UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA AMAZONÍA PERUANA
FACULTAD DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE BROMATOLOGÍA Y
NUTRICIÓN HUMANA
TESIS
TÍTULO
“EVALUACIÓN DE LOS MACROCOMPONENTES Y SU CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DE Psidium guajava L. (GUAYABA)”
AUTORA:
Bach. LALY PIERINA VARGAS BOSMEDIANO
ASESOR:
Ing. EMILIO DÍAZ SANGAMA. Msc.
TESIS
4
DEDICATORIA
A Dios.
Por regalarme salud y las fuerzas necesarias para poder superar los obstáculos puestos en mi camino y llegar a lograr esta meta propuesta,
A mi madre.
Laura Bosmediano por darme la vida y por su infinito apoyo.
5 AGRADECIMIENTO
❖ A mi familia, por el apoyo incondicional y por permitirme hacer mis estudios
hasta terminar mi carrera profesional.
❖ A mi Asesor, Ing. Msc. Emilio Díaz Sangama por sus constantes
orientaciones, apoyo, consejos y paciencia incondicional, que hicieron posible
la culminación satisfactoria del presente trabajo de investigación.
❖ Al Dr. Alenguer Gerónimo Alva Arévalo orientador y amigo, a quien estaré
agradecida por la dedicación con mi trabajo, que a lo largo del tiempo supo
ejercer su papel de profesor con sabiduría y juicio.
❖ A la Facultad de Industrias Alimentarias, a través de sus autoridades,
docentes y personal administrativo, por haberme brindado los conocimientos
necesarios en mi formación profesional y todas las facilidades para el
desarrollo del presente trabajo de investigación.
❖ A todos mis amigos y personas que de alguna u otra forma han contribuido
6
3.4. DEFINICIONES OPERACIONALES DE LAS VARIABLES ... 46
3.4.1. VARIABLES INDEPENDIENTES ... 46
3.7. DESCRIPCION DEL FLUJO DEL PROCESAMIENTO DE LA PULPA DE Psidium guajava L. (Guayaba). ... 48
3.8. ANÁLISIS FÍSICO-QUÍMICO Y PROXIMAL. ... 51
3.8.1. DETERMINACIÓN DE HUMEDAD. METODO AOAC. 2014. ... 51
3.8.2. DETERMINACION DE CENIZA. METODO AOAC. 2014. ... 52
3.8.3. DETERMINACIÓN DE GRASA. METODO AOAC. 2014. ... 53
3.8.4. DETERMINACIÓN DE PROTEINAS MÉTODO DE MICROKJELDHAL ... 54
7
3.8.6. DETERMINACION DE CALORIAS. METODO AOAC. 2014. ... 56
3.8.7. DETERMINACION DE VITAMINA C. METODO DE TITULACION. 2014. ... 57
3.8.8. DETERMINACION DE FIBRA (METODO DE DIGESTION) ... 58
3.9. ANÁLISIS DE ANTIOXIDANTES... 60
3.9.1 PREPARACIÓN DEL EXTRACTO ETANÓLICO ... 61
3.9.2 EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE POR EL MÉTODO 2,2-DIFENIL-1-PICRILHIDRAZIL (DPPH). 1995... 61
3.9.3. DETERMINACIÓN DE FENOLES TOTALES. 1965. ... 62
3.9.4. DETERMINACIÓN DE ANTOCIANINAS, POR EL MÉTODO pH- DIFERENCIAL. 2009. .... 62
3.9.5. DETERMINACIÓN DE FLAVONOIDES. METODO SOTERO Y GARCIA, 2009. ... 64
3.9.6. DETERMINACIÓN TANINOS. METODO VALLS, 2000. ... 64
IV. RESULTADOS Y DISCUSIONES ... 66
4.1. ANALISIS DE LOS DATOS ... 66
4.2. ANALISIS PROXIMAL ... 66
4.3. EVALUACION DE LA ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE, FENOLES TOTALES, ANTOCIANINAS, FLAVONOIDES Y TANINOS ... 68
4.3.1. DETERMINACIÓN DE LA ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE CON EL MÉTODO DEL DPPH ... 68
4.3.2. DETERMINACION DE LA ACTIVIDAD ANTIOXIDANTES DE LA FRUTA DEL Psidium guajava L. (Guayaba) ... 68
4.3.3. EVALUACIÓN DE FENOLES TOTALES DE LA FRUTA DEL Psidium guajava L. (Guayaba) 71 4.3.4. EVALUACIÓN DE ANTOCIANINAS DE LA FRUTA DEL Psidium guajava L. (Guayaba) .... 73
4.3.5. EVALUACION DE FLAVONOIDES DE LA FRUTA DEL Psidium guajava L. (Guayaba) ... 76
4.3.6. EVALUACION DE TANINOS DE LA FRUTA DEL Psidium guajava L. (Guayaba) ... 78
V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ... 81
5.1. CONCLUSIONES ... 81
5.2. RECOMENDACIONES ... 82
8 LISTA DE TABLAS
TABLA N° 1: Clasificación taxonómica de “Psidium guajava L.” ...20
TABLA N° 2: Antioxidantes no enzimáticos. ...19
TABLA N° 3: Lista de Antioxidantes y alimentos que los contiene. ...21
TABLA N° 4: Requerimiento diario de antioxidantes. ...22
TABLA N° 5: Equipos usados en la tesis ...33
TABLA N° 6: Materiales usados en la Tesis ...34
TABLA N° 7: Reactivos usados en la Tesis ...35
TABLA N° 8: Determinación de los macro componentes de la pulpa de guayaba fresca. ...36
TABLA N° 9: Determinación de la actividad antioxidante en la pulpa de guayaba seca. ...37
TABLA N° 10: Número de repeticiones por cada procedimiento. ...37
TABLA N° 11: Análisis proximal de la pulpa fresca del fruto de Psidium guajava L. (guayaba) ...57
TABLA N° 12: Promedios de las repeticiones y lecturas realizadas a la fruta del Psidium guajava L. (Guayaba). ...59
TABLA N° 13: Promedios de las repeticiones y lecturas realizadas a la fruta del Psidium guajava L. (Guayaba). ...59
TABLA N° 14: Contenido de fenoles totales de la fruta del Psidium guajava L. (Guayaba). ...62
TABLA N° 15: Absorciones y cálculo de antocianinas presentes en la fruta del Psidium guajava L. ...65
TABLA N° 16: Determinación de flavonoides de la fruta del Psidium guajava L. (Guayaba). ...66
9 LISTA DE FIGURAS
FIGURA N° 1: Árbol Psidium guajava L. ...11
FIGURA N° 2: Hojas Psidium guajava L. ...22
FIGURA N° 3: Raíz Psidium guajava L. ...22
FIGURA N° 4: Flor Psidium guajava L. ...23
FIGURA N° 5: Fruto Psidium guajava L. ...23
FIGURA N° 6: Estructura química del esqueleto básico de los flavonoides ...23
FIGURA N° 7: Estructura química de algunos flavonoides. ...24
FIGURA N° 8: Estructura de la quercetina. ...28
FIGURA N° 9: Estructura de antocianinas a diferentes pH’s ...29
FIGURA N° 10: Mecanismo de reacción de vainillina con taninos.. ...30
FIGURA N° 11: Flujo para la obtención de pulpa de Guayaba. ...40
FIGURA N° 12: Obtención del extracto de la guayaba. ...50
FIGURA N° 13: Porcentaje de inhibición a las diferentes concentraciones de la fruta del Psidium guajava L. (Guayaba). ...60
FIGURA N° 14: Curva padrón de ácido gálico para cálculo de fenoles totales. ...61
FIGURA N° 15: Absorción del extracto etanólico de la fruta del Psidium guajava L. (Guayaba) de 400 a 700 nm a pH 4.5 para la determinación de antocianinas...63
FIGURA N° 16: Absorción del extracto etanólico de la fruta del Psidium guajava L. (Guayaba) de 400 a 700 nm a pH 1 para la determinación de antocianinas...63
10 LISTA DE ANEXOS
ANEXO N° 1: Absorbancias del extracto del fruto del Psidium guajava L.(guayaba)
con el método DPPH. ... 85
ANEXO N° 2: Absorbancias del extracto del fruto del Psidium guajava L.(guayaba) con el método DPPH. ... 85
ANEXO N° 3: Absorbancias del extracto del fruto del Psidium guajava L.(guayaba) con el método DPPH. ... 86
ANEXO N° 4: Determinación de fenoles totales del fruto del Psidium guajava L. (guayaba). 87 ANEXO N° 5: Determinación de antocianinas del fruto del Psidium guajava L. (guayaba). .. 88
ANEXO N° 6: Absorbancias obtenidas entre 400-700 nm para la determinación de antocianinas del fruto del Psidium guajava L.(guayaba). ... 88
ANEXO N° 7: Determinación de flavonoides del fruto del madera del Psidium guajava (guayaba). ... 89
ANEXO N° 8: Determinación de Catequinas y Proantocianidoles del fruto del Psidium guajava (guayaba). ... 89
ANEXO N° 9: Concentración de Fenoles del fruto del Psidium guajava (guayaba). ... 89
ANEXO N° 10: Concentración de Antocianians del fruto del Psidium guajava (guayaba). .... 90
ANEXO N° 11: Concentración de Flavonoides del fruto del Psidium guajava (guayaba). ... 90
ANEXO N° 12: Concentración de Taninos del fruto del Psidium guajava (guayaba)... 91
ANEXO N° 13: Muestra del fruto de Psidium guajava (guayaba). ... 92
ANEXO N° 14: Obtención del extracto del fruto de Psidium guajava (guayaba). ... 93
11 RESUMEN
Los frutos de Psidium guajava L. (guayaba), procedentes del mercado Belén,
fueron caracterizados por el estado de madurez y procesados para la obtención
de la pulpa de guayaba, la misma que fue evaluada en cuanto a los análisis
bromatológicos de la fruta fresca, humedad (85.08%), carbohidratos (13.45%),
fibra (6.20%), grasas (0.20%), proteínas (0.82%), cenizas (0.45%), vitamina C
(16.70 mg) y energía (58.88 Kcal); y de la fruta seca, humedad (11.71%),
carbohidratos (73.92%), fibra (36.60%), grasas (2.96%), proteínas (9.19%),
cenizas (2.22%), vitamina C (50.40 mg) y energía (359.08 Kcal); a partir de la
pulpa seca se obtuvo el extracto etanólico al 1% de ácido fórmico del cual se
evaluó la capacidad antioxidante (AA) mediante la prueba del DPPH y el
contenido de fenoles totales (267.988 ± 0.679 mg EAG/100 g muestra original),
antocianinas (0.5650 ± 0.0337 mg de cianidina-3-glucosido/100 g de muestra
original), flavonoides (43.80 ± 0.04 g de quercetina/100g muestra original), y
taninos (62.816 ± 51.326 (+)-catequina/100g de muestra original) lo que indica
que los frutos Psidium guajava (guayaba) de la amazonia peruana, contienen un
alto valor nutricional y contiene compuestos antioxidantes fenólicos que sugieren
12 ABSTRACT
The fruits of Psidium guajava (guava), from the market Bethlehem, were
characterized by the degree of ripeness and processed to obtain guava pulp, the
same that was evaluated in terms of nutrition analyzes of fresh fruit, moisture (
85.08%), carbohydrate (13.45%), fiber (6.20%), fat (0.20%), protein (0.82%), ash
(0.45%), vitamin C (16.70 mg) and energy (58.88 Kcal); and dried fruit, moisture
(11.71%), carbohydrate (73.92%), fiber (36.60%), fat (2.96%), protein (9.19%),
ash (2.22%), vitamin C (50.40 mg) and energy (359.08 Kcal); from dry pulp
ethanolic extract 1% formic acid which antioxidant capacity (AA) by test DPPH
and total phenol content (267,988 ± 0679 mg EAG / 100g original sample) was
evaluated it was obtained , anthocyanins (0.5650 ± 0.0337 mg of
cyanidin-3-glucoside / 100 g of original sample), flavonoids (43.80 ± 0.04 g of quercetin /
100g original sample), and tannins (62 816 ± 51 326 (+) - catechin / 100g sample
Original) indicating that the fruits Psidium guajava (guava) of the Peruvian
Amazon, contain a high nutritional value and contains phenolic antioxidant
13
CAPITULO I
14
I. INTRODUCCIÓN
La Psidium guajava L. (guayaba) es una fruta tropical de gran aceptación en los países sudamericanos, en la planicie de Maracaibo (Venezuela) se cultivan
aproximadamente 4000 Ha cuyo sistema de producción y condiciones agroecológicas
son favorables (Araujo et al., 1999). Pertenece a la familia myrtaceae, que puede ser
consumida fresca y procesada en forma de mermeladas, pulpas, jugos y conservas.
La Psidium guajava L. (guayaba) es un fruto nativo de la Amazonía Peruana, éstas
crecen en los linderos ya que su madera es cotizada por los agricultores para ser
usados como leña (combustible).
Por otro lado, el fruto es utilizado de manera artesanal para el procesamiento de
néctares, rellenos de dulces, sin establecer el verdadero valor nutricional ni
antioxidante. En el Valle del Alto Huallaga se cuenta con varios ecotipos de guayaba “blanca”, “roja criolla” y “rosada” cada uno de ellos con características sensoriales
muy especiales principalmente en aroma, color y sabor (Diaz, 2010).
Para extender la vida útil de la fruta fresca, el procesamiento tecnológico ofrece una
serie de opciones de conservación.
Las frutas poseen un componente llamado “polifenoles”, las cuales son metabolitos
secundarios de las plantas con actividad antioxidante que aportan un gran beneficio
para la salud de las personas. En un estudio realizado en Venezuela con mermeladas
comerciales, se analizaron las características físico-químicas y microbiológicas, pero
no se midió el contenido de polifenoles. (López et al., 2000).
En la Tabla de Composición de Alimentos del Instituto Nacional de Nutrición (INN,
2001), se reportan valores de carbohidratos, fibras, grasas, calorías, humedad, proteína, potasio, hierro, calcio, vitamina A, ácido ascórbico, tiamina, β-caroteno,
cenizas, magnesio, fósforo, niacina, vitamina B6, zinc, cobre, sodio y riboflavina, para
la guayaba rosada. Sin embargo, en esta tabla tampoco se incluyen los polifenoles.
Las frutas y vegetales contienen niveles significativos de componentes
biológicamente activos que son benéficos para la salud, siendo una fuente importante
de antioxidantes que incrementan la capacidad oxidativa en el plasma (Rojas y
Gerschenson, 2001). Las frutas constituyen una excelente fuente de compuestos
antioxidantes, como: carotenoides, ácido ascórbico, polifenoles, tocoferoles y
15
El consumo de alimentos con alto nivel de sustancias antioxidantes como la vitamina
E, vitamina C, carotenoides o compuestos fenólicos, previene o reduce el riesgo de
enfermedades cardiovasculares, pulmonares y cánceres no hormonales (Bree et al.,
2012). Se cree que la dieta aumenta la defensa antioxidante del organismo evitando
el daño oxidativo (Kuskoski et al., 2005).
La guayaba es una fruta con un rico valor nutricio, con un alto contenido de
antioxidantes (2,62 - 7,79%) (Olaya, 2009), como vitamina C, vitamina E, fenoles y
carotenoides, sustancias encargadas de erradicar a los radicales libres y prevenir el
estrés oxidativo y los desórdenes metabólicos; además posee un alto porcentaje de
16
CAPITULO II
REVISIÓN DE
17
II. REVISION DE LITERATURA
2.1. ANTECEDENTES
❖ En Colombia según Rojas y Narváez-Cuenca, 2009, investigaron sobre
“DETERMINACIÓN DE VITAMINA C, COMPUESTOS FENÓLICOS
TOTALES Y ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE DE FRUTAS DE GUAYABA
(Psidium guajava L.) CULTIVADAS EN COLOMBIA” donde concluyen que
la ingesta de frutas y verduras está ligado al bajo riesgo de incidencias y
mortalidad de cáncer y a menores índices de mortalidad coronaria, según
estudios epidemiológicos. Los fenoles especialmente los flavonoides y las
antocianinas muestran una gran actividad a la hora de captar radicales
libres, causantes del estrés oxidativo, a su vez tienen un efecto beneficioso
en la prevención de enfermedades cardiovasculares, circulatorias,
cancerígenas y neurológicas. Es antiinflamantoria, antialérgica,
antitrombótica y antineoplásica (Kuskoski et al., 2005). Dentro de los
radicales libres son agentes oxidantes. El daño oxidativo se relaciona con
el origen y desarrollo de ciertas enfermedades multifactoriales de carácter
crónico como la oxidación de la LDL y la enfermedad cardiovascular, el
trabajo como fruta tropical tuvo una gran aceptación en los trópicos, donde
los pobladores la ingieren fresca y procesada. Así mismo se comparó la
acidez libre, pH, la cantidad de cenizas, nitrógeno y humedad, junto con el
contenido de polifenoles totales y la capacidad antioxidante de la piel, el
casco y la pulpa de la fruta fresca, pulpa procesada y la mermelada de
guayaba. Un alto contenido de polifenoles fue encontrado para la piel de
Guayaba (10,36 g/100 g. piel), y el menor en la mermelada (1,47 g/100 g.
18
oxidante de la piel fue diez veces superior a la de la pulpa y la de la
mermelada el doble que la del casco.
❖ En el Perú Palomino et al., 2009, realizaron trabajos sobre las
“PROPIEDADES ANTIOXIDANTES DE LA GUAYABA (Psidium guajava
L.), en la cual evaluaron las propiedades antioxidantes de la variedad
amarilla de la Psidium guajava L., (guayaba) utilizando un sistema
generador de radicales hidroxilo constituido por ascorbato /Cu –II, así
mismo se realizó un estudio del efecto que ejercería la presencia en el
mencionado sistema de antioxidantes como: etilendiamino tetraacético
(EDTA), tioúrea y manitol. La guayaba amarilla en presencia de ascorbato
/Cu-II, disminuye en forma discreta la generación de radicales hidroxila,
efecto que decrece cuando se adiciona a los medios de ensayo tioúrea,
manitol o etilendiamino tetraacético (EDTA). El efecto inhibitorio que tiene
la guayaba sobre los radicales hidroxilo generados por el sistema
ascorbato /Cu-II, va depender de la concentración de la guayaba.
❖ En Honduras Vargas, 2004, realizó el trabajo sobre la
determinación de humedad, cenizas, materia seca y orgánica, extracto
etéreo (extractor Goldfish), fibra neutro detergente, proteína (método
Kjehldal), carbohidratos y azúcares reductores (espectofotómetro de luz
visible). Se realizó un análisis de varianza y una separación de medias por
el método de Tukey. Aumentó el peso y el diámetro significativamente de
los 72 a 82 días. Se ablandó la textura al llegar a los 92 días. La guayaba
blanca tailandesa cambió de color verde pálido a amarillo entre los 82-92
días. Aumentó la curva de L, a y b entre 82-92 días. El porcentaje de
humedad aumentó significativamente entre las tres etapas. No hubo
19
proteína, y azúcares reductores, indicando que se alcanzó madurez
fisiológica antes de los 72 días. Decrecieron significativamente los
carbohidratos totales y fibra, indicando madurez fisiológica antes de los 72
días. El porcentaje de grasa bajó entre los 72 y 82 días subiendo a los 92.
La composición química de la guayaba blanca tailandesa no cambio al
compararse con los datos encontrados en la revisión de literatura.
2.2. MARCO TEORICO
2.2.1. MATERIA PRIMA
El fruto de la guayaba es una baya de formas variadas. Puede ser redonda
o alargada. El color del fruto va desde amarilla muy olorosa y tamaño
variado como peso de hasta 200 gramos. De acuerdo a la variedad será su
contenido de pulpa ya que existen algunas selecciones que no poseen
semilla lo cual reviste gran importancia para la industrialización. Ejemplo: la
textura puede ser lisa o rugosa. Claramente el alto valor nutritivo de la
fresco como procesada en forma de pulpas, jugos mermeladas y conservas
de gran aceptación en los países Sudamericanos, en Venezuela, solo en la
planicie de Maracaibo se cultivan más de 4,000 hectáreas, donde las
condiciones agroecológicas y el sistema de producción tradicional son
favorables (Araujo et al., 1999). El procesamiento tecnológico de la guayaba
tiene opciones de conservación de la fruta fresca para expandir su vida útil.
Las frutas tienen polifenoles los cuales son metabolitos secundarios de las
plantas con actividad antioxidante beneficiosa para la salud del ser humano.
En la tabla de composición de alimentos peruanos, reportan datos de
humedad, energía, proteína, grasa, carbohidratos, fibra, cenizas, calcio,
20
2009). Sin embargo, en esta tabla no se incluyen a los polifenoles. En un
estudio previo realizado con mermeladas comerciales venezolanos, se
evaluaron características físicas químicas y microbiológicas, pero tampoco
se midió el contenido de polifenoles (López et al., 2000). El consumo de la
guayaba disminuye el estrés oxidativo y modifica el perfil lípido, con lo cual
reduce el riesgo oxidativo y modifica el perfil lipídico, con lo cual se
disminuye el riesgo de contraer enfermedades causadas por radicales libres
y el elevado colesterol sanguíneo (Rahmat et al., 2004).
2.2.2. GUAYABA
Las Psidium spp. (Guayabas) son un género de varias especies de árboles tropicales y pequeños en la familia Myrtaceae, nativas del Caribe, América
Central, América del Norte y el norte de Sudamérica. Las hojas son
contrarias, simples, elípticas a ovaladas, de 5 a 15 centímetros de largo. Las
flores son blancas, con cinco pétalos y numerosos estambres (Guerrero,
2012).
2.2.2.1. DESCRIPCIÓN TAXONÓMICA DE LAS ESPECIES
TABLA N° 1:Clasificación taxonómica de “Psidium guajava L.”
CLASIFICACIÓN CIENTÍFICA ESPECIE
Reino Plantae
Sub.reino Espermatophyta
División Angiosperma
Orden Myrtales
Género Psidium
Especie Guajava
Descriptor Lineo (L.)
Familia Mirtáceas
21 2.2.2.2. NOMBRES COMUNES DE LA ESPECIE
La Psidium guajava L. (Guayaba) posee distintos nombres en varios países: guava (Belice, inglés), banziro (Brasil, portugués), bui (México, zapoteca),
dijamboe (Brasil), enandi (Mexico, purhé), guayaba (Perú, Colombia, Costa
Rica, Cuba, El Salvador, Guatemala, Honduras, México, Nicaragua,
Panamá, español), guaibasin (México, mayo), pata (México, tzotzil), pehui
(México, zapoteca), pichi (Guatemala, México; maya), pox (México, mixe),
vayevavxite (México, huichol) (Rivera, 2003).
2.2.2.3. DESCRIPCIÓN DE LA ESPECIE
2.2.2.3.1. ARBOL
Figura N° 01: Árbol Psidium guajava L. Fuente: Bonilla, 1992.
La guayaba es un péqueño arbol, con tendencia a ramificar profusamente,
aún desde brotes radiculares, La cáscara del árbol es suave y con una
especie de escamas levantadas, de color algo rojizo y con una buena
apariencia; crece hasta 10 metros y su tronco alcanza hasta 25 cm de
diámetro.
22 2.2.2.3.2. HOJAS
Figura N° 02: Hojas Psidium guajava L. Fuente: Bonilla, 1992.
Las hojas de la guayaba son opuestas y persistentes, de color verde pálido,
con aroma característico al ser estrujadas. Tienen forma oblonga-elíptica y
miden de 7-15 cm de largo. Las venas del envés son prominentes, la hoja
es pubescente en el envés. El pecíolo es corto.
2.2.2.3.3. RAIZ
Figura N° 3: Raíz Psidium guajava L. Fuente: Bonilla, 1992.
Las raíces de este árbol son profundas (quizás esto le permite sobrevivir en
zonas áridas), se expanden lateralmente formando una extensa red, por lo
que alimentar al árbol y competir en condiciones adversas. Las raíces
pueden brotar y formar nuevas plantas, sobre todo si se les causan
heridas, pues poseen yemas que son estimuladas al crecer. Las raíces del
guayabo tienen un marcado efecto alelopático, porque, inhiben el desarrollo
de malezas debajo del árbol. Esta es una característica muy importante,
pues permite ir disminuyendo el costo de controlar malezas en la medida
23 2.2.2.3.4. FLORES
Figura N° 4: Flor Psidium guajava L. Fuente: Bonilla, 1992
Las flores son blancas y nacen en las axilas de las hojas, en las ramitas
nuevas de crecimiento reciente (con 4 ángulos o lóbulos). Aparecen
solitarias o en paquetes (dos o tres) en sus pedúnculos. Las flores tienen
una fragancia natural y con néctar muy bueno para la miel. Cuentan con 4-5
pétalos, los cuales caen rápidamente. Los estambres forman un paquete de
aproximadamente 200 y las anteras son amarillentas y oblongas. El ovario
tiene lóculos con muchos óvulos insertados en cada uno; el ovario es
inferior y consiste de 2-5 carpelos (Bonilla, 1992).
2.2.2.3.5. FRUTOS
Figura N° 5: Fruto Psidium guajava L. Fuente: Bonilla, 1992.
La guayaba es una baya (fruto carnoso con muchas semillas) que se
desarrolla a partir de un ovario compuesto la forma del fruto puede ser
ovoide, globosa, piriforme de 2.5-7.5 cm de largo. Puede pesar hasta 225
gr. La pulpa puede ser de color blanco, amarillento, rosado pálido o
encendido o rojo. Es jugosa, dulce o ácida, con un olor característico. Un
24
2.2.2.4. CICLO DE COSECHA
Por injerto, la planta puede iniciar la producción a los 6 meses después del
trasplante. En general una planta puede producir hasta 100 frutas y se va
aumentando en forma gradual hasta el quinto año, con una producción de
50 frutas por árbol. En la Península de Nicoya un promedio aceptable es la
producción de 1 kilogramo por árbol por semana. Se debe cosechar en
cuanto haya alcanzado la madurez fisiológica, lo cual se nota cuando
cambia de color externo, del verde oscuro a verde claro y alcanza unos 10.5
grados brix (Salazar et al., 2007).
2.2.2.5. DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA
Haciendo acopio de la información cualitativa y cuantitativa existente acerca
de la producción y el comercio mundial del producto, se señala que los
principales países productores de guayaba en el mundo son: Pakistán,
Egipto, México, Bangladesh, Estados Unidos, Brasil, Venezuela, Colombia,
Malasia, Tailandia, Perú, India, Suráfrica, Indonesia y República
Dominicana, la distribución mundial de la producción de guayaba (Zamora,
2007).
2.2.3. ANTIOXIDANTES
a. ¿QUÉ SON LOS ANTIOXIDANTES?
Los antioxidantes son considerados como compuestos capaces de retrasar
o prevenir los procesos de auto-oxidación. De acuerdo con el Código de
Regulaciones Federales del USDA, "los antioxidantes son sustancias
utilizadas para conservar los alimentos al retardar el deterioro, la rancidez o
decoloración debido a la oxidación. Se ha sugerido que un antioxidante
ideal para la calidad alimentaria debe ser seguro, no imparte color, olor o
sabor, eficaz a bajas concentraciones, fácil de incorporar, estable,
mantenerse después del procesamiento, ser estable en el producto
25
La principal justificación para el uso de un antioxidante es para extender la
vida útil de los productos alimenticios, reducir los desechos y las pérdidas
nutricionales al inhibir y retrasar la oxidación. Sin embargo, los
antioxidantes no pueden mejorar la calidad de un producto alimenticio ya
oxidado (Sherwin, 1978; Coppen, 1983).
Estos engloba un vasto grupo de fitoquímicos, que presentan en su
estructura un anillo aromático con por lo menos un hidroxilo (Rice -Evans,
1996; Wang et al, 1996) y que, por poseer esta configuración, actúan como
agentes reductores capaces de interrumpir la reacción de oxidación por dos
maneras: por la aportación de electrones o átomos de hidrogeno a los
radicales libres, convirtiéndolos en productos estables, o por su
complejación con metales presentes en el medio (Satué - García et al.,
1997; Villano et al., 2007).
b. ¿QUÉ SON LOS RADICALES LIBRES?
También conocidos como radicales oxidantes, son moléculas inestables de
alta energía con electrones desapareados en sus órbitas exteriores, que
tienden a reaccionar con otros compuestos, en especial con los ácidos
grasos poliinsaturados; esto a causa de que las moléculas estables tienen
electrones en parejas. Del mismo mudo, si un electrón no se encuentra en
pareja con otro se vuelve muy reactivo e inestable, por lo que buscará a
otro electrón para juntarse con él; lo que ocurre con los radicales libres
(Hernández, 2004).
Cuando los radicales (OH)- y O2- producen radicales alquilperóxido, hacen
26
Aunque los radicales libres tienen una vida corta (del orden de una
milésima de segundo), son muy reactivos; por ejemplo un radical libre
puede dañar un millón de moléculas mediante éste proceso de
auto-perpetuación (Hernández, 2004).
Los radicales libres son producidos por células fagocíticas activadas como
los monocitos, macrófagos y neutrófilos; también por diversos compuestos
oxidados como el peróxido de hidrógeno (H2O2), el anión superóxido (O2)
y el óxido nítrico (NO) (Córdova, 2000). Otras fuentes muy importantes en
la producción de radicales libres son: la exposición a ciertos compuestos
químicos, el estrés oxidativo típico del ejercicio físico intenso,
contaminantes del aire, radiaciones ionizantes y no ionizantes, drogas,
bacterias, virus (Abdollahi et al, 2004).
Los radicales libres pueden encontrarse en el interior o en el exterior de las
células o incluso diseminados por todo el organismo, manteniendo
actividad biológica al oxidarse, dañando principalmente el tejido conjuntivo,
proteínas, enzimas, lípidos, membranas celulares, fibras de colageno, ADN
y ARN, entre otros; y su acción también la pueden ejercer sobre los
leucocitos favoreciendo su activación anómala (Brown, 1998), por lo cual
están implicados en la aparición de enfermedades degenerativas como el
cáncer, enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares (Reznick,
2000).
El organismo bajo el curso normal de su metabolismo, produce radicales
libres y aunque puede canalizarlos hacia la producción de energía e incluso
en algunas células utilizarlos como armas para matar virus y bacterias,
lamentablemente cuando son generados en cantidades excesivas su
energía extremadamente alta puede dañar los tejidos normales
(Hernández, 2004).
Durante el envejecimiento se considera que los radicales libres producen
cambios degenerativos en el sistema de defensa de nuestro organismo y
27
artritis, enfermedad de Parkinson, neoplasias y hasta Alzheirmer (Ruíz,
2005).
c. EL ESTRÉS OXIDATIVO.
En determinadas circunstancias la producción de radicales libres puede
aumentar en forma descontrolada, situación conocida con el nombre de estrés
oxidativo. El concepto expresa la existencia de un desequilibrio entre las
velocidades de producción y de destrucción de las moléculas toxicas que da
lugar a un aumento en la concentración celular de los radicales libres. Hay
evidencias que dicen que existe una relación entre el estrés oxidativo y el
origen de numerosas enfermedades. Por ejemplo, las células fagocitadas del
sistema inmune (neutrófilos, monocitos, macrófagos y eosinofilos), que
defienden al cuerpo contra la agresión de agentes extraños, producen
cantidades enormes de radicales libres como parte del mecanismo que les
permite destruir dichos agentes. Y esto constituye una defensa esencial contra
la infección, hay enfermedades tales como la artritis reumatoidea que se
produce por exceso de activación fagocitaria y el consecuente daño a los
tejidos (Desmarchelier et al., 1998).
Sé estudio si la Obesidad por si misma puede inducir un estrés oxidativo el
cual sería uno de los mecanismos por el cual se produce la desregulación de
las adipocitokinas en el síndrome metabólico; encontrado que en individuos sanos 1-la acumulación de grasa se correlaciona con el estrés oxidativo, 3 – el
estrés oxidativo produce una desregulación de las adipocitokinas, lo cual
puede generar resistencia a la insulina, alterar la secreción de células beta del
páncreas y participar en los fenómenos vinculados con el síndrome metabólico
como la diabetes y la hipertensión (Furukawa et al., 2004).
En el Síndrome de Fatiga Crónica, se descubrió que el estrés oxidativo y más
específicamente la peroxidación lipídica, ayudan a esta enfermedad, a sus
síntomas, demostrándose que los pacientes presentan concentraciones
significativamente aumentadas de F2 – isoprotanos junto con otros marcadores
28 d. LA FUNCIÓN FISIOLÓGICA DE LOS ANTIOXIDANTES
Para tener claro cuál es la función fisiológica de los antioxidantes en el
organismo es necesario saber que el organismo actúa como carburante en el
metabolismo de los carbohidratos, grasas y proteínas, liberando dióxido de
carbono, agua, energía calórica y diversos catabolíticos, sin embargo, al
aumentar los procesos metabólicos se acompaña la producción de radicales
libres (Lahoz et al., 2000; Pineda et al., 1999).
Al conocer los efectos negativos que provocan los radicales libres, podemos ,
entender mejor la función y efecto que tienen los antioxidantes en la salud, que
como su nombre lo indica, es evitar la oxidación de sustancias que puedan
provocar daños fisiológicas, facilitar el uso fisiológico del oxígeno por parte de
las mitocondrias ayudando a disminuir los efectos del estrés oxidativo y falta de
oxígeno, creando complejos que mitigan las reacciones productoras de
radicales libres y por ende desempeñando una función fundamental en la
prevención de las enfermedades derivadas del estrés oxidativo (Clarkson et al.,
29 TABLA N° 2: ANTIOXIDANTES NO ENZIMÁTICOS
Antioxidantes
no enzimáticos Función Fisiológica
Vitamina E Principal antioxidante presente en la membrana
celular.
Vitamina C Efecto eliminador de radicales libres y recicla la
vitamina E. Ácido úrico
Su efecto es eliminar los radicales libres.
Glutatión Tiene varios efectos en la defensa antioxidante
celular.
Ácido lipoico Antioxidante eficaz y es un sustituto eficaz del
glutatión.
Carotenoides Antioxidante de lípidos.
Bilirrubina Producto del metabolismo del grupo hem de la
hemoglobina y tiene un efecto antioxidante a nivel
anillo aromático con por lo menos un hidroxilo (Rice Evans, 1996; Wang. Et al.,
2000) y que, por poseer esta configuración, actúan como agentes reductores
capaces de interrumpir la reacción de oxidación por dos maneras: por la
aportación de electrones o átomos de hidrogeno a los radicales libres,
transformándolos en productos estables, o por su complejidad con metales
30
Actualmente el consumo de frutas viene aumentando en virtud de su valor
nutritivo y de sus efectos biológicos a la salud (Kuskoski et al., 2005). Las
frutas poseen compuestos como vitamina C y E, carotenoides, clorofila y
fitoquímicos, como compuestos fenólicos, flavonoides, glucósidos y taninos
(Wang et al., 1996), que poseen relación con la prevención de ciertas
dolencias y enfermedades cardiovasculares y circulatorias (Stoclet et al., 2004)
debido a su efecto antioxidante. Dietas ricas en estas materias primas están
asociadas a un reducido riesgo de dolencias crónicas (Hertog et al., 1997).
Algunos componentes existentes en las frutas pueden actuar como
estimuladores del sistema inmunológico, moduladores de síntesis de colesterol
y de la reducción de la presión sanguínea (Lampe, 1999); la ingestión de frutos
silvestres provoca un impacto positivo en la salud del corazón, además de
auxiliar en el combate de ciertas dolencias cardiovasculares,
neurodegenerativas, envejecimiento, obesidad y de ciertos tipos de cáncer,
tales como del esófago y gastrointestinal (Seeram, 2008).
Los compuestos fenólicos presentes en las bayas, frutos y vegetales son
importantes, no solo en términos de calidad, una vez que influencian en la
apariencia y en el sabor, pero también sobre el punto de vista terapéutico
(Arancibia-Ávila et al., 2011).
Paralelamente, la extracción y la purificación de antioxidantes oriundos de
fuentes naturales, ha tomado esencial uso para la utilización de esas
sustancias como aditivos en alimentos, fármacos y cosméticos (Ramírez,
2008). Está evidenciado que la selección de un proceso adecuado de
extracción puede además aumentar la concentración de compuestos
antioxidantes en el extracto, remover componentes indeseables antes de la
31 TABLA N° 3: Antioxidantes y alimentos que los contiene.
Allicina
Antocianinas Pigmentos que dan color rojo, púrpura o azul a
las hojas, flores y frutos. Uva, cerezas, kiwis, ciruelas
Capsicina
Catequinas Antioxidantes y activadores del metabolismo. Té verde y cacao.
32 TABLA N° 4: Requerimiento diario de antioxidantes.
Nutriente Dosis Funciones
Vitamina A o
retinol 800 ug
Formación y mantenimiento de dientes, huesos y tejidos.
Vitamina C 80 ug
Desarrollo de dientes, encías, huesos y cartílago, crecimiento, reparación de la piel, evita el envejecimiento, así como las enfermedades
degenerativas y cardiacas.
Vitamina E,
Alfa-tocoferol 12 mg
Antioxidante muy presente en la sangre, ayuda a prevenir enfermedades oculares, así como la
enfermedad de Parkinson.
Manganeso 2 mg
Importante para el crecimiento de los recién nacidos, formación de los huesos, desarrollo de los tejidos y la coagulación de la sangre, funciones de la insulina, síntesis del colesterol y activador de varias enzimas.
Selenio 55 µg
Antioxidante, la acción en el organismo está relacionada con la Vitamina E, previene el envejecimiento de los tejidos. Propiedades desintoxicarte similares al azufre. Limita la propagación de las infecciones crónicas ya que
potencia el sistema defensivo.
33 2.2.3.2. COMPUESTOS FENÓLICOS
Los compuestos fenólicos son sustancias que poseen un anillo con uno o más
grupos de hidroxilos, muy estudiados debido a su actividad antioxidante,
siendo divididos en flavonoides y los no flavonoides, ambos metabolitos
secundarios presentes en frutas y vegetales (Bruns et al., 2001). De los
flavonoides hacen parte los flavanoles (taninos, catequina, epicatequina y
epigalactocatequina), los flavonoles (campferol, quercetina, miricetina y rutina),
las flavonas (isoflavonas), las antocianinas y las antoxantinas; y de los no
flavonoides están los ácidos fenólicos derivados del ácido hidroxibenzoico
(ácido vanílico, siríngico, gentísico, salicílico, elágico y gálico) y los ácidos
fenólicos derivados del ácido hidroxicinámico, tales como los ácidos
p-cumárico, ferúlico, caféico y sináptico (Tsang et al, 2005).
Su estructura es formada por C6-C3-C6, siendo los compuestos más
diversificados en el reino vegetal (Prado, 2009). El núcleo consiste en dos
anillos fenólicos (Ay By un anillo (C) que puede ser un piranoheterocíclico,
como en los Flavanoles (Catequinas y antocianinas), o pirano como en los
flavanoles, flavonas, isoflavonas y flavanonas (Bravo, 1998).
Los compuestos fenólicos son esenciales para el crecimiento y reproducción
vegetal y son formados en respuesta a las reacciones de estrés de la planta
como, por ejemplo, infecciones, fermentos, radiaciones, entre otras (Ferguson
y Harrisp, 1999).
Las propiedades biológicas de cada compuesto fenólico están relacionadas
con la actividad antioxidante que cada grupo fenol ejerce sobre un determinado
FIGURA N° 6: Estructura química del esqueleto básico de los flavonoides.
34
medio, por esto pueden actuar de diferentes formas, como secuestradores de
radicales libres, que el antes de metales (Shahidi et al., 1992), empezando en
la etapa de iniciación y propagación de la reacción de oxidación.
Fuente: Shahidi y Naczk (1995).
Diversos estudios sugieren que los flavonoides pueden ser beneficiosos a la
salud, auxiliando en el combate de diversas dolencias (Patil et al., 2009).
Estudios con antoxantinas y antocianinas demuestran su capacidad en
secuestrar radicales libres y sus efectos en la prevención de dolencias
cardiovasculares y circulatorias (Stoclet et al., 2004), cancerígenas, en la
diabetes y en el mal de Alzheimer (Abdille et al., 2005).
Dependiendo del potencial reductor, los flavonoides eliminan radicales libres,
de tal manera que protegen el cuerpo de las reacciones de oxidación (Routray
y Orsat, 2012). Ya que la generación del cáncer está relacionada con la
presencia de radicales libres, y los flavonoides contribuyen a su eliminación, el
consumir alimentos que ricos en flavonoides ayuda a reducir la posibilidad de tener
cáncer. (Tiwari, 2004).
Para la identificación y aislamiento de estos compuestos es esencial
considerar diversos factores como fuente (raíz, hoja, fruto, etc.) (Gómez, 2003;
Kaur et al., 2001; Ribeiro et al., 2001), el solvente a ser utilizado, la temperatura
y el tiempo de la extracción, entre otros.
2.2.3.3. CUANTIFICACIÓN DE COMPUESTOS FENÓLICOS
La identificación y cuantificación de compuestos fenólicos en la ingesta de
alimentos ha despertado interés por la importancia nutricional de estos, lo que ha
35
hecho que día a día sean más los datos que se pueden encontrar en la
bibliografía científica sobre el perfil fenólico en los alimentos. De la misma
manera la gran diversidad de compuestos fenólicos dispersos en los tejidos
vegetales, así como sus diferentes estructuras químicas, han traído consigo la
necesidad de desarrollar un gran número de técnicas analíticas para su
identificación y cuantificación (Martínez- Valverde et al, 2000).
Existen varios métodos, técnicas analíticas para la cuantificación y/o
identificación de compuestos fenólicos incluyendo técnicas cromatográficas
como la cromatografía de gases (CG), la cromatografía de capa fina (TCL), y la
de líquidos de alta resolución (HPLC) (Escarpa y González, 2001), y también
se encuentran las técnicas espectrofotométricas (Martínez-Valverde et al.,
2000).
2.2.3.4. TÉCNICAS ESPECTROFOTOMÉTRICAS
Los métodos espectrofotométricos no son nuevos en el campo de la química
analítica y hoy en día son usados frecuentemente para la determinación de
polifenoles (Escarpa y González, 2001). Dentro de estas técnicas, los métodos
usados comúnmente para determinar polifenoles en alimentos destacan el
ensayo de la vainillina para la determinación de compuestos flavan-3-ol,
dihidrochal y proantocianidinas que tienen una unión simple en la posición 2,3
y poseen grupos hidroxilos en la posición meta del anillo B (Martínez-Valverde
et al., 2000)y el ensayo de Folin-Ciocalteu para la cuantificación de polifenoles totales, esta técnica es la más utilizada para la determinar cuantitativamente a los
polifenoles totales. Básicamente la metodología consiste en generar cierto
color a través de la adición del reactivo de Folin- Ciocalteu en un medio alcalino
a una determinada muestra (Swain y Goldtein, 1964), utilizaron una variedad
de métodos espectrofotométricos, y en base a la utilización, recomendaron el
ensayo de Folin-Ciocalteu como el reactivo más conveniente para la
determinación espectrofotométrica de polifenoles totales (Escarpa y González,
2001). En base a lo recomendado, se optó por utilizar este reactivo a la hora
36 2.2.3.5. ENSAYOS ULTRAVIOLETA.
Existen muchas investigaciones sobre el desarrollo de técnicas rapidas para
cuantificar a los compuestos fenólicos atreves de ensayos ultravioletas. los
compuestos fenólicos se caracterizan por tener una o varias absorbencias
máximas a distintas longitudes de onda dentro del espectro ultravioleta. Así,
los fenoles simples tienen una absorbencia máxima entre 220 y 280nm,
mientras que los compuestos fenólicos relacionados presentan una amplia
variación en la longitud de onda, llegando a presentar una absorbencia
máxima (Martínez-Valverde et al., 2000).
2.2.3.6. ANÁLISIS PARA ANTIOXIDANTES FENÓLICOS
2.2.3.6.1. DETERMINACIÓN DE FENOLES TOTALES
El método espectrofotométrico desarrollado por Folin y Ciocalteu (1927)
(Sellappan et al., 2002), y modificado por Singleton y Rossi (1965), para
determinar fenoles totales, se fundamenta en su carácter reductor y es el
más empleado. Se utiliza como reactivo una mezcla de ácidos
fosfowolfrámico y fosfomolíbdico en medio básico, que se reducen al oxidar
los compuestos fenólicos, originando óxidos azules de wolframio (W8O23) y
molibdeno (Mo8O23). La absorbancia del color azul desarrollado se mide a
765 nm. Los resultados se expresan en mg de ácido gálico por 100 g de
muestra.
𝐅𝐨𝐥𝐢𝐧: 𝐌𝐨 (𝐕𝐈)(𝐚𝐦𝐚𝐫𝐢𝐥𝐥𝐨) + 𝒆−(𝒅𝒆 𝑨𝑯) → 𝑴𝒐(𝑽)(𝒂𝒛𝒖𝒍)
𝝀𝒎𝒂𝒙 = 𝟕𝟔𝟓 𝒏𝒎
Reactivo de Folin; en el cual el Mo (VI) es reducido a Mo (V) con un
𝒆−entregado por un antioxidante. Esta modificación del método fue propuesta
por Singleton y Rossi (1965), donde se implica el uso de ácido gálico como
compuesto fenólico de referencia, de tal manera que los resultados se
expresan en equivalentes de ácido gálico (EAG). Sin embargo, muchos estudios
han utilizado igual variedad de estándares, entre los que se cuentan:
37
y ácido ferúlico, lo cual no permite comparar las muestras, también esta las
variaciones que implica la no estandarización del método en cuanto a
condiciones críticas como proporciones de reactivos, temperatura y tiempo de
lectura (Prior et al., 2005).
Por todo lo mencionado, en la actualidad el método de Folin-Ciocalteu es el
más utilizado, principalmente en complemento con otros métodos para
medición de actividad antioxidante, ya que existe conocimiento del valor de
equivalentes de ácido gálico (EAG) para una amplia cantidad de frutas,
vegetales, bebidas (Brat, 2006); por tal modo, es posible la comparación de
una muestra con estos datos, siempre y cuando se sigan los procedimientos
reportados.
2.2.3.6.2. DETERMINACIÓN DE FLAVONOIDES
La extracción, identificación y cuantificación de compuestos flavonoides, ha
despertado un gran interés, puesto que se ha encontrado que poseen
propiedades que ayudan a mantener en optima condiciones la salud del ser
humano, tales como: propiedades anticancerígenas, antiinflamatorias,
antivirales, antialérgicas, protección contra enfermedades del corazón y
propiedades antioxidantes ya que retardan los cambios oxidativos en los
alimentos, mejorando así la calidad y el valor nutricional de estos. Estos
compuestos y su efecto en la salud del hombre atrajeron a las empresas
productoras de alimentos a incorporar estos compuestos en sus productos
alimenticios (Carrol et al., 1999; Maeda-Yamamoto et al, 1999, Kang et al.,
2006). El método espectrofotométrico UV-Vis. Indicado por Sotero y García
(2009) es una de las maneras más sencilla de identificar y cuantificar cantidad
de flavonoides que una especie vegetal pueda tener, donde se realiza lecturas a
474nm del extracto etanólico previamente diluido usando agua destilada como
blanco, usando quercetina como patrón de flavonoides y expresando los
38
Fuente: Sotero y García (2009).
2.2.3.6.3. DETERMINACIÓN DE ANTOCIANINAS
Las antocianinas son compuestos lábiles y su estabilidad es muy
variable en función de su estructura y la composición de la matriz en la
que se encuentra (Wrolstad, 2000; Delgado y Paredes, 2003). La
estabilidad se ve afectada por el pH, temperaturas de almacenamiento,
presencia de enzimas, luz, oxigeno, estructura y concentración de las
antocianinas, y la presencia de otros compuestos tales como otros
flavonoides, proteínas y minerales.
La estabilidad del color de las antocianinas tiene como factor principal al
pH del medio, los espectros de UV-Vis a diferentes valores de pH
también varían y nos ayudan a determinar si las antocianinas están o no
polimerizadas (Giusti y Wrolstad, 2001). La cantidad de antocianinas
entonces se determina con la absorbancia a un pH diferencial. Estas
moléculas dan dos bandas de absorción en la región UV (260-280nm) y
la región visible (490-550nm). Los resultados se expresan como
cianidina-3-glucósido.
El método de pH- diferencial propuesto por Giusti y Wrolstad (2001),
permite la determinación del contenido de antocianinas totales, incluso
en la presencia de pigmentos polimerizados y otras interferencias.
39
Fuente: Giusti y Wrolstad (2001).
2.2.3.6.4. DETERMINACIÓN DE TANINOS
Para la identificación y cauntificacion de proantocianidinas (taninos
condensados) en frutas y granos el método más utilizado es el de la
vainillina. El ensayo de la vainillina es específico para flavan-3-ol,
dihidrochalconas y proantocianinas, las cuales tienen un enlace simple en
la posición 2,3 y poseen grupos hidroxilos en la posición meta del anillo B.
En el ensayo de la vainillina se usa como estándar a la catequina que es
un flavan-3-ol monomérico. También se debe d tener mucho en cuento al
usar el disolvente metanol en el ensayo de la vainillina, puesto que puede
afectar la cinética de reacción de la catequina y taninos con vainillina
diferencialmente (Shahidi y Naczk, 1995).
Fuente: Shahidi y Naczk (1995).
FIGURA N°9: Estructura de antocianinas a diferentes pH’s
40
El ensayo de la vainillina en metanoles más sensible para los taninos
poliméricos que para los flavan-3-oles monoméricos. Este ensayo es
comúnmente reconocido como un método útil para la identificación y
cuantificación de taninos condensados en plantas, debido a su
especificidad, sensibilidad y simplicidad. Sin embargo, debe ser
considerada la posibilidad de interferencias con dihidrochalconas y
antocianinas. El método se puede usar para cuantificar taninos
condensados en un intervalo de 5-500µg con precisión y exactitud mayor
a 1µg cuando la concentración óptima de reactantes y disolventes son
elegidos (Shahidi y Naczk, 1995).
El método está basado en la condensación de la vainillina con pro
antocianinas en una solución acidificada. La vainillina protonada, y un
electrófilo débil, reacciona con el anillo del flavonoide en la posición 6 u 8.
Obteniendo de esta reacción un producto fácilmente de deshidratar
dando un color rosa suave a un intenso color rojo cereza. Cuando la
Temperatura de reacción es controlada, y la luz excluida la estabilidad
del color del ducto vainillina-tanino puede ir incrementándose
41
CAPITULO III
42
III. MATERIALES Y METODOS
Esta Investigación se realizó en los Laboratorios: de Ingeniería de Alimentos
de la Facultad de Industrias Alimentarias de la Universidad Nacional de la
Amazonia Peruana, en la ciudad de Iquitos, provincia de Maynas, región
Loreto.
❖ FRUTOS DE Psidium guajava L. (GUAYABA)
Los frutos de Psidium guajava L. en estado maduro, fueron obtenidos del
mercado Belén, perteneciente al Distrito de Belén, P r o v i n c i a de Maynas y
Departamento de Loreto. Después de ser recolectados los frutos, fueron
seleccionados, lavados, desinfectados con hipoclorito de sodio 0.05% (lejía),
los frutos fueron transferidos al laboratorio para ser procesados y analizados.
3.1. EQUIPOS Y MATERIALES
Los equipos y materiales utilizados en la tesis se consignan en la Tabla N° 5 y
43
TABLA N°5: Equipos usados en la Tesis.
N° EQUIPOS Y MATERIALES MARCA MODELO
1 Balanza analítica Max= 320 gr Sartorius CP324S
2 Espectrofotómetro UV- Visible Thermo Spectronic GENESYS 6
3 Equipo de destilación MCR TS-5L/H
4 Vortex C4 VM-1000
5 Campana extractora 11120618 CEX180
6 Micropipetas 10-100 µl - Dragon Lab
7 Celdas de Cuarzo UV-Visible Buchi -
8 Rotavapor Hotairoven -
9 Estufa de aire caliente - DSO-500D
10 Refrigerador - -
11 Balanza de platillos Cap. 1 Kg - -
12 pH-metro - -
13 Horno mufla - -
14 Equipo de destilación - -
15 Centrífuga - -
16 Refractómetro - -
44
17 Balón de fondo plano de capacidad 250 ml
45 3.2. REACTIVOS
Los reactivos utilizados en la tesis se consignan en la Tabla N° 7.
TABLA N° 7: Reactivos usados en la Tesis.
14 Acetato de potasio 99 LOBACHEMIE
46 3.3. TIPO Y DISEÑO DEL ESTUDIO
El tipo de investigación será por el método experimental, descriptivo,
donde se obtendrá pulpa de guayaba, para luego realizar los análisis
Bromatológicos y la prueba de antioxidante.
3.4. DEFINICIONES OPERACIONALES DE LAS VARIABLES
3.4.1. VARIABLES INDEPENDIENTES
Son los análisis bromatológicos y compuestos antioxidantes.
3.4.2. VARIABLES DEPENDIENTES
Es el grado de madurez de las frutas.
3.4.3. INDICADORES
Dentro de los indicadores están: Acidez, pH, Sólidos Solubles, polifenoles y
vitamina C.
TABLA N° 8: Determinación de los macro componentes de la pulpa de guayaba fresca y seca.
ANÁLISIS MÉTODO
Humedad AOAC. 2014
Ceniza AOAC. 2014
Grasa AOAC. 2014
Proteínas MICROKJELDHAL
Carbohidratos AOAC. 2014
Calorías AOAC. 2014
Vitamina C TITULACIÓN
Fibra DIGESTION
47 TABLA N° 9: Determinación de la actividad antioxidante en la pulpa de
guayaba seca.
Fuente: Elaborado por el autor, 2017.
TABLA N° 10: Número de repeticiones por cada procedimiento.
N° MÉTODOS REPETICIONES
1 Humedad 3
2 Ceniza 3
3 Grasa 3
4 Proteínas 3
5 Carbohidratos 3
6 Calorías 3
7 Vitamina C 3
8 Fibra Bruta 3
Fuente: Elaborado por el autor, 2017.
ANÁLISIS MÉTODO
Fenoles Totales Valls (2000)
Antocianinas pH-Diferencial Sotero y García
(2009)
Flavonoides Sotero y García (2009)
Catequinas y Proantocianidoles Valls (2000)
A x B: C
8 x 3:24 Rep.
Dónde:
A= Número de determinaciones a realizar: 8
B= Número de repeticiones: 3
48
3.5. DISEÑO MUESTRAL
La investigación estuvo definida en las siguientes etapas.
a) Recolección de muestra e identificación de la misma.
b) Obtención del extracto.
c) Evaluación de la actividad antioxidante.
d) Análisis de los resultados.
3.6. POBLACIÓN Y MUESTRA
3.6.1. POBLACIÓN
Frutas de Psidium guajava L. (Guayaba), obtenidas de la zona de Venecia
(Distrito de Belén), de los puestos que expenden estos productos.
3.6.2. MUESTRA
Las muestras que se utilizaron en el presente trabajo de investigación se tomaron de
la zona de Venecia (Distrito de Belén), de los puestos que expenden estos frutos:
Psidium guajava L. (Guayaba).
3.7. DESCRIPCION DEL FLUJO DEL PROCESAMIENTO DE LA PULPA DE
Psidium guajava L. (Guayaba).
La Figura N° 11 nos muestra un Diagrama de Flujo de la obtención de la
pulpa de guayaba para su posterior análisis y fue efectuada de la siguiente
manera:
Materia Prima. La materia prima es el Psidium guajava L. (Guayaba), la cual es un fruto ovoide de color amarillo comestible.
Selección/Clasificación. Se elimina de la fruta todas las impurezas y se separa las que están golpeadas o magulladas y las que pueden presentar
49 Lavado. Se realiza con la finalidad de eliminar la alta carga bacteriana, con lejía al 0.05% con respecto a una tina de acero inoxidable de 25 litros de
capacidad.
Secado. El secado se realizó a temperatura ambiente (30°C), bajo sombra durante 7 días.
Pesado. Se realiza en una balanza de pie, la cual se realizó para calcular el
rendimiento con respecto al producto como fruto a la pulpa solamente.
50 FIGURA N°11: Flujo para la obtención de pulpa de Guayaba.
Fuente: Elaborado por el autor, 2017.
Humedad.
Cenizas totales.
Grasa.
Proteínas.
Carbohidratos.
Calorías.
Vitamina C.
Fibra total. Análisis Físico – químico
y proximal
Fenoles Totales.
Antocianinas.
Flavonoides.
Taninos.
Análisis de antioxidantes Secado
Pesado Materia prima
Selección/Clasificación
Lavado
51
3.8. ANÁLISIS FÍSICO-QUÍMICO Y PROXIMAL.
A la muestra fresca y seca se le determinó los análisis bromatológicos con
los diferentes métodos:
3.8.1. DETERMINACIÓN DE HUMEDAD. METODO AOAC. 2014.
La humedad de la pulpa de Psidium guajava L. (Guayaba), según la
metodología de la AOAC (2014). Utilizando el método de la estufa a 105°C
hasta obtener peso constante. Es la cantidad de agua libre que se encuentra
en un alimento, y se expresa en porcentaje.
PROCEDIMIENTO:
Se pre calentó la estufa a 105°C, se secó la placa en la estufa durante una 1
hora, enfriándolo en el desecador; se procedió a pesar 4 g de muestra y
luego se transfirió a la placa Petri, llevándolo a la estufa a 105 °C durante 2
horas, todavía en la estufa se tapó la cápsula, para luego retirarlo de la
estufa y ponerlo en un desecador a temperatura ambiente, determinando la
masa de la cápsula, conteniendo la muestra seca. Finalmente hacemos el
cálculo de la humedad.
Expresión de los resultados:
52 3.8.2. DETERMINACION DE CENIZA. METODO AOAC. 2014.
La determinación de las cenizas de la pulpa de Psidium guajava L.
(Guayaba) se desarrolló según la metodología de AOAC (2014). La ceniza
es el residuo inorgánico de una muestra incinerada a 550 °C, su
cuantificación es el inicio para la determinación de los macro y micro
minerales en los alimentos.
PROCEDIMIENTO
Se colocó el crisol limpio a una estufa a 105°C durante 1 hora, después
trasladamos el crisol al desecador para que se enfríe y proceder a pesar,
manipulando con pinzas de metal para evitar ensuciarlo con la grasa de los
dedos.
Pesamos 5 gramos de muestra en el crisol de porcelana previamente
pesada; quemamos la muestra hasta la desaparición de humos, luego
colocamos el crisol con la muestra en el horno mufla precalentada a 550°C.
Expresión de resultados:
% 𝑪𝒆𝒏𝒊𝒛𝒂 =𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒄𝒓𝒊𝒔𝒐𝒍 𝒄𝒐𝒏 𝒓𝒆𝒔𝒊𝒅𝒖𝒐 (𝒈) − 𝒑𝒆𝒔𝒐 𝒄𝒓𝒊𝒔𝒐𝒍 𝒗𝒂𝒄𝒊𝒐 (𝒈)
𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒅𝒆 𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 (𝒈) 𝒙 𝟏𝟎𝟎
53 3.8.3. DETERMINACIÓN DE GRASA. METODO AOAC. 2014.
La determinación de la grasa de la pulpa integral de Psidium guajava L.
(Guayaba). Se desarrolló según la metodología de la AOAC (2014). Los
lípidos son un grupo heterogéneo de sustancias naturales insolubles en
agua, pero solubles en una diversidad de solventes orgánicos. Los
componentes más abundantes son los glicéridos (normalmente más del
95%) siendo menores las cantidades de ceras, fosfolípidos, esteroles y
vestigios de otros lípidos.
PROCEDIMIENTO
Se pesó el balón limpio, seco y frio, luego pesamos 4 g de la muestra
previamente deshidratada, se procedió a colocar la muestra pesada en un
papel filtro de porosidad media, envolviéndolo en forma de cartucho.
Colocamos el cartucho en el cuerpo del equipo de Soxhlet y luego
agregamos 120 mL de éter de petróleo.
Se extrajo durante 4 horas en el extractor de Soxhlet funcionando a una
velocidad de condensación de 5 gotas por segundo.
Se secó el balón con la grasa extraída en una estufa de aire a 105 °C
durante 30 minutos.
Se enfrió y se procedió a pesar.
Expresión de los resultados
% 𝑮𝒓𝒂𝒔𝒂 =𝑷𝟐 − 𝑷𝟏 𝒎 𝒙 𝟏𝟎𝟎
Dónde:
P2 = peso del balón con grasa, (g).
P1= peso del balón vacío, (g)
54 3.8.4. DETERMINACIÓN DE PROTEINAS MÉTODO DE MICROKJELDHAL
La determinación de proteínas para la guayaba se desarrolló según la
metodología de microkjeldhal. Las proteínas son polímeros cuyas unidades
básicas son aminoácidos. En los alimentos por lo general se presentan
veinte aminoácidos.
REACTIVOS
- Ácido Sulfúrico concentrado (95% - 97%).
- Sulfato de cobre (II) pentahidratado o sulfato de cobre Anhidro
- Sulfato de Potasio.
- Solución de Hidróxido de Sodio: disolver 450 g de NaOH en agua, enfriar,
diluir hasta completar 1L.
- Solución valorada de Ácido Sulfúrico 0.1N.
Primera etapa: Digestión
1. Pesar 0.25 g de muestra seca y adicionar catalizador (2.50g de sulfato de
potasio + 0.125g de sulfato de cobre) y colocar en el balón de Kjeldhal.
2. Adicionar 8 ml de Ácido Sulfúrico (H2SO4) concentrado.
3. Calentar el balón suavemente hasta que cese la formación de espuma.
4. Digerir por ebullición vigorosa hasta que el contenido del balón muestre
transparencia y de un color (azul - verdoso con Sulfato de Cobre
pentahidratado e incoloro con Sulfato de Cobre anhidro) homogenizar
suavemente y continuar el calentamiento por 45 minutos más, el tiempo
total de digestión no debe ser menor de 2 horas.
5. La digestión termina cuando el contenido del balón este totalmente
cristalino.
6. Preparar un blanco, utilizando solo los reactivos establecidos en digestar
55
Segunda etapa: Neutralización y destilación
1. Dejar enfriar la muestra digerida. Luego adicionar 75 ml de agua destilada
y colocar en el equipo de destilación. Agregar 200 ml de hidróxido de sodio
(NaOH) al 8%.
2. En un matraz adicionar Ácido Bórico 8 ml al 4% + 3 gotas de indicador
Rojo de metilo + Azul de metileno
3. Destilar 50 ml de solución hasta verde esmeralda.
4. Introducir la salida de vapor del destilador en la solución de ácido sulfúrico
contenido en el Erlenmeyer para atrapar el destilado producido.
Tercera etapa: Titulación
Titular con ácido sulfúrico 0.025N – hasta rosado púrpura. Anotar el gasto.
Expresión de los resultados:
- Cálculo del contenido de nitrógeno
El contenido de nitrógeno de la muestra como porcentaje en masa
(%Ntotal), es igual a:
Dónde:
P. meq (N) = Peso miniequivalente del nitrógeno
N= Normalidad
m = Masa en gramos de la muestra.
- Cálculo del contenido de proteína
%N
total=
Gasto de la Titulación × P.meq (N)+0.025N× 10056
El contenido de proteína se muestra como porcentaje en masa (% total):
Donde:
% Ptotal = Porcentaje de proteína
% N= Porcentaje de Nitrógeno
6.25= Factor para proteínas en general
3.8.5. DETERMINACION DE CARBOHIDRATOS. METODO AOAC. 2014.
Valores calculados por diferencia que incluye el valor de fibra (MINSA,
2009). Se obtiene restando de 100, el peso en gramos de los macro
componentes, según la siguiente fórmula:
Carbohidratos totales (g) = 100 – (proteína + grasa + ceniza+ Fibra)
3.8.6. DETERMINACION DE CALORIAS. METODO AOAC. 2014.
Se presenta en dos columnas, expresadas en Kilocalorías (Kcal) y en
Kilojoules (KJ), correspondiendo la equivalencia de 4184 KJ por 1 Kcal.
Según el método AOAC (2014), los valores energéticos han sido
calculados empleando los factores de conversión, los cuales son: (1g de
proteína = 4 Kcal., 1g de grasa = 9 Kcal., 1g de carbohidratos = 4 Kcal.).
