CONCURSO NACIONAL “PERÚBIODIVERSO” DE PROYECTOS EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA ORIENTADOS AL BIOCOMERCIO
Dr. Da Dr. Davvid Ca Camp mpos os Gu Guti tier erre rezz Dra. Rosana Chirinos Gallardo Dr. Milber Ureña peralta Ms. Sc. Indira Betalleluz Pallardel Ms. Sc. Ana Aguilar Gálvez Ms. Sc. Freddy Yavar Villanueva Ing. Pablo Trellez Morales Ing. Flor Chambi Jallurama Ing. Noemí Bravo Aranibar
I. INTRODUCCION La Tara (Caesalpinia spinosa) es un árbol de origen peruano que crece en las zonas secas. Leyenda: 02 Ancash 03 Apurímac 04 Arequipa 05 Ayacucho 06 Cajamarca 09 Huancavelica 10 Huánuco 11 Ica 12 Junín 13 La Libertad 14 Lambayeque 16 Lima 19 Moquegua 21 Piura 24 Tacna
I.1. Taninos de la tara
OH OH O
• Las vainas de tara contienen entre 50 a
60 % de taninos hidrolizables del tipo galotaninos y en muy baja proporción los elagitaninos
OH OH
O
O
O
H O
OH
O O
H O
O H O
O
O
• Para ara much muchos os galot alotan anin inos os,, el poli poliol ol
central es la glucosa glucosa,, en otros puede ser el glucitol, hamamelosa (derivada de la ribosa), ácido sikimico, ácido quínico y quercitol
OH
O
O
OH OH
HO OH
OH
HO
β-1,2,3,4,6-Pentagaloil-O-D-Glucopiranosa O OH
• Los Los tanin aninos os de las vaina ainass de tara ara se
componen esencialmente de los ésteres polidigaloílicos de ácido quínico
O
O
OH HO
OH OH
Ester digaloil (Enlace para -depsídico) -depsídico)
Taninos de la tara Los taninos de la tara pueden ser dividi ididos en tres grupos:
ácid ácidoos monoono-,, di-, i-, tri-, ri-, y tetra-galoilquínico, los que no tienen enlaces depsídicos;
despidos relacionados a la estr estruc uctu tura ra 3,4, 3,4,55-tr trig igal aloi oil,l, considerados como los mayores componentes de los taninos de tara y
desp despido idoss rela relaci cion onad ados os alStructure of 3,4,5 tri-O-galloylqui
…Taninos de la tara
La estructura de galotaninos de tara fue detallada por Clifford y Bouchet (2007), (2007), • • • • • •
ácido 4-galoil-5-(dig 4-galoil-5-(digaloil)quínico, aloil)quínico, ácido 5-galoil-4-(dig 5-galoil-4-(digaloil)quínico, aloil)quínico, ácido 3-(digaloil)-4,5-digaloilquínico, ácido 4-(digaloil)-3,5-dig 4-(digaloil)-3,5-digaloilquínico, aloilquínico, ácido 5-(digaloil)-3,4-dig 5-(digaloil)-3,4-digaloilquínico, aloilquínico, y ácido 1,3,4-trigaloilquínico.
Los galotaninos de tara ácido 1,3digaloilquínico y ácido 1,3,4trigaloilquínico son de naturaleza hidrófila.
O
R1 = HO
OR2
OH
tara
O
OR1
R2 = Ácido quínico R 1 = R2 = H
OH
C
COOH
R1O
OH
OH OH O
C
O
n = 0, 1, 2
C
n
Galotaninos de la tara
OH OH OH
Hidrólisis de los taninos • En los galotaninos, los enlaces depsídicos son más fácilmente hidrolizables que
los enlaces éster entre el ácido quínico o glucosa y el ácido gálico. Puedee ocur ocurri rirr una una meta metanó nólilisi siss en un medi medio o débi débilm lmen ente te acid acidul ulad ado o y en • Pued presencia de metanol, rompiéndose los enlaces depsídicos pero no los enlaces estéricos. • Sin Sin emba embarg rgo o un trat tratam amie ient nto o con con un ácid ácido o fuer fuerte te y cale calent ntam amie ient nto o pued puedee producir hidrólisis de ambos enlaces, convirtiendo los galotaninos en ácido gálico y su correspondiente poliol (azúcar o ácido quínico) O OH O
O
HO OH
O
OH
+ H2O
HO
O
OH
OH OH
+
HO
OH OH
OH
Ester digaloil (Enlace para -depsídico) -depsídico)
Ester galoil
Ácido gálico
II. Objetivos Objetivo general • Determi ermina narr las las cond condic icio ione ness óptim timas par para la obt bten enci ció ón de extr xtracto ctos
anti antio oxida xidant ntes es de tara ara y ev eval alua uarr su efica ficaci ciaa en la prot protec ecci ción ón fren frente te a la oxidación en aceites y carnes. Objetivos específicos • Determinar los parámetros óptimos de extracción de taninos hidrolizables a
partir de la vaina de tara, tara, determinando en el extracto extracto óptimo los compuestos fenólic fenólicos, os, actividad antioxidan antioxidante, te, así como el perfil de compuestos compuestos fenólicos fenólicos principales mediante HPLC – DAD. extracto de tara. • Estudiar la cinética de hidrólisis química de los taninos del extracto • Det Determina erminarr la influencia influencia del grado grado de hidrólisi hidrólisiss de los taninos taninos en la capacidad
antioxidante “in eficacia antioxidante antioxidante en aceite de soya soya y en “in vitr vitro” o” y evaluar la eficacia carne.
III. MATERIALES Y METODOS
Mate Ma teria ria pri prima ma Caesal salpin pinia ia spino spinosa sa) pro Se trabajó con vainas de tara (Cae provenie nientes del del
Departamento de Ancash, adquiridas en un mercado local
3.2. Métodos de análisis
Detter ermi mina naci ción ón de hu hume meda dad d y ma mate teri riaa se seca ca.. Método • De
gravimétrico reportado por la A.O.A.C (1990). Dete term rmin inac ació ión n de la ca capa paci cida dad d an anti tio oxi xida dant nte. e. Método • De reportado por Arnao (2001). • Determinación de compuestos fenólicos totales. Método
reportado por Singleton y Rossi (1965). Determ ermina inació ción n de tan tanino inoss hid hidro roliz lizabl ables es (Ga (Galot lotani aninos) nos).. • Det
Método de Hagerman et al . (1998).
3.2. Métodos de análisis
•
Separación, identificación y cuantificación de los principales compuestos fenólicos mediante cromatografía líquida de alta performance y detector de arreglo de diodos (HPLC –DAD). Según el método reportado por Tsao y Yang
(2003). Los estándares, extractos y fracciones de fenólicos fueron separados en una columna de fase reversa de C 18 , X Terra RP 18 (250mm x 4,6mm; 5 m)
de Waters, con una fase binaria compuesta de ácido acético al 6% y
acetonitrilo. Los compuestos fenólicos fueron identificados en el rango de 200 – 700 nm, de acuerdo a su espectro de absorción y su respectivo tiempo de retención al comparar con los estándares.
3.2. Métodos de análisis (evaluación de la eficacia antioxidante en aceite de soya)
•
Eficacia antioxidante en aceite de soya mediante Calorimetría de Barrido Diferencial (DSC). Según el método descrito por Besbes et al. (2005) y Tan et al. (2002)
•
Índice de peróxidos (IP). Según el Método 965.33 de la AOAC (1995)
•
Contenido de dienos conjugados (%DC). Según el método 957.13 de la AOAC (1995)
•
Índice o valor de p-anisidina (p-AV). Según el método 2.504 de la IUPAC (1987)
3.2. Métodos de análisis (evaluación de la eficacia antioxidante en carne) Determinación de la oxidación de proteínas en carne. Se utilizó el método descrito por Oliver et al. (1987), donde las proteínas oxidadas son detectadas con 2,4 dinitrofenilhidrazina (DNPH) el cual reacciona con los derivados de carbonilos de proteína para formar hidrazonas estables. Estas hidrazonas tienen absorbancia máxima a 370 nm. Los resultado resultadoss se expresan expresan como nmol de carbonilo carbonilos/ s/ mg de proteína. Determinación de la oxidación lipídica en carne. se empleó el método reportado por Rosmini (1996), el cual se basa en la reacción del malonaldehído (MDA) con el ácido tiobarbitúrico (TBA) para obtener un pigmento rojo que se forma por la condensación de dos moléculas de TBA con una molécula de MDA. La lectura se efectuará a 532 nm. Los resultados se expresarán como mg de MDA/ g de muestra.
3.3. Metodología experiment experimental al Tara
3.3.1. Optimización 3.3.1. Optimización de la extra-cci extra-cción ón de los taninos de tara
SELECCIÓN Y LIMPIEZA DESVAINADO
a. Obtención de la Tara en polvo Las Las vain vainas as de tar tara fuer fueron on proc proces esad adas as con con la fina finalilida dad d de obt obtener enerla la bajo bajo la forma de harina (Figura ), la cual poste posterio riorme rment ntee fue emplea empleada da para para la extracción de taninos.
Semilla Vaina
SECADO A 55 C, humf. 6 A 8 % °
MOLIENDA
Tara en polvo
b. Pruebas preliminares
Fin seleccionar y reducir el número núm ero de variables* que puedan ser consideradas en el método de optimización de la extracción de los taninos de la tara.
Variables a evaluar: evaluar: • Solvente: Metanol Metanol 80% (v/v), etanol 80% (v/v), agua agu a y acetona 80% (v/v) • Nivel de pH: 2, 3 y 5
Constantes: Constantes: • Temperatura y tiempo de extracción: 4 °C por 20 h • Relación materia prima/solvente: 1/375 • Tamaño de partícula: < 1 mm *Las variables fueron tomadas de trabajos precedentes de extracción de taninos hidrolizables de diferentes fuentes vegetales.
Se evaluó el contenido de fenólicos totales, capacidad antioxidante y taninos hidrolizables hidrolizables
c. Screening de variables* a ser consideradas en el método de Superficie Respuesta (MSR) utilizando el diseño de Taguchi Fin seleccionar las variables a ser optimizadas por el MSR Variables Relación materia prima:solvente: 1/10 – 1/ 60 Temperatura de extracción: 25 – 75°C Tiempo de extracción: 0.5 – 3 h Constantes Solvente Solvente de extracción : Agua pH : nivel que den las variables Tamaño de partícula: < 1 mm * Los valores valores de las variables variables a evaluar evaluar fueron fueron seleccionadas de investigaciones investigaciones previas realizadas en extracción de taninos hidrolizables en diferentes fuentes vegetales.
Se evaluó el contenido de taninos hidrolizables
Se aplicó el diseño experimental experimental correspondiente al criterio de “mayor es mejor” del
método de Taguchi con arreglo ortogonal L4 (23) evaluando simultáneamente, las tres variables que condicionarían la extracción de los taninos. La distribución de las variables, sus interacciones y los niveles mínimos y máximos de cada factor evaluado se presentan en las Tablas X e Y: Tabla X. Niveles mínimos y máximos para el “screening” de las variables en el
diseño experimental de Taguchi con arreglo ortogonal L4 (23) Niveles Variables
1 Mínimo
2 Máximo
Materia prima/solvente (p/v) (A)
10
60
Temperatura (°C) (B)
25
75
Tiempo (h) (C)
0 .5
3
Tabla Y. Distribución de las variables y sus niveles en el diseño experimental de Taguchi con arreglo ortogonal L4 (23)
Tratamientos 1 2 3 4
Variables de control A B C 1 1 2 2
1 2 1 2
1 2 2 1
d. Método de Superficie Respuesta (MSR) para la optimización de la extracción de los taninos hidrolizables de tara Se empleó el Diseño Central Compuesto Rotable (DCC) con las variables que resultaron ser significativas del diseño Taguchi. Se estableció el criterio del “mayor es mejor”.
El DCC estableció 13 corridas por triplicado y cinco réplicas alrededor del punto central Se evaluó el contenido de taninos hidrolizables
3.3.2. Estudio de la cinética de hidrólisis de los taninos
3.3.3. Estudio de la eficacia antioxidante en aceite de soya, mediante DSC La fracción acetato de etilo fue concentrada y resuspendida en etanol (FAEC), seguidamente se aplicaron 100 ppm de al aceite crudo de soya (0,1 mg á gálico equi / g aceite) Las condiciones de trabajo para el análisis por DSC fuero fueron: n: ve veloc locida idad d de calen calentam tamien iento to 40 ºC/min, temperatura 140 ºC, flujo de oxígeno 35 mm3/min. Se consideró un blanco: aceite crudo de soya sin antioxidantes y un antioxidante sintético (TBHQ).
Se calculó el factor de estabilización:
F= PIinh/PI0 Donde: PIinh=periodo de inducción en presencia de un inhibidor y PI0=periodo de inducción en el sistema sin inhibidor
a. Extracción de los taninos Se realizó realizó una extracción bajo las siguientes condiciones: -Solvente -Solvente : acetona al 80% -Relación materia materia prima:solvente de 1: 100 (p/v) (p /v) -Tiempo y temperatura: 20 horas a 4 °C; El extracto se concentró bajo vacío (~38 ºC), luego se mantuvo por 16 h a 4 °C (clarificación). El extracto acuoso final fue denominado extracto bruto (EB).
b. Hidrólisis de los taninos Al EB (20 mg AGE/mL) se le adicionó H2SO4 hasta una concentración 2N y luego se sometió a 100ºC por diferentes diferentes tiempos: 0; 0.5; 1; 1; 2; 4; 5; 6; 8; 9; 20; 24 y 28 horas. horas. En los extractos hidrolizados (EH) se determinó su concentración de ácido gálico, compuestos fenólicos, fenólicos, capacidad antioxidante antioxidante y el grado de hidrólisis hidrólisis (GH) GH (%)
Donde:
AG EH =
AG EH AG AG I AG HC AG AG I
x100
Acido gálico en el extracto hidrolizado a un tiempo t AG I = Acido gálico en el extracto antes de hidrolizar AG HC = Acido gálico en el extracto sometido a hidrólisis completa
3.3.5. Eficacia antioxidante en aceite de soya, mediante DSC, a diferentes concentraciones de antioxidante De acue acuerd rdoo a los los resu resultltad ados os prec preced eden ente tes: s: capa capaci cida dadd anti antiox oxid idan ante te espe especí cífic ficaa y estabilidad oxidativa, se seleccionará dos hidrolizados con las mejores características (uno con mayor CAOX y otro con mayor F) en el menor tiempo (menor grado de hidrólisis).A los dos hidrolizados se les evaluará su su eficacia antioxidante en aceite de soya a 140 ºC en DSC. ANÁLISIS DOSIMETRIA A 140 ºC
Ta C1
C2
Tb C3
C4
C1
C2
Tc C3
C4
C1
C2
C3
C4
Ti = Tipo de antioxidante (hidrolizados seleccionados H>caox , H>F y TBHQ) Ci = Concentración del antioxidante 50, 100, 200 y 300 ppm
3.3.6. Evaluación de la actividad antioxidante de los hidrolizados en aceite de soya a 60 ºC (Estufa de Schall)
Los dos hidrolizados con las mejores características, mayor capacidad antioxidante (H >caox) y mayor factor de estabilidad (H>F) en el meno menorr tiempo tiempo y un anti antioxi oxidan dante te comerc comercial ial (TBHQ) (TBHQ) fueron fueron añadid añadidos os al aceite aceite de soya a dos concentraciones (100 y 200 ppm) y se almacenó durante durante 0, 5, 10, 15 y 20 20 días a 60 ºC: ºC: Variables a evaluar: evaluar : Índice de peróxido Valor de p-anisidina Dienos conjugados Tiempo Tiempo de inducción residual a 140 ºC
• • • •
Una muestra de aceite se soya sin antioxidantes se trató bajo las mismas condiciones para ser usada como control (blanco)
EVALUACIÓN DEL EFECTO ANTIOXIDANTE EN ACEITE DE SOYA A 60 ºC (Estufa Schall)
Tb
Ta
1
1
C2
C1
C2
C1
Tc
1
1
Ti= Tipo de antioxidante (hidrolizados seleccionados H>caox , H>F y TBHQ) Ci= Concentración del antioxidante (100 y 200 ppm) tiem o de alma almace cena nami mien ento to 5 10 15 20 días días i tiem
C2
C1
1
1
3.3.7. Evaluación de la eficacia antioxidante de los extractos hidrolizados en carne de cerdo Carne de cerdo EE 100 ppm
H>COx 600 ppm
300 ppm
100 ppm
H>Fc 600 ppm 100 ppm
300 ppm
TBHQ 600 ppm
300 ppm
Molienda, moldeado Hamburguesas (50 g c/u)
°C, a 0, 2, 4 y 6 d as de almacenaje
200 ppm
IV.. RES IV RESUL ULT TADO ADOS S Y DIS DISCUSI CUSION ON
4.1. Optimización de la extracción de los taninos hidrolizables de tara a. Prue Pruebas bas pr prelim eliminar inares es Contenido de taninos, compuestos fenólicos fenólicos y capacidad antioxidante antioxidante en los extractos obtenidos con diferentes solventes de extracción y a diferentes niveles de pHa Cont Co nten enid ido o de taninos Compuestos Capacidad antioxidante hidrolizables fenóli fen ólicos cos (mg Solvente de (μmol TE/g, b.s) b Galotaninos GAE/g, b.s) extracción (mg GAE/g, GAE/g, b.s) b.s) Nivel de pH 2.08 3.06 5.05 2.08 3.06 5.05 2.08 3.06 5.05 Agua 485.0 505. 472. 338. 431. 345. 8775.9 10020. 9610.1 Metanol 289.3 1 6 2 5 8 12018. 6 12838.5 80% 373.5 251. 302. 569. 591. 526. 4 11300. 11807.5 Etanol 80% 542.3 1 9 9 8 4 12232. 4 11908.1 Acetona 355. 338. 435. 445. 448. 4 12815. 80% 2 4 4 1 8 11827. 5 538. 526. 582. 641. 552. 9 11691. 8 4 4 5 7 5 ANOVA mostró diferencias significativas en solventes y no para pH ( p < 0.05) Se decidió continuar con el agua y evaluar sólo los taninos hidrolizables
b. Screening de variables a ser consideradas en el método de Superficie Respuesta (MSR) utilizando el diseño de Taguchi Distribución de las variables, sus niveles en el diseño experimental de Taguchi Taguchi con arreglo ortogonal L4 (23) y el contenido de taninos* taninos*
Tratamientos (corridas)
1 2 3 4
Factores de control Relación Temperat Tiempo ura (°C) materia (h) prima/solv ente
1/10 1/10 1/60 1/60
25 75 25 75
0.5 3 3 0.5
Contenid o de taninos hidroliza bles (mg AGE/g, b.s) 294.1 468.3 462.8 460.5
Valores señal/ruido (ETA) (ETA) de cada variable evaluado para el contenido de taninos hidrolizables hidroliz ables extraídos aplicando el diseño Taguchi con arreglo ortogonal L4 (23) ( m u S * N/ 1( 0 1 g ol * 0 1= A T E
53,5 53,0 52,5 52,0 51,5 51,0 50,5 50,0 49,5 49,0
(materia prima/solvente)
1
2
(Temperatura)
1
(Tiempo)
2
1
2
ANOVA mostró diferencias significativas en las variables temperatura y tiempo pero no para materia prima/solvente ( p < 0.05). Según la premisa “mayor es mejor” se trabajó con los mayores niveles
de las variables temperatura temperatura y tiempo.
c. Método de Superficie Respuesta (MSR) para la optimización de la extracción de los taninos hidrolizables de tara Diseño Dise ño Ce Cen ntr tral al Co Comp mpue uest sto o Rot otab able le (D (DCC CC)) de dell mé méttod odo o de Su Supe perf rfic icie ie Respuesta para la extracción de los taninos hidrolizables de la tara* Corridas
Temperatura (°C)
Tiempo (h)
1
65
2
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
60 65 65 65 72.0711 65 70 70 65 60 57.9289 65
1 3.41421 2 0.585786 2 2 3 1 2 3 2 2
(*) Las trece corridas se hicieron por triplicado y con cinco puntos en el punto central. Condiciones de extracción
Superficie Respuesta para el contenido de taninos de la tara en función a la temperatura tempera tura y tiempo de extracción 2 TH( mg / g bs) 306.85 7.51T - 32.46q - 0.075T
2
0.03 035 5Tq 5.97q
470 s460 o450 n i n440 a430 3 T 2,6 2,2 420 1,8 1,4 60 62 64 66 68 1 70 Tiempo
Tem eratura
Modelo matemático que predice el comportamiento de extracción de los taninos: Taninos hidrolizables (mg AGE/ g, b.s) = 306,85 + 7,51*Temp - 32,46*Tiempo
-0,075*Temperatura^2 + 0,036*Temperatura*Tiempo + 5,97*Tiempo^2 Modelo se ajusta en un 65.5%
Curva de nivel de la Superficie Respuesta para los factores tiempo y temperatura en la recuperación de los taninos de la tara
3 2,6 o p2,2 m e1,8 i T 1,4 1
Taninos 425,0 430,0 435,0 440,0 445,0 450,0 455,0 460,0 465,0 60
62
64
66
Tem Tem eratura
68
70
Se logró maximizar la extracción de los taninos. Condiciones: temperatura de 57.9 °C; tiempo de 0,58 h; solvente: agua, pH ~ 3.56 y relación materia prima/solvente de 1/60; 1/60; bajo estas condiciones la cantidad máxima de taninos recuperados fue de 473.4 mg AGE/g, b.s. b.s. El mode modelo lo pasó por una validación
4.2. Estudio de la cinética de hidrólisis de los taninos Evolución del grado de hidrólisis, durante la hidrólisis ácida de extracto de tara en H2SO )4 2 N, 20 mg á. gálico equi./ mL y 100 ºC. l m / g 22 aab ababb abb b m ( a a o20ab c i l 18 á g16 HI J G o14 d i c á12 F e10 d n 8 E ó i 6 DD c a r 4 C t n 2 B e A c 0 n 5 10 o 0 C
s o c i l ó . b b 22 n ab ab e l 20 f ) s m / o 18 t . JK K i s 16 e u I I u q 14 p e o c 12 m i o l 10 c á e g á 8 d Compuestos fenólicos n g 6 ó m Ácido gálico libre 4 i ( c a r t 2 n 0 e c 15 20 25 30 n o C Tiempo (h)
N = 3. Las letras mayúsculas y minúsculas indican la existencia de diferencia
Conteni Con nid do de comp mpu uestos fenó nóllicos totales, galotani nin nos, ác áciido gálico libr bre ey capa ca paci cida dad d an anti tio oxi xida dan nte en lo loss ext xtrrac acto toss br brut uto o y en ente terro
Extracto Bruto (EB)
Extracto Entero (EE)
Comp. fenólicos tot. (mg á. gálico equiv./g. ms)
568,76 ± 14,97
516,46 ± 1,89
Galotaninos (mg á. gálico equiv./g, ms)
537,2 ± 17,51
521,17 ± 15,59
Ácido gálico libre (mg á. gálico equiv./g, ms)
17,96 ± 5,57
22,51 ± 6,31
Capa. antioxidante ( mol trolox equiv./g, ms)
10 557,42 ± 344,98
9 730,89 ± 445,39
Contenido de:
Evolución del grado de hidrólisis, durante la hidrólisis ácida de extracto de tara en H2SO4 2 N, 20 mg á. gálico equi./ mL y 100 ºC. Tiemp Grado de 100 h i ) 90 g % ( 80 s i s70 i l ó f r 60 d i 50 H e e40 d o d30 d d a r 20 c G b 10 0 a 0 6
j
12
jk
k
18
Tiempo (h)
h
24
o (horas )
h
30
0 0 .5 1 1 .5 2 4 5 6 8 9 12 16 20 24 28
Hidrólisis
% Promedi o 0 1 0 .2 6 4 1 6 .9 7 1 2 2 .6 0 6 2 3 .3 0 2 3 8 .8 5 2 5 5 .2 5 2 7 7 .1 5 6 8 8 .4 4 5 9 3 .7 7 3 9 7 .0 4 5 9 8 .8 6 9 100 8 6 .1 2 2 8 6 .1 2 8
±
SD
0 0 .5 3 1 1 .6 3 6 1 .3 4 7 0 .9 3 2 .8 3 5 0 .0 8 3 2 .3 1 8 0 .5 0 3 2 .2 4 2 0 .4 5 3 0 .8 3 4 0 0 .8 3 2 1 .4 2
N = 3. Las letras mayúsculas y minúsculas indican la existencia de diferencia
Cap apa aci cid dad anti tio oxi xid dan antte de lo loss ext xtrract ctos os de tar araa a di differen enttes ti tiem empo poss de hi hidr dról ólis isis is (H2SO4 2 N, 20 mg á. gálico equi./ mL y 100 ºC). 600 500
e ) t l n m a / . d i i x u400 o q i t e n x a o l d o b a r 300 t d i l c o a m a p u a ( C
d
e
f
g
d e
c
5
10 Tiempo (h)
Grado de Hidrólisis (%) Prome dio
200
100 0
Tiemp o (h)
15
20
Cap. antioxidante (umol trolox equiv./ mg á. gálico)
±
SD
Prome dio
±
Incre.cap.an tioxidante (%)
SD
0
0
0
17.61 3
0.194
0.00
0.5
10.26 5
0.567
18.70 9
0.199
6.22
1.5
22.60 6
1.36
20.52 1
0.315
16.51
4
38.84 4
2.667
25.98 6
0.269
47.54
5
55.25 2
0.21
25.64 7
0.481
45.61
6
77.16 3
2.666
25.29 7
0.327
43.63
8
88.44 7
0.895
25.59 4
1.457
45.31
9
93.76 7
1.837
25.78 3
0.662
46.39
20
100
0.448
25.74 9
0.198
46.19
N = 3. Las letras mayúsculas y minúsculas indican la existencia de diferencia
Capacidad antioxidante especifica de los extractos de tara a differ di eren enttes ti tiem empo poss de hi hidr dról ólis isis is (H2SO4 2 N, 20 mg á. gálico equi./ mL y 100 ºC). a c i i f u30 í ) c q e e p o s c25 i e l e t á n g20 á a i d g i / u x q m15 o e i t n x o a l 10 d o r a t d i l c o 5 a ( m p u a C 0
d b
d
d
d d d
c
a
0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Grado de hidrólisis (%)
N = 3. Las letras mayúsculas y minúsculas indican la existencia de diferencias signif sig nifica icativ tivas as (p< 0,0 0,05). 5).
Evaluación de la eficacia antioxidante de los taninos hidrolizados en acei ac eitte de so soyya, me medi dian ante te ca calo lori rime metr tría ía de ba barr rrid ido o di differ eren enci cial al (D (DSC SC))
Termogramas (140 0C) obteni obtenidos dos median mediante te DSC del aceite aceite de soya soya con 100 100 ppm de taninos hidroliz hidrolizados ados (≠ GH), blanco (sin antiox.) y TBHQ 100 ppm
93.7% 38.8%
Blanco sin antioxidante
10.3%
100%
22.6% 55.2% 88.4.1 % 77.1% TBHQ
Capacidad antioxidante específica de taninos hidrolizados de vainas de tara a diferentes diferentes grados de hidrólisis y su eficacia en aceite de soya a 140 ºC
1,6
30
d a 25 c i f ) i c G e A p E s g20 e l m a / c x i o d l a 15 r r r o i t T n q a d E l a o10 d i m v u i t ( c A
a
b
d
d
d d d
1,4
b
1,2
c
d
c
a
n o i c1,0 a z i l i b a t 0,8 s E r o t c0,6 a F
Factor de estabilización Polinómica (Factor de estabilización)
0,4
5
y = -2E-05x 2 + 0,0049x + 1,077 R2 = 0,97
0,2
0 0
10
20
30
40
50
60
70
Grado de hidrólisis %
80
90 100 110
f g g
e
d
0,0 0
10
20
30
40
50
60
Grado de hidrólisis %
70
80
90
100
Cromtogramas HPLC-DAD de los extractos de tara de diferentes grados de hidrólisis 0.50
0.50
0.40 Extracto sin hidrolizar
0.40
0.30
0.30
U A
0.20
0.10
0.10
0.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00 Minutes
0.00
0.50
0.50
GH = 38.8% (4 h)
U A
0.00 0.00
10.0 10.000
20.0 20.000
30.0 30.000
40.0 40.000
50.0 50.000
60.0 60.000
70.0 70.000
80.0 80.000
70.0 70.000
80.0 80.000
90.0 90.000 100. 100.00 00
Minutes o c i l á g . A
0.40
o c i l á g . A
0.30
GH = 100% (20 h)
0.30 U A
0.20
0.20
0.10
0.10
0.00
0.00
0.00 0.00
GH = 93.7 % (9 h)
U A
0.20
0.40
o c i l á g . A
10.0 10.000
20.0 20.000
30.0 30.000
40.0 40.000
50.0 50.000 Minutes
60.0 60.000
70.0 70.000
80.0 80.000
90.0 90.000 100. 100.00 00
0.00 0.00
10.0 10.000
20.0 20.000
30.0 30.000
40.0 40.000
50.0 50.000 Minutes
60.0 60.000
90.0 90.000 100. 100.00 00
Influencia de la concentración de antioxidantes en el factor de estabilización estabiliz ación de aceite de soya a 140 ºC. 2,0 1,9 n ó i c a z i l i b a t s e e d r o t c a F
1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3
H>caox
1,2
H>F H>F
1,1
TBHQ
1,0 0
100
200
300
Concentración (ppm) Las curvas se ajustan a los siguientes modelos: -H>caox: F= 0,8451 + 0,0054 C – 6E-06 C2 , R2 = 0,998 -H>F: F = 0,9732 + 0,0029 C – 8E-07 C2 , R2
- TBHQ : F = 0,966 + 0,0039 C -8E-06 C2 , R2 = 0,977 Donde F= factor de estabilización y C=
4.6. Evaluación de la actividad antioxidante de los hidrolizados en aceite de soya a 60 ºC (Estuf (Estufaa de Schall) peróxido en aceite aceite de soya a 60 ºC (Estufa de Schall) ……. Evaluación del Ïndice de peróxido 180 160
) e t i s e 140 o c d i a 120 x g o k r / e o 100 p d i e x 80 d o e r c e i p 60 d q n e I m 40 (
20 0 0
5
10
15
20
Tiempo (días)
Blanco H>caox 100 ppm H>caox 200 ppm
TBHQ 100 ppm TBHQ 200 ppm
H>F 100 ppm H>F 200 ppm
……. Evaluación de la dienos conjugados en aceite de soya
a 60 ºC (Estufa de Schall) 25 s 20 o d a g u j 15 n o C s o 10 n e i D %
5 0
0
5
10
15
20
Tiempo Tiem po (días) (días)
B lanc o H> c aox 100 ppm H>caox 200 ppm
TBHQ 100 ppm TBHQ 200 ppm
H> F 100 ppm H> F 200 ppm
-anisidin sidinaa en aceite aceite de soya soya a 60 ºC ……. Evaluación del valor p-ani (Estufa de Schall) 30 25 a 20 n i d i s i n a - 15 p r o l a 10 V
5 0 0
5 Blanc o H> c aox 100 ppm H>caox 200 ppm
10 Tiempo (días) TBHQ 100 ppm TBHQ 200 ppm
15
20 H>F 100 ppm H>F 200 ppm
……. Evaluación del tiempo de inducción en aceite de soya a 60 ºC
(Estufa de Schall) 80 70 60
t e ) s s 50 n o o t 40 o u p n i m ( m e 30 i T
20 10 0 0
5
B lanc o H> c aox 100 ppm H>caox 200 ppm
10 15 Tiempo (días) TB HQ 100 ppm TB HQ 200 ppm
20 H> F 100 ppm H> F 200 ppm
Tiempo de
EH4h
EH9h
EE
almacenamiento
BHT
Control
(200ppm)
(sin
(días)
antioxidante)
Aplicación Aplicación de extractos de tara a 100 ppm
0
2.47bC
2.84aC
2.83aD
2.39bC
3.09aD
2
5.54cB
5.67cB
6.16a,bC
5.01dB
6.70aC
4
5.77cB
5.69cB
7.51bB
5.48cB
8.74aB
6
9.18cA
8.27c,dA
10.91bA
7.43dA
11.88aA
Aplicación Aplicación de extractos de tara a 300 ppm
0
2.91aD
2.92aD
2.94aD
2.39bC
3.09aD
2
4.80bC
4.78bC
4.78bC
5.01bB
6.70aC
4
5.34cB
5.79bB
5.79bB
5.48bB
8.74aB
6
7.35cA
7.93bA
7.93bA
7.43b,cA
11.88aA
Aplicación Aplicación de extractos de tara a 600 ppm
0
2.79bC
2.69bC
2.76bD
2.39bC
3.09aD
2
2.99dC
2.77dC
4.06cC
5.01bB
6.70aC
4
3.88cB
3.10cC
5.20bB
5.48bB
8.74aB
6
4.66dA
4.11eA
6.04cA
7.43b,cA
11.88aA
Tiempo de
EH4h
EH9h
EE
almacenamiento
BHT
Control
(200ppm)
(sin
(días)
antioxidante)
Aplicación de extractos de tara a 100 ppm
0
9.29bD
9.45bD
10.21aD
7.18dC
8.10bD
2
10.54bC
10.27bC
11.58aC
7.66cC
10.08bC
4
11.75cB
11.08cB
13.57aB
8.22dB
12.29bB
6
12.88cA
12.49cA
14.36aA
9.26dA
13.81bA
Aplicación de extractos de tara a 300 ppm
0
6.83cC
6.92cC
6.85cC
7.18bC
8.10aD
2
8.18cB
7.46dB
9.12bB
7.66dC
10.08aC
4
8.55cB
7.98dB
9.82bB
8.22cB
12.29aB
6
10.07cA
9.21dA
11.09bA
9.26dA
13.81aA
Aplicación de extractos de tara a 600 ppm
0
5.63dC
5.52dC
6.68cD
7.18bC
8.10aD
2
7.13cB
6.76dB
8.19bC
7.66cC
10.08aC
4
7.45dB
6.95eB
9.78bB
8.22cB
12.29aB
6
9.49cA
8.26dA
11.15bA
9.26cA
13.81aA
V. CONCLUSIONES •
El mejor solvente de extracción de los taninos de la tara resultó ser ace acetona ona al 80%, 80%, segu seguid ido o del del agua agua,, el etanol anol 80% 80% y fina finalm lmeente al metanol metanol 80%. El pH no tiene influencia significativa significativa ( p < 0.05) .
egún el méto métod do de Taguch guchi, i, ut utililiizando ando • Según
agua agua com como solv solven entte de extracción, se determinó que relación materia materia prima/solvente prima/solvente no influye p < 0.05 significativamente significativamente ( p 0.05)) en la extr xtracció acción n de los los tani tanino noss de la tar tara, pero si la temperatura y el tiempo.
•
El máxi máximo mo cont conten enid ido o de tanin aninos os hidr hidrol oliz izab able less extr xtraído aídos, s, segú según n el méto método do Su Supe perf rfic icie ie Respu espues esta ta,, es de 473. 473.4 4 mg AGE/ AGE/gg (b.s (b.s), ), bajo bajo las las siguientes condiciones: solvente: agua; pH: 3.5; relación materia prima solvente: 1/60, temperatura: 57.9 °C y tiempo de 0.58 h.
…..V. CONCLUSIONES
• Una hidrólisis ácida a 100 ºC en H 2SO4 2 N es capaz de liberar todo el ácido
gálico presente presente en los galotaninos de las vainas de tara en 20 horas.
• La máxima actividad antioxidante (25,986 ± 0,5 mol TE/ mg á gálico equi.)
se obtiene a las 4 h de hidrólisis (47 % más que la actividad obtenida sin hidrólisis), luego dicha actividad se mantiene constante. • Mediante Calorimetría Calorimetría de Barrido Diferencial Diferencial (140°C, 35 ml de O2/min y 100
ppm) ppm) se est estable ableci ció ó que que con con un GH de 88.4% 8.4% se obti obtien enee un efica ficaci ciaa antoxidante igual al que con TBHQ. Con un GH de 93,8-100% la eficacia antioxidante antioxidante es mayor que con TBHQ.
…..V. CONCLUSIONES
• El extracto entero de tara (EE) y los extractos hidrolizados
(EH4h y EH9h) a las concentraciones de 100, 300 y 600 ppm mostr mostrar aron on bueno buenoss efect efectos os prot protec ecto tore ress cont contra ra la oxida xidaci ción ón lipídica y proteica de la carne de cerdo sometida a almacenamiento refrigerado refrigerado (4ºC) por seis días.
