“UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ”
FACULTAD DE INGENIERÍA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
DETERMINACIÓN DE LA ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE DE LA GUINDA (Prunus capuli)
TESIS
PRESENTADO POR LA BACHILLER:
VILLARROEL DIAZ, Galia Janina
PARA OPTAR EL TÍTULO DE
INGENIERO EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
HUANCAYO – PERÚ 2008
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
FACULTAD DE INGENIERÍA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
JURADO EXAMINADOR
………
ING. DILFREDO MALLMA CAPCHA PRESIDENTE
………
ING. M. Sc. AMADEO ROSALES PAPA JURADO
………
ING. M. Sc. MARY PORRAS OSORIO JURADO
………
ING. CÉSAR LIMAS AMORÍO JURADO
………
ING. ROLANDO QUINTANA DIAZ SECRETARIO
ASESOR
ING. LUIS ARTICA MALLQUI
A la Santísima Trinidad, Padre, Hijo y Espíritu Santo por ser Luz en mi camino.
A mis padres José y Eva, símbolos de lucha y fortaleza, quienes hicieron posible la realización de mi sueño
A mis hermanos: Tatiana, Ninoska y Vladimir, que con sus ejemplos me inculcaron el deseo de superación
AGRADECIMIENTO
Mi sincero agradecimiento:
- Al Ing. Luis Artica Mallqui, asesor del presente trabajo de investigación, por sus orientaciones para el desarrollo de la presente Tesis.
- Al Ing. Andrés Azabache, Docente de la Facultad de Agronomía de la Universidad Nacional del Centro del Perú.
- A mi querida tía Sor Olinda Diaz Quintana, por sus invalorables consejos y apoyo incondicional.
- A mis amigos, por sus sugerencias preocupaciones desinteresadas.
- A todas y cada una de las personas que de una u otra forma contribuyeron al éxito del presente trabajo.
ÍNDICE
AGRADECIMIENTO... v
ÍNDICE... vi
ÍNDICE DE TABLAS... viii
ÍNDICE DE FIGURAS... ix
RESUMEN... x
INTRODUCCIÓN ... xi
II. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA... 1
2.1. La Guinda ... 1
2.1.1. Generalidades... 1
2.1.2. Clasificación taxonómica ... 1
2.1.3. Denominaciones ... 1
2.1.4. Características Botánicas... 2
2.1.5. Producción.-... 2
2.1.6. Usos ... 3
2.1.7. Composición Química... 3
2.2. Alimentos funcionales... 4
2.3. Antioxidantes ... 6
2.3.1. Tipos de antioxidantes ... 6
2.3.2. Capacidad Antioxidante ... 9
2.3.3. Radicales libres ... 9
2.3.4. Capacidad antioxidante en frutas y vegetales...10
2.3.5. Métodos para evaluar la actividad antioxidante del alimento...12
2.3.6. Compuestos Fenólícos ...15
2.3.7. Estructura química y clasificación...15
2.3.8. Compuestos Fenólicos y Capacidad Antioxidante ...18
III. MATERIALES Y MÉTODOS ... 20
3.1. Lugar de ejecución...20
3.2. Materiales ...20
3.2.1. Materia prima ...20
3.2.2. Materiales de vidrio ...20
3.2.3. Otros materiales ...20
3.2.4. Reactivos. ...21
3.2.5. Equipos ...21
3.3. Métodos de análisis ...22
3.3.1. Análisis fisicoquímicos ...22
3.3.2. Determinación de azúcares reductores:...22
3.3.3. Determinación de carotenos totales...22
3.3.4. Determinación espectrofotométrica de vitamina C. ...22
3.3.5. Determinación de Polifenoles totales...22
3.3.6. Determinación de Actividad Antioxidante. ...22
3.4. Metodología experimental. ...23
3.4.1. Obtención y acondicionamiento de la materia prima...23
3.4.2. Diseño experimental sobre el estudio de evaluación del extracto:...25
IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN... 27
4.1. Estudios de la materia prima ...27
4.1.1. Balance de materia y rendimiento ...27
4.1.2. Medidas biométricas y físicas...28
4.1.3. Análisis físico químico...28
4.1.4. Análisis químico proximal...29
4.2. Evaluación del extracto de guinda ...29
4.2.1. Cuantificación de Azucares Reductores, Vitamina A y C...29
4.2.2. Cuantificación de Capacidad Antioxidante y Polifenoles. ...30
4.2.2.1. Actividad Antioxidante ...30
4.2.2.2. Compuestos Fenólicos ...32
V. CONCLUSIONES... 33
VI. RECOMENDACIONES... 34
VII. BIBLIOGRAFÍA... 35
ANEXOS... 40
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Producción de Guinda en el Perú (T.M.) ... 3
Tabla 2. Composición Química de la Guinda en 100 g de materia comestible. ... 3
Tabla 3. Composición Química de la Fruta nativa ... 3
Tabla 4. Sustancias Naturales que podrían prevenir enfermedades. ... 5
Tabla 5. Capacidad Antioxidante en algunas frutas... 11
Tabla 6. Capacidad Antioxidante en vegetales ... 11
Tabla 7. Actividad Antioxidante y Compuestos Fenólicos en extractos de frutas tropicales. ... 19
Tabla 8. Balance de materia y rendimiento ... 27
Tabla 9. Medidas físico sensoriales de la Guinda ... 28
Tabla 10. Análisis físico químico de la Guinda ... 28
Tabla 11. Composición química de la Guinda. ... 29
Tabla 12. Características del ext racto de Guinda... 29
Tabla 13. Características del extracto de Guinda... 30
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1.- Estructura química del Ácido Ascórbico (vitamina C) ... 8
Figura 2.- Estructura química del Retinol (vitamina A) ... 8
Figura 3.- Estructura química de la Vitamina E... 9
Figura 4.- Reacción de reducción del DPPH con la sustancia antioxidante ... 13
Figura 5.- Estructura química del Fenol... 16
Figura 6.- Estructura química del ácido Ferúlico... 17
Figura 7.- Estructura principal de flavonoides ... 17
Figura 8.- Estructura química del Ácido Gálico ... 18
Figura 9.- Flujograma para la obtención del extracto de Guinda... 23
Figura 10.- Diseño experimental... 25
RESUMEN
En este trabajo de investigación se ha estudiado la capacidad antioxidante y polifenoles totales de los extractos acuosos, etanólicos y de hexano de la guinda (Prunus capuli). Para la capacidad antioxidante se utilizó el 2,2 difenil-1-1 picrilhidricil (DPPH) método propuesto por Brand-Williams y Col. (1995). Se aplicó el método de Price y Butler (1977) para los polifenoles totales. La medición se realizó en un espectrofotómetro (Marca Shimadzu) a 515 nm y 765 nm respectivamente. Se utilizó el programa SAS para la evaluación de los datos y si presenta diferencias significativas entre ellos se aplicará la prueba de comparación múltiple de Duncan. Siendo el mejor tratamiento del poder antioxidante, etanol 1/1 en 90 min reportando un valor de 12,25 AOA µg-eq-trolox/g muestra seguido del etanol 1/1 60 min 11,5 AOA µg-eq-trolox/g muestra. El etanol fue el mejor solvente para la extracción de los polifenoles totales, por lo que podemos afirmar que la guinda (Prunus capuli) es una buena fuente de antioxidantes naturales.
Palabras claves: capacidad antioxidante, polifenoles totales, antioxidante.
I.
INTRODUCCIÓN
En la costa, sierra y selva existen diversidades de frutas y vegetales que contienen en su composición una gran variedad de fitonutrientes muchos de los cuales tienen propiedades antioxidantes [49], tales como la vitamina C (ácido ascórbico), vitamina E (tocoferol) y la vitamina A en forma de pro-vitamina (carotenos) [51]. Asimismo coexisten otros compuestos como los polifenoles que son fuertes antioxidantes que contribuyen significativamente a la capacidad antioxidante total del alimento [49].
Éstas sustancias son capaces de atrapar radicales libres mejorando nuestra defensa antioxidante [41].
En la búsqueda de nuevas fuentes principalmente de antioxidantes y polifenoles es que evaluamos a la guinda (Prunus capuli) de la cual se tiene poco conocimiento de sus propiedades físicas, químicas y biológicas.
Diferentes métodos se han desarrollado para determinar la capacidad antioxidante de un fluido. Son todos métodos de inhibición, donde se usa una especie generadora de radicales libres y una sustancia que detecta estas especies. La actividad antioxidante de la muestra añadida inhibe la generación de estos radicales [51]. Los resultados dependen del procedimiento empleado. En este estudio se evaluó la capacidad antioxidante (Método DPPH) y polifenoles totales de los extractos acuosos, etanólicos y extractos de hexano de la guinda.
En el presente trabajo de investigación se plantea los siguientes objetivos:
• Determinar las características físico-químicas y la composición química de la guinda (Prunus capuli)
• Determinar la capacidad antioxidante y polifenoles totales en el extracto de guinda.
II. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
2.1. La Guinda
2.1.1. Generalidades
Este fruto es originario de América, es muy parecido a la cereza y de la misma familia: Las Rosáceas [1]. Se encuentra a partir de 1 550 m.s.n.m. hasta los 3 700 m.s.n.m. y llega en forma arbustiva (sin flores) hasta los 3 900 m.s.n.m. [2]. La guinda es un árbol que crece en forma silvestre y requiere abundante agua para su buen desarrollo y producción encontrándose en abundancia en el valle del Mantaro [1].
2.1.2. Clasificación taxonómica
• División : Fanerógama
• Sub división : Angiosperma
• Clase : Dicotiledóneas
• Sub clase : Arquiclamídeas
• Orden : Rosales
• Familia : Rosáceas
• Género : Prunus
• Especie : Prunus capuli 2.1.3. Denominaciones
• En el Perú se le conoce como: guinda, capulí, murmunto, capulí de la sierra [1 y 2].
• En México: Capulí, capollín [3 y 4].
• En Estados Unidos: Capulin cherry, American cherry [3 y 4].
• En otros lugares: cerezo, cereza criolla, cereza de lo s Andes, capulin, cerisier capulin [3].
2.1.4. Características Botánicas
• Raíz.- Larga, fuerte, poco ramificada y profunda [2].
• Tallo.- Es de fuste erguido y generalmente corto, la copa extendida, irregular, con ramas largas a partir de los 3 a 4 metros.
El tronco es de 40 a 50 centímetros de diámetro; la corteza es de color castaño rojizo. El tamaño promedio del tallo es de 8 metros aunque existen plantas hasta de 12 metros de alto [2].
• Hojas.- Las hojas alargadas, lanceoladas y de bordes finamente aserrados de ápice agudo, nervaduras marcadas, pecíolo corto, ligeramente alado de color verde oscuro en el haz y amarillento en el envés de 6 a 12 centímetros de largo y 2,5 a 4,5 centímetros de ancho [2].
• Flor.- Las flores son pequeñas de color blanco de 2 a 2,5 centímetros de diámetro agrupadas en racimos emergentes al año, péndulo corto, 5 pétalos, 5 sépalos, alternos y estambres numerosos [2].
• Fruto.- Los frutos son esféricos de 1,5 a 2,5 centímetros de diámetro mesocarpio carnoso, la pulpa es verdosa, jugosa y agridulce encierran una sola semilla redonda [1 y 2]. Sus frutos varían de color rojo oscuro a negro por lo general madura entre diciembre a marzo [1].
• Semilla.- La guinda, tiene una sola semilla por fr uto, es de forma redonda y de aproximadamente la mitad del fruto [2].
2.1.5. Producción.-
La disponibilidad de la materia prima se encuentra en las regiones de Junín, Huancavelica y Ayacucho.
Tabla 1. Producción de Guinda en el Perú (T.M.) Años
Departamento
2001 2002 2003 2004 2005 Huancavelica 20 16 03 04 05
Ayacucho 361 338 361 374 403 Junín 366 377 427 408 418 Total 747 731 813 801 836
Fuente: Ministerio de Agricultura – Oficina de información Agraria (2006).
2.1.6. Usos
El fruto seco se usa en la elaboración del licor llamado “Guinda”, en la preparación de vinos, con la pulpa se preparan conservas, mermeladas, jaleas, jarabes y mazamorras [1 y 2].
De sus flores y frutas se extraen esencias de ácido málico, ácido tartárico y ácido tánico [1].
2.1.7. Composición Química
Tabla 2. Composición Química de la Guinda en 100 g de materia comestible.
Componentes Cantidad % Humedad
Cenizas Proteína Grasa
Fibra Carbohidratos
72,8 1,929 2,065 2,821 7,531 12,834 Fuente: Romero (1976)
Tabla 3. Composición Química de la Fruta nativa Nombre
vulgar
Nombre científico Proteína Cal mg Vit. C Capulí Prunus capuli 1,30 22,00 20,80
Expresado en mg por 100 g de muestra, la proteína expresada en % Fuente: Franco Pebe (1997)
2.2. Alimentos funcionales
El concepto de alimentos funcionales nació en Japón en los años 80. Se introdujo un nuevo concepto de alimentos que se desarrollaron específicamente para mejorar la salud y reducir el riesgo de contraer enfermedades [7].
Los alimentos funcionales son aquellos que pueden proporcionar un beneficio para la salud, además de nutrición básica. Algunos ejemplos de estos alimentos incluyen tanto a las frutas, verduras, así como a los alimentos fortificados y mejorados. Los componentes biológicamente activos que están presentes en los alimentos funcionales proporcionan beneficios a la salud o efectos fisiológicos deseables [8].
Los alimentos funcionales podrían definirse como “cualquier alimento en forma natural o procesada, que además de sus componentes nutritivos contienen componentes adicionales que favorecen a la salud, capacidad física y el estado mental de una persona” [9].
El término “fitoquímicos” constituye la evolución más reciente del término
“alimentos funcionales” y enfatiza las fuentes vegetales de la mayoría de los compuestos preventivos de enfermedades [9].
Los japoneses han clasificado en tres categorías a los alimentos funcionales [9]:
1. Alimentos en base a ingredientes naturales.
2. Alimentos que deben consumirse como parte de la dieta diaria.
3. Alimentos, que al consumirse cumplen un papel específico en las funciones del cuerpo humano, incluyendo:
§ Mejoramiento de los mecanismos de defensa biológica.
§ Prevención o recuperación de alguna enfermedad específica.
§ Control de las condiciones físicas y mentales.
§ Retardo en el proceso de envejecimiento.
En la tabla 4 se observa las principales sustancias que podrían prevenir enfermedades.
Tabla 4. Sustancias Naturales que podrían prevenir enfermedades.
COMPONENTE POSIBLES PROPIEDADES BENÉFICAS
FUENTES ALIMENTARIAS Bifidobacterias Favorecer la función gastro -intestinal y
la producción de vitamina B12 y vitamina K.
Yogurt y otros productos lácteos.
Súlfidos alílicos Inhibición de síntesis de colesterol Extracto añejado de ajos.
Ácido a- linolénico
Sistema inmunológico Soya, nueces y almendras.
Carotenoides Antioxidantes contra el cáncer. Pueden ayudar a reducir la acumulación de plaquetas arteriales.
Zanahorias, camotes, frutas cítricas, melones, espinaca, acelga, duraznos, perejil.
Flavonoides Bloquean los receptores de ciertas hormonas involucradas en la ocurrencia de cáncer.
Zanahorias, cítricos, brócoli, col, pepinos, zapallos, tomates, pimientos,
berenjenas, productos de soya, cerezas, perejil.
Isotiacionatos Potentes inductores de enzimas protectoras
Mostaza, rábanos Limonoides Potentes inductores de enzimas
protectoras
Frutas cítricas.
Licopeno Potente antioxidante, ayuda al organismo a resistir el cáncer (especialmente de la próstata y cervicales)
Tomates, toronja, pimientos rojos, sandía.
Monoterpenos. Antioxidantes de acción
anticancerígeno. Inhiben la producción de colesterol y ayudan en la protección de la actividad de ciertas enzimas.
Perejil, zanahorias, brócoli, col, tomates, berenjenas, pimientas, frutas cítricas, granos integrales, cerezas, pepinos.
b-glucanos Podrían reducir el riesgo a las enfermedades cardiovasculares.
Avena Oligosacáridos Pueden mejorar la calidad de la
microflora intestinal (prebióticos)
Usados como substitutos de azúcar en confitería.
Isoflavones Su consumo regular podría reducir el colesterol en individuos con altos niveles de colesterol.
Soya y algunos productos derivados de soya.
Fibra insoluble. Puede reducir el riesgo al cáncer de pecho y al cáncer del colon.
Cascarilla de trigo, arroz no pilado, bananas, lentejas, nueces.
Ácidos fenólicos Podrían ayudar al organismo a resistir procesos carcinogénicos por inhibición de la formación de nitrosaminas y por efecto en la actividad de ciertas enzimas.
Perejil, zanahoria, brócoli, col, tomates, berenjena, pimientos, frutas cítricas, granos
integrales, cerezas.
Triterpenoides Previenen las caries y actúan como agentes antiulcerativos. Se unen al estrógeno e inhiben los procesos inflamatorios por supresión de la actividad de ciertas enzimas.
Frutas cítricas, extracto de raíz de licorice, productos de soya.
Fuente: Vasconcellos (2001)
2.3. Antioxidantes
Los antioxidantes son sustancias que inhiben o retrazan la oxidación de otras moléculas mediante la inhibición de la propagación de la reacción de oxidación [10]. La oxidación es causada por un conjunto de reacciones complejas, siendo particularmente importantes las reacciones de los radicales libres [11]. La principal característica de un antioxidante es la habilidad de atrapar un radical libre como por ejemplo el peróxido [12]. El antioxidante al chocar con el radical libre cede un electrón, se oxida y se transforma en un radical libre débil no tóxico [13], evitando así enfermedades degenerativas, reducen enfermedades crónicas, incluyendo enfermedades cardiovasculares y algunos tipos de cáncer [12].
Los antioxidantes pueden clasificarse en naturales o sintéticos [10, 11 y 12], las principales fuentes de antioxidantes naturales se encuentran en granos, frutas y vegetale s [12].
2.3.1. Tipos de antioxidantes
Según Dávila (2003), existen antioxidantes que protegen nuestro cuerpo de la formación de radicales libres, entre ellas tenemos:
o Citroflavonoides: Eficaz su uso en conjunción con la vitamina C aumentando su capacidad antioxidante, la hesperidina y la rutina son dos de ellos se encuentran presentes en uvas, melón, ciruelas, manzana, etc.
o Coenzima Q10: Es un antioxidante altamente eficiente, se encuentra normalmente en concentraciones milimolares en el núcleo y participa directamente como atrapador de radicales libres, disminuye con la edad y en la esclerosis múltiple, presentes en caballa, salmón y sardinas.
o Ácido gama linoleico: Es un ácido graso esencial regula la función de los linfocitos T, responsables de las defensas de nuestro organismo. Presentes en aceites vegetales de primera presión en frío.
o El glutation: Este poderoso antioxidante protege contra los efectos dañinos de metales pesados, tabaco y alcohol muy importante en la protección celular contra el daño oxidativo de lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Actúa como atrapador de radicales hidróxilo y del oxígeno simple, tiene la capacidad de reactivar enzimas que son inhibidas por los radicales libres.
o Zinc: Mineral antioxidante que participa en la lucha contra los radicales libres. Constituyen buena fuente de zinc, las carnes, pescados, cereales, legumbres, etc.
o Selenio: Antioxidante vinculado al funcionamiento de la glutation peroxidasa (enzima antioxidante de nuestro organismo). Presente en pescados, marisco, levadura de cerveza, verduras (brócoli, ajo, cebolla, etc.).
o Superóxidos dismutasa (SOD): Esta enzima se encuentra dentro de las células, remueve los radicales superóxidos, necesita la presencia de zinc, presente en zapallo, trigo, plantas verdes, crucíferas, etc.
o La catalasa: Es una enzima de amplia distribución, remueve el peróxido de hidrógeno, consiste de cuatro sub unidades proteícas, cada una con un grupo hemo unido a su sitio activo.
o La glutation-peroxidasa (GP): Remueve los radicales peróxidos y es detoxificante es una enzima que utiliza como cofactor al selenio, se ha encontrado en el citoplasma y las mitocondrias de los tejidos animales.
o Vitamina C: La vitamina C llamado también ácido ascórbico soluble en agua (hidrosoluble) [14], es utilizado frecuentemente como antioxidante en los alimentos siendo un poderoso inhibidor de la oxidación de los lípidos [13 y 14], regenera la vitamina E [13].
El contenido de vitamina C en las frutas y verduras varía dependiendo del grado de madurez, es menor cuando están verdes, aumenta su cantidad cuando está en su punto y luego vuelve a disminuir [15]. Está presente en verduras, hortalizas, cítricos, etc.
Fuente: Robinson, (1991)
Figura 1.- Estructura química del Ácido Ascórbico (vitamina C)
o Vitamina A: También se le conoce con el nombre de Retinol es liposoluble [15], es un alcohol primario derivado de la asociación de cuatro unidades de isopreno; se le considera como la forma activa de la vitamina A [14]. Está presente como tal en los alimentos de origen animal, aunque en los vegetales se encuentra como provitamina A, en forma de carotenos [15]. Los diferentes carotenos se transforman en vitamina A en el cuerpo humano [15].
Desde el punto de vista nutricional, la concentración más importante es la de betacarotenos, el precursor más eficaz de la vitamina A [14]. Es una sustancia antioxidante, ya que elimina radicales libres y protege al ADN de su acción mutágena, contribuyendo por tanto a frenar el envejecimiento celular [15]. La fuente principal de los betacarotenos son las zanahorias, tomate, calabaza, camote, melón, manzana, espinacas, brócoli, hortalizas, etc.
CH3 CH3 CH3 CH3
CH2OH
CH3
Figura 2.- Estructura química del Retinol (vitamina A)
Fuente: Robinson (1991)
o Vitamina E: También se le conoce como Tocoferol [14]. Es una vitamina liposoluble que actúa como antioxidante protegiendo el tejido corporal del daño causado por los radicales libres [13], Previene la oxidación de las grasas y aumenta su acción en presencia del zinc [13].
Fuente: Aristizabal Giraldo (2004)
Figura 3.- Estructura química de la Vitamina E
2.3.2. Capacidad Antioxidante
El concepto básico de actividad antioxidante de varios compuestos naturales y sintéticos comprende una transición redox mediante la cual la molécula antioxidante dona un electrón o átomo de hidrógeno, equivalente a la donación de un electrón y un H+ al radical libre Rº [16].
La capacidad antioxidante de un alimento depende de la naturaleza y concentración de los antioxidantes presentes en él [17].El contenido de los principales antioxidantes en los alimentos varia de un alimento a otro [18 y 19].
La actividad antioxidante ha sido expresada en varias formas. Un modo fácil de expresarlo es con un referente estándar el ácido 6- hidroxi- 2,5,7,8-tetrametilcroman-2-carboxilico, conocido como Trolox [12].
2.3.3. Radicales libres
Los radicales libres son átomos o grupo de átomos que presentan por lo menos un electrón desapareado. Por lo general de oxígeno, altamente reactivos e inestables, que se liberan cuando el alimento es metabolizado en nuestras células para producir energía. Estos radicales recorren nuestro organismo intentando robar un electrón de las moléculas estables creando una reacción en cadena que ocasiona daño a nuestras células [20].
Las características de un radical libre son [21]:
o Electrón no apareado.
o Alta inestabilidad.
Las situaciones que aumentan la producción de radicales libres son:
o Humo de cigarro.
o Procesos me tabólicos.
o Las dietas ricas en grasas.
o Drogas.
o Contaminación ambiental, etc.
2.3.4. Capacidad antioxidante de frutas y vegetales.
En los últimos años, ha existido un creciente interés en el estudio de ciertas frutas y vegetales con alto poder antioxidante para potenciar su consumo debido a su efecto positivo en la prevención de ciertas enfermedades crónicas como algunos tipos de cáncer y enfermedades cardiovasculares [22]. El efecto protector de los alimentos de origen vegetal se atribuye a diversos nutrientes y fitoquímicos con actividad antioxidante [17], la mayor parte de la capacidad antioxidante de frutas y vegetales la proporciona su contenido de vitamina E, vitamina C, los carotenoides [17, 22 y 23].
El contenido de vitamina C, vitamina E y carotenoides por sí solo no da cuenta de la capacidad antioxidante de distintas frutas y verduras.
Esto demuestra que otros antioxidantes, como polifenoles y flavonoides, presentes en frutas, verduras y vino son co-responsables del efecto protector de enfermedades. Las frutas y verduras contienen gran cantidad y variedad de antioxidantes naturales, por lo que tienen no sólo una alta capacidad antioxidante sino que también son una muy buena combinación de estos [24].
También es cierto que la capacidad antioxidante de las diferentes variedades de frutas y verduras esta influenciada por diferentes parámetros tales como variedad de cultivo, zona geográfica, e incluso horas de luz ya que influyen en la síntesis de estos compuestos [22].
Los extractos vegetales frescos muestran un efecto antioxidante diferente y su actividad depende de la naturaleza y concentración de los antioxidantes naturales presentes en el alimento [17].
La actividad antioxidante total es una estimación fiable y global de la capacidad antioxidante de un alimento [25]. En las siguientes tablas se presenta la actividad antioxidante de algunas frutas.
Tabla 5. Capacidad Antioxidante en algunas frutas Frutas Materia seca
(%)
Total capacidad antioxidante ORAC
Jugo ORAC (b.h.) b.h. b.s.
Fresa Ciruela Naranja Kiwi Manzana Tomate Pera Melón
10.0 12.0 14.5 16.5 16.5 5.0 14.0 7.5
15.36 9.49 7.50 6.02 2.18 1.89 1.34 0.97
153.6 79.1 51.7 36.5 13.2 7.8 9.6 12.9
12.44 8.35 6.82 5.54 1.92 1.57 1.23 0.88 b.h. (base húmeda); b.s. (base seca); ORAC (µmol eq-Trolox/g) muestra
Fuente: Cao (1996)
Tabla 6. Capacidad Antioxidante en vegetales Vegetales Materia
seca (µmol eq-Trolox(g)) (base fresca) Ajos
Col Brócoli Remolacha
Maíz Papa Zanahoria
Apio
42.9 8.0 15.1 12.0 18.6 22.7 7.7 5.0
23.2 14.5 12.9 11.7 7.2 4.6 3.4 1.1 Fuent e: Cao (1996)
2.3.5. Métodos para evaluar la actividad antioxidante del alimento
Actualmente se requiere de la evaluación de la capacidad antioxidante para determinar la eficacia de los antioxidantes naturales [27 y 28], por ello son numerosos los estudios realizados para evaluar el efecto antioxidante o el poder de captación de radicales libres de frutas, verduras y hortalizas [20]. Las características esenciales de cualquier prueba de evaluación de la capacidad antioxidante son un sustrato adecuado en el cual pueda ser monitoreada la inhibición de la oxidación, un iniciador de la oxidación (radical libre) y la medición del punto final de la oxidación, lo que puede llevarse a cabo por métodos químicos e instrumentales [29].
o Método ABTS (ácido 2,2-azino -bis(3-etilbenzotiazolin)-6- sulfonico)
Según la metodología desarrollada por Re (1999) y descrita por Kuskoski y Col (2004), señalan que el radical ABTS se obtiene tras la reacción de ABTS (7 mM) con persulfato potásico (2,45 mM, concentración final) incubados a temperatura ambiente (±25 ºC) y en la oscuridad durante 16 h. Una vez formado el radical ABTS se diluye con etanol hasta obtener un valor de absorbancia comprendido entre 0,70 (±0,1) a 754 nm (longitud de onda de máxima absorción). Las muestras filtradas (antocianos) se diluyen con etanol hasta que se produce una inhibición del 20 al 80%, en comparación con la absorbancia del blanco, tras añadir 20 µL de la muestra. A 980 µL de dilución del radical ABTS así generado se le determina la A 754 a 30 ºC, se añade 20 µL de la muestra (dilución de antocianos) y se mide de nuevo la A 754 pasado 1 minuto. La absorbancia se mide de forma continua transcurridos 7 minutos. El antioxidante sintético de referencia, Trolox, se ensaya a una concentración de 0-15 µM (concentración final) en etanol, en las mismas condiciones, lo que se hace también con ácido ascórbico (0-20 mg/100 mL). Los resultados se expresan en TEAC (actividad
antioxidante equivalente a Trolox) y en VCEAC (actividad antioxidante equivalente a vitamina C), en este último caso por tratarse de alimentos.
o Método DPPH (2,2-Difenil-1-Picrilhidrazilo)
Este método, desarrollado por Brand-Willams (1995), se basa en la reducción de la absorbancia medida a 515 nm del radical DPPH, por antioxidantes. Con modificaciones el método descrito por Kim (2002), se basa en la medida de la absorbancia del radical DPPH 100 µM (3,9 mL) disuelto en metanol al 80%, a la longitud de onda de 517 nm. Se añade 0,1 mL de la muestra o patrón, la mezcla se homogeniza cuidadosamente, y se mant iene en la oscuridad durante 30 minutos. Las medidas de absorbancia a 517 nm se realizan antes de añadir la muestra (A0) y pasados los 30 y 60 minutos (Af). La concentración de DPPH en el medio de reacción se calcula a partir de una curva de calibrado obtenida por regresión lineal. Los resultados se expresan en TEAC, o sea, actividad equivalente a Trolox (µM/g de muestra peso fresco). El antioxidante sintético de referencia Trolox, a una concentración de 0,08-1,28 mM en disolución de metanol al 80%, se ensaya en las mismas condiciones, expresándose los resultados en TEAC y VCEAC.
N
N'
O2N NO2
NO2
N
N++H
O2N NO2+R
NO2 + RH
DPPH 517 nm
Fuente: Prakask (2001)
Figura 4.- Reacción de reducción del DPPH con la sustancia antioxidante
NH
+ Rº
o Método DMPD (dicloridrato de N,N-Dimetil-P- Fenilendiamina)
Se determina la actividad antioxidante aplicando el método propuesto por Fogliano (1999). Este se basa en añadir 1 mL de la disolución de DMPD 100 mM a 100 mL de disolución tamponada con ácido acético/ acetato de sodio 0,1 M (pH 5,25). Tras la adición de 0,2 mL de una disolución de cloruro férrico 0,05 M (concentración final de 0,1 mM) se forman radicales cationes coloreados (DMPD). Un mililitro de esta disolución se traslada a una cubeta midiéndose su absorbancia, comprendida entre 0,90 (±0,1), a 506 nm. Se añade 50 µL de una disolución patrón de antioxidante o de muestras diluidas y transcurridos diez minutos (a 25 ºC) se hace otra medida de absorbancia a 506 nm. La disolución tamponada de acetato se utiliza como blanco de referencia. Los resultados se expresan en TEAC, o sea, actividad equivalente a Trolox (en mM o µM) o bien en VCEAC, actividad equivalente a vitamina C (mg/L o mg/100 g).
o Método FRAP (Capacidad de Reducción Ferrica) Metodología descrita por Benzie y Strain (1996) y modificada por Pulido (1996), determina la capacidad de reducción ferrica que tiene una muestra. A PH bajo y en presencia de un reductor (antioxidante), el complejo de Tripiridiltriazina (TPTZ) con Fe III se reduce a la forma ferrosa, desarrollando un intenso color azul con una absorción máxima de 595 nm, que permite ser cuantificado espectrofotométricamente por interpolación en una recta de calibración de un patrón, en este caso Trolox (análogo hidrosoluble de la vitamina E) se mide el incremento de la absorbancia a los 30 minutos comenzar la reacción los
valores de la capacidad antioxidante se reportan como mmol/100 g de muestra fresca.
2.3.6. Compuestos Fenólícos
Los compuestos fenólicos o polifenoles son considerados metabolitos secundarios de las plantas [10], poseen en común un anillo aromático con uno o más sustituyentes hidroxilos y que ocurren frecuentemente como glicósidos, combinados con unidades de azúcar [37]. Siendo relativamente polares y tienden a ser solubles en agua, pudiendo ser detectados por el intenso color verde, púrpura, azul o negro que producen cuando se les agregan una solución acuosa o alcohólica al 1%
de cloruro férrico [37].
Los fenoles protegen a las plantas contra daños oxidativos y también llevan a cabo la misma función en el organismo humano [9]. Estos comp uestos son en su mayoría potentes antioxidantes necesarios para el funcionamiento de las células vegetales; que se encuentran en frutas y verduras [38] y como tales capturan a los radicales libres [9], debido a su propiedad como donadores de electrones [30], previniendo que estos se unan y dañen las moléculas de ácido desoxirribonucleico (DNA), también previenen la peroxidación de lípidos, la cuales siendo radicales libres pueden causar daño estructural a las células normales [9].
2.3.7. Estructura química y clasificación
Químicamente los compuestos fenólicos poseen un anillo aromático, un anillo benceno con uno o más grupos hidróxidos incluyendo derivados funcionales (ésteres, metil ésteres, glicósidos, etc.). Su naturaleza varía desde moléculas simples como los ácidos fenólicos hasta compuestos altamente polimerizados, como los taninos. La forma más común de encontrarlos en la naturaleza es en forma glicósidos, siendo solubles en agua y solventes orgánicos [10].
Los azúcares asociados a los polifenoles pueden ser monosacáridos, disacáridos y oligosacáridos, siendo los compuestos más frecuentes a
los que está unido la glucosa, galactosa, arabinosa, ramnosa, xilosa, ácidos glucurónico y galacturónico [10]. También se pueden encontrar unidos a ácidos carboxílicos, ácidos orgánicos, aminas, lípidos y a otros compuestos fenólicos, Martinez (2000), señala que los compuestos fenólicos se pueden agrupar en diferentes clases dependiendo de su estructura química básica:
a. Fenoles, ácidos fenólicos y ácidos fenil acéticos
Dentro de este grupo se encuentran los fenoles simples como el fenol, cresol, timol y resorcinol distribuidos entre todas las especies vegetales al igual que los ácidos fenólicos como el gálico, vainíllico, p-hidroxibenzoico y los aldehidos. Siendo abundantes en plantas superiores y helechos [10].
Fuente: Lock (1988)
Figura 5.- Estructura química del Fenol
b. Ácidos cinámicos, cumarinas, isocumarinas y cromonoles.
Los ácidos cinámicos (cafeico, ferúlico, p-cumárico y sináptico) se encuentran raramente libres, ya que por regla general están presentes en forma de derivados como por ejemplo, el ácido cafeico, encontrándose esterificado con el ácido quínico como ácido clorogénico, isoclorogénico, neoglorogénico y criptoclorogénico. Las curaminas e isocumarinas se encuentran generalmente en forma de glicósido [10].
Fuente: Reguant (2000)
Figura 6.- Estructura química del ácido Ferúlico
c. Lignanos y neolignanos.
Son metabolitos de bajo peso molecular formados por el acoplamiento oxidativos de unidades de p-hidroxifenilpropano, que se unen mediante puentes de hidrógeno. Son monómeros y dímeros del ácido hidroxicinámico, del alcohol cinámico propenilbenceno y/o alibenceno. El término lignano es el resultado de las uniones entre el ácido y/o el alcohol. La unión de las moléculas de propenilbenceno y/o alilbenceno se denomina neolignano [10].
d. Flavonoides
Es el grupo más importante dentro de esta clasificación, dividiéndose en varias sub clases con más de 5000 compuestos siendo los polifenoles más distribuidos en las plantas. Tienen bajo peso molecular que comparten el esqueleto común de difenilpiranos: dos anillo benceno unidos a través de un anillo pirona o pirán heterocíclico (figura 7).
A C
B 7
6 8
5
1
4 2 3
1' 2'
3' 4'
5' 6'
Fuente: Martínez – Valverde y Col (2000)
Figura 7.- Estructura principal de flavonoides
Esta estructura básica presenta o permite una multitud de sustituciones y variaciones en el anillo pirona dando lugar a
flavonoles, isoflavonoides, catequinas chalconas, dihidrochalconas, antocianidinas, leucoantocianidinas o taninos condensados (taninos no hidrolizables). Las flavonas, los flavonoles y sus glicósidos son los compuestos más abundantes [10].
e. Taninos
Son compuestos polifenólicos más o menos, complejos de origen vegetal de peso molecular relativamente elevado, son hidrosolubles.
Los taninos pueden clasificarse en dos grupos taninos hidrolizables y no hidrolizables o taninos condensados. Los taninos condensados tienen como núcleo central un alcohol polihídrico como la glucosa y grupos hidroxilo que se encuentran esterificadas parcial o completamente bien con el ácido gálico o bien con al ácido hexahidroxidifénico formando los ga lotaninos y elagitaninos [10].
Fuente: Reguant (2000)
Figura 8.- Estructura química del Ácido Gálico
2.3.8. Compuestos Fenólicos y Capacidad Antioxidante
Durante la última década el interés en los polifenoles, se ha incrementado considerablemente debido a su capacidad antioxidante y su posible efecto en la prevención de enfermedades crónicas [22]. Los compuestos fenólicos actúan como antioxidantes naturales de los alimentos este comportamiento parece estar relacionado con su capacidad de quelar metales, inhibir la lipoxigenasa y captar radicales libres [10].
Los polifenoles de las frutas incluyen una amplia gama de compuestos con actividad antioxidante tales como flavonas, antocianinas y derivados del acido gálico [40]. La composición de los polifenoles varía ampliamente entre los diferentes cultivos, frutas y verduras, tipo de suelo del cultivo [40].Las frutas son ricas en compuestos polifenólicos, pero algunas frutas los contienen como antioxidantes en mayor concentración cada uno de estos compuestos tiene actividad in vivo [41].
Para que un compuesto fenólico sea clasificado como antioxidante debe cumplir con dos condiciones la primera es que pueda retrazar o prevenir la autooxidación o la oxidación medida por un radical libre y la segunda que el radical formado tras el secuestro sea estable y no pueda actuar en oxidaciones posteriores [10].
En la siguiente tabla se presenta la actividad antioxidante y compuestos fenólicos de algunas frutas.
Tabla 7. Actividad Antioxidante y Compuestos Fenólicos en extractos de frutas tropicales.
Fruta Nombre sistemático Cl50
Compuestos mg fenólicos mg/1 00 g
Guanábana Anona muricata 2.0 ± 0.9 368 ± 42
Caimito Chrysophyllum caimito 2.2 ± 0.8 380 ± 51
Ciruela Annona cherimola 2.4 ± 0.3 401 ± 20
Chirimoya Morinda citrifolia 5.1 ± 0.4 138 ± 42
Noni Spondia purpurea 5.3 ± 0.3 140 ± 13
Granadilla Passiflora quadrangularis 7.6 ± 0.5 100 ± 11
Mango Manguifera indica 8.4 ± 1.5 102 ± 10
Papaya Carica papaya 11.4 ± 1.0 60 ± 7
Mamey Pouteria sapota 14.4 ± 2.0 83 ± 11
Plátano Musa paradisiaca 16.7 ± 0.9 50 ± 7
Naranja Citrus sinensis 18.3 ± 0.8 64.2 ± 7
Limón Citrus limón 18.8 ± 1.1 66.7 ± 4
Toronja Citrus paradisi 20.4 ± 2.1 64 ± 2
Maracuyá Possiflora edulis 20.8 ± 2.0 60 ± 5
Zapote Quararibea cordata 21.4 ± 1.3 102.9 ± 5
Níspero Manikara zapota 22.3 ± 1.4 66.1 ± 3
Fuente: Murillo (2004)
III. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1. Lugar de ejecución
El presente trabajo de investigación se realizó en el laboratorio de Análisis Instrumental de los alimentos de la Facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias de la Universidad Nacional del Centro del Perú.
3.2. Materiales
3.2.1. Materia prima
La materia prima utilizada para el presente trabajo de investigación es la Guinda (Prunus capuli) procedente del Valle del Mantaro.
3.2.2. Materiales de vidrio
• Vasos de precipitación de 50, 100, 250 mL
• Bureta de 25 mL
• Fiolas 50 mL, 100 mL y 500 mL
• Pipetas graduadas de de 1 mL , 5 mL y 10 mL
• Pipetas volumétricas de 5 mL
• Matraz erlenmeyer de 100 y 250 mL
• Placas petri de 9,5 mm de diámetro.
• Probeta de 250 mL
• Tubos de ensayo.
3.2.3. Otros materiales
• Gradilla para tubos de ensayo
• Cápsula de porcelana
• Crisol de porcelana
• Pinzas metálicas
• Termómetro (-10ºC – 300ºC)
• Espátula metálica.
• Embudo buchner
• Papel filtro whatman N° 2 y 4.
3.2.4. Reactivos.
• Ácido sulfúrico al 1,25%.
• Fenolftaleína al 1%.
• Hexano Absoluto.
• Hidróxido de sodio al 0,1 N y al 1,25%.
• Solución buffer pH de 7,00 y 4,00.
• Etanol Absoluto.
• Alcohol isopropil.
• Ácido oxálico al 0,4%.
• Ácido ascórbico.
• 2,6- Diclorofeno lindofenol (DFIF).
• 3,5-Ácido dinitrosalicilico (DNS).
• Fenol.
• Sulfito de sodio.
• Tartrato de sodio y potasio al 40%.
• 1,1 – difenil – 2 – picrilhidraxil (DPPH) (Química Service S.R.L.).
• Ácido gálico (Química Service S.R.L.).
• Cloruro Férrico.
3.2.5. Equipos
• Balanza analítica.
• Refractómetro 0 – 32 ºBrix marca Hanna.
• Potenciómetro con rango de 0 – 14 de PH marca Hanna.
• Mufla thermolyne, marca Furnace.
• Destilador labortechnic mbh.
• Estufa Wc Heraevs GMBH, Hanav 0 – 400 ºC.
• Equipo Soxhlet.
• Espectrofotómetro marca Shimadzu UVIZOS con rangos de longitud de onda de 200 – 1100.
3.3. Métodos de análisis
3.3.1. Análisis fisicoquímicos
• Determinación de humedad recomendado por A.O.A.C (1995).
• Determinación de proteína recomendado por A.O.A.C (1995).
• Determinación de grasa recomendado por A.O.A.C (1995).
• Determinación de ceniza recomendado por A.O.A.C (1995).
• Determinación de fibra recomendado por A.O.A.C (1995).
• Determinación de carbohidratos por diferencia.
3.3.2. Determinación de azúcares reductores:
• Se realizó mediante el método espectrofotométrico descrito por la A.O.A.C. (1995).
3.3.3. Determinación de carotenos totales
• Se realizó siguiendo el método recomendado por Higby (1962).
3.3.4. Determinación espectrofotométrica de vitamina C.
• Se realizó siguiendo el método espectrofotométrico propuesto por el Departamento de Agricultura de Canadá (1976).
3.3.5. Determinación de Polifenoles totales.
• Se realizó siguiendo el método de Price y Butler (1977), Norma Venezolana Covenin Nº 1151
3.3.6. Determinación de Actividad Antioxidante.
• Se utilizó el método desarrollado por Brand-Williams y Col.(1995).
3.4. Metodología experimental.
3.4.1. Obtención y acondicionamiento de la materia prima.
Figura 9.- Flujograma para la obtención del extracto de Guinda.
Hexano Etanol Agua Destilada
Despepitado Recepción de Materia Prima
En estufa T = 40ºC por un t = 48 h.
El diagrama de flujo para obtener componentes de guinda madura se muestra en la figura 9. Las descripciones se indican a continuación:
• Materia prima: Se empleó frutas de guinda procedentes del Valle del Mantaro, departamento de Junín-Perú.
• Recepción: Se recolectaron frutas de guinda en estado de madurez en forma manual.
• Selección y clasificación: Se seleccionaron y clasificaron frutas de guinda, en su estado de madurez según el color característico, separando las frutas picadas, golpeadas y según el tamaño homogéneo.
• Lavado: En esta operación se eliminaron partículas y pedúnculos de algunas frutas, se sumergió en agua clorada al 0,1%.
• Despepitado : El despepitado se realizó en forma manual.
• Secado: Se realizó en una estufa a 40 ºC por 48 horas.
• Molienda: Se realizó a través de una molienda manual utilizando mortero de porcelana.
• Envasado 1: Las muestras fueron envasadas en botellas de vidrio de color ámbar.
• Extracción: Se utilizó tres solventes de extracción: 1) extracción con hexano absoluto, 2) extracción con etanol absoluto, 3) extracción con Agua destilada, mediante el método Soxhlet.
• Concentración: Se realizó en un equipo de “T” de vidrio acondicionado para crear vacío.
• Envasado 2: Para una mejor conservación del extracto las muestras fueron envasados en botellas ámbar.
• Almacenado: Las muestras fueron almacenados en refrigeración a 2º a 3º C.
3.4.2. Diseño experimental sobre el estudio de evaluación del extracto:
Figura 10.- Diseño experimental
Diseño factorial A = solvente
A1, A2, A3 (3 niveles)
B = dilución
B1, B2, B3 (3 niveles)
C = tiempo
C1, C2, C3 (3 niveles)
Modelo aditivo no lineal
ijkl ijk
k j i k j k i j i k j i
Y
ijre= µ + τ + ρ + ε + τ ρ + τ ε + ρ ε + τ ρ ε + ε + ε
Donde
Y
ijre = cualquier observaciónµ
= media poblacionalτ
i = el efecto de la i-ésima observación del factor Aρ
j = el efecto de la j-ésima observación del factor Bε
k = el efecto de la k-ésima observación del factor Cε
ijkl = error experimentalVariable Respuesta (dependiente) o Azúcares reductores o Vitamina C
Guinda
o Carotenos
o Polifenoles totales
o Actividad antioxidante total.
Variable independiente
A = Solventes (Hexano, etanol y agua destilada) B = Dilución (1/1, 1/3, 1/5)
C = Tiempo (30, 60 y 90 minutos).
Combinaciones de factores y niveles en estudio
A1
B1 B2 B3
Repeticiones
C1 C2 C3 C1 C2 C3 C1 C2 C3
I A1B1C1 A1B1C2 A1B1C3 A1B2C1 A1B2C2 A1B2C3 A1B3C1 A1B3C2 A1B3C3
II A1B1C1 A1B1C2 A1B1C3 A1B2C1 A1B2C2 A1B2C3 A1B3C1 A1B3C2 A1B3C3
III A1B1C1 A1B1C2 A1B1C3 A1B2C1 A1B2C2 A1B2C3 A1B3C1 A1B3C2 A1B3C3
A1 : solvente (idem A2, A3) B1, B2, B3 : diluciones C1, C2, C3 : tiempos
IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1. Estudios de la materia prima
Materia prima: Se empleó frutos de guinda procedentes del Valle del Mantaro, departamento de Junín.
4.1.1. Balance de materia y rendimiento
En la tabla 8 se presenta el balance de materia para la obtención de la harina de guinda.
Tabla 8. Balance de materia y rendimiento
Operación Entra (g) Sale (g) Queda (g) Rendimiento (%)
Recepción 5 000 … 5 000 100
Selección y clasificación
5 000 403,50 4 596,50 91,93 Lavado 4 596,50 82,50 4 514,00 98,21 Despepitado 4 514,00 1 064,80 3 449,20 76,41 Secado 3 449,20 2 549,15 1 100,05 31,89 Molienda 1 100,05 43,60 1 056,45 96,04 Envasado 1 056,45 3,45 1 053,00 99,67 Rendimiento = 21,06 % C.T. = 4,75
Aquí podemos observar que en las operaciones de despepitado y secado son las que presentas mayores pérdidas. Para la obtención de la harina de guinda con un rendimiento de 21,06 % y un coeficiente técnico de 4,75.
4.1.2. Medidas biométricas y físicas
Tabla 9. Medidas físico sensoriales de la Guinda MEDICIONES CANTIDADES Diámetro
Color
1,37 cm Rojizo a negruzco
En la tabla 9 se aprecia el diámetro promedio de la guinda y su color, estas medidas físico sensoriales están dentro de los parámetros mencionados por Romero (1976) y Pérez Cabrera (por publicar). Esto nos indica que la fruta está en su grado de madurez óptimo para los análisis que se requerirán posteriormente.
4.1.3. Análisis físico químico
Tabla 10. Análisis físico químico de la Guinda
COMPONENTES CANTIDADES
Acidez titulable (ácido málico) Índice de madurez
pH a 20 °C
°Brix a 20 °C
0,4158 62,53
5,02 26
En esta tabla podemos apreciar la acidez titulable que está expresada en ácido málico pues de acuerdo a lo mencionado por Romero (1976), es uno de los ácidos predominantes de esta fruta. El pH reportado por Romero (1976) es de 6,5 siendo muy cercano al pH obtenido en la tabla 10. El ºBrix que obtuvo difiere al que reporta Ruiz Rodríguez (2004) que es de 18, 6 estas diferencias pueden ser debido a que la fruta haya alcanzado su estado de madurez óptima.
4.1.4. Análisis químico proximal.
Tabla 11. Composición química de la Guinda.
Cantidad % Componentes
b.h. b.s.
Humedad Proteína
Fibra Grasa Ceniza Carbohidratos
73,62 2,48 5,58 2,31 1,77 14,24
--- 9.40 20,77
8,76 6,70 54,37 b.h. (base humeda); b.s. (base seca)
Como podemos observar en la tabla 11 la humedad, grasa, cenizas en base húmeda difiere con los resultados de la tabla 2. Estas diferencias son atribuidos a diferentes factores tales como la heterogeneidad de la fruta, variación de la composición del suelo, clima, tiempo de cosecha, estado de madurez [46], ya que influyen en la síntesis de estos compuestos [22].
4.2. Evaluación del extracto de guinda
4.2.1. Cuantificación de Azucares Reductores, Vitamina A y C.
Tabla 12. Características del extracto de Guinda (x 100 g) Componente Cantidad unidades
Azúcares reductores 33,33 mg
Vitamina A 4,20 mg
Vitamina C 16,45 mg
Como podemos apreciar en el anexo 1 (Azucares reductores) no existe diferencia significativa entre los cuatro primeros tratamientos de acuerdo a la prueba de comparación múltiple de Duncan. En la tabla 12 se reportó el valor del tratamiento de etanol 1/3 en 90 min., los azucares reductores son un atributo importante que determina el sabor dulce de las frutas. Siendo la manzana de la misma familia que la Guinda (rosaceas) hago una comparación con los datos reportados por Silveira
y Col. (2007) que realizó a la manzana variedad Fuji reportando 53,39 mg glucosa/mL de jugo, habiendo una gran diferencia en el contenido de azucares reductores entre estas frutas.
En el anexo 2 (Carotenos Totales) nos muestra que no existe una diferencia estadística significativa entre los tratamientos de hexano de 1/3 en 90 min, hexano de 1/5 de 90 min y hexano de 1/1 en 90 min de acuerdo a la prueba de comparación múltiple de Duncan por lo tanto el valor reportado en la tabla 12 es del primer tratamiento.
En el anexo 3 (Vitamina C) de acuerdo a la prueba de comparación múltiple de Duncan existe diferencia estadística entre los tratamientos siendo el mejor el de hexano 1/5 en 60 min valor que se muestra en la tabla 12, este valor difiere del reportado en la tabla 3.
Los factores que pueden influir en el contenido de azucares reductores, vitamina A, vitamina C, depende de muchos factores como la variación climática, región de procedencia del fruto, así también variables que influyen directamente a la fotosíntesis como temperatura, radiación solar humedad del suelo [48].
4.2.2. Cuantificación de Capacidad Antioxidante y Polifenoles.
4.2.2.1.Actividad Antioxidante
Tabla 13. Características del extracto de Guinda (x 100 g) Solvente Dilución Tiempo AOA µg-eq-trolox/g
Etanol 1/1 90 12,25
Etanol 1/1 60 11,51
Etanol 1/3 90 11,41
Agua 1/1 90 11,27
Agua 1/5 90 11,40
AOA: Capacidad o Actividad Antioxidante
Pineda Alonso y Col. (1999) nos dice que la capacidad antioxidante de un alimento depende de la naturaleza y concentración de los antioxidantes naturales presentes en él en
las tablas 5, 6 y 7 vemos que la capacidad antioxidante varia de una fruta, vegetal a otra. Esto puede ser debido a que puede tener mayor concentración de vitamina C, Vitamina A o carotenos.
La capacidad antioxidante de las muestras (frutas y verduras) pueden expresarse en diferentes formas. Una forma de expresar la capacidad antioxidante es Cl50 que representa la cantidad de bebida (µL)) que reduce la absorbancia de la solución DPPH en un 50% por lo tanto un menor valor de Cl50
indica mayor capacidad antioxidante [11]. Otra manera de expresar la actividad antioxidantes es en milimoles de equivalentes de Trolox/g de alimento o micromoles equivalentes de Trolox/100 g de alimento. [12,49]. También se expresa la capacidad antioxidante ORAC [18] y por último FRAP (Ferric reducing activity Power) [50]. En las tabla 15,7 se observa que la capacidad antioxidante es expresada en µmol eq-Trolox/g ya que es considerado un referente estándar [12].
El anexo 4 nos muestra el cuadro de la prueba de comparación múltiple de Duncan, indicándonos que hay diferencia significativa entre los tres primeros tratamientos siendo el mejor el tratamiento de etanol 1/1 a 90 minutos, seguido del tratamiento de etanol 1/1 en 60 minutos. La capacidad antioxidante la guinda reportada por Araya (2006) es 1911 ± 0,051 mmoles Fe/100g lo que indica que la guinda tiene una alta capacidad antioxidante.
Debido a que la guinda pertenece a la familia de las rosáceas hago una comparación de la capacidad antioxidante de la guinda con la ciruela con y sin cáscara pues pertenecen a la misma familia. Observaremos en la tabla 5 y tabla 7 que la ciruela reporta una capacidad antioxidante de 9.49b. h, y 79.1 b.s., expresada en ORAC y 5.3 ±0.3 en Cl50. otros valores
reportados por Araya (2006) de la ciruela 0.755±0.060 mmoles Fe/100g sin cáscara y 1.233 ± 0.092 mmoles Fe 100g con cáscara (Ver anexo 6). Esto nos indica que la guinda es una de las frutas que tiene un alto contenido de antioxidantes.
4.2.2.2.Compuestos Fenólicos
Murillo y Col. (2000) señalan que los antioxidantes polifenólicos se encuentran comúnmente en los vegetales pero sus concentraciones son más altas en las frutas como observamos en la tabla 7, las frutas presentan un alto contenido de polifenoles.
Existen diversos factores que inciden en la capacidad antioxidante de los alimentos in vitro. Por ejemplo los polifenoles confieren a los alimentos colores acentuados con diferentes matices que lo hacen atractivo al consumidor claramente se puede evidenciar una mayor capacidad antioxidante de aquellos alimentos que presentaron un color en la gama de rojo al vino tinto (ver anexo 6), la guinda que se utilizó para este trabajo estuvieron entre un color rojizo a negruzco, esto es debido a la presencia de polifenoles en la fruta.
Otra diferencia que se puede observar es el contenido de polifenoles varía en la fruta con o sin cáscara (ver anexo 6) hecho que se explica debido a que los polifenoles se encuentran en mayor cantidad en las cáscaras [50]. Para esta investigación se utilizaron frutas con cáscara para un mejor aprovecha miento de los polifenoles.
En el anexo 5 (Polifenoles) existe diferencia significativa entre los solventes, siendo el mejor extractante de polifenoles en la fruta de Guinda el etanol absoluto seguido del hexano y por último el agua destilada.
V. CONCLUSIONES
1. Las características físico-químicas de la Guinda son: acidez titulable (ácido málico) de 0,4158; Índice de madurez de 62,53; PH a 20 ºC de 5,02;
ºBrix a 20 ºC 26.
2. La Guinda presenta un diámetro ecuatorial de 1,37 cm, pulpa verdosa jugosa y agridulce; su color varia de rojo oscuro a negro.
3. La composición químico proximal de la guinda en base húmeda es:
humedad 73,62%; proteína 2,48%; fibra 5,58%; grasa 2,31%; ceniza 1,77%, carbohidratos 14,24%.
4. La composición químico proximal de la guinda en base seca: humedad 0,0%; proteína 9,40%; fibra 20,77%; grasa 8,76%; ceniza 6,70%, carbohidratos 54,37%.
5. El mejor tratamiento para la Capacidad Antioxidante del extracto de guinda fue el etanol de 1/1 a 90 min. 12,25 AOA µg-eq-trolox/g de muestra,
6. El mejor solvente para la extracción de los Polifenoles Totales fue el etano l
VI. RECOMENDACIONES
Para la ampliación y profundización del presente trabajo de investigación hago las siguientes recomendaciones:
1. Evaluar el proceso de extracción, con la influencia del tamaño de partícula y temperatura.
2. Realizar la identificación de los compuestos fenólicos contenidos en el extracto colorante de guinda y aislar el compuesto fenólico con mayor capacidad antioxidante en la fruta.
3. Comparar la capacidad antioxidante y el contenido de polifenoles totales en los distintos estados de madurez (verde, pintón y maduro).
VII. BIBLIOGRAFÍA
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