Obtencion de Esteviosido a Nivel de Laboratorio en Peru

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I. INTRODUCCION La estevia (Stevia rebaudiana Bert.), es una planta herbácea perenne que pertenece a la familia de las Asteráceas. La especie cobra un alto valor debido a que contiene glucósidos de diterpeno bajos en calorías, cuyo poder edulcorante en estado puro y cristalino es 300 veces más potente que la sacarosa (0,4% en volumen) y cuyo contenido puede variar entre un 4 y 20% dependiendo del genotipo y las condiciones ambientales y de cultivo (Geuns, 2003). En el momento actual, en el que todo el mundo mira a los productos naturales como una alternativa de alimentación sana, nos vemos en la necesidad de estudiar las hojas de esta planta. La Stevia rebaudiana crece en ceja de selva del Perú, así como en las regiones de Cajamarca y Arequipa. Esta planta es usada como edulcorante natural no calórico, recomendada para personas diabéticas y personas obesas. Por referencias bibliográficas se conoce que tiene muchas propiedades beneficiosas: digestiva, antibacteriana, diurética, antiácida y cardiotónica, antioxidante, desintoxicante, cosmética y antidiabética. Es usada como infusión, en extracto y como cristales solubles, para estas dos últimos es necesario hacer una purificación y clarificación. Se distingue de los edulcorantes artificiales por no tener sabor metálico y no ser cancerígeno. Los dos glucósidos principales son esteviósido (St) y rebaudiósido A (RebA), cuyos contenidos tradicionalmente son del 6–10% y 2-4% del peso seco de las hojas respectivamente (Jaitak et al., 2008). 1

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I.

INTRODUCCION

La estevia (Stevia rebaudiana Bert.), es una planta herbcea perenne que pertenece a la familia de las Asterceas. La especie cobra un alto valor debido a que contiene glucsidos de diterpeno bajos en caloras, cuyo poder edulcorante en estado puro y cristalino es 300 veces ms potente que la sacarosa (0,4% en volumen) y cuyo contenido puede variar entre un 4 y 20% dependiendo del genotipo y las condiciones ambientales y de cultivo (Geuns, 2003). En el momento actual, en el que todo el mundo mira a los productos naturales como una alternativa de alimentacin sana, nos vemos en la necesidad de estudiar las hojas de esta planta. La Stevia rebaudiana crece en ceja de selva del Per, as como en las regiones de Cajamarca y Arequipa. Esta planta es usada como edulcorante natural no calrico, recomendada para personas diabticas y personas obesas. Por referencias bibliogrficas se conoce que tiene muchas propiedades beneficiosas: digestiva, antibacteriana, diurtica, anticida y cardiotnica, antioxidante, desintoxicante, cosmtica y antidiabtica. Es usada como infusin, en extracto y como cristales solubles, para estas dos ltimos es necesario hacer una purificacin y clarificacin. Se distingue de los edulcorantes artificiales por no tener sabor metlico y no ser cancergeno. Los dos glucsidos principales son estevisido (St) y rebaudisido A (RebA), cuyos contenidos tradicionalmente son del 610% y 2-4% del peso seco de las hojas respectivamente (Jaitak et al., 2008). El estevisido puede utilizarse como edulcorante en mermeladas, caramelos, chicles, helados, jugos de frutas, salsas agridulces, gaseosas y dentrficos, entre otros. Tambin tiene uso medicinal, pues posee propiedades teraputicas para diabetes por ser hipoglucemiante; obesidad, por no aportar caloras al ser metabolizado; acidez estomacal, por ser anticido; anticaries, por no ser fermentado por las bacterias orales (Schewebel, 2005; Tadhani et al. 2007). Conociendo todas estas bondades de esta especie nos llam la atencin de realizar un estudio y cual se logr hacer mediante la obtencin del esteviosido el cual es un edulcorante natural con muchos beneficios para la alimentacin y ser usados como aditivos alimentarios.

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II.

OBJETIVOS Extraer el esteviosido (edulcorante) Stevia rebaudiana. Aplicar los conocimientos tericos adquiridos durante la formacin acadmica. Conocer las caractersticas fsico-quimicas del esteviosido (edulcorante) Steviarebaudiana obtenido.

III.

FUNDAMENTO TEORICO

Son hierbas y arbustos de la familia del girasol (Asteraceae), originaria de regiones subtropicales y tropicales de Suramrica y Centroamrica. Debido al dulzor de sus hojas, se cultiva ampliamente una de sus especies, conocida como Stevia rebaudiana. Las hojas de las plantas de este gnero tienen un dulzor ms tenue al principio de su degustacin y una duracin ms larga que los del azcar comn, aunque algunos de sus extractos pueden tener un sabor amargo o con un gusto parecido a los de las plantas de la especie Glycyrrhiza glabra en altas concentraciones. Por la singularidad de ser los extractos obtenidos de las plantas de este gnero hasta 300 veces ms dulces que el azcar comn, el gnero ha ido llamando la atencin con la creciente demanda de alimentos con bajos contenidos de carbohidratos y azcares

3.1. CLASIFICACIN TAXONMICA Stevia

Stevia rebaudiana Clasificacin cientfica Reino: Subreino: Plantae Tracheobionta

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Divisin: Clase: Subclase: Orden: Familia: Subfamilia: Tribu: Subtribu: Gnero:

Magnoliophyta Magnoliopsida Asteridae Asterales Asteraceae Asteroideae Eupatorieae Ageratinae Stevia CAV.

3.2. CARACTERSTICAS AGRONMICAS La estevia es una planta arbustiva, subordinada de las compuestas, de 40 hasta 80 cm de altura. La raz Es fibrosa, filiforme, perenne, pivotante, poco profunda. Las races finas de la stevia abundan en la superficie y las gruesas en las zonas ms profundas del suelo (Sumida, 1980). Las races de la stevia tienden a distribuirse cerca de la superficie con abundante cepa que apenas ramifica y no profundiza; es el nico rgano de la planta que no contiene el stevisido (De Vargas, 1980). El tallo Es anual sub leoso de color parduzco, ms o menos pubescente, sin ramificaciones durante el primer ao, abundantes ramificaciones a partir del segundo ao forman mltiples brotes con tendencia a inclinarse. El tallo de la estevia puede morir todos los aos ya sea por cuestiones de ciclo reproductivo, temperatura (heladas) u otras razones ambientales, pero queda un tallo subterrneo con un sistema radicular que luego forma cepas, con nuevos 6 brotes en la base del tallo anterior, durante la primavera. El tallo principal en el primer ao, se transforma en multicaule despus del primer ciclo vegetativo, y al cabo de 3 4 aos, se pueden contar entre 20 y 25 tallos. En condiciones ptimas, el tallo puede llegar hasta 1,5 m de altura (Sakaguchi y Tatsuiko, 1982). 3

Las hojas Son elpticas ovales o lanceoladas, pequeas, simples, algo velludas, cortamente pecioladas, casi ssiles, a veces opuestas en verticilos alternados, fetoneadas, bordes aserrados o dentados, las dstales agrupadas en un nmero de 3 o 4, con color verde intenso en el envs y verde azulado y lustroso en el haz, la parte ms pequea de la hoja se encuentra en la parte superior. La hoja es el rgano con mayor contenido de edulcorante (C.C.N., 1980), su longitud vara de 2,0 a 2,5 cm de largo y de 0,8 a 1,0 cm de ancho (Llanos, 2006). Flor y fruto Son hermafroditas pequeas y blanquecinas, la corola es de color blanco, distribuida en pequeos captulos terminales o axilares, agrupados en panculas terminales corimbosas de lbulos blancos (Shock, 1982). Tambin fue obtenido cuando el steviol estaba caliente en cido sulfrico diluido. 3.3. CITOLOGIA La planta de estevia es diploide, con un contenido de 22 cromosomas .los estudios indican que la poliploidia puede ser buen mtodo para obtener aumentos de productividad en trminos de masa foliar y contenido de principio activo dulce, lo que reducira el rea plantada as como los respectivos costos 3.4. CARACTERISTICAS QUIMICAS DE LAS HOJAS Qumicamente la hoja de estevia tiene un color verde ms intenso que el de otras plantas normales, dicho color est en relacin directa con su contenido de clorofila el cual es 3 veces mayor al de otras plantas normales .Tambin se postula que la clorofila se transforma en el principio dulce 3.5. CONTENIDO DE GLICOSIDOS DE ESTEVIOL En el cuadro 1, se presenta los constituyentes qumicos de la estevia reportadas por kinghorn y Soejarto(1985),citados por Pasquel et al.(1999) En realidad, las hojas de estevia, las ms dulces del mundo , contienen una mezcla compleja de dirpenos ,triterpenos,estigmasterol ,taninos aceites voltiles y ocho glicsidos diterpnicos dulces: Estevisido ,esteviolvisido, rebaudisido A,B,C,D,E y dulcsido A . El gluicsido es una molcula obtenida por condensacin entre dos monosacridos, mientras que un terpeno es un lpido derivado del hidrocarburo isopreno. Las hojas contienen principalmente estevisido y rebaudisido A , siendo este ltimo en proporcin de 3 a 5%, mucho ms dulce y con menor sabor amargo que el primero .El estevisido se encuentra en mayor proporcin , 6 a 8%, y es ms estable que los dems glcosidos , adems de ser el segundo con mayor poder edulcorante. Entre los 6 glicsidos restantes (compuestos dulces unidos a una estructura central de tres anillos de carbono), el rebaudisido E es tan dulce como el estevisido, el rabaudisido B es casi tan dulce como e rebaudisido A, los otros glicsidos C,D ,dulcsido A y el 4

estevisido son menos dulces que el estevisido y estn en mucho menor proporcin , todos los 6 glicsidos suman apenas 1%. La concentracin de estevisido/rebaudisido A de la estevia vara entre 9 y 13%, siendo el promedio de 10% .De dicho 5%(50%) es estevisido y 3%(30%) rebaudisido A .En otros anlisis de estevia se encuentra 5%(50%) de estevisido y 5% (50%) de rabaudisido A. Se afirma que los aceites esenciales, taninos y flavonoides contribuyen al sabor desagradable, las lactonas son responsables del sabor amargo el cariofileno y el espatulenol participan en el sabor desagradable de los derivados ,el estevisido y rebaudisido A tienen su cuota en el sabor amargo , aunque el segundo es significativamente menos que el primero. Loa dulcsidos, en menores porcentajes, tienen un ligero sabor amargo por tener su composicin en alfa - ramosil en lugar de beta- glucosil como el estevisido/rebaudisido A. El fuerte sabor residual del estevisido dificulta su uso como sustituto de la sacarosa, siendo por tanto necesario durante los procesos de extraccin, la remocin total (derivados terpenoides) o parcial (los propios glicsidos) de las sustancias asociadas al gusto amargo (Paquel et .al, 1999). 3.6. PERFIL QUIMICO NUTRICIONAL El perfil qumico proximal de la estevia revela presencia de protenas, grasas y carbohidratos; nutrientes orgnicos que en conjunto significan un aporte de energa, estimado en 275 kcal/100g, de hoja .Este valor calrica es 10% ms bajo que el de coca (cuadro 2.2) y 31% menor que el de sacarosa (400 kcal /100g). Otros nutrientes presentes son vitaminas como el cido ascrbico, vitamina E, el betacaroteno, vitamina del complejo B y minerales, entre ellos calcio ,fsforo, magnesio, potasio, sodio, hierro, cobre, manganeso, zinc, boro. (Cuadro 3)

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Cuadro 1. Constituyentes qumicos de la estevia Clase Sustancia (%w/w mximo obtenido) Glcosidos Estevisido (7.0); Rebaudisido A (1.43); Rebaudisido B (0.44); Diterpnicos Rebaudisido C (0.4); Rebaudisido D (0.03); Dulcsidos A (0.029); Estevisido (0.04) Diterpenos Jhanol (0.0063); Autroinulina (0.06); Labdnicos 6-O-acetilaustroinulina (0.15) Triterpenos Acetato de B-amirina (-); lupeol (-) Esteroides B-sitosterol (-): Estigmasterol (-) Glcosidos Rutina (0.0073); Centaureidina (-); Quercitrina (-) Flavonoides Taninos No indentificados Aceites voltiles Porcentajes masivos total 0.12% Alcanos Octano-3-ol (0.00036); oct-1-en-3-ol (0.00084) Aldehdos Hexan-1-ol (0.0011) Alcoholes Alcohol benzlico (0.0012) aromticos Monoterpenos Canfor (0.0017); 1.8-ceneol (0.00084); p-cymeno (0.00084); gerniol (0.0016); linalol (0.0067); limoneno (0.0012); oxido de linanol (0.0055); -pineno (0.00048); -pineno (0.0023); -terpineno (0.00024); terpineno-4-ol (0.0012); -terpineol (0.0054) Sesquiterpenos -cadineno (0.0036); -cardinero (0.0012); -cadinol (0.0017); tertcadinol (0.0028); -calacoreno (0.0012); calameno (0.0018); cariofileno (0.0013); -copaeno (0.00012); oxido de cariofileno (0.019); -cubebeno (0.00012); -elemeno (0.0006); nerolidol (0.031); trans--farneseno (0.00054); -humuleno (0.0029); selineno (0.0026) Fuente: Pasquel et al., (1999) CUADRO 2. Anlisis qumico Proximal foliar de estevia (en %) COMPONENTES HOJAS DE ESTEVIA Humada 8.46 protena 18.20 Extracto etreo 4.77 Fibra cruda 10.77 cenizas 7.83 ELN 49.97 energas estimada, Kcal 275 Fuente: laboratorio de avaluacin nutricional de alimentos UNALM. Lima Per.

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Cuadro 3: contenido de vitamina en Estevia/100g Vitaminas Hojas de estevia B-Caroreno 1700 Vitamina E, mg 1.6 Vitamina B1, mg 0.04 Vitamina B2, mg Niacina, mg 1.3 Vitamina C, mg Fuente: Naohiko Sato 1988, President of JBB Stevia Laboratory, Ltd. Urawa City, Saitama 336, Japan

3.7. PROPIEDADES FISICO-QUIMICAS DEL ESTEVIOSIDO El estevisido es un edulcorante natural no nitrogenado extremadamente dulce. En un estado puro es 300 veces ms dulce que la sacarosa. Se le puede describir como glicsido diterpnicos integrados por una molcula de esteviol al cual se le adhiere la soforosa a travs de un grupo hidroxilo del carbono nmero 13. Su frmula emprica es C38H60O18 y su masa molecular es de 802.4 gramos. Entre sus propiedades fsico-qumico deseables destacan las siguientes (Tanaka, 1982). Apariencia: fsicamente es un polvo cristalino de color blanco, inodoro, no higroscpico. Sabor: refrescante, similar al de la sacarosa y sin residuos desagradables. Dulzor: es un factor ms importante del Estevisido. El poder edulcorante vara segn la concentracin de sacarosa de 3%, el poder endulzante es 300 veces ms que el de sacarosa. Es decir, un solo gramo de Estevisido tiene el dulzor de 300 gramos de sacarosa. Su adicin a los alimentos, gracias al ser cero caloras, aseguran alimentos de bajo contenido calrico. Estabilidad trmica: su estructura no se modifican por su exposicin a altas temperaturas entre (180 y 210 oC) y, por lo tanto, no pierde su pode edulcorante. Es apto para alimentos calientes u horneados. Es estable a temperaturas estables en procesamiento de los alimentos: pasteurizacin, esterilizacin, coccin. Decoloracin: no se acetila, no se oscurece (la reaccin de Browning), aun en condicione ms rigorosas de procesado de alimentos (coccin, horneado). En cambio, el azcar acelera la reaccin de oscurecimiento del alimento cuando se calienta. Solubilidad: el Estevisido comercial es altamente soluble en agua, fra o caliente a nivel usual para alimentos.

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Estabilidad al pH: es suficientemente estable entre pH 3 a 9 aun a 100C, no precipita en solucin acida, siendo un edulcorante compatible para bebidas gaseosas carbonatadas. Por encima de pH 9 se pierde el dulzor rpidamente, no obstante pocos alimentos muestran valores a pH mayores a 9. En bebidas gasificadas que incluyen en su composicin cido ctrico y fosfrico, se destacan perdidas de dulzor de 36 y 17 %, respectivamente, cuando se almacena a 37C. Cero contenido de caloras: no es metabolizado por el organismo, por lo tanto, es no calrico, y completamiento adecuado para usos dietticos. Capacidad osmtica: el Estevisido debido a su gran peso molecular tiene su accin osmtica muy lenta. Cuando se usa azcar, sucede que el alimento (principalmente enlatados y encurtidos) se arrugan debido a la presin osmtica. La estevia gracias a su pequea presin osmtica no causa tales arrugas y mantienen la forma, dejando el mayor peso dentro. As, la estevias presenta buenas propiedades osmticas para la preparacin pro ejemplo de pickles (encurtidos) y conservas. Resaltador de sabores o saborizante: adems de su rol normal endulzante, ayuda a expresar los verdaderos sabores de los alimentos como la galleta, helado, etc. Sinergismo: el Estevisido combina bien con sacarosa, fructosa, glucosa, cido ctrico o cido actico, etc. Mejorando el sabor y reduciendo los costos de producion. Sin embargo, en mezclas con monoglutamato de sodio, el sabor no cambia. Fermentabilidad (alimentos salados): el azcar favorece el desarrollo de bacterias. La estevia al no fermentar no es nutritiva para las bacterias bucales. A desmas, la estevia controla las bacterias dainas en alimentos salados como encurtidos. Efecto de firmeza (postres congelados): el efecto de consistencia es menor cuando se usa estevia. Es decir, se puede preparar alimentos congelados a temperaturas relativas mayores usualmente. Tambin la estevia previene a os postres congelados de ser pegajosos y son ms refrescantes. Influencia en propiedad fsica del alimento: el esteviosido afecta muy poco las propiedades fsicas de loa alimentos, mientras que todos los azcares si lo hacen. Sin ebargo, se debe usar los estevisisdos con los agentes de viscosidad cuando se requieren alimentos viscosos o de buen cuerpo. Sabor algo amargo (bitter aftertaste): el Estevisido exhibe a altas concentraciones un retrogusto algo amargo e inestable, el cual se intenta quitar o por lo menos enmascarar, manteniendo la hiptesis de que el factor responsable del retrogusto sera una posible oxidacin de una ms componentes presentas en la estevia rivobiana.

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3.8. APLICACIN DE LA ESTEVIA EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA Japn es el pas donde la estevia tiene el empleo ms difundido como aditivo alimentario para diferentes industrias alimentarias desde la dcada de los ochenta (Fujita, 1979) El mayor uso es con alimentos salados como encurtidos, alimentos marinos secos, productos de pescado y crnicos, salsa de soya y miso o pasta de soya, en los que previene deshidratacin, coloracin y fermentacin, adems de incrementar el sabor refrescante. Es tambin utilizado en biscochos, bizcotelas, galletas dulces, en general, en productos horneados en los que las caloras bajan y el sabor se mejora al remplazar entre el 30% y 40 % de sacarosa por el endulzante de estevia. Se emplea en bebidas Coca Cola Light, Pepsi Light, Cervezas, etc. El esteviosido sustituye 60-75% del azcar comn. Con ella se hacen cereales, ts, yogures, helados, caramelos, gomas de mascar y pastas dentales entre otros. Una parte significativa del esteviosido se utiliza como edulcorante de mesa. El esteviosido ha sido aprobado y se usa como aditivo alimentario adems de Japn, China, Corea del Sur, Taiwn y Malasia entre otros pases asiticos, as como en gran parte de Latinoamrica (Brasil, Paraguay, Argentina, Per, etc.).

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IV.

MATERIALES Y METODOS

4.1 MATERIALES Material biolgico: estevia Steviarebaudiana

REACTIVOS Agua destilada Carbn activo Carbonato de calcio Hidrxido de calcio (CaOH)

Vasos precipitados Pera de decantacin Embudos Gasa Algodn Papel filtro (< 100 Dalton) Pipetas Placas Petri Perilla de goma Tubos de ensayo Gradilla Micro pipeta

EQUIPOS Agitador magntico Estufa con aire corriente pH-metro brixometro centrifuga balanza digital

4.2 METODOS I. OBTENCION DE ESTEVIOSIDO

Jessica M. Delgado 2003 en el instituto de biotecnologa de la UNIVERSIDAD AGRARIA DE LA MOLINA Lima Per obtuvo este estevisido a partir de estevia procedente del departamento de Amazonas tomo como base el flujo planteado por Cernadas y Pryluka (19985.A.B.). A. EXTRACCIN Maceracin a temperatura ambiente de las hojas secas de estevia con agua (estevia agua 1:24,0.5% de carbonato de calcio durante 24 horas con 8 horas de agitacin) B. FILTRACIN Utilizando un pao de gasa, algodn y papel filtro (menor a 100 Dalton); el slido se lava 3 veces con 3% de agua fra (respecto al volumen inicial) el agua del lavado se incorpora al lavado. C. CENTRIFUGACIN Se separan los slidos suspendidos centrifugando a 3000 RPM por 30 min. 10

D. CONCENTRACIN El extracto tenido se concentra hasta reducir el volumen al 20% del inicial; esta operacin se realiza a temperatura de 40 -50 C utilizando una estufa con corriente de aire. E. PURIFICACIN Se inicia precipitando la impurezas con el Ca (OH)2 (10% p/p m.s) durante una noche; luego el precipitado se separa por centrifugacin a 3 000 RPM durante 30 minutos. El sobrenadante se purifica mediante cromatografa de intercambio inico, efluyendo primero a travs de resina acida fuerte y despus a travs de resina bsica dbil; con caudal de ingreso y salida de 1.0 ml/min; estas resinas antes de ser utilizadas son regeneradas de acuerdo a lo que indica su correspondiente ficha tcnica. Este procedimiento se puede sustituir por el carbn activo, el cual tiene la propiedad de precipitar las ms pequeas partculas de slidos suspendidos. F. SECADO Esta operacin se realiza en estufa con circulacin de aire a 50-60 C durante tres das.

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Figura 1. Flujo de operaciones para la obtencin de estevisido Hojas de Estevia (25 % de humedad) Agua Ca CO3 EXTRACCION Temperatura amb. X 24 hr, con 8 hr de agitacin Torta

FILTRACION

AguaExtractoAgua de lavado

LAVADO

AguaAgua de lavado

Torta LAVADO Torta LAVADO

AguaAgua de lavado

CENTRIFUGACION 6000 RPM X 10 min

CONCENTRACION (40-50 C)

PURIFICACION

-Precipitacin con Ca (0H)2 -Centrifugacin 6000 RPM X 15 min -Cromatografa de intercambio inico 60% Metanol (v/p m.s)

PURIFICACION SECADO (50-60 C)

ESTEVIOSIDO 12

4.2.1. PODER EDULCORANTE (PE) Y ORIGEN DEL SABOR DULCE Se conoce como PE o concentracin de umbral, la concentracin mnima de una solucin acuosa de las sustancia que se ensaya, a la cual la mayora de panelistas (catadores) puede percibir correctamente el sabor dulce. El PE est basado en valor lmite de concentracin para detectar el sabor dulce (threshold o umbral). La concentracin es uno de factores que influencian en PE cuyo aumento marca el carcter desagradable de algunos azucares. En sistemas acuosos simples las diferencias del dulzor de los edulcorantes, en general, se hacen ms evidentes con el aumento de la concentracin. Estas diferencias son mayores al final, en el llamado aftertaste (gusto posterior) y menores al inicio de la percepcin dulce. El incremento de la temperatura provoca algunos casos la disminucin del PE como en el caso de fructuosa. La influencia de otros compuestos en el medio tambin origina variaciones en el PE. Cuadro 4. Poder edulcorante de diferentes edulcorantes comercilaes EDULCORANTE Sacarosa Lactosa Maltosa D-Glucosa D-Fructuosa Azcar invertido Sorbitol Sacarina Ciclamato Na (Sunnett) a/ Acesulfame K Aspartame (NutraSweet) a/ Sucralosa Estevisido Fuente: Inglett, 1981 DULZOR 1 0.4 0.5 0.7 1.4 1.3 0.5 200-700 30-80 130-200 100-220 600 300

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V.

RESULTADOS

Figura 1. Prdida de volumen vs .tiempo durante la etapa de concentracin

Prdida de volumen(ml) vs. Tiempo800 700 600 500 400 300 200 100 0 0Perdida de volumen (ml)

Perdida de volumen(ml) y = -80.321x + 788.43 R = 0.973 Linear (Perdida de volumen(ml))

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4Tiempo (hr)

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5.1. BALANCE DE MATERIA Y RENDIMIENTO DE ESTEVIA

Figura 3. Balance de materia con 50 g de hojas de stevia rebaudianaRECEPCIN DE MATERIA PRIMA (HOJAS DE STEVIA)

50 g Agua: 1200 ml CaCo3: 0,25 g 1250,25 gEXTRACCIN

Agua de lavado: 36 ml

1250,25 gFILTRACIN

Torta: 534,25 g

680 mlCONCENTRACIN

Vapor de agua: 80%

240 mlCa (OH)2: 5 gPURIFICACIN I

Precipitado: 45g

200 mlCarbn activado: 10 gPURIFICACIN II

Precipitado: 95 g

125 mlCENTRIFUGACIN

Precipitado: 33g

92 mlESTEVIOSIDO + AGUA

92 ml

Fuente: Elaboracin propiaProducto de salida (esteviosido + agua) % rendimiento = --------------------------------------------------------- x 100 Materia prima ingresada + agua ingresada

92 % rendimiento = ---------------------- x 100 = 7,15 % 50 + 1200 + 36

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5.2. DETERMINACION DEL PODER EDULCORANTE (PE): Para determinar PE se utiliz una comparacin con respecto a la sacarosa. Ambas muestras diluidas en agua. 1g de jarabe estevia 200g de sacarosa 500ml 500ml

Entonces se deduce que 1g de jarabe tiene un PE de 200 veces con respecto a la sacarosa 1. Se obtuvo el estevisido (jarabe y polvo), con un pH de 10.6 y 1.5 Brix. 2. Se remplaz el uso de la cromatografa por el carbn activo. 3. El uso metanol no es indispensable para la extraccin del estevisido, su eliminacin evita los efectos txicos que confiere al producto final. 4. El proceso ptimo de obtencin de estevisido se logra con un tamao de partcula de 16 mm2, una dilucin de 1:48, aplicando el complejo de clarificantes gelatina- betonitasol de slice, previo a la purificacin por intercambio inico, un pH de 10.5 del extracto crudo clarificado antes del ingreso a la columna de intercambio inico y secado a las fracciones obtenidas. 5. Se obtuvo el producto esteviosido / rebaudiosido A de un color caramelo, pero no transparente. 6. El poder de edulcorante del jarabe fue equivalente a 200 veces a la sacarosa. 7. El rendimiento obtenido fue de 7.15%. se lleg este rendimiento ya que el jarabe no se someti a un secado.

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VI.

DISCUSIONES

Segn FDA (Administracin de Alimentos y Frmacos) 2005. La estevia en su forma natural es 15 veces ms dulce que el azcar de mesa (sacarosa) y el extracto es 100 a 300 veces ms dulce que el azcar. Algo importante de recalcar es que ha descubierto que no afecta los niveles de azcar sanguneo. La Stevia no aporta cantidades considerables de caloras y tiene efectos beneficiosos en la absorcin de la grasa y la regulacin de la presin arterial. Contiene carbohidratos, protenas, vitaminas y minerales. Posee actividad antibitica, especialmente contra las bacterias Escherichia Coli y Stafilococos Aureus. El extracto obtenido de la hoja de Stevia es una solucin de coloracin oscura que contiene los principios endulzantes junto con una serie de partculas que forman parte de su composicin, como taninos y clorofila, que le confieren un color y un aroma no deseado para su uso como edulcorante de mesa o a nivel industrial, Kinghorn and Soejarto, 1985). La separacin de los principios activos de la hoja seca se realiza fcilmente por medio de una extraccin con agua o alcohol. Posteriormente debe efectuarse la purificacin de la misma, existiendo varios mtodos aplicables. Entre estos podemos mencionar, combinacin de membranas filtrantes de distintos tamaos de poros, zeolitas modificadas con distintos iones metlicos, columnas de intercambio inico, precipitacin por medio de agentes externos, entre otros. (Soto y Del Val, 2002), (Moraes et all), (Moraes and Machado, 2000). En determinados procesos se quitan previamente las grasas de la hoja para obtener un extracto ms puro, esto se logra lavando la hoja con solventes, tales como cloroformo o hexano, junto con una eliminacin preliminar de aceites esenciales, clorofila y otros principios apolares (Kinghorn et all, 1982). Esto no es recomendable debido a que estos solventes contaminan el producto haciendo que pierda su condicin de naturalidad. Combinacin de membranas filtrantes: Este mtodo consta de la purificacin por combinacin de membranas filtrantes de distinto tamao. (Fuh and Chiang, 1990) sta consistente en el pasaje del extracto por membranas sucesivas de distinto tamao. Inicialmente se realiza un filtrado con membranas que van desde 20 a 1 micra, luego la solucin pasa por un filtro de carbn activado y finalmente se somete a un proceso de ultrafiltracin, diafiltracin y nanofiltracin en ese orden. Los filtros retienen pigmentos y sustancia de alto peso molecular de hasta 150 Daltons, con un rendimiento del 20% en concentrado donde estn presentes los glucsidos de inters. Precipitacin Algunos mtodos utilizan sustancias que al ser agregadas a la solucin, hacen que los compuestos deseados precipiten. Esto tiene la desventaja de contaminar el producto, porque estas sustancias no pueden ser eliminadas 17

completamente. En estos casos, el flujo contina en un tanque clarificador (floculacin/coagulacin), en el que se separan los componentes endulzantes del resto de la mezcla. El uso de sustancias como la cal o sulfato de aluminio, carbonato de calcio u otras sales bsicas de calcio provocan la precipitacin de los componentes endulzantes en el fondo del tanque (Eliana Macia 2002).

Procedimientos para aislamiento de steviosido de las hojas de S.rebaudiana a nivel prctico sobre todo implican la extraccin lquida con solventes como metano del cloroformo, glicerol, y propilen-glicol, seguido por el refinado, lo que implica la extraccin en un solvente orgnico polar, decolorizacin, coagulacin, cambio inico cromatografa y cristalizacin (Kinghorn y Soejarto, 1985; Pasquel et al., 2000). Todos estos procedimientos no se hicieron pero si se logr obtener el esteviosido utilizando el carbn activado. Los dos glucsidos principales de la estevia son estevisido (St) y rebaudisido A (RebA), cuyos contenidos tradicionalmente son del 610% y 2-4% del peso seco de las hojas respectivamente (Jaitak et al., 2008). La estevia cobra un alto valor entre los vegetales nativos de amazonas, debido a que contiene un glucsido 100% natural, no tiene caloras y puede llegar a ser hasta 300 veces ms dulce que la sacarosa y, comparativamente, es similar al aspartame pero sin peligro para la salud humana (Prakash et al. 2008).

VII.

CONCLUSIONES

Se lleg a obtener el jarabe de esteviosido con un pH de 10.5 y 2.0 Brix. Se logr obtener un PE diferencial significativo respecto al azcar (esteviosido 200 veces ms dulce que el azcar). Se verifico que la temperatura de fusin de la esteviosido es de mayor a la temperatura de fusin del agua. El esteviosido no se pudo obtener en polvo por secado, debido a que no se lleg a obtener un filtrado adecuado.

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VIII. RECOMENDACIONES Las hojas secas de stevia deben de tener 16 mm2, estas no deben de ser molidas o con dimensiones menores debido a que en la etapa de maceracin se pueden extraer junto al esteviosido colorantes que contiene la stevia. En la etapa de filtrado se debe ser ms cuidadosos y estos deben de hacerse las veces que sea posible para obtener un producto lo ms transparente posible. Se recomienda no usar el metanol por lo que no es indispensable en la extraccin del esteviosido. Se recomienda utilizar excipientes, debido a que la cantidad de esteviosido obtenido es rico en PE pero carece de volumen. Se recomienda mtodos de desterpernacin o gases presurizados CO2, a fin de eliminar el gusto amargo del esteviosido. En la purificacin mediante cromatografa puede ser remplazada por carbn activo y una centrifugacin y concentracin de la dilucin. En el proceso de concentracin trabajar con temperaturas de 40-50 C y con estufa con aire corriente. El secado del esteviosido se obtiene cuando la etapa de filtracin y purificacin han sido realizadas de la mejor manera, debido a que la estevia contiene sustancias como terpenos, grasas, etc. Que le dan una caracterstica higroscpica. Vale recalcar que el esteviosido no es higroscpico. Este trabajo tiene mucha importancia debido a que es una alternativa para la sustitucin del azcar, el cual se debe de dar ms nfasis en su investigacin; debido a que nuestra regin cuenta con esta especie.

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IX.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 1. Sergio Waldemar Rojas Montoya Ph.D. 2009. Stevia Edulcorante Orgnico del Siglo XXI. Universidad Nacional Agraria la Molina. Primera Edicin LimaPer. 2. Alicia Ester Soto 2002. Extraccin De Los Principios Edulcorantes De La Stevia rebaudiana Revista de Ciencias Agrarias y Tecnologa de los Alimentos Vol. 20. 3. lida de Paula Moraes and Ndia Regina Camargo Fernandes Machado 2000, Clarification of Stevia rebaudiana (Bert.) Bertoni extract by adsorption in modified zeolites, Departamento de Engenharia Qumica, Universidade Estadual de Maring, Av. Colombo, 5790, 87020-900, Maring, Paran, Brasil. 4. Moraes, E.P. and Machado, N.R.C.F., Purification of the Extract of Stevia rebaudiana Bertoni through Adsorption in Modified Zeolites. VI Seminar on Enzymatic Hydrolysis of Biomass, Proceeding of VI SHEB, Maringa (2000). 5. Eliana Macia.2002. Resultados Experimentales Del Proceso De Extraccion Y Purificacin De Compuestos Endulzantes De La Hoja De Stevia rebaudiana. 6. Kinghorn, AD & Soejarto, DD (1985): Current status of Stevioside as a sweetener agent for human use. Economic and medical plant research (Hrsg Wagner et al) Vol 1, Academic press; London-New York, 1- 52 (zitiert in Handro & Ferreira. 7. Eliana Macia, Vanina Monesterolo.(2008), Evaluacin de Los procesos de Extraccin y Purificacin de Los compuestos endulzantes de la hoja de Stevia Rebaudiana, Facultad Regional Villa Mara, Universidad Tecnolgica Nacional, Grupo de Investigacin en Simulacin para Ingeniera Qumica, GISIQ.

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X.ANEXOS

RECEPCION Y PESADO DE LAS MUESTRAS

Pesado de CaCO3

EXTRACCIN

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AGITACIN

FILTRADO

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DECANTACON

CONCENTRACIN 23

PURIFICACIN 1. Ca (OH)2

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PURIFICACIN 2 Con Carbn activado

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CENTRIFUGACION

OBTENCION DEL JARABE

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DETERMINACIN DEL PODER EDULCORANTE

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