I.
PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
1.1.. PLANTE 1.1 PLANTEAM AMIENT IENTO O DEL PROBLE PROBLEMA MA En diversos pisos ecológicos de los andes del Perú se desarrollan grandes cantidade cantidadess de especies especies alimenticia alimenticiass desaprov desaprovechad echadas, as, muchas muchas de ellas toda todaví vía a sin sin la aten atenci ción ón del del homb hombre re e inst institituc ucio ione ness a pesa pesarr de sus potencialidades agroindustriales de gran importancia en la agroexportación no tradicional. La sierra de Huánuco es también productora de sauco Sambucus peruviana H.!. " #.$, una planta mu% rústica, &ue en los últimos a'os ha cobrado impo importa rtanc ncia ia en la agric agricul ultu tura ra de la regi región ón debi debido do a las las posi posibi bililida dade dess industriales &ue posee. Por ello se ha ido incrementando la producción % demanda del sauco, lo &ue motiva a los productores a expandir el campo agrícola de dicha planta. Este Este aume aument nto o prod produc uctiv tivo o resp respon onde de a los los trab traba( a(os os real reali) i)ad ados os dura durant nte e déca écadas
por
inv investi estig gador adores es
preo preoccupa upados
en
valora lorarr
prod produc ucto toss
*desconocidos+, como es el caso del sauco para lo cual se ha conirmado la exis existe tenc ncia ia de anto antoci cian anin inas as cia ciani nidi dina na --- gluc glucós ósid ido$ o$ pres presen ente tess en los los pigmentos
naturales
consecuentemente,
&ue se
este
posee
plantearon ron
Estacio dierentes
et
al.
/01/$2
alte lternativas
% de
agroindustriali)ación. 3ormalmente, el color en alimentos es debido a los pigmentos naturalmente presentes, pero colorantes sintéticos o artiiciales son a menudo a'adidos para conerir el color deseado al producto inal. 4ebido a &ue ha% un incr increm emen ento to en la dema demand nda a de alim alimen ento toss natu natura rale les, s, la prod produc ucci ción ón industrialmente práctica % económica de colorantes naturales alimenticios es una una meta meta dese deseab able le para para la indu indust stri ria a de ingr ingred edie ient ntes es alim alimen entitici cios os.. 5in 5in embar mbargo go,,
la
disp isponib onibililid idad ad
de
ue uentes ntes
de
pigm igmento entoss
natur atural ales es,,
re&uer re&uerimi imient entos os de proces procesos os de extra extracci cción ón % estabi estabilid lidad ad de colora colorante ntess e idoneidad de uso debe ser tomado en cuenta en la producción de tales ingredientes.
1
Los Los colo colora rant ntes es arti artiic icia iale less han han perd perdid ido o popu popula lari rida dad d en la indu indust stri ria a de alimentos por&ue se re&uiere de productos de ma%or calidad nutricional, %a &ue la ma%or parte de los consumidores buscan bebidas saludables, por e(em e(empl plo o enri enri&u &uec ecid idas as con con vita vitamin minas as,, no obst obstan ante te much muchos os colo colora rant ntes es artiiciales tienen problemas técnicos cuando se tratan de me)clar con estas sustancias, por e(emplo solubilidad. 6ctualmente ha% un considerable interés mundial en el desarrollo de colorantes naturales, esto se debe, por un lado, a la necesidad de expansión de la variedad de colorantes % por otros a la implicación de &ue son naturales % por consiguiente seguros. Las antocianinas, una de las principales clases de lavonoides, parecen contribuir contribuir signiica signiicativame tivamente nte a sus propiedad propiedades es poderosas poderosas antioxidat antioxidativas ivas 7in 7inso son, n, 1889 1889 % Lepi Lepido dott et al., 1888$. $. Las Las rest restri ricc ccio ione ness en el uso uso de al., 1888 colo colora rant ntes es sint sintét étic icos os en alim alimen ento toss han han cond conduc ucid ido o al inte interé réss en el uso uso potencial de antocianinas como un colorante alimenticio en bebidas, (arabes, (ugos de rutas, gelatinas, mermeladas, helados, dulces de pasta % %ogurt, así como en pasta dental, productos armacéuticos, cosméticos % otros similares :l%desdale % ;rancis, 18<= % 4urante et al., 188>$. El sauco puede ser una uente importante de antocianinas para la industria de ingredientes alimenticios. :on base en lo anterior se pretende &ue los resultados de esta investigación pudieran aportar inormación tendiente a la utili)ación de estos pigmentos como colorantes alimenticios % así lograr un ma%or valor económico en la industriali)ación del sauco.
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Los Los colo colora rant ntes es arti artiic icia iale less han han perd perdid ido o popu popula lari rida dad d en la indu indust stri ria a de alimentos por&ue se re&uiere de productos de ma%or calidad nutricional, %a &ue la ma%or parte de los consumidores buscan bebidas saludables, por e(em e(empl plo o enri enri&u &uec ecid idas as con con vita vitamin minas as,, no obst obstan ante te much muchos os colo colora rant ntes es artiiciales tienen problemas técnicos cuando se tratan de me)clar con estas sustancias, por e(emplo solubilidad. 6ctualmente ha% un considerable interés mundial en el desarrollo de colorantes naturales, esto se debe, por un lado, a la necesidad de expansión de la variedad de colorantes % por otros a la implicación de &ue son naturales % por consiguiente seguros. Las antocianinas, una de las principales clases de lavonoides, parecen contribuir contribuir signiica signiicativame tivamente nte a sus propiedad propiedades es poderosas poderosas antioxidat antioxidativas ivas 7in 7inso son, n, 1889 1889 % Lepi Lepido dott et al., 1888$. $. Las Las rest restri ricc ccio ione ness en el uso uso de al., 1888 colo colora rant ntes es sint sintét étic icos os en alim alimen ento toss han han cond conduc ucid ido o al inte interé réss en el uso uso potencial de antocianinas como un colorante alimenticio en bebidas, (arabes, (ugos de rutas, gelatinas, mermeladas, helados, dulces de pasta % %ogurt, así como en pasta dental, productos armacéuticos, cosméticos % otros similares :l%desdale % ;rancis, 18<= % 4urante et al., 188>$. El sauco puede ser una uente importante de antocianinas para la industria de ingredientes alimenticios. :on base en lo anterior se pretende &ue los resultados de esta investigación pudieran aportar inormación tendiente a la utili)ación de estos pigmentos como colorantes alimenticios % así lograr un ma%or valor económico en la industriali)ación del sauco.
2
1.2.. FORMUL 1.2 FORMULAC ACIÓN IÓN DEL DEL PROBLE PROBLEMA MA 1. 1.2. 2.1. 1. Prob Proble lema ma gee geera rall ?@ué características presentarán los pigmentos antociánicos de los rutos de sauco Sambucus peruviana H.!. " #.$ en la evaluación de su uso como colorante de %ogurt batidoA
1. 1.2. 2.2. 2. Prob Proble lema ma!! e! e!"e "e#$ #$%& %&#o #o!! -
?@ué cantidad de pigmentos antociánicos poseen los rutos de sauco Sambucus peruviana H.!. " #.$A
-
?@ué características organolépticas presentará el %ogurt batido colo colore read ado o con con pigm pigmen ento toss anto antoci cián ánic icos os de sauc sauco o Sambucus peruviana H.!. " #.$A
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1.'. (USTIFICA (USTIFICACIÓN CIÓN E IMPORT IMPORTA ANCIA DEL DEL PRO)ECT PRO)ECTO O 1.'.1 .'.1.. (*!+& *!+&%& %&#a #a#& #&, , El Perú, en su rica % variada geograía cuenta con diversos pisos ecoló ecológic gicos, os, donde donde desde desde tiempo tiemposs prehis prehispán pánico icoss se desar desarrol rollan lan grande grandess canti cantidad dades es de espec especies ies alimen alimentic ticias ias con potenc potencial iales es de alimentación, nutrición % salud2 tal es el caso del sauco Sambucus peruviana$ debido a &ue presenta una actividad antioxidante gracias
a la pigmentación natural &ue posee posee su pulpa. Estacio et al., /01/ % Bár&ue) et al., /00<$. Los rutos de sauco poseen antocianinas las &ue le aportan un valor antioxidante, los cuales permiten &ue las células no suran oxidación o &ue se mantengan en e&uilibrio para los procesos de óxidoredu reducc cció ión n &ue &ue ocur ocurre ren n en orm orma a natu natura rall dent dentro ro del del orga organi nism smo. o. 4ent 4entro ro de las las prop propie ieda dade dess &ue &ue se asoc asocia ian n prin princi cipa palm lmen ente te,, se encuentran la disminución de enermedades cardiovasculares % su eecto anticancerígeno. 6simismo, &ue las conclusiones % recomendaciones inales podrían servir como datos mu% importantes para dar origen a pro%ectos de invers inversión ión &ue contri contribu% bu%an an con el desarr desarroll ollo o socioe socioeco conóm nómico ico de nuestra región % al mismo tiempo omenten la producción de sauco con más canales de comerciali)ación. Existe la tecnología adecuada en el medio para la reali)ación de la parte parte expe experim rimen enta tall del del trab traba( a(o o de inve invest stig igac ació ión n % los los recu recurs rsos os necesarios al alcance para la e(ecución del mismo.
4
1.-. OB(ETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN 1.-.1. Obe+&/o geeral :aracteri)ar los pigmentos antociánicos &ue poseen los rutos de sauco Sambucus peruviana H.!. " #.$ para evaluar su uso como colorante de %ogurt batido.
1.-.2. Obe+&/o! e!"e#$%&#o! -
Extraer % cuantiicar las antocianinas &ue poseen los rutos de sauco Sambucus peruviana H.!. " #.$.
-
Ctili)ar el extracto concentrado de pigmentos antociánicos de sauco Sambucus peruviana H.!. " #.$ como colorante de %ogurt batido.
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II.
MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL
2.1. GENERALIDADES DELSAUCO 2.1.1. Ta0oom$a 5egún !racD 1888$, el sauco se clasiica desde el punto de vista botánico de la siguiente manera Feino
Plantae.
4ivisión
BagnolioPh%ta.
:lase
Bagnoliopsida.
5ubclase
6steridae
Grden
4ipsacales
;amilia
:aprioliaceae
énero
5ambucus.
Especie
(Sambucus peruviana H.B. & K.)
2.1.2. De!#r&"#&, Fe%nel % León 1880$ describen el sauco como un arbusto o árbol, normalmente de -= m de altura. En buenas condiciones llega a alcan)ar hasta 1/ m de altura % máximo I0 cm de diámetro. El tallo tierno es poco resistente, debido a su médula espon(osa2 pero los ustes le'osos se endurecen tanto &ue constitu%en una de las maderas más uertes % apreciadas para construcciones rurales. 5u tronco es cilíndrico, a veces torcido, con copa irregular, mu% ramiicado % de corte)a parda % rugosa. Las ho(as son compuestas, de <-8 oliolos imparipinnadas, oliolos oblongos % puntiagudos en el ápice, bordes aserrados, de I-1= cm de largo % -< cm de ancho. Las lores están dispuestas en corimbos vistosos, de colores blancos, ligeramente ragantes e irritantes. Los rutos son ba%as eséricas de >-= mm de diámetro. Jnicialmente de color verde % morado intenso al madurar. 4ispuestos como racimos de uva, cada racimo con un peso &ue oscila entre los 190 a I1> gramos. 5e desarrolla mu% bien en )onas pantanosas, aun&ue no es un espacio exclusivo este tipo de suelos. 6
2.1.'. Cara#+er$!+&#a! bo+&#a! 2.1.'.1.
b&+a+ En el Perú el sauco tiene un alto rango altitudinal desde los /,900 hasta los ,800 m.s.n.m., según la )ona del país pero el óptimo está entre ,/00 a ,900 m.s.n.m. Encontrándose en los departamentos de 6ncash, Lima, Huánuco, Kunín, :u)co % 6purímac BJ36, /00$. El sauco tiene un alto rango altitudinal, lo podemos encontrar entre los /00 a 800 m.s.n.m. pero la altura óptima se encuentra entre los /00 a 900 m.s.n.m. La temperatura media más aparente para su cultivo se encuentra entre los 9 % 1<: % no es aectado por las heladas.
2.1.'.2.
C*l+&/o !racD 1888$ airma &ue los re&uerimientos para el cultivo del sauco son los siguientes
Cl&ma 5u temperatura media anual está entre = % 1I 0:. Las heladas no le aectan % es poco exigente en suelos aun&ue se desarrolla más si estos son proundos % presentan cierta cantidad de humedad. En líneas generales es una especie &ue se propaga con muchas limitaciones por diversas ra)ones, técnicas % de aceptación por parte de los agricultores.
S*elo! Es una especie poco exigente en suelos, aun&ue se desarrolla me(or en suelos proundos, rancos % limosos, con pH neutro a ligeramente alcalino.
D&!+a#&am&e+o El distanciamiento recomendado para la plantación del sauco es de I metros entre plantas por > metros entre hileras.
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R&ego Fe&uiere buena dotación de agua, por lo &ue normalmente se le encuentra plantado cerca de una uente de agua, como ace&uias o canales, en los bordes de las chacras % huertos .
Labore! #*l+*rale! Fe&uiere de podas de ormación, limpie)a de arbustos % malas hierbas.
E!+a#&oal&3a3 En el Perú la producción se da en orma escalonada durante todo el a'o. En el departamento de Huánuco el periódo de producción se da en los meses de enero a abril BJ36, /00$.
Pro3*##&, 3el Sa*#o Empie)a a producir a los a I a'os, cada árbol bien cuidado puede producir entre /0 a >0 #g de rutoMa'o, durante varias decenas de a'os. En su etapa adulta alcan)a alturas de < a 10 m. Es una planta de exuberante olla(e verde, rondoso % coposo.
Co!e#4a 5 "o!+ #o!e#4a Los racimos se cosechan cuando las ba%as están oscuras % deben tratarse con cuidado. Es preerible usarlas inmediatamente por&ue se acidiican con acilidad.
Plaga! 5 e%erme3a3e! Es una planta bastante rústica, no se han encontrado reportes sobre plagas % enermedades &ue aecten este cultivo.
2.1.-. Com"o!&#&, 6*$m&#a En el cuadro 01 se muestra la composición &uímica del ruto maduro. Las rutas son ricas en taninos. Las ho(as, lores % raíces antes de la cocción$ contienen el glucósido cianogenético sambunigrina. El tami)a(e ito&uímico de las ho(as demuestra &ue contienen 8
alcaloides, ácidos orgánicos, proteínas, a)úcares, resinas, taninos, ceras, mucílago % aceite esencial. La corte)a % ho(as contienen una resina sambucina$2 los rutos contienen ácido vibúrnico, aceite volátil, tirosina2 las lores contienen 0./N de aceite esencial % el glucósido rutina Jnami, 188=$. Por otra parte, 5mith /000$ mencionó &ue no se conoce con exactitud su composición &uímica, pero ha% inormación &ue indica &ue es similar a la especie extran(era Sambucus nigra. La especie Sambucus nigra contiene 0.0 a 0.1IN de aceite esencial de
consistencia semisólida, debido al elevado porcenta(e de ácidos grasos libres ==N, sobre todo ácido palmítico$ % n-alcanos con cadenas de 1I a 1 átomos de carbono <./N$ Oallace % iusti, /009$2 hasta el momento se ha identiicado = componentes ;lavonoides constituidos casi exclusivamente por lavonoles % sus heterósidos, principalmente rutina &ue va acompa'ada de iso&uercetina, hiperósido, astragalina % &uercetina. :ontiene además, alrededor de un N de ácido clorogénico2 ácido pcumárico, ácidos caeico, erúlico$ % sus estéres con -glucosa2 tra)as de sambunigrina, heterósido cianogenético consistente en el LQ$-mandelonitrilo-b-4-glucósido. Los triterpenos aproximadamente un 1N de a- % b-amirina, 0.9>N de ácidos ursólico % oleanólico, ácido hidroxiursólico2 esteroles &ue se hallan libres, esteriicados % ormando heterósidos. :ontiene también mucílago % taninos 6lonso, /00I$. Estudios reali)ados por Oren 188I$ muestran &ue el sauco presenta la composición ísica % &uímica de la siguiente manera
9
:uadro 01. :omposición &uímica del 5auco por 100 gr de porción comestible$ :omponente 6gua Proteína rasa :arbohidratos ;ibra :eni)a :alcio ;ósoro 7itamina : mg$
:antidad g$ 81.I8 1.>1 0./= 1.
;uente 6rana 189I$, citado por :ahuana 1881$.
Flore! posee 3itrato potásico, mucílago, triterpenos ácido ursólico, oleanólico$, esteroles, aceite esencial, polienoles ácidos como clorogénico, p-cumárico, caeico, erúlico$ % sus ésteres glucosídicos,
lavonoides
&uercetina$,
heterósidos
rutina,
hiperósido, iso&uercitrina, astragalina$.
Fr*+o! presencia de a)úcares reductores, pectina, ácidos orgánicos cítrico, tartárico, málico$ % antocianósidos heterósidos de la cianidina Rcrisantemina, sambucianinaS$.
Cor+e7a presencia de alcaloides sambucina$, colina, triterpenos ácido ursólico, amirina, betulina$ % taninos.
oa!
posee
heterósidos
cianogenéticos
sambunigrina
o
sambunigrósido$2 también existe en lores, corte)a % rutos pero en menor proporción
Sem&lla! posee Taninos.
10
;igura 01. Estructura molecular de la 5ambunigrina
2.2. PIGMENTOS NATURALES Hendr% 188/$ deine los pigmentos naturales como a&uellas sustancias &ue son sinteti)adas, acumuladas o excretadas en los denominados sistemas biológicos. Estos pigmentos están ormados en células
vivas
o
muertas
de
plantas,
animales,
hongos
o
microorganismos2 inclu%endo compuestos orgánicos aislados de células % estructuras modiicadas para alterar la estabilidad, solubilidad o intensidad del color. La palabra color se utili)a para indicar la percepción por el o(o humano de los productos coloreados, tales como ro(o, verde o a)ul. El término colorante es una designación general &ue se reiere a cual&uier compuesto &uímico &ue imparte color. La palabra pigmento se reiere a los constitu%entes normales de las células o te(idos &ue imparten color. Los pigmentos pueden tener propiedades &ue van más allá de las de los
colorantes,
por
e(emplo,
como
receptores
de
energía,
transportadores de oxígeno o protectores contra las radiaciones. Es obvio &ue el color de un alimento se debe a los pigmentos naturales existentes en el mismo excepto en el caso de &ue se le ha%an a'adido colorantes. Por tanto, para conseguir la aceptabilidad % el color deseado, es esencial conocer los pigmentos en cuestión ;rancis, 188$. Cn incremento en la tendencia de la Jndustria 6limentaria es hacia el reempla)o de colorantes sintéticos por pigmentos naturales. Ha% un interés en el mundo entero en el desarrollo de colorantes alimenticios de uentes naturales arcía % :ru)-Femes, 188$. 11
2.'. COMPUESTOS FENÓLICOS Los compuestos enólicos abarcan un amplio rango de compuestos &ue poseen un anillo aromático teniendo un sustitu%ente hidroxilo, inclu%endo sus derivados uncionales. Los cuales están presentes en muchas plantas. Ellos están directamente relacionados con las características de los alimentos tales como sabor, palatibilidad, valor nutricional, eectos armacológicos % toxicológicos, % descomposición microbiana. Entre los compuestos enólicos naturales, de los cuales aproximadamente 9000 son conocidos por estar presentes en las plantas, los lavonoides % sus parientes orman el grupo más grande con más de >000 estructuras conocidas Harborne % Oilliams, 1899$. 5olamente una pe&ue'a amilia de polienoles son considerados a ser importantes en los alimentos. Ellos son los ácidos U-cumárico, caéico, erúlico, sinápico, gálico % sus derivados$, % los lavonoides comunes % sus glucósidos. Las antocianinas % los lavonoles son pigmentos importantes en una variedad de rutas % vegetales. Buchos compuestos enólicos participan en reacciones de oscurecimiento en)imático % no en)imático. En adición al color, los polienoles también contribu%en al sabor de los alimentos % otras cualidades Pierpoint, 189$. Gtra importante unción de los compuestos polienólicos en términos de los beneicios a la salud humana es el aumento de evidencia &ue sugiere &ue los compuestos polienólicos en la dieta tienen a largo pla)o beneicios en la salud % pueden prevenir o reducir el riesgo de algunas enermedades crónicas ;rancis, /000$. Los compuestos enólicos son considerados como un grupo de compuestos &ue contribu%en a la actividad antioxidante de las rutas % vegetales. Los compuestos polienólicos típicos &ue poseen actividad antioxidante inclu%en a los tocoeroles, lavonoides, derivados del ácido cinámico % otros compuestos. El potencial antioxidante de los polienoles generalmente es comparado en reerencia a una sustancia, generalmente el trolox un derivado de la vitamina E soluble en agua$, 12
ácido gálico o cate&uina. En todos los casos, la reacción estudiada es la reducción de un oxidante por los polienoles 5calver et al. /00>$.
2.-. FLAVONOIDES Los lavonoides constitu%en uno de los grupos más distintivos de metabolitos secundarios en plantas superiores. El término lavonoide comprende todos a&uellos compuestos cu%a estructura está basada en a&uella de la lavona /- enilcromona$, como se puede observar en la ;igura 0/. ;lavonoide del latín lavus, VamarilloV$ es el término genérico con &ue se identiica a una serie de metabolitos secundarios de las plantas. 5on sinteti)ados a partir de una molécula de enilalanina % de malonil-:o6, a través de lo &ue se conoce como Vvía biosintética de los lavonoidesV, cu%o producto, la estructura base, se cicla gracias a una en)ima isomerasa. La estructura base, un es&ueleto :=-:-:=, puede surir posteriormente muchas modiicaciones % adiciones de grupos uncionales, por lo &ue los lavonoides son una amilia mu% diversa de compuestos, aun&ue todos los productos inales se caracteri)an por ser polienólicos % solubles en agua OinDel-5hirle%, /001$. 5e puede observar &ue la lavona consiste de dos anillos bencénicos 6 % !$ unidos a la ve) por un enlace de tres carbonos &ue es ormado dentro de un anillo W-pirona. Los compuestos individuales dentro de cada clase son también distinguidos por el número de hidroxilos, metoxilos % otros grupos sustituidos en los dos anillos bencénicos 6 % !$ Harborne % Oilliams, 1899$. Los lavonoides &ue conservan su es&ueleto pueden clasiicarse, según las isomeri)aciones % los grupos uncionales &ue les son adicionados, en = clases principales chalconas, lavonas, lavonoles, lavandioles, antocianinas, % taninos condensados OinDel-5hirle%, /001$, más una séptima clase, las auronas, tenidas en cuenta por algunos autores por estar presentes en una cantidad considerable de plantas. También el es&ueleto puede surir modiicaciones, convirtiéndose entonces en el es&ueleto de los isolavonoides o neolavonoides, &ue por lo tanto también son derivados de los lavonoides. 13
;igura 0/. Estructura básica de un lavonoide La actividad antioxidante de los lavonoides, está inluenciada por la estructura polienólica presente, como lo sugiere #uti % #onuru /00I$, después de haber anali)ado extractos polienólicos de espinacas empleando el ensa%o de la :apacidad de 6bsorción de Fadicales Gxígeno GF6:$ para medir su actividad antioxidante. 4onde sugieren &ue la elevada actividad antioxidante presente en las muestras anali)adas es debida a su composición enólica, misma &ue es inluenciada por el tipo de estructura polienólica, especíicamente por la estructura de un a)úcar glucósido como la &uercetina glucósido, &ue al estar con(ugada con el a)úcar posee alta actividad antioxidante debido al -GH unido al anillo 6, ! o :.
2.-.1. A+o#&a&a! Las antocianinas son el grupo más importante de pigmentos lavonoides de plantas solubles en agua visibles para el o(o humano Harborne % Oilliams, 1899$. Las antocianinas constitu%en una subclase de lavonoides, % son responsables de las coloraciones ro(i)a % a)ulada encontradas en plantas 6ndersen, /000$. Las antocianinas son un grupo importante % extenso de pigmentos, las cuales aun&ue la ma%oría claramente vistas en lores % rutas, pueden ser también encontradas en la epidermis de las ho(as 4elpech, /000$. Las antocianinas son consideradas como sustitutos potenciales para los colorantes sintéticos debido a sus colores 14
atractivos % solubilidad en el agua &ue permiten su incorporación a sistemas alimenticios acuosos también como posibles beneicios en la salud Ba))a % Biniati, 188$. En la última década, los investigadores se han enocado sobre los beneicios en la salud de estos pigmentos, especialmente su actividad antioxidante Jnami, 188=$, actividad antimutagénica asioroXsDi et al. 188<, Peterson % 4X%er, 1889$ % actividad &uimopreventiva #oide et al. 188<, Yhao et al. /00I$, contribu%endo a reducir la incidencia de enermedades crónicas.
2.-.2. Pro"&e3a3e! %$!&#a! 5 6*$m&#a! 3e la! a+o#&a&a! Las antocianinas son el grupo más grande de pigmentos solubles en la naturale)a. Están presentes en casi todas las plantas superiores % pueden ser encontradas en todas las partes de la planta, pero su ma%or presencia está en las rutas % lores donde son responsables de los colores atractivos tales como ro(o, violeta % a)ul. Las contribuciones más importantes al aislamiento, puriicación e identiicación de antocianinas ueron hechas por OillstZtter en 181. Las antocianinas son parecidas a los compuestos lavonoides debido a &ue poseen el es&ueleto carbónico característico :=::= % el mismo origen biosintético como otros lavonoides naturales KacDman % 5mith, 188/2 Eder, 188=$. Los pigmentos naturales antociánicos antocianinas$ son siempre glucósidos los cuales se separan en orma de agliconas antocianidinas$ % a)úcares por hidrólisis. Las antocianinas son derivados hidroxilados % metoxilados de sales de /-enilben)opirilium o lavilium Eder, 188=$. 6ntocianinas individuales son caracteri)adas por el número de grupos hidroxilos en la molécula, el grado de metilación de estos grupos hidroxilo % la naturale)a, número % posición de a)úcares adheridos a la molécula. 6sí &ue 1< antocianidinas naturalmente presentes son conocidas, pero solamente seis de ellas están ampliamente distribuidas % por lo tanto contribu%en comúnmente a la 15
pigmentación de plantas. Estas seis antocianidinas comunes[ cianidina c%$, delinidina dp$, malvidina mv$, pelargonidina pg$, peonidina pn$ % petunidina pt$[son todas :, :>, :< % :I\ derivados hidroxilados. 4ebido a &ue cada antocianidina puede ser glucosilada % acetilada por varios a)úcares % ácidos en dierentes posiciones, el número de antocianinas es de 1> a /0 veces más alto &ue el número de antocianidinas. Los a)úcares más comúnmente unidos a las antocianidinas son glucosa, galactosa, ramnosa % arabinosa2 en algunos casos también di % trisacáridos. La glucosilación recuentemente ocurre en :, :> % :< pero la glucosilación en :\, :I\ % :>\ ha sido también observada. Las antocianidinas glucosidos más comunes son -monósidos, biósidos, ,>-diglucósidos % ,<-diglucósidos. El a)úcar residual puede ser posteriormente acilado con ácidos orgánicos como el ácido p-cumárico, ácido caeico, ácido erúlico, ácido málico o ácido acético Ba))a % Biniati, 188$.
2.-.'. Fa#+ore! 6*e &%l*e#&a el #olor 5 e!+ab&l&3a3 3e la! a+o#&a&a! :omo con la ma%oría de los colorantes naturales, las antocianinas suren de inestabilidad inherente. eneralmente, las antocianinas son más estables ba(o condiciones ácidas, pero pueden degradarse por alguno de varios posibles mecanismos para ormar primero productos incoloros, después productos oscuros e insolubles. La degradación puede ocurrir durante la extracciónMpuriicación % durante el procesamiento % almacenamiento normal de alimentos. Cn conocimiento de los actores &ue inlu%en en la estabilidad de las antocianinas % los mecanismos de degradación hipotéticos, es vital para la eiciente extracciónMpuriicación de antocianinas % para sus usos como colorantes alimenticios. Tal conocimiento puede también conducir a una selección más prudente de uentes de pigmentos % desarrollo de más productos alimenticios altamente coloreados. Los principales actores &ue inlu%en la estabilidad de las antocianinas 16
son pH, temperatura % la presencia de oxígeno, pero la degradación en)imática % las interacciones con otros componentes alimenticios ácido ascórbico, iones metálicos, a)úcares, copigmentos$ no son menos importantes KacDman % 5mith, 188/$. En general, las antocianinas son más estables en medios ácidos, libres de oxígeno ba(o condiciones rías % en oscuridad Eder, 188=$.
;igura 0. ;órmula de 6ntocianidinas cationes lavilium$. 5on también sensibles a las variaciones de pH. 6 pH el pigmento está presente como sales de lavilio de color ro(o, a pH 9 es de color violeta % a pH 11 de color a)ul. Estudios recientes reportan &ue el color de las antocianinas se hace resistente a las variaciones de pH cuando se encuentran como productos de condensación con cate&uinas en presencia de aldehídos, siendo estos últimos casos de ma%or valor como agentes de coloración de alimentos ;uentes, /00>$.
2.8. COLORANTES 4e acuerdo con la ;46, colorante es cual&uier pigmento o cual&uier otra sustancia obtenida por síntesis o artiicio similar aislada %
o extraída,
derivada, con o sin intermediarios del cambio inal de 17
identidad a partir de un vegetal, animal o mineral u otra uente &ue cuando es a'adida o aplicada a los alimentos, medicamentos, cosméticos, al cuerpo humano o a cual&uier otra parte, por sí misma es capa) de impartir color arcía, 188$.
2.8.1. Cla!&%&#a#&, Existen varios criterios de clasiicación de los colorantes, los cuales se basan en su procedencia o uente de origen, en su certiicación, o por su grupo cromóoro. 4e acuerdo con su procedencia, los colorantes son obtenidos de uentes naturales microorganismos, vegetales %Mo animales$ ó producidos por síntesis &uímica sintéticos$. 5e puede apreciar en la siguiente igura.
7egetales Grgánicos 3aturales
6nimales
Jnorgánicos
6ntocianinas !etalainas :arotenoides ;lavonoides :loroila Gtros 6c. :armínico 6c. #ermésico Gtros
Binerales
:olorantes
5intéticos
Grgánicos
6)o compuestos 6ntra&uinonas Gtros
;igura 0I. :lasiicación de los colorantes según su procedencia.
2.8.2. La! a+o#&a&a! #omo #olora+e! a+*rale!
18
La creciente preocupación por la sintéticos
usados
en
toxicidad de
alimentos,
cosméticos
los colorantes %
productos
armacéuticos ha sido investigada por Hallagan 1881$ % Lauro 1881$ &uienes reportaron &ue los colorantes ro(o 3ros / % I0 se han prohibido en 6ustria, Kapón, 3oruega % 5uecia, pero el ro(o 3 I0 aún se encuentra en escrutinio en Estados Cnidos. 6l mismo tiempo, dichos halla)gos se relacionan
con
modiicaciones
en
la
hiperactividad de ni'os de edad escolar lo cual puede considerarse un mal neuronal agudo !reaDe% et al. /00/, Bc:ann et al. /00<$. Tales antecedentes son indicios suicientes para disminuir
la
demanda de colorantes artiiciales a avor del consumo generali)ado de colorantes naturales como las antocianinas HucD % OilDes, 188=2 !irDs, 18882 Ersus % ]urdagel, /00<2 Gla%a et al. /009, Oallace % iusti, /009$. Las políticas regulatorias en cuanto al uso de colorantes derivados de las antocianinas varían de país a país GttersZater, 1888$. Estados unidos es el país más restrictivo en cuanto al uso de las antocianinas como colorantes naturales. 6llí, cuatro de
los /=
colorantes &ue están exentos de certiicación % aprobados para el uso en alimentos se derivan de la cáscara % extracto de la uva, (ugo de vegetales % rutas. Las uentes más comunes de
(ugo de
vegetales son el repollo morado, rábanos % dierentes variedades de ba%as Orolstad, /00I$. En contraste, en la Cnión Europea, :hile, :olombia, Jrán, Jsrael, :orea del 5ur, Balta, Perú, 6rabia 5audita % los Emiratos ^rabes todos los colorantes derivados de las antocianinas
son
reconocidos
como
colorantes
naturales
GttersZater, 1888$.
2.9. ANTECEDENTES ;uentes /00>$ reali)ó una investigación en la Cniversidad de 5an :arlos de uatemala, en la ;acultad de :iencias @uímicas % ;armacia acerca de la extracción de los pigmentos antociánicos &ue se encuentran en los rutos de Prunus capuli Cav . :ere)a$, Rubus 19
urtícaqflius Pir. Bora$ % Sambucus cana!ensis ". 5aúco$ utili)ando
la técnica de maceración en río extracción sólido-lí&uido$. En dicha investigación se cuantiicaron tales pigmentos % se evaluó la estabilidad a dierentes valores de temperatura 0 % >0:$ % pH I % >$ utili)ando espectrootometría ultravioleta-visible. Estas evaluaciones se reali)aron para determinar si poseían las características para ser utili)ados como alternativas naturales de consumo de los colorantes artiiciales Fo(o 3ros /, % I0 en bebidas comprendidas en el rango de pH , I % >. Tales autores conclu%eron &ue únicamente los pigmentos presentes en los rutos de :ere)a pH I % >, Bora pH > % 5aúco pH >, presentan las características para ser utili)ados como alternativas naturales del colorante artiicial Fo(o 3_ / en bebidas comprendidas en el rango de pH I % >. Lo &ue nos indica &ue el sauco posee propiedades para sustituir a los colorantes artiiciales. Bár&ue) et al. /00<$ determinaron el contenido de antocianinas totales, enoles totales % actividad antioxidante en pulpas de sauco Sambucus peruviana$, pushga% Pernett#a prstrata$, resa $ragaria vesca$, ciruela Spn!ias purpurea$ % sandía Citru!lus vulgaris$
provenientes de la región La Libertad % :a(amarca Perú$. En dicho estudio, conirmaron el alto contenido de antocianinas presentes en el sauco 1/<.9 mg de cianidina -glucósidoM 100 g de muestra$ seguido del pushga% 1I/./ mg de cianidina -glucósidoM 100 g de muestra$ por el método de pH dierencial. ar)ón /009$ airma &ue en la actualidad existe una demanda considerable de colorantes naturales alternativos a los colorantes sintéticos, como el ro(o 3_ I0, debido a su toxicidad en alimentos, cosméticos % productos armacéuticos. Las antocianinas son pigmentos vegetales con gran potencial para el reempla)o competitivo de colorantes sintéticos2 por tanto es de gran importancia conocer los aspectos bio&uímicos &ue enmarcan estos pigmentos. 4icha revisión orece un es&uema actuali)ado de las propiedades &uímicas % bioactivas de las antocianinas % de su potencial como colorantes de origen natural. 20
Las antocianinas son pigmentos responsables de la gama de colores &ue abarcan desde el ro(o hasta el a)ul de muchas rutas, vegetales % cereales. El interés en estos pigmentos se ha intensiicado gracias a sus posibles eectos terapéuticos % benéicos, dentro de los cuales se encuentran la reducción de la enermedad coronaria, los eectos anticancerígenos, antitumorales, antiinlamatorios % antidiabéticos2 además del me(oramiento de la agude)a visual % del comportamiento cognitivo. Las propiedades bioactivas de las antocianinas abren una nueva perspectiva para la obtención de productos coloreados con valor agregado para el consumo humano. Benénde) /009$ evaluó el eecto de las soluciones de ácido cítrico a dierentes concentraciones en la extracción de pigmentos antociánicos en la lor de Kamaica % en morti'o recursos propios de :entroamérica$ para su utili)ación como colorante de %ogurt. El método utili)ado para la extracción del colorante ue el método utili)ado por Orolstad /001$ denominado pH deerencial por espectrootometría. El resultado obtenido ue una solución concentrada de colorante antociánico en polvo de color ro(o púrpura, con olor ligero característico, destinado a usarse en la industria alimentaria, la misma &ue posteriormente lo utili)ó para colorear un tipo de %ogurt. En dicha investigación se determinó la concentración óptima de solución de ácido cítrico, la concentración óptima de colorante para el %ogurt para lo cual utili)ó pruebas de colorimetría % análisis sensorial. 4el :arpio et al. /008$, a cargo de un estudio reali)ado por la Fevista de la 5ociedad @uímica del Perú, caracteri)aron las antocianinas de los rutos de Berberis bliviana "ec%ler. El análisis preliminar del pigmento determinó la presencia de antocianinas, cu%o contenido ue determinado por el método del pH dierencial.
21
2.:. IPÓTESIS 2.:.1. &",+e!&! geeral Los pigmentos antociánicos &ue poseen los rutos de sauco Sambucus peruviana H.!. " #.$ presentan características óptimas para ser utili)ados como colorante de %ogurt batido.
2.:.2. &",+e!&! e!"e#$%&#a! -
Los rutos de sauco Sambucus peruviana H.!. " #.$ poseen altas concentarciones de antocianinas
-
El colorante de 5auco Sambucus peruviana H.!. " #.$ poseen las características organolépticas óptimas para ser utili)ado como colorante de %ogurt batido.
2.;. VARIABLES 2.;.1.
Var&able! &3e"e3&e+e! `1 :oncentración de ácido cítrico para la extracción de colorante `11
Extracción con etanol % ácido cítrico al 0.01N
`1/
Extracción con etanol % ácido cítrico al 0.0N
`1
Extracción con etanol % ácido cítrico al 0.0>N
`/ ]ogurt batido con dierentes concentraciones de colorante de sauco solución concentrada$ a in de encontrar la concentración óptima. `/1
0.> ml de coloranteMLitro de %ogurt
`//
1.0 ml de coloranteMLitro de %ogurt
`/
1.<> ml de coloranteMLitro de %ogurt
`/I
/.0 ml de coloranteMLitro de %ogurt
22
2.;.2. Var&able! 3e"e3&e+e! ]1 :ontenido total de antocianinas en el extracto de sauco. ]/ :aracterísticas sensoriales olor, color, sabor % aspecto$ del ]ogurt coloreado con pigmentos antociánicos de sauco.
2.;.'.
O"era#&oal&7a#&, 3e /ar&able! )1 `11, `1/< )2 `/1, `//, `/<
:uadro 0/. Gperacionali)ación de variables Var&able! :oncentración de ácido cítrico para la extracción de colorante
]ogurt batido con dierentes concentraciones de colorante de sauco solución concentrada$ :ontenido total de antocianinas en el extracto de sauco :aracterísticas sensoriales olor, color, sabor % aspecto$ del ]ogurt coloreado con pigmentos antociánicos de sauco
D&me!&oe! I3e"e3&e+e! :oncentraciones de ácido cítrico
:oncentraciones de colorante de sauco
De"e3&e+e! - :uantiicación de 6ntocianinas totales - 6nálisis
organoléptico
I3&#a3ore! `11 Extracción con etanol % 6cido cítrico al 0.01N `1/ Extracción con etanol % 6cido cítrico al 00.N `1 Extracción con etanol % ácido cítrico al 0.0>N `/1 0.> mlML `// 1.0 mlML `/ 1.<> mlML `/I /.0 mlML -
mgML de antocianinas
- Glor - :olor - 5abor - 6specto
;uente Elaboración propia
23
III. MATERIALES ) M=TODOS '.1. TIPO ) NIVEL DE INVESTIGACIÓN '.1.1. T&"o 3e &/e!+&ga#&, 4e acuerdo al tipo de investigación pertenece a la investigación aplicada.
'.1.2. N&/el 3e &/e!+&ga#&, :orresponde a un nivel de investigación experimental debido a &ue se manipula de orma intencionada las variables independientes % se dimensionará el eecto en la variable dependiente.
'.2. LUGAR DE E(ECUCIÓN Las actividades de la investigación se desarrollarán en las instalaciones del laboratorio de :ertiicación de :alidad del :entro de Jnvestigación % Transerencia Tecnológica 6groindustrial :JTT6$ % en el laboratorio de !romatología de la E.6.P. Jngeniería 6groindustrial de la ;acultad de :iencias 6grarias de la Cniversidad 3acional Hermilio 7aldi)án Huánuco.
'.'. POBLACIÓN> MUESTRA ) UNIDAD DE AN?LISIS '.'.1. Pobla#&, La población constituirá de sauco, proveniente de )onas alto andinas de la región de Huánuco.
'.'.2.
M*e!+ra 24
Para la elaboración del colorante •
> Dg de sauco
Para la elaboración del %ogurt batido •
1 L de leche
•
100 ml de cultivo madre de %ogurt
•
100 g de a)úcar
'.'.'. U&3a3 3e al&!&! 1 L de %ogurt batido con colorante de sauco.
'.-. TRATAMIENTOS EN ESTUDIO Los tratamientos en estudio se muestran en el es&uema siguiente :uadro 0. Tratamientos para la extracción de colorante de sauco.
Tra+am&e+o T1
De!#r&"#&, Extracción con etanol % ácido cítrico al 0.01N
T/
Extracción con etanol % ácido cítrico al 0.0N
T
Extracción con etanol % ácido cítrico al 0.0>N
:uadro 0I. Tratamientos para la obtención de %ogurt coloreado con colorante de sauco.
Tra+am&e+o T1 T/ T TI
De!#r&"#&, 0.> mlML 1.0 mlML 1.<> mlML /.0 mlML
'.8. MATERIALES ) M=TODOS 25
'.8.1. Ma+er&a "r&ma 5auco Sambucus peruviana$ proveniente de )onas alto andinas de la región Huánuco. Para la elabracin !e #gurt' -
Leche
-
:ultivo madre
-
6)úcar
'.8.2. Ma+er&ale! Bicropipetas de 1000 % 100 ul, puntas tips$ con capacidad de 1000 % 100 ul, tubos de prueba de >0 % 1> ml, iolas de 10 ml % >0 ml, vasos de precipitación de I0 o >0 ml % 1000 ml, pipetas graduadas de 10 ml, termómetro graduado de 0 a 100_ :, desecadores de vidrio, crisoles, cuchillos de acero inoxidable, ollas, cubetas de espectrootómetro, materiales de vidrio, otros.
'.8.'. E6*&"o! -
Espectrootómetro
-
:entríuga
-
!alan)a de precisión
-
!alan)a analítica
-
Estua
-
6gitador magnético
-
6gitador 7ortex
-
Ph-metro
-
!rixómetro
'.8.-. Rea#+&/o! -
^cido cítrico @.P.
-
Etanol de 8=_
-
5olución buer pH 1 26
-
5olución buer pH I.>
'.9. PRUEBA DE IPÓTESIS E el e!+*3&o 3e la e0+ra##&, 3e #olora+e Hiptesis nula
Ho Ctili)ando el método de extracción de antocianinas con etanol % ácido cítrico a distintas concentraciones se obtiene el mismo contenido de pigmentos antociánicos de los rutos de sauco. Ho τ1= τ2= τ3= 0
Hiptesis !e investigacin
H1 Ctili)ando el método de extracción de antocianinas con etanol % ácido cítrico a distintas concentraciones se obtienen distintas cantidades de pigmentos antociánicos de los rutos de sauco. H1 τ1 ≠ τ2 ≠ τ3
E el e!+*3&o 3e la ob+e#&, 5og*r+ #olorea3o #o #olora+e 3e !a*#o Hiptesis nula
Ho Los tratamientos de obtención de %ogurt batido con colorante de sauco atribu%en iguales preerencias en las características sensoriales al producto obtenido. Ho τ1= τ 2= τ3= τ4= 0 Hiptesis !e investigacin
H1 6l menos uno de los tratamientos de obtención de %ogurt batido coloreado con colorante de sauco atribu%e dierente preerencia en las características sensoriales al producto obtenido. H1 6l menos τ i ≠ 0
'.9.1. D&!e@o 3e la &/e!+&ga#&, 27
Para cuantiicar el contenido de antocianinas en el extracto de sauco utili)ando solventes de dierente polaridad se aplicará la "r*eba +
3e S+*3e+, para eectuar la comparación de medias. 6 través de esta prueba se determinará si existe una dierencia estadísticamente signiicativa en el promedio de los resultados.
Para evaluar las características sensoriales en el %ogurt coloreado con el extracto concentrado de sauco se utili)ará la prueba de ;riedman, una alternativa no paramétrica para el 4ise'o de !lo&ues :ompletamente al 6)ar 4!:6$, con su correspondiente prueba de comparación múltiple de pares en los tratamientos a un nivel de signiicación >N. El 6376 correspondiente a un 4!:6 se muestra en el cuadro 0>. Tomando como base la opinión de 1> panelistas semi entrenados. El ob(etivo es encontrar la ormulación de un %ogurt batido coloreado con extracto de sauco preerida por el panel. 4ebido a &ue los tratamientos de la ormulación no serán iguales, se comprende intuitivamente &ue esta variación puede enmascarar los verdaderos eectos en el producto. El modelo estadístico correspondiente a un 4!:6 4ise'o
de
!lo&ues :ompletamente al 6)ar$ tiene la ecuación siguiente
4onde
:aracterísticas sensoriales del (-ésimo %ogurt coloreado con
pigmentos antociánicos de sauco sometido al i-ésimo tratamiento. 28
Eecto del i-ésimo tratamiento Eecto del (-ésimo blo&ue Eecto de la media general Error experimental
:uadro 0>. 6376 para el estudio de las características sensoriales en el %ogurt coloreado con extracto de sauco.
F*e+e 3e /ar&a#&,
gl
SC
CM
F#
Tratamientos
t-1$
( Σ i. ) * r + $C 5:t M glt
5/t M 5/e
!lo&ues
r-1$
B+$c
5:t M glt
5/b M 5/e
Error Experimental
t-1$ r - 1$ +-+B$c
Total
rt 1
i/ Σ
5:e M gle
+ $C
;uente 5teell % Torrie 188=$
'.9.2. Da+o! a reg&!+rar 4e acuerdo a los ob(etivos % variables del estudio, se registrarán las cantidades de materia prima e insumos a utili)arse. En el estudio de la extracción de colorante se registrará el porcenta(e de antocianinas totales en el extracto concentrado obtenido de los rutos de sauco. En el estudio de la obtención %ogurt batido coloreado con colorante de sauco se evaluará las características organolépticas olor, color % sabor$ del producto.
'.9.'. T#&#a! e &!+r*me+o! 3e re#ole##&, 3e &%orma#&, 29
T#&#a! 6nálisis documental para reali)ar la investigación
-
bibliográica. Pruebas
-
experimentales
desarrollo
del
dise'o
experimental. 6nálisis ísico &uímico % evaluación sensorial.
-
I!+r*me+o! -
;ichas de recolección bibliográica.
-
Libreta de campo.
-
:alculadora
'.:. CONDUCCIÓN DE LA INVESTIGACIÓN 5auco Extracción del colorante :uantiicación de antocianinas totales Elaboración de %ogurt coloreado con colorante de sauco :aracteri)ación del producto inal ;igura 0>. Es&uema experimental &ue se utili)ará para la conducción % e(ecución de la tesis.
'.:.1. E0+ra##&, 3el #olora+e Para determinar las características biométricas se dispondrá de > #g de rutos maduros de sauco provenientes de la región Huánuco. El peso % el tama'o se determinarán mediante el uso de balan)as % pie de re%.
30
5e determinará también la caracteri)ación ísica como el _!rix, pH % acide) titulable, para el cual se empleará el brixómetro, potenciómetro % e&uipo de titulación respectivamente. Para el estudio de la extracción de pigmentos antociánicos de sauco se
utili)ará el
método
de
extracción
ácida
a
dierentes
concentraciones de ácido cítrico -
Extracción del pigmento con etanol % ácido cítrico al 0.01N
-
Extracción del pigmento con etanol % ácido cítrico al 0.0N
-
Extracción del pigmento con etanol % ácido cítrico al 0.0>N
La extracción de las antocianinas será de acuerdo a la metodología utili)ada para la extracción de pigmentos antociánicos es la descrita por Orolstad /00I$ siguiendo la misma metodología para los tres casos de extracción ácida.
'.:.2. C*a+&%&#a#&, 3e a+o#&a&a! +o+ale! Para la obtención de la concentración de la antocianina se utili)ará el método
del
pH
dierencial
Orolstad
/00I$
mediante
el
espectrootómetro C7-7J5. Los ensa%os de reali)arán por triplicado, según como se muestra en el siguiente lu(ograma.
31
:alibrar el e&uipo usando como blanco agua destilada
Tomar alícuotas de 00 ul. de los tratamientos % 00 ul. de !uer pH 1
Leer en el espectrootómetro en el rango de I00 nm <00 nm. Tener una absorbancia menor a 0.9 C6 para cumplir con la Le% de !eer.
Tomar alícuotas de 00 ul. de los tratam. % 00 ul. de !uer pH I.>
Leer en el espectrootómetro en el rango de I00 nm <00 nm. Tener una absorbancia menor a 0.9 C6 para cumplir con la Le% de !eer. FE:EP:J3 4E B6TEFJ6 PFJB6
Tomar la lectura de los picos más altos a pH 1 % pH I.>, así como la ;JLTF64G toma de lectura a los <00 nm. PE564G
Los datos obtenidos se rempla)arán en la órmula para la obtención de la absorbancia de la antocianina, por medio del método pH dierencial. E5T6346FJY64G 6)úcar blanca 100gML HGBGE3JY64G Luego de obtener la absorbancia de la antocianina, se rempla)ará ese resultado en la órmula para obtener la concentración de antocianina mgML$ P65TECFJY6:J3 T 90_:Mt 10 min E3;FJ64G
T I-I>_:
;igura 0=. 4iagrama de blo&ues para la cuantiicación de :ultivo de %ogurt 100mlML
J3G:CL6:J3 antocianinas totales en el extractoTdeI-I>_: sauco.
HGBGE3JY64G '.:.'. Elabora#&, 3e 5og*r+ ba+&3o J3:C!6:J3 FE;FJEF6:J3 :olorante de sauco
!6TJ4G E376564G
T I-I>_:Mt hrs t 1/ hrs 32
;igura 0<. 4iagrama de blo&ues para la obtención de %ogurt batido coloreado con colorante de sauco. 6 continuación se describe el 4iagrama de blo&ues
para la
obtención el %ogurt batido.
Re#e"#&,
33
La leche se recepciona en envases limpios % desinectados con agua potable la misma &ue ue desinectada con una solución de hipoclorito al 0.1 N.
F&l+ra3o La leche se iltra utili)ando un pa'o de tocu%o limpio % desinectado, con el in de eliminar partículas extra'as procedentes del orde'o.
Pe!a3o Esta operación se reali)a con la inalidad de conocer el peso inicial de la materia prima, datos &ue permiten controlar las operaciones posteriores % calcular el rendimiento total.
E!+a3ar&7a3o Esta operación consiste en conerir a la leche la densidad apropiada al proceso de elaboración del %ogurt. El estandari)ado se consigue a'adiendo a la leche resca, leche entera en polvo en la proporción de 0 a >0 gramos por cada litro de leche. En esta operación también se agrega a)úcar en la proporción de 100 gramos por litro.
omoge&7a3o Luego se bate suavemente hasta obtener una me)cla homogénea.
Pa!+e*r&7a#&, Ctili)ando una olla de acero inoxidable o aluminio, la leche se calienta hasta una temperatura de 9> _: % durante 10 minutos. Es recomendable &ue la leche se mantenga a esta temperatura en orma constante, por&ue temperaturas ma%ores desnaturali)an las proteínas % ba(an la calidad del producto terminado % temperaturas menores no eliminan la carga bacteriana % el producto se deteriora por contaminación.
E%r&a3o 34
La leche se enría a temperatura ambiente hasta I a I> _: &ue es la temperatura en &ue se desarrolla óptimamente la acidiicación de la leche.
Io#*la#&, :onsiste en incorporar a la leche el cultivo activado de %ogurt en la proporción de 10 mililitros por litro de leche.
omoge&7a3o Luego se bate suavemente hasta obtener una me)cla homogénea
I#*ba#&, Esta operación consiste en mantener la me)cla anterior a una temperatura promedio de I a I> _:, durante horas. Transcurrido este tiempo se observa la coagulación del producto ad&uiriendo la consistencia adecuada.
Re%r&gera#&, El producto debe enriarse hasta una temperatura de 1 a I _: por el transcurso de 9 a 1/ horas.
Ba+&3o 5e adiciona el colorante % luego se bate suavemente hasta obtener una me)cla homogénea
E/a!a3o El producto obtenido se llena en rascos apropiados para este tipo de productos previamente esterili)ados con un tratamiento de calor húmedo. El %ogurt envasado debe conservarse a temperatura de rerigeración de 1 a I _:. En estas condiciones pueden durar hasta dos semanas sin alteraciones signiicativas.
35
'.:.-. Cara#+er&7a#&, 3el "ro3*#+o %&al La evaluación sensorial de las muestras del estudio se reali)ará con un panel de degustadores semi entrenados compuesto de 1/ personas los panelistas serán personas del entorno de la E.6.P.J.6. con la inalidad de obtener un veredicto mucho más real$. 5e evaluará los atributos olor, color, sabor % aspecto, para ello se utili)ará el método de análisis comparativo con escalas hedónicas de 1 a < puntos, establecido por 6n)aldúa, 188I$, como se muestra en el cuadro 0=.
C*a3ro 9. Escala hedónica para la determinación de los atributos olor, color % sabor$
Cara#+er$!+&#a! orgaol"+&#a!
Valor
<
Olor Excelentemente
Color Excelente
Sabor Excelentemente
A!"e#+o Excelentemente
=
Bu% agradable
Bu% bueno
Bu% agradable
Bu% agradable
>
6gradable
!ueno
6gradable
6gradable
I
Jndierente
Fegular
Jndierente
Jndierente
4esagradable
Balo
4esagradable
4esagradable
/
Bu% desagradable
Bu% malo
Bu% desagradable
Bu% desagradable
1
Pésimamente
Pésimo
Pésimamente
Pésimamente
desagradable
desagradable
desagradable ;uente 6n)aldúa 188I$
Olor Excelentemente agradable olor acentuado propio del ruto. Pésimamente desagradable olor dierente al del ruto.
Color Excelente color acentuado propio del ruto. Pésimo color dierente al del ruto.
36
Sabor Excelentemente agradable 5abor acentuado propio del ruto. Pésimamente desagradable 5abor dierente al del ruto.
A!"e#+o Excelentemente agradable 6specto de coágulo uniorme, libre de grumos % suero. Pésimamente desagradable 6specto dierente al del %ogurt batido. Estas características organolépticas serán observadas durante semanas cada días en condiciones de almacenamiento para evaluar la vida útil del %ogurt. 6demás, se evaluará simultáneamente el pH % acide) titulable del producto, la cual se determinará por el método 6.G.6.:. 1889.
'.;. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES En el cuadro 0<, se presenta el cronograma de acciones a desarrollarse en el pro%ecto de tesis. :uadro 0<. :ronograma de actividades para el desarrollo de la Jnvestigación. 6ctividades Elaboración del pro%ecto de investigación Fecopilación de inormación Presentación, revisión % aprobación del pro%ecto Traba(o Experimental Procesamiento de datos Fedacción % corrección
Kul. /01/
6go. /01/
` `
` `
5et. /01/
` ` `
Presentación del Jnorme ;inal, revisión % sustentación
3.9.
Gct. /01/
3ov. /01/
` ` `
` ` `
4ic. /01/
`
RECURSOS UMANOS ) MATERIALES 37
'..1. Re#*r!o! 4*mao! -
Tesista
-
6sesor
'..2. Re#*r!o! ma+er&ale! 5e indicaron en el ítem .> materiales % e&uipos, los &ue serán proporcionados por el Laboratorio de certiicación de :alidad del :JTT6 % el laboratorio de !romatología de la E.6.P. Jngeniería 6groindustrial de la Cniversidad 3acional Herminio 7aldi)án, Huánuco.
'.1.PRESUPUESTOS Ma+er&ale! 3e e!#r&+or&o En el cuadro 09 se muestra la cantidad % costos del material de escritorio a utili)arse para la e(ecución de la tesis. :uadro 09. :osto de materiales de escritorio
Ca+&3a3 De!#r&"#&, Co!+o S. / Billares de papel bond 6I de =0 g =0 1 Tintas para impresora /0 1 tiles de escritorio /0 TOTAL 1 ;uente Elaboración propia Ma+er&ale! 3e Trabao En el cuadro siguiente se muestra la cantidad % los costos de material de traba(o a utili)arse para la e(ecución de la tesis.
:uadro 08. :osto de materiales de traba(o
38
Ca+&3a3 De!#r&"#&, Bateria prima. Jnsumos. 1 Feactivos 1 6l&uiler de e&uipos TOTAL ;uente Elaboración propia
Co!+o S. >0 >0 900 00 12
Ser/&#&o! Los costos de servicios &ue involucrará la tesis se muestra en el cuadro 10. :uadro 10. :osto de servicios
De!#r&"#&, Pasa(e % transporte :opias Jnternet 6nillado astos de sustentación TOTAL
Co!+o S. 00 >0 190 >0 <00 12;
;uente Elaboración propia
Co!+o +o+al En el cuadro siguiente se muestra el costo total de la investigación. :uadro 11. :osto total del estudio de investigación.
De!#r&"#&, :osto de materiales de escritorio :osto de materiales de traba(o :osto de servicios 5ubtotal Jmprevistos 10N$ To+al
Co!+o S. 100 1/00 1/90 />90 />9 2;';
;uente Elaboración propia
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:onsultado
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(un.
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4isponible
en
httpMMXXX.productosmisD%.comM
44
ANEHOS
45
ANEHO 1. MATRI DE CONSISTENCIA PROBLEMA
OB(ETIVOS
IPÓTESIS
VARIABLES
Problema geeral
Obe+&/o geeral
&",+e!&! geeral
?@ué características presentarán los pigmentos antociánicos de los rutos de sauco Sambucus peruviana H.!. " #.$ en la evaluación de su uso como colorante de %ogurt batidoA
:aracteri)ar los pigmentos antociánicos &ue poseen los rutos de sauco Sambucus peruviana H.!. " #.$ para evaluar su uso como colorante de %ogurt batido.
Los pigmentos `1 antociánicos &ue poseen los rutos de sauco Sambucus peruviana H.!. " #.$ presentan características óptimas para ser utili)ados como colorante de %ogurt batido. `/
Problema! e!"e#$%&#o!
Obe+&/o! e!"e#$%&#o!
-
-
?@ué cantidad de pigmentos antociánicos poseen los rutos de sauco Sambucus peruviana H.!. " #.$A
-
?@ué características organolépticas presentará el %ogurt batido coloreado con pigmentos antociánicos de sauco Sambucus peruviana H.!. " #.$A
-
&",+e!&! e!"e#$%&#a!
Extraer % cuantiicar las antocianinas &ue poseen los rutos de sauco Sambucus peruviana H.!. " #.$.
-
Ctili)ar el extracto concentrado de pigmentos antociánicos de sauco Sambucus peruviana H.!. " #.$ como colorante de %ogurt batido.
-
Los rutos de sauco Sambucus peruviana H.!. " #.$ poseen altas concentarciones de antocianinas El colorante de 5auco Sambucus peruviana H.!. " #.$ poseen las características organolépticas óptimas para ser utili)ado como colorante de %ogurt batido.
INDICADORES
Var&able! &3e"e3&e+e! :oncentración de ácido cítrico para la extracción de colorante.
`11 Extracción con etanol % 6cido cítrico al 0.01N `1/ Extracción con etanol % 6cido cítrico al 0.0N `1 Extracción con etanol % 6cido cítrico al 0.0>N
]ogurt batido con dierentes concentraciones de colorante de sauco solución concentrada$ a in de encontrar la concentración óptima.
`/1 0.> mlML `// 1.0 mlML `/ 1.<> mlML `/I /.0 mlML
Var&able! 3e"e3&e+e! ]1 :ontenido total de antocianinas en el extracto de sauco. ]/ :aracterísticas sensoriales aroma, color, sabor % aspecto$ del %ogurt batido coloreado con pigmentos antociánicos de sauco.
-
mgML total de antocianinas
- Glor - :olor - 5abor - 6specto
46
