

Rhizopus oligosporus al grano con cáscara y sin cáscara, la incubación se realizó

durante 4 días, a una humedad de 60% y temperatura de 31°C.

­ Se analizó y determinó la concentración de los siguientes compuestos con actividad

antioxidante: ácido ascórbico, carotenoides totales, fenoles totales, zinc y la

actividad antioxidante. en las tres variedades de chocho (Criollo, INIAP 450

Andino y INIAP 451 Guaranguito), sometidos a desamargado y fermentado (con y

sin cáscara). Estos resultados se compararon con los obtenidos para el grano

amargo.

­ Respecto al contenido de vitamina C se observa que el proceso de desamargado en

general disminuye la concentración de esta vitamina, lo que se debe a su

hidrosolubilidad.

­ El proceso de fermentación con el hongo Rhizopus oligosporus produjo un aumento

del contenido de los carotenoides totales, los cuales superaron a los del chocho

amargo. Además, produjo el incremento considerable de la concentración de

fenoles totales en relación con el chocho desamargado, lo que indica la importancia

de este tratamiento para el incremento de sustancias bioactivas.

­ Los análisis del contenido de zinc permiten concluir que el grano de chocho

desamargado es el que mayor concentración de este mineral contiene. La cantidad

de zinc contenida en todos los tratamientos varía de 30 a 48 ppm, es decir de 3,00 a

Page 85: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

85

4,80 mg/100 g, lo que indica que el consumo de 100 g. de chocho al día constituiría

una buena fuente de zinc considerando que el valor diario recomendado es de 15

mg/día.

­ Se determinó que el proceso de desamargado produce una disminución de los

compuestos antioxidantes en las tres variedades de chocho (Criollo, INIAP 450

Andino y INIAP 451 Guaranguito), lo que concuerda con la disminución de la

actividad antioxidante del grano amargo. Sin embargo, la actividad antioxidante se

incrementa al ser sometido el chocho al proceso de fermentación, tanto con cáscara

como sin cáscara.

5.2. Recomendaciones

­ Fomentar el cultivo, la industrialización, la comercialización y el consumo del

grano de chocho variedad INIAP– 450 y 451, en lugar del chocho criollo por sus

mayores contenidos de nutrientes.

­ Realizar más estudios sobre los procesos de fermentación en estado sólido de otros

cereales y leguminosas, debido a su efecto positivo en el incremento de sustancias

bioactivas y capacidad antioxidante.

­ Difundir información sobre el valor nutricional del chocho y fomentar su

consumo, especialmente por su alto contenido de zinc en relación con los

requerimientos diarios.

­ Con fines medicinales y/o farmacéuticos, se podría estudiar el grano amargo como

fuente de polifenoles.

Page 86: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

86

Bibliografía

Adetuyi, F.O ; Ibrahim, T.A. (2014). Effect of Fermentation Time on the Phenolic,

Flavonoid and Vitamin C Contents and Antioxidant Activities of Okra

(Abelmoschus esculentus) Seeds. Nigeria : Official Journal of Nigerian Institute

of Food Science and Technology.

Alandia, G., Irigoyen, J., Blajos, J., Rojas, W., & Santivañez, T. (2011). La quinua:

cultivo milenario para cuntribuir a la seguridad alimentaria mundial. FAO.

Caicedo, C., Peralta, E., Villacrés, E., & Rivera, M. (2001). Postcosecha y mercado del

chocho (Lupinusmutabilis sweet) en Ecuador . Quito-Ecuador : INIAP,

FUNDACYT .

Calvo, M. (s.f.). Universidad de Zaragoza . Obtenido de BIOQUIMICA DE LOS

ALIMENTOS :

http://milksci.unizar.es/bioquimica/temas/pigmentos/carotenoides.html

Coronado, M., León, Vega, S., Gutiérrez, R., Vázquez, M., & Radilla, C. (2015).

Antioxidantes: perspectiva actual para la salud humana. Universidad Autónoma

Metropolitana, 208.

De la Rosa, L., Alvarez-Parrilla, E., & González-Aguilar. (2010). Fruit and Vegetable

Phytochemicals, Chemistry, Nutritional Value and Stability. (N. Chicaiza,

Recopilador) Blackwell Publishing; 2121 State Avenue, Ames, Iowa 50014-8300,

USA.

Dietger , M. (2016). Staying Healthy From 1 to 100. Heidelberg, Alemania, Berlin :

Spriger. Recuperado el Agosto de 2017

Egoaville, M, Sullivan , M , Kozempel , & Jones, J . (1988). Ascorbic acid determination

in processed potatoes (Vols. Vol 65:91-97). American Potato Journal.

ENSANUT-ECU. (2012 ). Encuesta Nacional de Salud y Nutrición del Ecuador. Quito.

Escorza, M. A., & Salinas, J. V. (2009). LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE TOTAL.

REB 28(3): 89-101, 90.

FAO. (2015). FAO en Subamérica Desafios en agricultura y alimentación. Santiago de

Chile: Organicación de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura

. Obtenido de http://www.fao.org/3/a-i5438s.pdf

Gutiérrez, H., & Salazar, R. D. (2008). Análisis y diseño de experimentos. México:

McGraw-Hill Interamericana .

Halliwell, B. (2007). Biochemistry of Oxidative Stress. Biochemical Society Transactions

Vol. 35, No. 5. doi:10.1042/BST0351147.

Hernandez. (2006). Metodologia de Investigacion . Catarina. UDLAP.

Horton, D. (2014). Investigación Coloborativa de Granos Andinos en Ecuador. Quito-

Ecuador: INIAP.

Page 87: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

87

Huerta y Barba de la Rosa. (2012). Caracterización bioquímica y estructural de las

proteínas de reserva de amaranto. Amaranto: Ciencia y Tecnología.

Hurtado, J. (2006). Metodología de la Investigación. En Guía para la compresion

Holística de la ciencia (pág. 44). Quirón. CIEASypal.

INIAP. (2001). Instituto Nacional Autónomo de Investigación Agropecuario. Recuperado

el Julio de 2017, de

http://www.iniap.gob.ec/nsite/images/documentos/Conferencia_de_Chocho.pdf

Institute of Medicine; Food and Nutrition Board. (2000). Dietary Reference Intakes for

Vitamin C, Vitamin E, Selenium, and Carotenoids. Washington: Institute of

Medicine. doi:https://doi.org/10.17226/9810.

Institutos Nacionales de Salud, (. (2016). VItamina C. USA.

Karadag, A. O. (2009). Review of Methods to Determine Antioxidant Capacities . Food

Anal. Methods 2:41–60. doi:10.1007/s12161-008-

Khan, M. K., Karnpanit, W., Nasar-Abbas, S. M., Huma, Z.-e., & Jayasena, V. (2015).

Phytochemical composition and bioactivities of lupin: a review. Insttiute of Food

Science and Technology .

Leos-Rivas, C., Rivas-Morales, C., & García-Hernández, D. G. (2016). Actividad

Antioxidante . México : Universidad Autonoma Nueva León .

Loja, N., & Orellana, S. (2013). Propuesta Gastronomica de aplicacion innovadora del

chocho . Cuenca : Universidad de cuenca.

Maldonado, O., Jiménez, E., Guapillo, M., Ceballos, G., & Bolaina, E. (2010). Radicales

libres y su papel en las enfermedades cronicas-generativas. México : Rev Med

UV.

Martínez, V. L. (2013). Paradigma de Investigacion.

Meléndez-Martínez, A. J., Vicario, I. M., & Heredia, F. J. (2004). Estabilidad de los

pigmentos carotenoides en los alimentos. Sevilla-España: Scielo. Obtenido de

http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0004-

06222004000200011

NIH, I. N. (2016). Zinc. USA. Obtenido de https://ods.od.nih.gov/pdf/factsheets/Zinc-

DatosEnEspanol.pdf

NTE INEN 1334-2 . (2011). Rotulado de productos alimenticios para consumo humano.

Parte 2. Rotulado Nutricional. Requisitos. Quito-Ecuador: Instituto Ecuatoriano

de Normalización, Norma Técnica Ecuatoriana.

OMS. (Junio de 2017). Orgazación mundial de las Salud OMS . Obtenido de

http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs355/es/

Page 88: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

88

OPS/OMS, R. M. (2014). Situacion de las enfermedades crónicas no transmisibles en el

Ecuador. Revista informativa Organización Panamerica de la Salud/

Organización Mundial de la Salud, 15-16. Obtenido de http://passthrough.fw-

notify.net/download/506240/http://www.paho.org/ecu/index.php?option=com_d

ocman&view=download&category_slug=documentos-2014&alias=509-boletin-

informativo-n0-32-junio-2014-1&Itemid=599

Ortega, E., & Rodríguez, A. (2012). PROCESO DE FERMENTACIÓN SÓLIDA CON

Rhizopus oligosporus PARA LA DETOXIFICACIÓN DE SEMILLAS DE

LUPINO (Lupinus mutabilis). Santiago de Cali: Universidad del Valle.

Palacios, C. M. (2014). Determinación de la composición parcial de polisacáridos,

propiedades fisicoquímicas y actividad antioxidante de la fibra dietética del

chocho (Lupinus mutabilis Sweet) y quinua (Chenopodium quimoa Wild).

Riobamba: Universidad Nacional de Chimborazo.

Paladino, S. C., & Zuritz, C. A. (2011). Extracto de semillas de vid (Vitis vinifera L.) con

actividad antioxidante: eficiencia de diferentes solventes en el proceso de

extracción. Argentina : Universidad Nacional del Cuyo–Argentina.

Pástor, A. G. (2013). Efecto del procesamiento sobre el contenido de ácidos grasos,

tocoferoles y esteroles en los aceites de la quinua, el chocho, el amaranto y el

sangorache. Riobamba: Universidad Nacional de Chimborazo.

Pellegrini, N., Re, R., Proteggente, a., Pannala, A., Yang, M., & Rice-Evans, C. (2007).

Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorazation

assay. Free Radical Biology & Medicine, 26, 1231-1237.

Peralta , E., Mazón , N., Murillo, A., Rivera , M., Rodríguez, D., Lomas , L., & Monar,

C. (2012). Manual Agrícola de Granos Andinos: Chocho, Quinua, Amaranto y

Ataco . Quito, Ecuador : Secretaria Nacional de Educación Superior Ciencia,

Tecnología e Innovación, INIAP . Recuperado el Agosto de 2017

Peralta, E., Murrillo, Á., Mazón, N., Villacrés, E., & Rivera, M. (2013). Catálogo de

Variedades mejoradas de Granos Andinos: Chocho, Quinua y Amaranto, para la

sierra de Ecuador . Quito-Ecuador: INIAP/ Pronaleg- G A .

Primo Yúfera, E. (1998 ). Química de los alimentos . España : Sintesis, S.A. .

Quiñones, M., & Aleixandre, A. (2012). Los polifenoles, compuestos de origen natural

con efectos saludables sobre el sistema cardiovascular. Instituto de Investigación

en Ciencias de Alimentación, Departamento de Farmacología. Facultad de

Medicina. Universidad Complutense. Madrid, Madrid. Obtenido de

http://scielo.isciii.es/pdf/nh/v27n1/09_revision_08.pdf

Rivas-Medina, M., León-López, L., Reyes-Moreno, C., Milán-Carrillo, J., E. Cuevas-

Rodríguez, N. S.-S., Salazar-Salas, N., . . . Gutiérrez-Dorado., R. (2018). Impacto

de la Fermentación en Estado Sólido Sobre el Perfil de Compuestos Fenólicos y

Propiedades Antioxidante e Hipoglucemiante de Frijol Común (Phaseolus

Page 89: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

89

vulgaris L.). México: univesidad Autónoma de Sinaloa. doi:Vol. 3 (2018) 621-

626

Rodríguez -Amaya, D. B., & Kimura, M. (2004). Harvest plus Handbook for carotenoid

analysis. Harvest Plus Technical Monograph 2. Washington, DC : International

Food Policy Research Institute (IFPRI).

ROJANO, B. A., GAVIRIA, C. A., & SÁEZ., J. A. (2008). DETERMINACIÓN DE LA

ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE EN UN MODELO DE PEROXIDACIÓN

LIPÍDICA DE MANTEQUILLA INHIBIDA POR EL ISOESPINTANOL. Scielo

.

Saénz, C. (2017). Facultad de Agronomía e Ingeniería Forestal y del Departamento de

Desarrollo Académico de SECICO. Obtenido de Pontificia Universidad Católica

de Chile.: http://www7.uc.cl/sw_educ/cultivos/index3.htm

Siger, A., Czubinski, J., Dwiecki, P. K., Lampart-Szczapa, E., & Nogala-Kalucka, M.

(2012). Antioxidant activity and phenolic content in three lupin species.

ELSEVIER.

Szydlowska-Czerniak, A. K. (2008). Comparison of Two Analytical Methods for

Assessing Antioxidant Capacity of Rapeseed and Olive Oils. J Am Oil Chem Soc.

doi: 10.1007/s11746-007-1178-6

Tomás-Barberán. (2003). Los polifenoles de los alimentos y la salud. Murcia : GRUPO

DE INVESTIGACIÓN EN CALIDAD, SEGURIDAD Y BIOACTIVIDAD DE

ALIMENTOS DE ORIGEN VEGETAL, CEBAS (CSIC).

Urquiaga, I., Echeverría, G., Dussaillant, C., & Rigotti, A. (2017). Origen, componentes

y posibles mecanismos de acción de la dieta mediterránea. Santiago- Chile:

Scielo. doi:http://dx.doi.org/10.4067/S0034-98872017000100012

Valdés. (2006). Vitamina C. Dermo-Sifiliográficas. doi: Vol. 97 Núm.9 DOI:

10.1016/S0001-7310(06)73466-4

Velázquez, M., Prieto, B., & Contreras, R. (2004). El envejecimiento y los radicales

libres. México : Universidad Nacional Autónoma de México.

Villacres, Rubio, Egas, & Segovia. (2006). Usos alternativas del chocho . Quito: INIAP,

FUNDACYT. Obtenido de http://www.fondoindigena.org/wp-

content/uploads/2011/08/USOS-ALTERNATIVOS-DEL-CHOCHO.pdf

Wade. (2004). Química Orgánica . Madrid : PEARSON EDUCACIÓN, S.A .

Waterhouse. (2002). Current Protocols in Food Analytical Chemitry. Davis, U.S.A:

University of California.

Page 90: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

90

ANEXOS

A. Árbol de problema

B. Fotos del proceso de desamargado

Fotografía 1. Proceso de hidratación del chocho

Fotografía 2. Proceso de cocción del chocho

Efecto del desamargado y fermentado en el contenido de compuestos

con capacidad antioxidante en chocho

Efecto de disminución o aumento

de los compuestos con capacidad antioxidante

Generación de Enfermedades: Enfermedades no

transmisibles: cáncer, cardiovasculares, diabetes, enfermedades respiratorias

Enfermedades neurológicas: alzheimer, parkison

Envejecimiento prematuro

Page 91: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

91

Fotografía 3. Proceso del lavado del chocho con agua corriente por 72 horas

Fotografía 4. Secado del chocho

Page 92: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

92

C. Fotos del proceso de fermentación

Fotografía 5. Incubación de las muestras de chocho

Fotografía 6. Chocho fermentado.

Page 93: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

93

D. Tablas de datos experimentales

ÁCIDO ASCÓRBICO

AMARGO DESAMARGADO

CHOCHO CRIOLLO CHOCHO CRIOLLO

peso de la

muestra

ID de

muestra

520nm (Abs M) peso de la

muestra

ID de

muestra

520nm (Abs M)

R R

7,504 C1 0,400 7,502 C1 0,373

7,500 C2 0,398 7,503 C2 0,369

7,505 C3 0,399 7,503 C3 0,368

CHOCHO INIAP ANDINO 450 CHOCHO INIAP ANDINO 450

peso de la

muestra

ID de

muestra

520nm (Abs M) peso de la

muestra

ID de

muestra

520nm (Abs M)

R R

7,506 M450,1 0,465 7,504 M450,1 0,409

7,505 M450,2 0,464 7,502 M450,2 0,406

7,506 M450,3 0,467 7,503 M450,3 0,408

CHOCHO INIAP 451 GUARANGUITO CHOCHO INIAP 451 GUARANGUITO

peso de la

muestra

ID de

muestra

520nm (Abs M) peso de la

muestra

ID de

muestra

520nm (Abs M)

R R

7,505 M 451.1 0,431 7,503 M451.1 0,379

7,505 M451.2 0,430 7,505 M451.2 0,378

7,503 M451.3 0,433 7,504 M451.3 0,377

FERMENTADO CON CÁSCARA FERMENTADO SIN CÁSCARA

CHOCHO CRIOLLO CHOCHO CRIOLLO

peso de la

muestra

ID de

muestra

520nm (Abs M) peso de la

muestra

ID de

muestra

520nm (Abs M)

R R

7,504 C1 0,352 7,503 C1 0,355

7,503 C2 0,355 7,503 C2 0,352

7,504 C3 0,351 7,505 C3 0,353

CHOCHO INIAP ANDINO 450 CHOCHO INIAP ANDINO 450

peso de la

muestra

ID de

muestra

520nm (Abs M) peso de la

muestra

ID de

muestra

520nm (Abs M)

R R

7,504 M450,1 0,368 7,504 M450,1 0,366

7,505 M450,2 0,374 7,502 M450,2 0,365

7,505 M450,3 0,373 7,501 M450,3 0,36

CHOCHO INIAP 451 GUARANGUITO CHOCHO INIAP 451 GUARANGUITO

peso de la

muestra

ID de

muestra

520nm (Abs M) peso de la

muestra

ID de

muestra

520nm (Abs M)

R R

7,505 M451.1 0,349 7,503 M450,1 0,325

7,504 M451.2 0,348 7,504 M450,2 0,324

7,504 M451.3 0,348 7,503 M450,3 0,325

Page 94: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

94

CAROTENOIDES TOTALES

AMARGO DESAMARGADO

CHOCHO CRIOLLO CHOCHO CRIOLLO

peso de la

muestra ID de muestra 450nm (Abs M)

peso de la

muestra

ID de

muestra 450nm (Abs M)

4,518 C1 0,035 4,512 C1 0,014

4,518 C2 0,035 4,512 C2 0,015

4,518 C3 0,035 4,512 C3 0,015

CHOCHO INIAP ANDINO 450 CHOCHO INIAP ANDINO 450

peso de la

muestra ID de muestra 450nm (Abs M)

peso de la

muestra

ID de

muestra 450nm (Abs M)

4,517 M450,1 0,038 4,511 M450,1 0,021

4,517 M450,2 0,037 4,511 M450,2 0,022

4,517 M450,3 0,038 4,511 M450,3 0,02

CHOCHO INIAP 451 GUARANGUITO CHOCHO INIAP 451 GUARANGUITO

peso de la

muestra ID de muestra 450nm (Abs M)

peso de la

muestra

ID de

muestra 450nm (Abs M)

4,518 M451.1 0,045 4,513 M451.1 0,023

4,518 M451.2 0,045 4,513 M451.2 0,024

4,518 M451.3 0,042 4,513 M451.3 0,024

FERMENTADO CON CÁSCARA FERMENTADO SIN CÁSCARA

CHOCHO CRIOLLO CHOCHO CRIOLLO

peso de la

muestra ID de muestra 450nm (Abs M)

peso de la

muestra

ID de

muestra 450nm (Abs M)

4,517 C1 0,034 4,518 C1 0,064

4,395 C2 0,033 4,518 C2 0,063

4,517 C3 0,034 4,518 C3 0,065

CHOCHO INIAP ANDINO 450 CHOCHO INIAP ANDINO 450

peso de la

muestra ID de muestra 450nm (Abs M)

peso de la

muestra

ID de

muestra 450nm (Abs M)

4,401 M450,1 0,060 4,517 M450,1 0,153

4,518 M450,2 0,062 4,517 M450,2 0,154

4,518 M450,3 0,061 4,517 M450,3 0,153

CHOCHO INIAP 451 GUARANGUITO CHOCHO INIAP 451 GUARANGUITO

peso de la

muestra ID de muestra 450nm (Abs M)

peso de la

muestra

ID de

muestra 450nm (Abs M)

4,518 M451.1 0,064 4,518 M451.1 0,125

4,518 M451.2 0,065 4,518 M451.2 0,125

4,518 M451.3 0,064 4,518 M451.3 0,124

Page 95: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

95

FENOLES TOTALES

AMARGO DESAMARGADO

CHOCHO CRIOLLO CHOCHO CRIOLLO

peso de la

muestra

ID de

muestra

765nm´

(Abs M)

peso de la

muestra

ID de

muestra

765nm

(Abs M)

0,693 C1 1,419 0,692 C1 0,077

0,691 C2 1,421 0,694 C2 0,066

0,690 C3 1,412 0,692 C3 0,07

CHOCHO INIAP ANDINO 450 CHOCHO INIAP ANDINO 450

peso de la

muestra

ID de

muestra

765nm

(Abs M)

peso de la

muestra

ID de

muestra

765nm

(Abs M)

0,691 M450,1 1,14 0,693 M450,1 0,063

0,693 M450,2 1,14 0,694 M450,2 0,063

0,694 M450,3 1,15 0,693 M450,3 0,065

CHOCHO INIAP 451 GUARANGUITO CHOCHO INIAP 451 GUARANGUITO

peso de la

muestra

ID de

muestra

765nm

(Abs M)

peso de la

muestra

ID de

muestra

765nm

(Abs M)

0,692 M451.1 1,08 0,693 M451.1 0,078

0,693 M451.2 1,15 0,693 M451.2 0,076

0,693 M451.3 1,15 0,692 M451.3 0,078

FERMENTADO CON CÁSCARA FERMENTADO SIN CÁSCARA

CHOCHO CRIOLLO CHOCHO CRIOLLO

peso de la

muestra

ID de

muestra

765nm

(Abs M)

peso de la

muestra

ID de

muestra

765nm

(Abs M)

0,694 C1 0,436 0,694 C1 0,466

0,693 C2 0,433 0,694 C2 0,468

0,694 C3 0,432 0,695 C3 0,466

CHOCHO INIAP ANDINO 450 CHOCHO INIAP ANDINO 450

peso de la

muestra

ID de

muestra

765nm

(Abs M)

peso de la

muestra

ID de

muestra

765nm

(Abs M)

0,692 M450,1 0,453 0,695 M450,1 0,735

0,693 M450,2 0,448 0,695 M450,2 0,734

0,692 M450,3 0,455 0,695 M450,3 0,728

CHOCHO INIAP 451 GUARANGUITO CHOCHO INIAP 451 GUARANGUITO

peso de la

muestra

ID de

muestra

765nm

(Abs M)

peso de la

muestra

ID de

muestra

765nm

(Abs M)

0,693 M451.1 0,676 0,695 M451.1 0,874

0,694 M451.2 0,663 0,695 M451.2 0,875

0,693 M451.3 0,673 0,695 M451.3 0,878

Page 96: UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR - dspace.uce.edu.ec · con capacidad antioxidante de tres variedades de chocho (Lupinus mutabilis sweet) RESUMEN Esta investigación estuvo dirigida

96

ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE

AMARGO DESAMARGADO

peso de la muestra ID de

muestra

734nm

(Abs M) peso de la muestra

ID de

muestra

734nm

(Abs M)

0,082 C1 0,242 0,082 C1 0,996

0,081 C2 0,240 0,082 C2 0,996

0,082 C3 0,244 0,083 C3 0,998

CHOCHO INIAP ANDINO 450 CHOCHO INIAP ANDINO 450

peso de la muestra ID de

muestra

734nm

(Abs M) peso de la muestra

ID de

muestra

734nm

(Abs M)

0,083 M450,1 0,187 0,083 M450,1 1,007

0,084 M450,2 0,170 0,083 M450,2 1,008

0,084 M450,3 0,174 0,082 M450,3 1,010

CHOCHO INIAP 451 GUARANGUITO CHOCHO INIAP 451 GUARANGUITO

peso de la muestra ID de

muestra

734nm

(Abs M) peso de la muestra

ID de

muestra

734nm

(Abs M)

0,084 M451.1 0,181 0,082 M451.1 0,991

0,084 M451.2 0,183 0,084 M451.2 0,986

0,082 M451.3 0,186 0,083 M451.3 0,986

FERMENTADO CON CÁSCARA FERMENTADO SIN CÁSCARA

CHOCHO CRIOLLO CHOCHO CRIOLLO

peso de la muestra ID de

muestra

734nm

(Abs M) peso de la muestra

ID de

muestra

734nm

(Abs M)

0,084 C1 0,618 0,084 C1 0,544

0,084 C2 0,619 0,083 C2 0,543

0,083 C3 0,615 0,083 C3 0,546

CHOCHO INIAP ANDINO 450 CHOCHO INIAP ANDINO 450

peso de la muestra ID de

muestra

734nm

(Abs M) peso de la muestra

ID de

muestra

734nm

(Abs M)

0,085 M450,1 0,646 0,083 M450,1 0,543

0,084 M450,2 0,642 0,084 M450,2 0,547

0,084 M450,3 0,642 0,083 M450,3 0,549

CHOCHO INIAP 451 GUARANGUITO CHOCHO INIAP 451 GUARANGUITO

peso de la muestra ID de

muestra

734nm

(Abs M) peso de la muestra

ID de

muestra

734nm

(Abs M)

0,084 M451.1 0,285 0,083 M451.1 0,277

0,083 M451.2 0,285 0,083 M451.2 0,275

0,084 M451.3 0,284 0,084 M451.3 0,273