PRÁCTICA N°03: EXTRACCIÓN DE PECTINAS
CURSO DOCENTE CICLO
: Industrias no alimentarias : Edwar Aurora Vigo :I
INTEGRANTES. Marco Antonio Soriano Manay Luis Orlando Rojas Zulueta. Leives Mego mendoza
I.
INTRODUCCIÓN
La generación de nuevos conocimientos sobre las propiedades gelificantes de la pectina es necesaria para ejercer un mejor control sobre las propiedades físicas en el desarrollo inteligente de productos y procesos en la industria de alimentos. Dado su contenido relativamente alto de sustancias pépticas, las cortezas de las frutas cítricas se estudian actualmente como fuente potencial de pectina para la elaboración de ingredientes muy importantes en la industria de los alimentos, para hacer gelatinas, helados, quesos. También se emplean en otras industrias, como la farmacéutica, que requieren modificar la viscosidad de sus productos, y en la industria de los plásticos así como en la fabricación de productos espumantes, como agente de clarificación y aglutinantes. Dada su importancia, es necesario entonces el estudio de nuevos métodos y la búsqueda de nuevas fuentes que proporcionen este material, ya que según el tratamiento que se haga a las materias primas se obtienen diferentes calidades de pectina, de acuerdo con las exigencias del mercado y las necesidades de los productos terminados. El avance tecnológico en lo que se refiere a productos alimentarios, trae consigo también un serio problema que debemos de afrontar dándole la misma o mayor importancia. La acumulación de material de desecho de la actividad agroindustrial (como subproducto de su industrialización) representa
un problema ambiental serio y además reduce el beneficio empresarial. La
industrialización de frutas y hortalizas trae consigo el aumento de residuos constituidos principalmente por cáscaras y semillas; y que de continuar así en algunos años quien sabe seríamos víctimas de enfermedades o algún tipo de contaminación provocada por el incremento de basura. Con el fin de contribuir al aprovechamiento de los residuos de cítricos y su utilización para la extracción de ingredientes como la pectina, se realizó la siguientes práctica en las instalaciones de la USS en la cuidado de Chiclayo con la extracción de pectina aprvechando la cascara de limón.
II.
OBJETIVOS.
Conocer el proceso de extracción de la pectina, a partir de materias primas vegetales. Evaluar el rendimiento de la extracción. Conocer las propiedades y aplicaciones en la agroindustria.
III.
FUNDAMENTO TEORICO
3.1. El Limón: El limón es una fruta comestible de sabor a ácido y extremadamente fragante que forma parte de la alimentación humana, tiene diversas aplicaciones, tal es el caso de la gastronomía que se utiliza para ataviar alimentos, licores y asimismo en el hombre ayuda a cicatrizar heridas de todo tipo, El limón es muy rico en minerales entre los que se destacan calcio, magnesio, fosforo y contiene también sodio, hierro flúor. Las pectinas se encuentran en los espacios intercelulares de los tejidos vegetales. En los tejidos jóvenes de las frutas se encuentran presentes en grandes cantidades, estrechamente unidas a la celulosa denominándose a esta forma nativa “protopectina” insoluble en agua y precursora
de la verdadera pectina. Cuando se calienta en agua acidulada los materiales vegetales ricos en pectinas, tales como las cáscaras de los cítricos bagazos de la manzana, se convierte la protopectina en pectina que es soluble en agua. Las propiedades funcionales de las pectina están determinadas por el grado de esterificación y el peso molecular, así, las pectinas totalmente mutilados (16% de metilación) formaran gel con la sola permanencia de azúcar y esta formación será si su peso molecular es elevado, mientras que si es de baja metilación (menos del 8 %), solo formará geles con la presencia del calcio u otros iones polivalentes. En cambio, si es de alto grado de metilación (entre 8 y 14 %) formará gel con la presencia de azúcar y ácidos (pH de 3,2 a 3,6). PROPIEDADES.
La cascara deshidratada de limón se usa como materia prima para la extracción de pectina por ser requerida por la industria de Producción de aditivos. Además como principal complemento
para la alimentación de ganado como alimento balaceado debido a que posee un efecto beneficioso por ser un alimento nutraceutico
3.2 PECTINAS
Las pectinas son un grupo complejo de heteropolisacáridos estructurales que contienen sobre todo unidades de ácido galacturónico. Estos compuestos están presentes en las paredes celulares primarias y en la laminilla media de las células parenquimáticas de muchas plantas, donde están frecuentemente asociadas con otros componentes de la pared celular, tales como la celulosa, hemicelulosa y la lignina, y son responsables de la firmeza de algunos productos. La disolución de los componentes de dicha pared celular, sobre todo de las pectinas se ha relacionado con el ablandamiento de diversas especies vegetales. La cantidad y calidad de pectina útil que presentan los frutos dependen de la especie y del tipo de fruto, de la cantidad que el fruto contiene naturalmente, del estado de maduración en la cosecha, de las condiciones de manejo y de la actividad enzimática después de la recolección y desde luego, del proceso de extracción. Dependen también de la parte del fruto que se utilice y de la tecnología empleada en el proceso de obtención. En frutos sin madurar la mayor cantidad de material péctico es insoluble en agua, la cantidad y la solubilidad aumentan con la madurez; esto genera cambios en la firmeza del fruto. 3.3 CLASIFICACIÓN DE LAS PECTINAS.
PROTOPECTINA: está constituida por una matriz de sustancias pécticas que por un proceso de hidrólisis da origen a la pectina o al ácido pectínico. ACIDOS PECTICOS: son galacturonatos que no contienen grupos metilos. También se les denomina ácidos poligalacturónicos. ACIDOS PECTINICOS: son ácidos poligalacturónicos con cantidades variables de grupos metilos esterificados con los grupos carboxilo del C6. Tienen la propiedad de gelificar. PECTINA: constituyen aquellas sustancias pécticas de composición variable, cuyo componente principal son los ácidos pectínicos solubles en agua, de contenido de metoxilo y grado de neutralización variables.
3.4 APLICACIÓN DE LAS PECTINAS 3.4.1
Dulces y mermeladas: Da fuerza de gel y baja la sinéresis agua / jugo. Caramelos de fruta: El uso de pectinas permite una buena estructura agradable al paladar . Bebidas a base de fruta: Otorga estabilidad en fibra y pulpa. Bebidas lácteas acidas: Confiere estabilidad a la proteína.
Sorbetes: Facilita y favorece la liberación del sabor y permite el control de formación de cristales de agua. Preparados de fruta: Viscosidad controlada, trixotopia y efecto de recuperación. Postres ácidos: Mejora su estructura y la resistencia del gel, confiriendo buena textura y brillo
3.4.2
EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA.
INDUSTRIA FARMACEUTICA.
Coagulante sanguíneo. Emulsificante de preparados farmacéuticos. Como antídoto en intoxicaciones con metales pesados. Preparación de medios de cultivo bacteriológico. Como agente suspensor. En la fabricación de cosméticos .
IV. MATERIALES Y METODOS. En el desarrollo de la práctica para la obtención de pectina del albedo de limón se utilizó: 4.1 MATERIA PRIMA
2 kilos de limones ( citrus aranuntifolia) verdes, (53 unidades) de los cuales se sacaron las cascaras para luego extraer el sumo.
4.2 REACTIVOS. Ácido acético. Agua Alcohol al 60% 4.3 MATERIALES. balanza de reloj. balanza analítica. cuaderno. lapicero. cámara digital. cronometro. placas Petri. cuchillos.
mortero de porcelana. tijera. colador. jarras. olla. Tela para filtrar
4.4 EQUIPOS.
Estufa. Cocina. Balón de gas.
4.5 RECURSOS.
humano. laboratorio.
V. DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA OBTENCIÓN DE ALBEDO SECO. Materia prima limón
agua
Lavado
Polvo, resisduos
Pesado
2 kg limón
1.65 kg de limón pelado
1.65 kg de limón pelado
980mL de
Analisis del jugo
Pelado superficial
0.350 g de cascara
Cortado
Extracción del jugo
0.580kg de albedo
980mL de jugo
Albedo
Trituración
Licuadora
Pesado
0.580kg de albedo
Lavado
Agua irviendo por 10 min
Filtración
2do Lavado
2da Filtración
Secado
Utilizar malla fina de tela T= 80°C por 1.5 horas
V.
PROCEDIMIENTO DEL FLUJOGRAMA PARA EXTRACCIÓN DE ALBEDO. 6.1 Lavado. Se realizó el lavado con la finalidad de retirar partículas para no contaminar el albedo al momento de retirar la cascara. 6.2 Pesado. Se realizó el pesado de 2 kg de limón. 6.3 Pelado superficial. se realizó el pelado lo más superficial posible con la finalidad de separar cascara (0.350 kg), 6.4 Cortado. Se realizó el cortado en dos mitades. 6.5 Extracción del jugo. Se realizó la extracción del jugo (980mL) con la finalidad de separarlo del albedo (0.580kg). 6.6 Trituración. Se realizó el triturado con licuadora a 580g de albedo. 6.7 Pesado. Luego del triturado se procedió a pesar el albedo obteniendo 0.580kg. 6.8 Lavado. Se realizó el lavado con hervida a 80° por 10 minutos. 6.9 Filtración. Se realizó el filtrado con una maya con la finalidad de desechar el agua y quedarse con el albedo. 6.10 2dolavado. Para tener un albedo más puro se realizó un segundo lavado. 6.11 2do filtrado. Se realizó en una malla fina de tela. 6.12 Secado. Se realizó en una estufa a 80°c por 1.30 horas.
VI.
DIAGRAMA DE FLUJO DE EXTRACCIÓN DE LA PECTINA.
Pesar 25g de albedo seco
Agua acidulada (2L) ph 2.5-3.0
T= 90° - 95°c con agitación x
Agregar agua acidulada
Calentar a ebullición
30 min
Reposar por 30 min
Filtrado Alchol, 60% del volumen total
Extracción de la pectina
(600 mL)
Separación de la pectina
Separación de la pectina
Lavado
Secado
Caracterización de la pectina
T°= 60°C x 24 horas
Grado de gelificación, peso equivalente
VII.
PROCEDIMIENTO QUE SE REALIZÓ PARA LA EXTRACCIÓN DE PECTINA DE LIMÓN.
7.1.
Peso. Se pesó 25 g de albedo de limón seco molido para la extracción de pectinas.
7.2.
Agregar agua acidulada. Se agregó agua acidulada (2L) con un PH 2.5 3.0 (Ácido acético puro).
7.3.
Ebullición. La ebullición se realizó por 30 min a una temperatura de 90 a 95° C. con una agitación por 30 minutos
7.4.
Reposo. Se dejó reposar por un periodo de 30 minutos.
7.5.
Filtrado. Se realizó en una tela fina con la finalidad de separar la pectina del alcohol.
7.6.
Extracción de pectina. Para la extracción se le agrego 600 mL de alcohol (60% del volumen total).formándose un gel con la mescla.
7.7.
Separación de la pectina.
7.8.
Lavado.
7.9.
Secado. Se realizó el secado en una estufa a 60°c por 24 horas.
VIII.
RESULTADOS
Peso final de la Pectina Obtenida (luego de secado): 2.0089 gr. CARACTERIZACIÒN DE PECTINA GRADO DE GELIFICACION
1. Se Preparó 0.5 g de muestra. 2. Se Agregó 50 ml de agua destilada y llevar a ebullición hasta una disolución completa. 3. Se añadió 100 g de azúcar y regular el pH adicionando ácido cítrico hasta que éste se encuentre entre 3.2 – 3.5. 4. Se Dejó reposar por 24 horas. Peso final de la Pectina: 0.5039 gr. PESO EQUIVALENTE 1. Se Preparó 0.5 g de muestra. 2. Se Agregó 100 ml de agua destilada. 3. Se Añadió 1 g de sal. 4. Se Agregó 2 gotas del indicador Rojo de Fenol. 5. Se Tituló con NaOH 0.1N hasta que se dé el viraje de amarillo a rojo. Gasto = 1.7 ml IX. DISCUSIONES. Los intervalos trabajados en cuanto a PH, temperatura, están dentro de las señaladas en la práctica, ya que algunos autores afirman también, que los rangos en, Tiempo y Temperatura son de 30 y 40 minutos a una temperatura entre 85°C y 90°C, lo cual indica que la práctica se realizó adecuadamente en cuanto a estos parámetros. Y un pH de 2.5 a 3
Pero Otros autores como Owens y Mcm Cready emplean PH de 1.3 a 1.4 durante 80 minutos a 100°C. El uso de PH muy bajo tiene el inconveniente de reducir el poder gelificante de la pectina.
X.
CONCLUSIONES
El rendimiento 2.0089 gr esto es el peso final (pectina seca).
Los parámetros con los que se trabajó son recomendables, ya que citan muchos autores en sus publicaciones.
El material utilizado fue 2 kg de limón obtenido de la cuidad de Chiclayo.
En el proceso de extracción se elaboraron 2 diagramas de flujo uno para la extracción de albedo y otro para la extracción de pectina.
Las pectinas tiene un amplio uso en el sector agroindustrial siendo utilizado en la industria alimentaria, farmacéutica y cosméticos.
XI. RECOMENDACIONES La pectina es muy susceptible a la degradación enzimática, por lo cual debe extraerse inmediatamente tanto como sea posible. La pectina como bien se sabe tiene un uso amplio en la agroindustria lo cual tenemos materia prima de la zona como (níspero, membrillo, manzana, etc.), que da una posibilidad para su extracción para identificar si sus rendimientos son aceptables.
XII.
BIBLIOGRAFÍA
1.
Aspectos teóricos de la operación de secado y su aplicación en productos sólidos Enlace: http://www.monografias.com/trabajos15/operaciónsecado/operacion- secado.shtml
2.
BADUI, SALVADOR, Química de los Alimentos. Editorial Alambra Mexicana, México D.F, México.
3.
BIBLIOTECA DIGITAL DE LA UNIVERSIDAD DE CHILE, Polisacáridos Heterogéneos. Enlace http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/ap/ciencias_quimicas_y_farm ace uticas/apbot-farm2c/montesm02/06.html
4.
CAMACHO GUILLERMO, Obtención de Mermeladas. Universidad Nacional de Colombia, Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos, ICTA. Enlace:http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/agronomia/2006228/teoria/ obmerm/ p3.htm
XIII.
ANEXO FOTOGRAFICO.
Lavado de materia prima (limón)
Trituración de albedo
Extracción de pectina (agitación 30 min)
Triturado del albedo y exprimido del jugo
Secado de albedo en estufa (80°C x 30 min)
Pesado del albedo seco
GRACIAS
