UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN

FACULTAD DE INGENIERÍA

EAP: Ingeniería de Alimentos

Una educacion adventista

Trabajo de Investigación

Extracción de aciete de germen de quinua (Chenopodium quinoa willd)

y caracterización

Investigación presentada pera el cumplimiento parcial del curso de bioquímica de

los alimentos.

Autores:

Ana sucari sucapuca

Aarón Quispe Chambi

Docente:

Ing. Ana Mónica Torres Giménez

Juliaca, octubre de 2011

Indice

1

I Problema de la investigación……………………………………………………………..........………..4

II Objetivos.....…………………………………………………………………………………………………..4

2.1 Objetivo general...………………………………………………………………………………………..4

2.2 Objetivos específicos...……………………………………………………………………………….....4

III Justificación de la investigación………………………………………………………………………….5

IV MARCO TEORICO..…………………………………………………………………………….………..6

4.1 La quinua...………………………………………………………………………………………….....…6

4.1.1 Composición de la Semilla de Quinua y su Valor Nutricional...…………………..………………64.1.2 Empleos de la Quinua..………………………………………………………………………….……8

4.2 germen ...……………………………………………………………………………………………....…9

4.2.1 Contenido de ácidos grasos en la quinoa……………………………………………………….…9

4.3 aceite...………………………………………………………………………………………………..…10

4.3.1 Propiedades funcionales..………………………………………………………………………..…10

4.3.2 Tipo de aceite…..………………………………………………………………………………….…11

4.3.2.1 Ácido graso linoleico ..………………………………………………………………………….…11

4.3.2.2 Función biológica del ácido linoleico………………………………………………………….…11

4.3.2.3 Ácido graso linolénico…..…………………………………………………………………………11

4.3.2.4 Componentes funcionales...………………………………………………………………………12

4.3.2.5 Actividad biológica…...………………………………………………………………………….…12

4.4 Actividad protectora de enfermedades del ácido linoleico y linolénico...…………………………13

4.5 Enfermedades degenerativas..…………………………………………………………………….…14

4.6 Tipo de investigación…..………………………………………………………………………………14

V METODOLOGÍA EMPLEADA ...……………………………………………………………………..…155.1 Materia Prima…...………………………………………………………………………………………15

5.2 Extracción de germen…...…………………………………………………………………………..…15

5.3 Extracción de aceite de germen de quinua… ………………………………………………………15

5.3.1 Molienda…...……………………………………………………………………………………….…155.3.2 Solvente utilizado...……………………………………………………………………………..……155.4 Procedimiento Extracción de aceite por maceración en hexano….…………………………...…16

2

5.5 Caracterización del aceite de germen de quinua. ..……………………………………………..…17

VI Resultados y discusiones..…………………………………………………………………………..…17Referencias bibliográficas…..…………………………………………………………………………..…26Anexos…...……………………………………………………………………………………………….….30

3

I Problema de la investigación

Según el informe anual publicado por la OMS en 2005, 17 millones de personas

mueren cada año debido a alguna patología cardiovascular. Se prevé que su impacto

sobre la salud, medido por el número de enfermos y el uso sanitario, aumentará en los

próximos años. Por ello, es de máxima prioridad desarrollar estrategias encaminadas a

conocer las causas de las enfermedades cardiovasculares y cómo prevenir o paliar sus

consecuencias.

Además (Ensminger y otros, 1995) El almacenamiento excesivo de grasa no sólo

parece antiestético e indeseable, sino que se relaciona con diversos perjuicios para la

salud; pero una cierta cantidad de grasa corporal es necesaria, ya que protege los

órganos y el cuerpo de lesiones y golpes y lo aísla frente a los cambios de temperatura,

tanto por elevación como por descenso térmico. Las enfermedades cardiovasculares son

la mayor causa de mortalidad en países industrializados y uno de los más importantes

problemas de salud pública. Por supuesto, el control del colesterol y fracciones lipídicas

sanguíneas es muy importante en la reducción del riesgo cardiovascular (Lichtenstein et

al. 2001)

En este sentido, el consumo de grasa saturada, colesterol y ácidos grasos trans se

asocia positivamente con el riesgo de padecer una enfermedad cardiovascular, mientras

que los ácidos grasos cis, mono y poliinsaturados parecen relacionarse de manera

inversa con el riesgo de sufrir este tipo de procesos. Ascherio, Hu FB y otros, 1996-

1997).II Objetivos

2.1 Objetivo general

Extracción de aciete de germen de quinua (Chenopodium quinoa

willd) y caracterización

2.2 Objetivos específicos

Extraer aceite del germen de quinoa (Chenopodium quinoa willd) salcedo INIA.

Caracterizacion bioquímico del aceite de germen de quinua.

4

III Justificación de la investigación

Estudios realizados en humanos ponen de relieve la existencia de una relación

inversa entre ingestión de ácido linoleico o alfalinolénico y mortalidad cardiovascular. Por

otra parte, el efecto combinado (asociado al consumo de los dos ácidos grasos) resulta

sinérgico en la protección frente a este tipo de patologías Djoussé L, Bemelmans WJE y

otros,2001-2002).

El efecto beneficioso puede estar mediado porque el ácido alfalinolénico puede

ser utilizado en la síntesis de ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga, con efectos

cardioprotectores. Concretamente, después de su ingestión, el ácido alfalinolénico se

convierte rápidamente en EPA y más lentamente en DHA, los cuales disminuyen las

arritmias cardiacas el EPA puede proteger también frente a la trombosis. (Gerster H.

1988).

Existen estudios de intervención que sugieren un efecto hipotensor de la grasa

monoinsaturado de la dieta cuando sustituye a la grasa saturada. En otros se ha

observado el efecto beneficioso en la reducción de la presión arterial de la sustitución

isocalórica de una dieta rica en grasa saturada por grasa insaturada, tanto

monoinsaturado como poliinsaturada (Espino A, Lahoz C y otros 1996-1999).

Por su parte, (Iso y cols, 35) señalan que aumentar la ingestión de ácido linoleico

puede proteger frente a accidentes cerebrovasculares por disminuir la presión arterial, la

agregación plaquetaria y aumentar la deformabilidad de los eritrocitos. (Iso H, 2002).

Los ácidos linoleico y linolénico son metabolizados para producir ácido

araquidónico y EPA, respectivamente, en el intestino, hígado y cerebro del ser humano

(tabla 5). Dada la abundancia relativa en la dieta de ácido linoleico, el compuesto

mayoritario incorporado a los fosfolípidos de las membranas celulares es el araquidónico,

con la consiguiente repercusión en los procesos de agregación plaquetaria e inflamación.

(James y Gibson, 2000).

5

IV MARCO TEORICO

4.1 La quinua

La quinua es una planta anual herbácea que alcanza alturas entre uno y dos

metros (ver Figura 1); y que presenta acumulaciones de pequeñas semillas en panojas,

ubicadas en los extremos superiores de las ramificaciones. Las semillas son bastante

pequeñas, de alrededor de 1,5 mm de diámetro, aunque es posible encontrar variedades

que llegan hasta 4 mm (Junge y Cerda, 1978).

Figura 1: Planta de Quinua (Chenopodium quinoa willd)

Desde tiempos ancestrales la quinua se cultiva en la región del altiplanoandino de

América del Sur. En la actualidad las mayores áreas productivas corresponden a Perú y

Bolivia, aunque también se produce en Colombia, Argentina, Chile y Ecuador.

Cabe señalar que es un cultivo que se adapta a condiciones muy

variables,pudiéndose cultivar hasta los 3.900 metros sobre el nivel del mar (CIED, 2006).

Por otra parte, y debido a que posee raíces pivotantes y fasciculadas, se adapta bien al

clima frío y a la escasez de humedad, puesto que las raíces pivotantes aprovechan el

agua a mayor profundidad y las raíces fasciculadas el agua superficial (Fontúrbel, 2003).

4.1.1 Composición de la Semilla de Quinua y su Valor Nutricional

Tal como se señalara, toda la planta de quinua tiene diferentes usos, sin embargo

el producto primario es la semilla (ver Figura 2). Luego que se realizaran análisis

bromatológicos de la composición del grano y se divulgara esta información, la quinua ha

adquirido importancia internacional por ser uno de los pocos alimentos de origen vegetal

que es rico en proteínas y posee todos los aminoácidos esenciales para el ser humano

(ver la composición del grano en la tabla 1). Tambiéncontiene ácidos grasos esenciales

como los ácidos grasos insaturados, destacando su alto contenido de ácido linoleico

6

(50,2-56,1%) y oleico (22,0-24,5%), y moderado de linolénico (5,4-7%) (Walhi, 1990;

Ruales y Nair, 1992). Asimismo, la quinua posee un alto contenido de vitaminas del

complejo B, C y E, además de minerales tales como: hierro, fósforo, potasio y calcio. Este

último se encuentra en la misma concentración que en la leche descremada, mientras

que el fósforo es cuatro veces más concentrado que el de ésta (Albarrán, 1993).

Figura 2: Semilla de la quinua

Tabla 1 - Composición Proximal de la semilla de quinua

Contenido g/100 g de semilla

Calorías 331

Humedad 9,8

Proteína 13,0

Lípidos 7,4

ENN 64,1

Fibra cruda 2,7

Cenizas 3,0

N x 5,7

Por diferencia

Fuente: Schmidt-Hebbel y col., 1992

7

Además de su importante valor proteico, la quínoa se destaca del resto de los

cereales por su importante contenido y calidad de aceite. Se estima que el aceite de

quínoa podría seguir el camino del de maíz, que se difundió por un lado gracias al

contenido y composición del aceite, pero fundamentalmente por la demanda de otros

productos derivados de este grano, tales como edulcorantes de maíz, etanol y almidón.

El grano de quínoa posee un contenido de aceite promedio del 6%, superior al

del maíz. Al igual que en este cereal, el aceite se encuentra concentrado en el germen,

que representa el 30% en peso del grano. Como el germen de la quínoa rodea al

endospermo, puede ser fácilmente removido y así obtener una fracción que contenga 20

% de aceite. La composición de ácidos grasos del aceite de quínoa es similar a la del

maíz. Las altas concentraciones de ácido linoleico y linolénico los hacen muy

susceptibles a la rancidez, pero ambos aceites tienen altos contenidos de antioxidantes

naturales llamados isómeros de tocoferol.

Las grasas participan en la formación de membranas que constituyen la

envoltura de células y elementos celulares. Casi todos los alimentos presentan lípidos.

Los lípidos, aun en el caso de que sean componentes menores de los alimentos,

requieren atención por su gran reactividad que afecta mucho a la calidad de los

alimentos.

La importancia nutricional de los lípidos radica en el elevado valor energético de los

triacilgliceroles (9 kcal/g o 39 kJ/g) y en la presencia de ácidos grasos esenciales: ácido

linoleico (C18:2n-6), ácido linolénico (C18:3n-3) y ácido araquidónico (C20:4n-6) y

además son transportadores de las vitaminas liposolubles A, D, E, K. Aparte de esto, las

grasas tienen ciertas propiedades en la preparación de los alimentos.

La quinua contiene entre 1.3 g de grasa/100g porción comestible (cocida) y 10.7 g de

grasa /100 g (sémola de quinua), con un promedio ponderado de 5.4 g de grasa /100g

4.1.2 Empleos de la Quinua

La quinua se consume como el arroz, en grano; sus hojas tiernas se

comenguisadas como las acelgas y espinacas; su tallo y hojas verdes se aprovechan

como ensalada o en sopas. La agroindustria de los países con las mayores producciones

de quinua (entre ellos Bolivia y Perú), transforma este grano preferentemente en hojuelas

y harina, debido a que la fécula es un excelente alimento panificable. Esta se usa para

elaborar panecillos y galletas y para enriquecer harinas de panificación en la elaboración

de: galletas, barritas, tartas, batidos, pasteles y espaguetis, entreotros. Por otra parte, los

8

granos de segunda clase como los subproductos de la cosecha pueden ser empleados

en la alimentación de monogástricos, aves, cerdos y rumiantes en condiciones especiales

(Ccbolgroup, 2006).

4.2 germen

Son los embriones separados por los granos de los cereales. El germen es

la parte de la cariópside que está constituido por el escutelum y el axio-embrionario. Sirve

como almacén de nutrientes y como fuente de comunicaciones entre la plántula del

embrión en desarrollo y el gran almacén de nutrientes de endospermo. El germen se

caracteriza por carecer de almidón y por su alto contenido de aceite, proteína, azucares

soluble y cenizas. Además es alto en vitamina b y e genera la mayoría de las enzimas

para el proceso de germinación. El germen e el tejido de reserva primario y el que origina

la nueva planta.

4.2.1 Contenido de ácidos grasos en la quinoa

Tabla 2 - El contenido de ácido grasos en la quinua

Acidos grasos %

Miristico 0.2

Palmítico 9.9

Esteárico 0.8

Oleico 24.5

Linoleico 50.2

Linolénico 5.4

Laurico 0.9

Eicosanoico 2.7

Docosanoico 2.7

Tetracosainoico 0.7

Fuente: *ERPE, INIAP, IICA, GTZ.2006

9

Tabla 3 - Comparación de ácidos grasos

Nombre Tamaño cadena Tipo de acido Alimento

Butírico Corta (4 C) Saturado Mantequilla

Caproico Corta (6 C) Saturado Mantequilla

Caprilico Mediana ( 8 C) Saturado Nuez de coco

Miristico Larga ( 14 C) Saturado Nuez moscada

Palmítico Larga ( 16 C) Saturado Aceite de palma

Esteárico Larga ( 18 C) Saturado Grasa animal

Oleico Larga ( 18 C) monoinsaturado Aceite de oliva

Linoleico Larga ( 18 C) poliinsaturado Aceite de maíz,

quinua, pepitas

de uva

Linolenico Larga ( 18 C) poliinsaturado Aceite de soya,

quinua

Fuente: Nestle, servicio de información, lípidos, nestle chile. 1996.

4.3 aceite

Son grasas procedente de las semillas y de la parte carnosa de los frutos de

ciertas plantas, que se conservan liquidas a temperatura ambiente, debido a que tiene un

grado considerable de instauración. Los aceites vegetales e extraen de la aceituna

(olivo), lino, colza, recino, mani, algodón, soja, etc. Generalmente por medio de presión o

por extracción por solventes, previo trituración del material.

4.3.1 Propiedades funcionales

El consumo de grasa en los países desarrollados ha ido en aumento,

llegando hacer cercano a un 50%, lo que se traduce en obesidad o exceso de colesterol

en las personas; una cantidad menor del mínimo recomendado es, también, negativa y es

eso lo que pasa en los países pobres. En la dieta alimenticia deben estar los

denominados ácidos grasos esenciales que son ácidos poliinsaturados que el organismo

no puede sintetizar, pero que son necesarios para el buenfuncionamiento del organismo,

por lo que deben ser entregados a través de la dieta alimenticia. Los ácidos que sean

revelados como indispensables y esenciales son el ácido linoleico y linolénico. El ácido

10

araquidónico se obtiene a partir del linoleico, jugando un papel importante en las

membranas celulares, entre otras de sus funciones (Saavedra G. 2004).

4.3.2 Tipo de aceite

El tipo de aceite de la quinua es un aceite que pertenece a los ácidos grasos

insaturados. Además son aquellos que en su estructura molecular presentan a lo menos

un doble enlace entre C=C.

Los ejemplos más interesantes lo constituyen el ácido oleico, linoleico y linolénico.

4.3.2.1 Ácido graso linoleico

El ácido linoleico es un ácido graso insaturado que posee dos dobles enlaces en su

estructura molecular, siendo sus formas más usuales de representación las que se

muestran a continuación.

CH3-(CH2)4-CH==CH-CH2CH=CH-(CH2)7-COOH (Formula Semiestrucctural), O Bien

C17H31COOH (Formula Molecular).

4.3.2.2 Función biológica del ácido linoleico

Crecimiento del organismo

Formación del tejido nervioso

Formación y renovación de la piel, del pelo y unas.

Síntesis de las prostaglandinas: estas son sustancias biológicamente activas

derivadas de ácido grasos poliinsaturados, que una vez fabricadas por nuestro organismo

son liberadas inmediatamente por la mayoría de las células; nuestra salud depende de su

equilibrio.( www.institutobiológico.com/seminarios/acidos.htm.)

Un déficit de los acidos linoleico y linolénico produce un retraso en el crecimiento,

sequedad en la piel, dermatitis y alteraciones nerviosas y genitales. (Pamplona j.1994).

4.3.2.3 Ácido graso linolénico

Este acido presenta dos estructuras de nominadas alfa y gamma linolénico, presentando

tres dobles enlaces en sus estructuras moleculares.

11

El nombre, de acuerdo a la IUPAC es 9,12,15-octadecatrienoico que señala muy

claramente la cantidad de c, el número de enlaces que posee y la posición de los

enlaces. (Pamplona j.1994).

Los ácidos grasos linoleico y linolénico son esenciales; algunos autores señalan

también al araquidónico, pero este puede sintetizarse a través del ácido linoleico. Los

ácidos grasos poliinsaturados participan en la síntesis de prostaglandinas, desempeñan

un rol en la modulizacion y reducción del colesterol y ayudan en la profilaxis de la

arterosclerosis.(Montes y otros, 1992)

CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-/CH2)7-COOH

4.3.2.4 Componentes funcionales

El ácido linoleico da origen al araquidónico y el linolénico origina al DHA.: las

transformaciones ocurren principalmente en el hígado.

El DHA es importante para el desarrollo del sistema nervioso, el cerebro y la visión de las

personas desde su gestación. (www. inta .cl/productos y servicios /grasas y aceites

/consumidor).

4.3.2.5 Actividad biológica

www.nutri-facts.org 2004. La ingesta suficiente de ácidos grasos poliinsaturados (omega-

3 y omega-6) es importante por el papel crucial que desempeñan en:

el desarrollo y mantenimiento de una correcta función cerebral

la visión

Las respuestas inmunitarias e inflamatorias

la producción de moléculas semejantes a las hormonas

Mantenimiento de una presión arterial normal;

Mantenimiento de una concentración normal de triglicéridos.

Ácido graso

Se le conocen, en general a los acidos grasos mono carboxílicos de la serie

alifática, en particular a aquellos que forman parte de os lípidos. Se pueden distinguir.

12

Ácido graso saturado

Cuya molécula de átomos de carbono están unidas entre sí por enlace

simples: ácido butírico, caproico, caprilico, laurico. Etc.

Ácido graso insaturado

Que pueden ser a su vez:

Ácido graso monoinsaturado: que contienen un doble enlace (los acidos miristoleico,

palmitoleico, oleico, elairico, ricinoleico, erucico, etc)

Ácido graso piliinsaturados: que contiene más de doble enlace (los acidos linoleico,

linolénico, araquidónico, etc)

Derivados

Estos tipos de acidos grasos insaturados o poliinsaturados, derivan de

fuentes de grasa animal y en grandes proporciones de grasa vegetal, tiene una estructura

con dos o tres dobles enlaces, las que las hace de fácil digestibilidad, además las grasas

del aceite de la quinua son altamente favorables para los problemas cardiovasculares.

Obtención

La extracción orgánica de aceite de quínoa con etanol produjo un aceite con una

serie de compuestos que hacían no viable una refinación del tipo orgánica. La extracción

del aceite se realizó con hexano en las semillas que a continuación se presentan. (Rubio,

2005).

4.4 Actividad protectora de enfermedades del ácido linoleico y linolénico

Los estudios clásicos de Keys et al y Hegsted et al señalaban que la grasa

monoinsaturada (cis C18:1) tenia un efecto neutro sobre los niveles séricos de colesterol

cuando sustituían carbohidratos; sin embargo, la evidencia actual ha demostrado lo

contrario. En contraposición, esta ha corroborado que los Ácidos Grasos Poliinsaturados

de la serie n-6 (AGPn-6) disminuyen los niveles séricos de colesterol, tal y como lo

demostraban los estudios metabólicos realizados por estos investigadores. El ácido

linoleico (C18:2,6) es el AGPn-6 que se encuentra en mayor proporción en la dieta.

13

Grundy y otros 1982, en una compilación de diversos estudios metabólicos,

mostraron que los aceites vegetales ricos en ácido linoleico tienen un fuerte efecto

hipocolesterolemia te cuando sustituyen los AGSat de la dieta. Así mismo, ensayos

dietéticos de intervención utilizando dietas con alto contenido de AGPn-6 han mostrado

que estas, en comparación con las dietas bajas en grasa-altas en CHO, son más eficaces

en disminuir los niveles de colesterol sérico, así como las tasas de mortalidad de ECV.

Actualmente está bien establecido que el ácido linoleico es el ácido graso más efectivo

para reducir los niveles de colesterol sérico.

4.5 Enfermedades degenerativas

Los resultados de los últimos estudios han llevado a establecer unos objetivos

nutricionales sobre el consumo de grasa encaminada a mantener la salud y prevenir la

aparición y progreso de diversas patologías (Navia y Aranceta, 2002). Además, La

investigación más reciente en torno a los ácidos grasos esenciales se ha centrado en la

importancia de la relación entre el ácido linoleico respecto al linolénico y si esta relación

influye en el desarrollo de algunas enfermedades. (Jones y otros, 2001)

Los ácidos grasos saturados derivan tanto de grasas animales como vegetales,

aunque la procedencia fundamental de la grasa saturada en la dieta actual deriva de la

carne y, en menor medida, de los productos lácteos.

La influencia de la cantidad y tipo de grasa consumida en la elevación del

colesterol sanguíneo y en el aumento del riesgo cardiovascular ha sido tema central de

atención durante los últimos años. Por otra parte, esta implicación posiblemente haya

sido la que más trascendencia ha tenido entre los profesionales sanitarios y la población

general, al pensar en la relación nutrición-salud (Ortega y otros,1997). Es cierto que un

excesivo consumo de grasa saturada (y en menor medida de colesterol) puede provocar

elevaciones en el colesterol sanguíneo, especialmente en personas predispuestas, y a

largo plazo aumentar el riesgo cardiovascular. Sin embargo, recientemente se han

realizado interesantes estudios que han puesto de relieve la importancia de diversas

fracciones de la grasa en la protección cardiovascular y en el riesgo/protección frente a

otras muchas patologías como hipertensión, diabetes, procesos inflamatorios,

enfermedades pulmonares, problemas de visión, desarrollo del neonato (Jones, 2001).

4.6 Tipo de investigación

14

La investigación realizada corresponde al Tipo Experimental en la cual

Según Debold y otros, 2006) “este tipo de estudio consiste en la manipulación de una

variable experimental no comprobada, en condiciones rigurosamente controladas, con el

fin de describir de qué modo o por qué causa se produce una situación o acontecimiento

en particular”

V METODOLOGÍA EMPLEADA

5.1 Materia Prima:

La materia prima utilizada en este estudio fue la quinua (Chenopodium

quinoa willd) Cual se adquirió del instituto nacional de investigación agroindustrial - puno

(INIA).

5.2 Extracción de germen

Para la extracción de 12.5gr del germen de la quinua se usó

aproximadamente 45 gramos de quinua entera, el germen de la quinua llega a alcanzar

hasta el 30% del grano, lo que en cereales convencionales llega apenas al 1%. En los

granos del germen es la fracción más rica en proteínas, lípidos y azucares. Esto se debe

a que en el germen ocurren procesos de síntesis de carbohidratos para la nueva planta, a

partir de los azucares obtenido por desdoblamiento o hidrólisis enzimática de los

almidones del endospermo (morales y otros 1988).

La quinua se lavó y se acondiciono para introducirla en la centrifugadora de

cuchillos planos, estos cuchillos planos ayudaron a que el germen no quede dañado por

la centrifugadora, a los 45gr de muestra se adiciono 100ml de agua, una vez colocada

dentro, se centrifugo a 800 RPM.

El tiempo de centrifugación fue de 3 minutos a una velocidad constante, una

vez terminada la separación por centrifugación, se procedió a tamizar para separar el

agua, seguidamente se secó a una temperatura de 25°C por 8 horas.Para la separación

del germen de los demás compuestos se tamizo en un tamiz de 100mezt. La cantidad de

germen obtenido fue de 13gr (método propio).

5.3 Extracción de aceite de germen de quinua.

5.3.1 Molienda:

15

El germen se sometió a una reducción de tamaño. El procedimiento se

realizó en un molino artesanal, El tamaño del germen pulverizado fue aproximadamente

de 132 µm.

5.3.2 Solvente utilizado

El solvente utilizado fue el hexano.

Cantidad: 24.337ml para 12.166gr de germen de quinua.

Materia prima.

Germen de quinua, (obtenida de centro de investigación en tecnología de alimentos):

variedad salcedo inia

Materiales

Recipiente de vidrio de (200ml) con tapa.

Probeta de 50ml.

Papel filtro.

Embudo

Vaso precipitado de 200ml

Tamices de 100 y 150 mes.

Reactivos

Hexano.

Equipos

Molino artesanal

Balanza analítica.

5.4 Procedimiento Extracción de aceite por maceración en hexano. Por método

aplicado por: mayta y otros, 2011.

Para la extracción de aceite con hexano o solventes orgánicos, reduzca el tamaño

de la muestra hasta aproximadamente 132 µm y 101µm por 4hr.

Coloque el doble de cantidad de solvente, es decir si extraerá de 1gr de muestra

el solvente debe ser 2ml. Y someta a maceración por un tiempo de cuatro horas.

16

Después de la extracción separe el germen sin grasa, separe el germen haciendo

pasar en un papel filtro whatman. La solución aceite/hexano evapore sometiendo

a una temperatura de 65°C por 15 minutos obteniendo aceite crudo.

Es deseable que el hexano sea recuperado por medio de destilación,

aprovechando su volatilidad.

5.5 Caracterización del aceite de germen de quinua por índice de acidez, de yodo e

índice de peróxido.

Estos métodos recomendado por la AOAC, son conocidos por ende todo la metodología

esta adjuntada en el anexo del trabajo.

VI Resultados y discusiones

Tabla 4 - rendimiento en la extracción de aceite por maceración en hexano.

Condiciones de extracción Descripción

Germen de quinua 12.166gr

Solvente (hexano) 24.337ml

Tiempo 18 horas

Rendimiento – aceite 5 ml. (41.09%)

En cuanto al rendimiento en la extracción de aceite, la variedad de la quinua, no

influencia en la cantidad de extracción, ya que el germen son iguales en toda las

variedades, un factor influyente en la cantidad de extracción de aceite de quinua podría

se las condiciones de extracción del germen, ya que la temperatura de secado u otro

factor seria la causa de esta variación.

Grafica 1 - rendimiento en la extracción

17

tiempo (horas)

germen (gr) rendimiento (ml)

solvente -hexano (ml)

0

5

10

15

20

25

30

18

12.166

5

24.337

condiciones de extraccion

descripción

En la extracción de aceite de el germen de quinua, no hay artículos que hayan

investigado sobre esta operación, existen trabajos en la extracción de la quinua en sí, (de

todo el grano) pero no solo del germen, homos visto por conveniente que del germen de

quinua se extrae más cantidad de aceite que de la quinua entera, además que se

desperdiciael producto cuando se extrae de grano entero.

Resultado de caracterización del aceite de quinua.

El contenido de materia grasa depende del material genético, el estado de

madurez, la fertilidad del suelo y de los factores climáticos, sin embargo

Ogungbenle, (2003) y GTZ y otros, 2000), concuerdan en un valor de 6,3% de

materia grasa en base seca, siendo éste un valor mayor para Paredones, pero

menor para ambas semillas de Lo Palmilla. SegúnBascur, (1959), la quínoa tiene

un 7,4 % de materia grasa, siendo un valor bastante mayor a los encontrados en

los ecotipos utilizados en este estudio. sin embargo(morales y otros 1988)

mencionan que el germen de la quinua llega a alcanzar hasta el 30% del grano,

lo que en cereales convencionales llega apenas al 1%. En los granos del germen

es la fracción más rica en proteínas, lípidos y azucares. Esto se debe a que en el

germen ocurren procesos de síntesis de carbohidratos para la nueva planta, a

partir de los azucares obtenido por desdoblamiento o hidrólisis enzimática de los

almidones del endospermo.

Como se muestra en la tabla 04, el rendimiento de etraccion de aceite de

quinua fue de 41.09%, esto indica que el contenido de lípidos de la quinua inia –

puno tubo un contenido alto en grasas, además considerando las condiciones de

extracción en cuanto al solvente y tiempo de maceración, cabe la posibilidad que

18

este factor haya influido en la extracción además afectado en la calidad del aceite,

esto se determinó empleando la caracterización, en cuanto a índice de acidez,

yodo y peróxido.

Tabla 5 - Índice de acidez

Condiciones de caracterización Descripción

Cantidad de muestra 2 ml

Método de Titulación directa ----

NaOH 0.7 ml.

Indicador – fenolftaleína (gotas) 3

Índice de acidez

Los valores obtenidos para la determinación de ácidos grasos libres

expresados en porcentaje de ácido oleico están bajos si se sigue el mismo

razonamiento aplicado al índice de peróxido, al compararlo con otro aceite crudo,

como lo es el aceite de oliva, al cual se le permite por el Reglamento Sanitario de

los Alimentos (2000), un valor de 1,5%, expresado como ácido oleico, lo que

indica que estos aceites presentan un deterioro hidrolítico no muy alto. Así como

también Ogungbenle, (2003), quien al caracterizar su aceite de quínoa presentó

valores de 0,5% de ácidos grasos libres expresado en ácido oleico.

Si se compara la composición de ácidos grasos del aceite de quínoa con el

de otros cereales, se puede encontrar que en caso del arroz (Oriza sativa) la

composición predominante son los ácidos monoinsaturado con un 40,5%, a

diferencia del trigo(Triticum aestivum L.) y maíz (Zea mais), que al igual que la

quínoa predominan los ácidos poliinsaturados (56,8 ; 59,9 ; 58,3%)

respectivamente, (Masson y Mella, 1985).

Cerro M, 2004 menciona El valor máximo permitido para el consumo es de 3,3 g por

cada 100 g de ácidos grasos. No tiene nada que ver con la intensidad del sabor.

Las normas permitidas para los aceites son:

Tabla 6 - norma técnica para aceites

19

ÍNDICE DE ÁCIDO: NIVEL MÁXIMO PERMITIDOGRASAS Y ACEITES REFINADOS 0,6 MG DE KOH/G DE GRASA O ACEITE

GRASAS Y ACEITES VÍRGENES 4,0 MG DE KOH/G DE GRASA O ACEITE

GRASAS Y ACEITES PRENSADOS EN FRÍO 4,0 MG DE KOH/G DE GRASA O ACEITE

INDICE DE PERÓXIDO:ACEITES VÍRGENES Y GRASAS Y ACEITES PRENSADOS EN FRÍO

HASTA 15 MILIEQ.DE OXÍGENO ACTIVO/KG DE ACEITE

OTRAS GRASAS Y ACEITES HASTA 10 MILIEQUIVALENTES DE OXÍGENO ACTIVO/KG DE ACEITE

FUENTE:códex, 1981.

Acidez (en ácido oleico)............. Máx. 0.3%Indice de peróxidos................... Máx. 10 meq O2/kg

Además (Escuela técnica superior de ingenieros agronomos y de montes

Universidad de córdoba, 2011) menciona que el Indice de acidez: Expresa el número de

miligramos de hidróxido potásico necesarios para neutralizar 1 gramo de aceite o grasa.

El grado de acidez alcanzado en la titulación fue de 0.196, según del codex 1981

el nivel maximo permitido de ácidos grasos es de 4.0 mg KOH consumido por gramo de

aceite, en este sentido el contenido de acidos grasos del aceite de quinua esta dentro del

los vaores minimos permitidos, ademas cerro,2004 Menciona que El valor máximo

permitido para el consumo es de 3,3 g por cada 100 g de ácidos grasos, lo cual es

coherente con los datos mencionados por el codex.

Grafica 2 - índice de acidez

0123

20.7

3

indice de acidez

descripción

Cálculos:

Indicedeacidez=56.1×0.7×0.012

=0.19635

20

Este promedio de índice de acidez, representa los ácidos grasos presentes

en el aceite, el promedio es de 0.19, según la norma para aceites vegetales, el

índice máximo permitido es de 0.2, esto indica que el aceite es monoinsaturado,

el promedio de 0.19 que obtuvo el aceite de del germen de quinua está dentro del

límite permitido, por tanto se podría mencionar que es un aceite poliinsaturado.

Tabla 6 - Índice de yodo (con muestra)

Condiciones de caracterización Descripción

Cantidad de muestra ml 0.5

tiosulfato de sodio 0.1 N (gastada) ml 0.2

Indicador – solución de almidón al 1%

(gotas)

5

Grafica 3 - índice de yodo - muestra

0246

0.5 0.2

5

indice de yodo con muestra

descripción

Tabla 7 - Índice de yodo (en blanco)

Condiciones de caracterización Descripción

Cantidad de muestra ml 0

tiosulfato de sodio 0.1 N (gastada) ml 0.3

21

Indicador – solución de almidón al 1%

(gotas)

5

Grafica 4 - índice de yodo - blanco

0

2

4

6

0 0.1

5

indice de yodo en blanco

descripción

Cálculos:

indicede yodo=0.3−0.2 x0.1 x12.670.5

=¿0.0932

El dato obtenido de 0.0932, nos indica el grado de instauración, además se define

como gramos de yodo absorbidos por 10 gr de grasa, en nuestro análisis se usó 1 ml de

aceite, lo cual nos indica según los resultados que el grado de instauración del aceite es

alta, esto favorece al sistema cardiovascular.

Índice de yodo

El alto valor obtenido en el índice de yodo está de acuerdo al perfil de ácidos

grasos obtenido, ya que en este análisis predominan los ácidos linoleico, linolénico y

oleico. Esto también determina que este aceite pueda ser clasificado como un aceite

poliinsaturado. En oposición con Ogungbenle, (2003), quien reportó valores de 54,0 g

I2/100 g aceite, lo que no concuerda con los valores obtenidos en el presente estudio y

con el valor de 129 gI2/100 g aceite reportado por Koziol, (1993).

El índice de yodo es una medida del grado de instauración.

22

Según los análisis de caracterización de las grasas obtenidas fueron realizadas

rutinariamente después de cada extracción.

Tabla 8 - Pruebas y resultados obtenidos, realizados por la umsa, 2004. En grasa de

reses.

Lote Corrida -4

Ind. Acidez 4.98mg

Ind. Peróxido 35.20mg

Ind. Yodo 1.54mg

Tabla 9 - Resultado: aceite de quinua caracterizada.

Caracterización Resultado

Índice de yodo 0.0932

El grado de índice de yodo en la caracterización que realizamos con el aceite de

quinua fue de 0.0932 mientras que en carne de res, según estudios de la umsa, fue de

1.54, lo cual indica que el grado de instauración en la grasa de res fue menor, mientras

que el grado de instauración en la aceite que extrajimos de la quinua fue ampliamente

menor, como se puede comparar.Lo cual indica que el aceite de quinua es altamente

insaturado, conteniendo ácidos grasos linoleico y Linolenico y otros que pueden estar

presentes.

Tabla 10 - Índice de peróxido con muestra

Condiciones de caracterización Descripción

Cantidad de muestra ml 1

tiosulfato de sodio 0.1 N (gastada)

ml

0.7

Indicador – solución de almidón al

1% (gotas)

0.5

Grafica 5 -índice de peróxido

23

00.40.81.2

10.7

0.5

indice de peroxido

descripción

Tabla 8 - Índice de peróxido en blanco

Condiciones de caracterización Descripción

Cantidad de muestra ml 0

tiosulfato de sodio 0.1 N (gastada)

ml

0.4

Indicador – solución de almidón al

1% (gotas)

0.5

Grafico 6 – índice de peróxido en blanco.

00.20.40.6

0

0.40.5

indice de peroxido en blanco

descripción

Cálculos:

IPO=(0.7−0.4 )×0.1

1×1.000=30

El índice de peróxido indica el grado de Oxidacion del compuesto graso,

según datos obtenidos de un estudio realizado con grasa de pollo, el índice de

24

peróxido fue de 80, mientras que con el aceite del germen de quinua se obtuvo

30,estos datos son expresados indica el número de oxigeno presente en el aceite.

Índice de peróxido.

Los peróxidos son los principales productos iniciales de la Oxidacion, pero si la

Oxidacion está muy avanzada se produce la degradación progresiva de los peróxidos

con lo que el índice de peróxidos disminuiría. Segul el codex, los índices de peróxidos

permitidos para los aceites vegetales esta dentro de:Hasta 15 MILIEQ. De oxigeno

activo/ kg de aciete, mientras que el aceite de quinua contiene 0.03 MILI. De

oxigeno activo por 100gr.

Según (Hurtado, 2003). proceso de elaboración del aceite de oliva,

aumenta el porcentaje de ácidos grasos libres, elevando con ello la acidez y

también se incrementarían los niveles de glicerol, produciéndose como

consecuencia una oxidación espontánea de estos compuestos en presencia de

O2, lo que se traduciría en un aumento del índice de peróxidos, con formación de

compuestos denominados hiperóxidos, favoreciendo una descomposición y

generando productos secundarios tales como aldehídos, ésteres, cetonas y

alcoholes, que otorgan sabores catalogados como rancidez.

Un incremento en el índice de peróxidos estaría muy asociado a los altos

porcentajes de ácidos grasos libres, los cuales al oxidarse producirían una mayor

oxidación del aceite, lo que vendría a fundamentar lo observado en el

tratamiento.Hurtado (2003).

Por tanto es indispensable que las pruebas realizadas para comparar la presencia

de ácidos grasos poliinsaturados en el aceite de quinua es real. Ya que las

caracterizaciones lo demuestran.

25

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Anexo:

Índice de acidez

El índice de acidez es una medida del contenido en ácidos libres presentes en grasas

y ácidos grasos, además de los ácidos grasos libres, se determinan los ácidos minerales que

pudiera haber. Este método sirve como prueba de la pureza y en ocasiones permite extraer

conclusiones acerca del tratamiento o reacciones de degradación que se haya producido. Las

grasas brutas, sin refinar, presentan por lo general un IA de hasta 10, mientras que para los

aceites refinados suele ser < 0.2.

Definición: El IA representa la cantidad en mg de hidróxido potásico necesaria para la

neutralización de los ácidos grasos libres presentes en 1 g de grasa (o de ácidos grasos

libres)

Fundamento

Se disuelve la muestra en un disolvente orgánico y los ácidos presentes se titulan con

una solución de hidróxido potásico o sódico frente a la fenolftaleína.

Materiales

Matraz Erlenmeyer de 250 ml y cuello ancho

Balanza analítica

Potenciómetro

Bureta de 25ml

Probeta de 50 ml

Pipetas

Etanol neutralizado

Hidróxido sódico 0,01 o 0,1 M

Fenolftaleína

Métodos

Método de Titulación directa

31

Pesar 5-10 g de muestra

Disolver la muestra en 100 ml de etanol neutralizado caliente

Titular la muestra usando solución de hidróxido sódico y la fenolftaleína como

indicador. Agitar vigorosamente durante la titulación manteniendo la solución caliente.

Calcular la cantidad de ácidos grasos libres expresándola en ácido oleico.

El alcohol neutralizado se prepara hirviendo 50 ml de etanol, añadiendo unas gotas de

fenolftaleína y titulando frente a hidróxido sódico 0.01 M

Indicedeacidez= 56.1×G×Npesodelamuestraeng .

Dónde:

G= volumen en ml de la disolución de KOH utilizada

N= normalidad exacta de la solución de KOH utilizada

P= peso en gramos del aceite problema.

Índice de Yodo (método de Hanus)

Fundamento: El índice de yodo es una medida del grado de instauración (números de

dobles enlaces) de las grasas. Define como los gramos de yodo absorbidos por 10 g de

grasa. Para su determinación la AOCS recomienda el método de Wijs.

MATERIALES

Baker

Bureta

Matraces Erlenmeyer de vidrio, de boca ancha, con tapón esmerilado, de aprox.

500 ml.

Probeta de 20 y 25 ml

Agitador magnético

32

Almidón soluble. Disolver 1 g de almidón soluble con suficiente agua fría como

para formar una pasta, agregar 100 ml de agua caliente y hervir por un min.

Agitando.

Disolución patrón de S2O3Na2 0.1 N

Reactivo de Wijs

Solución acuosa de yoduro de potásico al 15 por 100 p/v. Esta solución debe

estar exenta de yodo y de yodato de potasio.

Tetracloruro de carbono.

PROCEDIMIENTO

Pesar exactamente en un Erlenmeyer de 500ml con tapa esmerilada de

aproximadamente 0.5ml de la muestra, la cantidad necesaria con una

aproximación de 1 mg.

Agregar 20 ml de tetracloruro de carbono y agitar para disolver la muestra

Agregar exactamente 25 ml del reactivo de Wijs

Tapar el matraz agitar ligeramente protegerlo de la luz

Dejar reposar durante 30 minutos para grasas, cuyo índice sea inferior a 150 y

durante 1 hora para grasas cuyo índice sea superior a 150 y para aceites

polimerizados u oxidados

Agregar 20 ml de la solución de yoduro de potasio y 100 ml de agua destilada

libre de CO2.

Titular con solución de tiosulfato de sodio 0.1 N hasta que la tonalidad amarilla

disminuya; agregar almidón soluble como indicador, y continuar la titulación hasta

la desaparición del color azul después de agitación intensa.

Hacer un ensayo en blanco sin materia grasa, en las mismas condiciones.

indicede yodo=V b−V mx N x 12.67peso demuestra

Dónde:

Vb: Volumen en ml de la solución de S2O3Na2 0.1 N utilizados para el ensayo en

blanco

Vm: Volumen en ml de la solución de S2O3Na2 0.1 N utilizados para la materia

grasa

N: normalidad de la solución de S2O3Na2 utilizada

33

INDICE DE PEROXIDO (IPO): Método de wheeler

Es una medida del oxígeno unido a las grasas en forma de peróxido. Como productos

de oxidación primarios se forman especialmente hidroperóxidos, además de cantidades

reducidas de otros peróxidos como consecuencia de procesos oxidativos. El índice de

peróxido proporciona por tanto información acerca del grado de oxidación de la muestra y

permite, con ciertas limitaciones, una estimación de hasta que punto se ha alterado la grasa.

A este respecto debe tenerse en cuenta que si la oxidación está muy avanzada, se producirá

un aumento progresivo de la degradación de los peróxidos, con lo que el IPO descenderá

(Matissek 1992).

MATERIALES

Matraz Erlenmeyer con esmerilado 250 ml.

Probeta de 50 ml

Pipeta enrasada de 1 ml

Bureta de 10 ml

Agua destilada

Tiosulfato sódico (0.1 mol/l)

Ácido acético glacial

Cloroformo

Mezcla de disolventes: se mezclan acido acético glacial y cloroformo en proporción

3+2 (volumen)

Solución indicadora de almidón 1%

Yoduro de potasio

PROCEDIMIENTO

Se pesa 1g ± 0,1 mg aprox. de la muestra de grasa (si el IPO ≤ 2,0 se trabaja con un

peso de 5 g) en el matraz erlenmeyer y se disuelve en 30 ml de la mezcla de

disolvente (ácido acético y cloroformo).

Después de añadir 0,5 ml de la disolución saturada de yoduro potásico, se cierra el

matraz y se agita energéticamente durante 60 s.

Inmediatamente después, se diluye la disolución con 30 ml de agua destilada y se

valora el yodo liberado con la disolución de tiosulfato sódico 0.1 N.

34

Poco antes del punto de equivalencia (desaparición el color amarillo), se añaden unos

0.5 ml de la disolución de almidón y se sigue valorando hasta que desaparezca el

color azul. Si se gastan menos de 0,5 ml de la disolución de tiosulfato sódico (0.1

mol/l), la valoración deberá repetirse con la disolución de tiosulfato sódico.

BLANCO

Se lleva a cabo de la misma manera que la muestra, pero sin la grasa. No deberían

utilizarse más de 0.5 ml de disolución de tiosulfato sódico 0.1 N.

Cálculos.

IPO=(a−b )×C

P×1.000

Dónde:

A: ml de tiosulfato sódico gastados en el ensayo principal

B: ml de tiosulfato sódico gastados en blanco

C: concentración en mol/l de la disolución de tiosulfato sódico utilizada

P: peso de la muestra en g

35