REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA
FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
OOBBTTEENNCCIIÓÓNN DDEE UUNN CCOOLLOORRAANNTTEE NNAATTUURRAALL PPAARRAA AALLIIMMEENNTTOOSS AA PPAARRTTIIRR DDEE LLAA
ZZAANNAAHHOORRIIAA
Trabajo Especial De Grado Para Optar Al Titulo De Ingeniero Químico
Presentado por: Meiry Díaz
Andreina Pelayo Tutor:
Ing. José Ramón Ferrer
MARACAIBO SEPTIEMBRE 2008
DERECHOS RESERVADOS
OBTENCIÓN DE UN COLORANTE NATURAL PARA ALIMENTOS A PARTIR DE LA ZANAHORIA
Diaz. B, Meiry Pelayo C. Andreina C.I: V-18.833.027 C.I: V-17.842.480 Teléfono: 0424-6405056 Teléfono: 0424-6405055 [email protected] [email protected]
TUTOR ACADEMICO Ing. José Ferrer
DERECHOS RESERVADOS
iv
Este jurado aprueba el Trabajo Especial de Grado titulado “OBTENCIÓN DE UN COLORANTE NATURAL PARA ALIMENTOS A PARTIR DE LA ZANAHORIA”. Presentado por: Pelayo Chiquito, Andreina José, portadora de
la C.l. V-17.842.480; y Diaz Briceño, Meiry Anny, portador de la C.l. V-
18.833.027, para optar al Título de Ingeniero Químico.
MARACAIBO, SEPTIEMBRE de 2008
Ing. José Ferrer
C.I.: 3.924.460
Profesor de la Facultad de Ing. Química
Tutor Académico
Lic. Elba Michelena Lic. Eudo Osorio
C.I.: 4.357.687 C.I.: 4.145.556
Profesor de la Facultad de Ing. Química Profesor de la Facultad de Ing. Química
Jurado Jurado
Ing. Oscar Urdaneta Ing. José Bohórquez
C.I. 4.520.200 C.I. 3.379.454
Director de la Facultad Ing. Química Decano de la Facultad de Ing. Química
DERECHOS RESERVADOS
v
DEDICATORIA
A Dios todo poderos, a la Virgen de Chiquinquirá por darme la claridad a mi
mente para poder finalizar esta investigación, a mis padres por estar siempre a
mi lado guiándome y brindándome su apoyo incondicional, a mi compañera de
tesis Andre por creer en mi, y esta confianza nos dio la fuerza para salir
adelante, a mi hermana Marielys, a mi novio José, a mi prima Leiduys quienes
con su alegría y dulzura me acompañaron en los buenos y malos momentos, y
a todas aquellas personas que de una u otra manera contribuyeron a que este
trabajo llegara a su feliz término.
“GRACIAS”
Los Quiero Mucho
Meiry Diaz
DERECHOS RESERVADOS
vi
DEDICATORIA En primer lugar quiero dedicar este trabajo de investigación a Dios y a la Virgen por darme la fortaleza y rodearme de personas buenas y solidarias. A mis abuelos que me cuidan desde el cielo. Y son los ángeles que guían mi camino. A mis padres, Elida y Héctor, por darme todo su amor y por siempre creer en mi. Son los pilares fundamentales de mi vida. Los amo. A mis hermanas, Antonieta y Alicia, por acompañarme a lo largo de este recorrido. Brindándome su cariño y consejos que fueron fundamentales en los momentos mas difíciles. Por ser mis mejores amigas. A mi compañera de tesis y amiga Mey, por brindarme su ayuda y compañía cuando mas lo necesité. Por ser tan especial y vivir conmigo esta experiencia, dándome fortaleza en momentos de angustia. A todas las personas que estuvieron presentes a lo largo de esta travesía. A todos ellos gracias, por su amor, compresión y ayuda.
Andreina Pelayo
DERECHOS RESERVADOS
vii
AGRADECIMIENTOS
Al cerrar un capítulo tan importante y trascendente en nuestras vidas,
recordamos cuanto hay que agradecer. Han sido muchas las personas que han
participado de forma directa e indirecta en este proyecto.
Por ello en primer lugar nos gustaría agradecer a nuestras familias por su
paciencia, dedicación y amor, a nuestros profesores por apoyarnos y creer en
nosotros pese a todas nuestras fallas, a nuestros amigos por motivarnos y
apoyarnos en los buenos y malos momentos, a la Universidad del Zulia, por
permitirnos llevar a cabo nuestro trabajo de investigación en sus instalaciones,
a la profesora Maria Ysabel Piñero y a nuestro tutor académico José Ferrer por
brindarnos toda su ayuda y accesoria que fueron parte clave en la culminación
de nuestra tesis.
A todos muchas gracias por conspirar a nuestro favor y ayudar a hacer de
este sueño una realidad.
Andreina y Meiry
DERECHOS RESERVADOS
viii
INDICE GENERAL
Pág.
APROBACIÓN.............................................................................................. IV
DEDICATORIA......……………………….……………………………………... V
AGRADECIMIENTO....………………………………………………………….. VII
INDICE GENERAL....…………………………………………………………… VIII
INDICE DE TABLAS...………………………………………………………….. X
INDICE DE FIGURAS..…………………………………………………………. XI
RESUMEN……………………………………………………………………….. XII
ABSTRACT…………………………………………………………………........ XIII
INTRODUCCIÓN………………………………………………………………… 1
CAPITULO
I EL PROBLEMA………………………………………………………. 4 1.1. Planteamiento del Problema………………..………………….. 5 1.2. Formulación del Problema……………………………………… 7 1.3. Objetivos de la Investigación…………………………………... 7
1.3.1. Objetivo General…………………………………………... 7 1.3.2. Objetivos Específicos……………………………………... 8
1.4. Delimitación de la investigación.......................………………. 8 1.5. Justificación de la investigación.......………………………….. 8
II MARCO TEÓRICO……………………………………………………. 11 2.1. Descripción de la Institución..………………………………….. 12 2.2. Antecedentes de la Investigación……………………………… 14 2.3. Bases Teóricas…………………………………………………... 17
2.3.1. La Zanahoria..........………………………………………… 17 2.3.2. Carotenoides............………………………………………. 21 2.3.3. β-CAROTENO…............................................................. 29 2.3.4. Vitamina A.........................………………………………... 2.3.5. Analisis Bromatologico.................................................... 2.3.6. Colorantes....................................................................... 2.3.7. Espectrofotometria..........................................................
32 33 40 54
2.4. Operacionalización de variables……...………………………... 54 2.5. Definición de Términos Básicos. ………………………………. 56
III MARCO METODOLÓGICO………………………………………….. 67 3.1. Tipo de Investigación……………………………………………. 68 3.2. Diseño de Investigación…………………………………………. 69 3.3. Técnicas recolección de información....................................... 69 3.4. Fases de la investigación......................................................... 70
IV ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS……… 4.1. Resultados y discuciones........................................................
84 85
DERECHOS RESERVADOS
ix
CONCLUSIONES……………………………………………………………….. 91 RECOMENDACIONES…………………………………………………………. 92 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS…………………………………………… 93 PAGINAS WEB CONSULTADAS................................................................ 95 ANEXOS…………………………………………………………………….. ….. 96
1 Estructura de la clorofila α y β, del β-caroteno y de los carotenoides que conforman el ciclo de las xantofilas…………
97
2 Clasificación de los carotenoides............................................... 98 3 Tubérculo radical en Daucus carota……………………………... 99 4 Preparación de la zanahoria para el analisis bromatologico...... 100 5 Filtrado de las muestras de zanahoria con acetona................... 100 6 Rotaevaporación......................................................................... 102 7 Separación de la fase metanólica y eterea................................. 103 8 9
10 11
Columna cromatogáfica.............................................................. 104 β-CAROTENO diluido en diferentes concentraciones de acetona- Hexnano...................................................................................... 105Spectronic 20............................................................................... 106 Pigmentación del alimento con β-CAROTENO........................... 107
DERECHOS RESERVADOS
x
LISTA DE TABLAS
Tabla No.
Pág.
1 Composición de la zanahoria por cada 100 g.............................. 21 2 Distribución de carotenoides en diversos alimentos.................... 24 3 4
5 6 7
Cuadro operacional de variables................................................. Volumen (mL) de Muestra y reactivos empleados para la cuantificación de β-CAROTENO…………………………………... Resultados de análisis de la zanahoria…………………………… Resultados de lectura por espectrofotometría…………………… Determinación de β-caroteno en zanahoria cruda en mg/100mL de solución acetona-hexano.………..……………………………...
55
83 87 88
89
DERECHOS RESERVADOS
xi
LISTA DE FIGURAS
Figura
No. Pág.
1 Conversión de carotenoides 5,6-epóxidos en 5,8-furanoides…. 28 2 β-caroteno…………………………………………………………… 31 3 Curva de Calibración de la muestra patrón………………………. 88
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xii
DIAZ, Meiry y PELAYO, Andreina. Obtención de un colorante natural para alimentos a partir de la zanahoria. Trabajo de Investigación para optar al título de Ingeniero Químico. Universidad Rafael Urdaneta. Maracaibo, 2008.
RESUMEN
En el presente trabajo se realizó la extracción de β-caroteno, precursor de Vitamina A, de la zanahoria (Daucus carota) para la obtención de un colorante natural para alimentos. Son objetivos de este trabajo la determinación de las características físico-químicas de la zanahoria, la extracción del β-caroteno presente en la misma, empleándose para ello métodos volumétricos y gravimetritos. Para la identificación del β-caroteno extraído se realizó análisis de espectrofotometría UV/VIS. Se realizaron tres extracciones de β-caroteno en zanahoria cuyos resultados de concentración fueron resultados 25; 22 y 27mg/100mL comprobándose de esta forma el alto contenido de β-caroteno presente en la zanahoria. Como cuarto objetivo se aplico el colorante extraído en un alimento. Se encontró que el colorante obtenido a partir de la zanahoria es sensible en condiciones ambientales extremas (cambios bruscos de temperatura e incidencia directa de la luz del sol) sin embargo en condiciones normales de almacenamiento (interior, cajas o refrigeración) presenta una estabilidad adecuada. En cuanto a la percepción sensorial, se pudo concluir que el producto con β-caroteno es dominante sobre otros por su apariencia natural y una mejor textura y sabor. El colorante obtenido de la zanahoria puede ser utilizado para alimentos siempre que se garanticen unas condiciones adecuadas de almacenamiento.
Palabras claves: zanahoria, β-caroteno, colorante
[email protected] [email protected]
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xiii
DIAZ, Meiry y PELAYO, Andreina. Natural Colouring obtaining for foods using carrot. Investigation work to obtain the title of Chemical Engineer. Universidad Rafael Urdaneta. Maracaibo, 2008
ABSTRACT
In the present work the carotene extraction was realized, vitamin A precursor, from the carrot, to obtain natural coloring for foods. Some objectives of this investigation are the determination of the characteristics of the carrot, the extraction of the carotene presented in carrots was realized using volumetric and gravimetric methods. For the identification of carotenes extracted a spectrofotometry UV/VIS analysis was realized. Three carotene extractions were realized from carrot and the results were 25; 22 y 27mg/100mL verifying of that way the high levels of carotene present in carrots. Like fourth objective was apply in food the colouring obtained. The coloring obtained from carrots is sensible in extreme environmental conditions (abrupt changes of temperature and direct incidence of sunlight), however, in normal conditions of storage (interior, boxes or under refrigeration) it presents a suitable stability. As sensorial perception, it was possible to concluded that the product with carotene is dominant on others for its natural appearance, better texture and flavor. The coloring obtained from carrot can be used for foods whenever suitable conditions of storage are guaranteed.
Key words: carrot, β-carotene, colouring
[email protected] [email protected]
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1
INTRODUCCIÓN
El uso de colorantes en alimentos se remonta a tiempos inmemorables. Las
razones de su continuado uso a largo de la historia obedece, en buena medida, al
potencial de tinción observado en productos naturales que se han venido
añadiendo a los alimentos con el fin de hacer mas apetecible su apariencia sin
causar efectos adversos para la salud. Es por ello, que la obtención de colorantes
de origen natural esta siendo cada vez más usada en el sector alimenticio, por lo
que el desarrollo del proceso de extracción de los mismos es de gran interés para
la sociedad.
Según su origen, los colorantes naturales son pigmentos coloreados obtenidos
de materias primas principalmente de origen animal y vegetal; aunque también los
hay de tipo mineral. Se pueden clasificar en: flavonoides, carotenoides,
melanoidinas, porfirinas, betalinas, quinoides y otros varios (curcumina, carbón
vegetal, índigo).
En el campo de la alimentación el uso de colorantes naturales ha sido
recurrente y solo se ha visto parcialmente desplazado tras la aparición de
colorantes artificiales en el mercado. Unos colorantes que, persiguen los mismos
objetivos que los naturales, de un potencial de tinción adecuado que para muchos
tienen un riesgo mínimo o como para la mayoría de los casos inexistentes. Sin
embargo, hacer una distinción neta entre los colorantes naturales y artificiales es
difícil, porque al final lo natural debe ser tratado químicamente para que sea
estable, identificable y uniforme en el tono. La idea de natural se aplica a la
consideración general de ser inocuo para la salud y permitido sin restricciones.
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2
Los carotenoides como fuentes de colorantes naturales son un amplio grupo
de pigmentos vegetales, del que forman parte más de 450 sustancias diferentes,
descubriéndose otras nuevas con cierta frecuencia. Se ha calculado que la
naturaleza fabrica cada año alrededor de 100 millones de toneladas, distribuidas
especialmente en las algas y en las partes verdes de los vegetales superiores.
Alrededor del 10% de los diferentes carotenoides conocidos tienen mayor o
menor actividad como vitamina A.
En la naturaleza constituyen un amplio grupo de pigmentos responsables junto
con los antocianos de la variada gama de colores en el follaje de otoño. Por lo
general, son pigmento de color amarillo y naranja que se encuentran en los
cítricos, zanahorias, tomates rojos, pimientos, mantequilla, aceite de palma,
azafrán, yema de huevo, trucha, salmón y algas. Por razones comerciales las
principales fuentes de obtención son los residuos de pulpa y melaza procedente
de las fábricas de cítrico.
Entre los carotenoides mas utilizados en la industria alimentaría están las
bixina y norbixina que se obtienen de extractos de la semilla de la planta conocida
como bija, Roccou o innato (Bixa orallana L). El pigmento de aquí obtenido es de
color amarillo y ha sido empleado principalmente en panaderías y productos
lácteos.
Otras fuentes de carotenoides son:
• El azafrán (Crocus sativus) usado en forma de flores secas como especia.
• Aceite de palma (Elaeis guineensis).
• El tomate (Licopersicun esculentum) aunque su uso es limitado por su
fuerte olor.
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3
• El pimiento rojo y el pimentón, de los cuales se extrae la capsantina
colorante cuyo principal productor a nivel mundial es España.
• El aceite de pimiento (Capsicun annuum) utilizado como saborizante.
• La gardenia (Gardenia jasminoides) cuyo colorante se emplea en la
industria de los caramelos, las pastas alimenticias y los huevos de
pescado.
• Las algas de tipo Dunadiela.
En la realización de este trabajo, la zanahoria, es seleccionada como material
de estudio debido al intenso color naranja que presenta, lo cual hace presumir
que contiene carotenoides vitamínicos, tales como el β-caroteno. En este sentido,
el trabajo de investigación se centra en la obtención de un colorante natural para
alimentos a partir de la zanahoria.
La zanahoria es utilizada como referencia para la técnica de extracción, por ser
un alimento rico en carotenoides.
El método de extracción del β-caroteno se obtuvo del trabajo de investigación
titulado “Extracción y purificación de pigmentos carotenoides” el cual fue de gran
relevancia para este estudio, debido a que se adaptó a la misma gracias a la
simplicidad de su ejecución y a la confiabilidad de los resultados arrojados.
DERECHOS RESERVADOS
CAPITULO I EL PROBLEMA
5
CAPÍTULO I
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
Los colorantes son sustancias capaces de teñir las fibras vegetales y animales.
Pueden ser de origen natural o artificial, utilizadas para aumentar el color de los
alimentos, ya sea porque el alimento ha perdido color en su tratamiento industrial
o bien para hacerlo más agradable a la vista y más apetecible al consumidor. Se
han usado desde los tiempos más remotos, empleándose para ello diversas
materias procedentes de vegetales (cúrcuma, índigo natural, etc.) y de animales
(cochinilla, moluscos, salmón, etc.) así como distintos minerales.
La distinción entre natural y artificial, términos muy utilizados en las polémicas
sobre la salubridad de los alimentos, es de difícil aplicación cuando se quiere
hablar con propiedad de los colorantes alimentarios. En sentido estricto, solo sería
natural el color que un alimento tiene por sí mismo. Esto puede generalizarse a los
colorantes presentes de forma espontánea en otros alimentos y extraíbles de
ellos, pero puede hacer confusa la situación de aquellas sustancias totalmente
idénticas pero obtenidas por síntesis química. También la de colorantes obtenidos
de materiales biológicos no alimentarios, insectos, por ejemplo, y la de aquellos
que pueden bien añadirse o bien formarse espontáneamente al calentar un
alimento, como es el caso del caramelo. Los colorantes naturales son
considerados en general como inocuos y consecuentemente las limitaciones
específicas en su utilización son menores que las que afectan a los colorantes
artificiales.
DERECHOS RESERVADOS
CAPITULO I EL PROBLEMA
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La Zanahoria, científicamente llamada Daucus carota es de la familia de las
Umbelíferas, es una fuente natural de colorante. Es una raíz vegetal, típicamente
anaranjada. La parte comestible de una zanahoria es naranja. Este vegetal es muy
rico en caroteno, eficaz antioxidante con propiedades anticancerígenas. Las
zanahorias poseen caroteno beta un compuesto que el hígado transforma en
vitamina A. Una molécula de β-caroteno se convierte en el cuerpo humano en dos
moléculas de vitamina A, clave como antioxidante que ayuda a aumentar la
resistencia del organismo a las enfermedades.
Investigaciones recientes desarrolladas en el National Cancer Institute (NCI) en
Washington, Estados Unidos, señalan que el β-caroteno natural puede proteger a
seres humanos y animales de varios tipos de cáncer. De hecho, los carotenoides
naturales pueden ser los anticancerígenos más importantes presentes en los
alimentos. De ahí la importancia de utilizarlo como colorante en algunos de los
productos que no lo contienen pero que son de alto consumo, como en el caso de
la leche.
Hoy en día se ha disminuido la extracción de β-caroteno natural debido a que
tiene menor poder de coloración por lo que se requiere mayor dosificación, en
consecuencia se ha desarrollado un β-caroteno sintético, el cual se extrae del
aceite de palma, algas y hongos.
El β-caroteno sintético tiene casi las mismas características que el natural, a
diferencia que este aumenta el riesgo de cáncer de pulmón en los fumadores.
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CAPITULO I EL PROBLEMA
7
La diferencia está en que este β-caroteno artificial, al ser del tipo TRANS, lo
hace ser de baja solubilidad en aceites y que, por lo tanto, implica que en el
cuerpo también tendría la misma dificultad para asimilar el compuesto. De ahí que
lo ideal siga siendo el consumo del β-caroteno natural, del tipo CIS altamente
soluble y no cristalizable, lo que favorece su disponibilidad para el funcionamiento
del metabolismo. Los consumidores toman precaución al usar colorantes
artificiales debido a la supuesta reacción de hiperactividad en los niños, además
de ser tóxicos.
Desde el punto de vista de salud los colorantes artificiales a lo largo del tiempo
seguirán afectando a los consumidores, por ello lo más recomendable es seguir
aplicando los colorantes naturales a los alimentos ya que estos son menos
perjudiciales, por esta razón se plantea la obtención de un colorante natural para
alimentos a partir de la zanahoria (Β-caroteno).
1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿Cómo obtener un colorante natural para alimentos a partir de la zanahoria?
1.3 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN.
1.3.1 Objetivo general
Obtener un colorante natural para alimentos a partir de la zanahoria.
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CAPITULO I EL PROBLEMA
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1.3.2 Objetivos específicos
1. Determinar las características físico-químicas la materia prima (zanahoria).
2. Extraer el β-caroteno de la zanahoria.
3. Cuantificar el β-caroteno extraído de la zanahoria.
4. Aplicar el colorante obtenido en un alimento.
1.4 DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
Delimitación Espacial
El presente trabajo de investigación se llevó a cabo en el Laboratorio de
Nutrición Animal de la Facultad de Agronomía de la Universidad del Zulia.
Delimitación Temporal
Esta investigación se realizó durante el periodo comprendido entre enero de
2008 y Julio de 2008.
1.5 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN.
Este trabajo de investigación proporciona un conocimiento amplio sobre las
propiedades y ventajas de la zanahoria como materia prima para la obtención de
un colorante natural para alimentos. La zanahoria contiene un 20% de
desperdicios, proteínas en un 1,5%, un 0,2% de grasa, 7,3% de azúcares y
DERECHOS RESERVADOS
CAPITULO I EL PROBLEMA
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abundantes vitaminas, predomina la del tipo A la cual es necesaria para el
crecimiento, esmalte dental, salud de la piel y córnea de los ojos. Posee también
hierro, potasio y calcio en niveles muy considerables y algo menos de fósforo.
Como planta que es, presenta unas ventajas evidentes para el organismo. Pero
además su alta composición de β-carotenos la convierte en una fuente eficaz para
la obtención del colorante. El β-caroteno es el carotenoide más abundante en la
naturaleza y el más importante para la dieta humana, como colorante natural al ser
ingerido 100% natural es transformado en Vitamina A en la mucosa del intestino
delgado, y ésta es almacenada principalmente en el hígado en forma de ésteres
de retinol. Es fundamental en la diferenciación y mantenimiento normal de las
células epiteliales de la capa externa de la piel y las membranas mucosas de la
boca y otras cavidades (tracto intestinal, respiratorio y genitourinario). Las
membranas mucosas actúan de barreras contra las invasiones de bacterias, virus
y carcinógenos. Sería interesante llegar a descubrir qué cantidades de Vitamina A
son necesarias para que las células normales no muten y se conviertan en
cancerosas ante ciertos agentes químicos. Es esencial para la síntesis de las
proteínas y del ARN y por lo tanto es fundamental en el crecimiento. Es necesaria
para la corteza adrenal y síntesis de la hormona esteroide, gluconeogénesis,
síntesis de mucopolisacáridos, desarrollo de los huesos y mantenimiento de la
mielina y de las membranas. Como antioxidante juega un papel muy importante
asociada con las vitaminas E y C. Puede reducir las probabilidades de ataques
cardíacos, funciona como un antioxidante liposoluble y aumenta la eficiencia del
sistema inmunológico así como también puede reducir la probabilidad de
incidencia de algunos tipos de cáncer. Por estas razones el colorante natural
obtenido de la zanahoria es productivo para la salud de quienes lo consuman.
DERECHOS RESERVADOS
CAPITULO I EL PROBLEMA
10
Esta investigación se considera de gran valor teórico debido a su investigación
bibliográfica desarrollada sobre términos importantes acerca de los colorantes
naturales para alimentos y de las ventajas de estos sobre los artificiales.
Este proyecto surge con la finalidad de buscar las herramientas que permitan
desarrollar un método para la obtención de un colorante natural para alimentos a
partir de la zanahoria.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II MARCO TEORICO
12
CAPÍTULO II
2.1 DESCRIPCION DE LA INSTITUCIÓN
Objetivos
• Constituirse en una Institución generadora de respuestas adecuadas, basadas
en el desarrollo del conocimiento.
• Conducir un proceso de formación de un profesional hábil y útil para ubicarse
en un mundo competitivo, globalizado, integrado, regionalizado y en proceso
acelerado de transformación, con base en resultados de una educación con
calidad científica y pertinencia social.
• Consolidarse como una universidad promotora en la concepción y adaptación
de nuevos conocimientos e innovaciones tecnológicas, conforme a las grandes
transformaciones del mundo contemporáneo.
• Incrementar y consolidar las alianzas estratégicas nacionales e internacionales
con el sector público y privado, en un proceso de cooperación para satisfacer
necesidades mutuas.
• Transformar la gerencia universitaria basada en un modelo cultural centrado en
las personas y en los procesos, tendente hacia la modernización de la
institución.
Misión
La Universidad del Zulia conjuntamente con la Facultad de Agronomía tiene
como misión ser una institución científica – educativa fundamentada en los más
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II MARCO TEORICO
13
sólidos principios éticos de justicia, libertad y autonomía, cuyo propósito es la
creación, transmisión y aplicación del conocimiento como valor científico,
investigativo y social.
Visión:
La Universidad del Zulia, Facultad de Agronomía e Instituto de
Investigaciones Agronómicas (I.I.A.), se conducirán como instituciones de
excelencia académica con compromiso científico, investigativo, y social. Líder en
la generación de resultados analíticos de conocimientos científicos con un alto
nivel de responsabilidad y calidad, respondiendo de la mejor forma a cualquier
desviación de los intereses tanto dentro como fuera de la institución.
Estructura Organizativa y función del Área.
En el laboratorio de Nutrición Animal están regidos por una metodología que
aplica el uso de dos tipos de análisis, dentro del análisis bromatológico podemos
encontrar dos tipos de análisis, el análisis Proximal o de Weende y el análisis Van
Soest.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II MARCO TEORICO
14
Organigrama de la empresa
Universidad del Zulia Facultad de Agronomía
2.2 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN
En la revisión bibliografiíta y documental realizada, se encontraron diversos
estudios que hacen referencias a la obtención de colorantes en los vegetales, los
cuales sirven de base para los objetivos de la presente investigación. Entre estos
estudios e investigaciones están:
Asamblea de Facultad
Decanato Consejo de Facultad
Biblioteca
Administración
Oficina de planificación
Escuela de Ingeniería
Agronómica
Instituto de Investigaciones Agronómicas
División deExtensión Agrícola
División de Estudios para
Graduados
Alto nivel de Dirección
Unidades de Apoyo
adscritas al Decanato
Unidades Organizativas
Básicas
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II MARCO TEORICO
15
Wall Joaquín Gabriel (2003), realizó el trabajo técnico titulado “Obtención
de colorantes y su aplicación en el arte” en la Universidad Nacional de Quilmas
(UNQ) Argentina. Los objetivos de la investigación fueron: 1) Extraer colorante
verde de pigmentos de remolacha. 2) Extraer colorante verde a partir de
pigmentos de espinaca. 3) Extraer colorante violeta a partir de pigmentos de
repollo. 4) Extraer colorante rojo a partir de pigmentos de pélalos de rosa. 5)
Obtener colorante azul a partil del colorante bordó. 6) Aplicación de los colorantes
obtenidos en resinas acrílicas. La técnica de investigación que se utilizó fue la
experimentación. Utilizaron los colorantes obtenidos con el objetivo de teñir una
resina polimérica. Se utilizó resina polimérica que luego de ser teñida se le agregó
un catalizador que permitió su solidificación. Como resultado final se observo que
la abstracción de la imagen es aun mayor debido a que los píxeles originales han
pasado de ser cuadrados a redondo. Este trabajo técnico aportó a la investigación
soporte teórico de los métodos de extracción del colorante y sus posibles usos.
Meléndez Antonio, Vicario Isabel y Heredia Francisco (2004), realizaron
el trabajo técnico titulado “Estabilidad de los pigmentos carotenoides en los
alimentos” en el Área de Nutrición y Bromatología de la Facultad de Farmacia en
la Universidad de Sevilla- Sevilla, España. Meléndez, Vicario y Heredia utilizaron
como referencia bibliografiíta para su trabajo técnico investigaciones realizadas
por los autores Rodríguez Amaya (1999), Butz P. (2003), Beatus Y. (1985),
Dziezak JD (1988), Burton GW (1989). Se llevó a cabo esta investigación para
conocer los diferentes factores que influyen en la degradación de los carotenoides
ya que la inestabilidad de los mismos se debe al hecho de que son compuestos
altamente insaturados, degradándose fundamentalmente debido a procesos
oxidativos. El presente trabajo técnico fue de gran valor para la investigación
como soporte teórico ya que dio a conocer los principales factores que afectan la
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II MARCO TEORICO
16
estabilidad de los carotenoides los cuales se deben tomar en cuenta al momento
de realizar la extracción.
Baracaldo Cesar, Rozo Camilo y Castro de Navarro Lucia (2002), realizaron el trabajo técnico “Estudio comparativo de la utilización biológica de ß-
caroteno sintético y de fuentes naturales en ratas” en el Instituto Nacional de
Salud, Subdirección de Nutrición y Universidad De La Salle, Facultad de Ingeniería
de Alimentos. Bogotá, Colombia. Utilizaron como referencia las investigaciones
realizadas por Castro L (1998), Greenberg ER (1996), Erdman JW (1993), Parker
RS (1997). El propósito de este estudio fue evaluar el cambio en la concentración
de retinol y ß-caroteno (BC) en hígado y suero de ratas, después de la
suplementación con ß-caroteno sintético y vegetal comúnmente consumidos ricos
en carotenoides. De esta investigación se concluyó que la suplementación de
animales con ß-caroteno sintético aumenta la reserva hepática del compuesto, en
niveles superiores a los encontrados en animales suplementados con aceite
vegetal, zanahoria y espinaca, siendo esta diferencia estadísticamente
significativa. Este trabajo contribuyó a esta investigación ya que permitió comparar
el efecto del ß-caroteno sintético y de fuentes naturales sobre el hígado y suero de
las ratas y de esta forma concluir las ventajas que presenta el ß-caroteno natural
para el consumo alimenticio sobre el ß-caroteno sintético.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II MARCO TEORICO
17
2.3 BASES TEORICAS 2.3.1 ZANAHORIA
La zanahoria es una raíz vegetal, típicamente anaranjada. Pertenece a la
familia de las Umbelíferas, también denominadas Apiáceas. Es la hortaliza más
importante y de mayor consumo de las pertenecientes a dicha familia. Se
reconocen por su abundante contenido en sustancias aromáticas y, por lo general,
son las semillas las que contienen los aceites esenciales responsables de su
aroma y sabor.
Es una verdura que tiene bastantes ventajas en la alimentación de todas las
personas, sin importar su edad. Además de ser un rico alimento, es uno de los
recursos terapéuticos más valiosos para tratar los padecimientos. Es la más
mineralizante y vitaminizante de todas las raíces, es recomendada para cualquier
clase de enfermos, sin ninguna contraindicación.
Al comerse cruda además de tener un excelente sabor, ayuda a fortalecer los
dientes y encías. Es muy saludable también comerla cocida, aunque no tanto en
este estado para fines medicinales. Debido a las sustancias aromáticas que posee
la zanahoria, es muy buena para estimular el apetito y muy usada para la gente
que padece anemia o depresión.
DERECHOS RESERVADOS
CAPÍTULO II MARCO TEORICO
18
Es rica en fósforo, por lo que es un excelente vigorizante, útil para las mentes
cansadas y como restauradora de los nervios. Tiene además propiedades
naturales para mejorar la vista, es antioxidante y un eficaz protector de la piel,
ayuda a la secreción de leche materna.
La zanahoria es una verdura por excelencia que tiene múltiples ventajas en la
alimentación de todas las personas, de todas las edades. (Espinosa, 2008.
http://www.solonosotras.com/archivo/04/sal-alim-040900.htm).
Se clasifican en función de su forma y tamaño. Las de raíz corta son
variedades de cultivo temprano que pueden presentar forma redondeada, o
alargada y cilíndrica. Las zanahorias de raíz larga son variedades de forma
alargada y acabadas en punta. Pero las más comunes son las de raíz intermedia,
que suelen ser ejemplares con forma cilíndrica y gruesa, de piel lisa y color
naranja oscuro.
La zanahoria es un alimento excelente desde el punto de vista nutricional
gracias a su contenido en vitaminas y minerales. Su color naranja se debe a la
presencia de carotenos, entre ellos el β-caroteno o pro-vitamina A, pigmento
natural que el organismo transforma en vitamina A conforme la necesita.
Asimismo, es fuente de vitamina E y de vitaminas del grupo B como los folatos y la
vitamina B3 o niacina. En cuanto a los minerales, destaca el aporte de potasio, y
cantidades discretas de fósforo, magnesio, yodo y calcio.
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19
Características Físicas
• Forma
La forma típica de la zanahoria se produce a una temperatura de 18ºC; a 13ºC
la raíz es más larga y delgada; a 24ºC es más corta y gruesa. Tanto temperaturas
altas como bajas pueden afectar la curvatura normal de las variedades alargadas
y redondeadas, produciendo raíces en forma de trompo. Las temperaturas altas y
suministro irregular de agua, producen hendiduras horizontales en la raíz.
• Tamaño y peso
Depende de la capacidad de las hojas para elaborar alimentos en cantidades
superiores a la necesaria para el crecimiento normal de la planta.
Las condiciones de crecimiento y nutrición desfavorables, reducen también el
desarrollo de las hojas y como consecuencia el tamaño de las raíces; sin
embargo, la aplicación de nutrientes como P, K, Mg y Cu aumenta la producción
de raíces, sin modificar el tamaño del follaje.
• Color
El color normal de la zanahoria, es rojo anaranjado, uniforme y profundo.
Durante su desarrollo, la raíz cambia de blanco-amarillo, cuando está muy tierna,
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20
a amarillo oscuro, anaranjado o amarillo rojizo cuando se desarrolla debido a
acumulaciones diferenciales de caroteno, las cuales alteran la intensidad de color.
En un corte transversal de la raíz ya formada, se observa que está dividida en
dos secciones: un corazón interno y los tejidos exteriores. El corazón está
compuesto por una capa de xilema secundario y por la medula. Los tejidos de
afuera hacia adentro son: una capa delgada de epidermis, una banda
relativamente ancha de floema secundario, principal zona de almacenamiento de
azucares y caroteno, y el cambium. El caroteno se acumula primero en las células
más viejas del floema y luego en las más viejas del xilema.
Como la raíz de la zanahoria crece a partir del cambium, las células mas viejas
de floema y el xilema, son las que quedan adyacentes a la epidermis y el centro
del corazón, respectivamente. A medida que la raíz crece, el caroteno se acumula
a las células cercanas al cambium, estableciendo gradientes de color de la
epidermis hacia adentro y del corazón hacia afuera, dejando un pequeño anillo
ligeramente coloreado en el cambium. (Ver anexo 3).
• Sabor
Cuando son tiernas y frescas tienen un sabor delicado con un gusto
ligeramente dulce. (Jaramillo y col., 1980)
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21
Características químicas (estándar)
COMPOSICION DE LAS ZANAHORIAS POR CADA 100g
CRUDAS HERVIDAS CON SAL
Agua (gr.) 87.7 87.3 Energía (Kcal.) 43 45
Grasas (gr.) 0.19 0.18 Hidratos de carbono
(gr.) 10.14 10.48
Fibra (gr.) 3 3.3 Potasio (mg) 323 227 Fósforo (mg) 44 30 Sodio (mg) 35 66 Calcio (mg) 27 31
Magnesio (mg) 15 13 Vitamina C (mg) 9.3 2.3 Vitamina A (IU) 28000 24554
Vitamina B 6 (mg) 0.14 0.24 Niacina (mg) 0.92 0.50
Acido Fólico (mg) 14 14
Tabla 1. “COMPOSICIÓN DE LAS ZANAHORIAS POR CADA 100g” (Méndez Lobo, 1975)
2.3.2 CAROTENOIDES
Los carotenoides son pigmentos orgánicos que se encuentran de forma natural
en plantas y otros organismos fotosintéticos como algas, algunas clases de
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hongos y bacterias. Se conoce la existencia de más de 700 compuestos
pertenecientes a este grupo.
Incluyen los pigmentos amarrillo, naranja y rojo-naranja solubles en grasas. Se
encuentran en los cloroplastos de las hojas verdes, donde están enmascarados
por la alta concentración de clorofila y en las verduras amarillas como los camotes,
calabazas y las zanahorias. El pigmento rojo en los tomates es un carotenoide, el
licopeno. Los pigmentos carotenoides son de dos tipos, carotenos y xantofilas. Los
Carotenos que incluyen α y β-caroteno y licopeno, son hidrocarburos con 40
átomos de carbono en la molécula. Las xantofilas contienen, además del carbono
y el hidrogeno, uno o más átomos de oxigeno. (Charley, 1991).
Los pigmentos que pertenecen a este grupo son solubles en grasas y fluctúan
en color, desde el amarillo pasando por el anaranjado hasta el rojo. Muchas veces
se hallan junto con las clorofilas en los cloroplastos, pero también están presentes
en otros cloroplastos. Carotenoides importantes se encuentran en los carotenos,
anaranjados de las zanahorias, del maíz, del Albaricoque, de los duraznos y
melocotones, de las frutas cítricas y de las calabazas; en las xantofilas, amarillo-
anaranjados del maíz de los duraznos y melocotones y de las calabazas; y en las
crocetinas de color amarillo-anaranjado de la especia azafrán. Estos y otros
carotenoides raramente se encuentran aislados unos de otros en el interior de las
células de las plantas.
De mayor importancia para algunos carotenoides es su relación con la vitamina
A. Una molécula de β-caroteno de color naranja se convierte en dos moléculas de
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23
vitamina A incolora, en el cuerpo de un animal. También otros carotenoides como
el α-caroteno, δ-caroteno y criptoxantina son también proveedores de vitamina A,
pero debido a pequeñas diferencias en la estructura química, una molécula de
cada una de éstas produce solamente una molécula de vitamina A.
Durante el tratamiento de los alimentos, los carotenoides son bastante
resistentes al calor, a los cambio del pH y son permeables al agua por ser grasas
solubles. Sin embargo, son muy sensibles a la oxidación que produce la pérdida
de color y destrucción de la actividad de la vitamina A. (Potter, 1973).
Los carotenoides se clasifican en dos grupos: carotenos y xantofilas. Los
carotenos solo contienen carbono e hidrógeno (por ejemplo el ß-caroteno, el
licopeno, etc.), mientras que las xantofilas contienen además oxígeno (por ejemplo
la luteína).
A los carotenoides generalmente se les denomina con nombres comunes que
incluyen las variaciones estructurales de los anillos laterales, en especial la
posición del enlace doble. El β-caroteno, hoy es denominado b, β-caroteno, para
indicar que los dos anillos de los extremos tienen el enlace doble en la misma
posición relativa. El α-caroteno, ahora se denomina b, caroteno. En general para
los carotenos se usa el sufijo caroteno, y para las xantofilas el sufijo ina. (Ver
anexo 2)
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• Distribución de carotenoides en diversos alimentos
Alimento Carotenoides mayoritarios
Zanahoria α – y β –caroteno
Naranja Violaxantina, β–criptoxantina, luteína, zeaxantina
Mango Violaxantina, β –caroteno Tomate Licopeno
Pimiento rojo Capsantina, capsorrubina Melocotón β –criptoxantina, luteína
Papaya β –criptoxantina, β –caroteno
Guayaba Licopeno, β –caroteno Ciruela β –criptoxantina
Tabla 2. “DISTRIBUCIÓN DE CAROTENOIDES EN DIVERSOS ALIMENTOS” (Antonio J. Meléndez-Martínez, Isabel M. Vicario, Francisco J. Heredia, 2004)
Los carotenoides se encuentran ampliamente distribuidos en el reino vegetal,
en bacterias, y muy pocos se han reportado en animales (por ejemplo los colores
rojizos de las plumas del flamingo son debidos a la cantaxantina, un carotenoide),
y particularmente invertebrados marinos como las esponjas, estrellas de mar,
pepinos de mar, erizos de mar, y otros. En los animales superiores el ß-caroteno
es un requerimiento dietario esencial pues es precursor de la vitamina A.
Se conocen más de 600 carotenoides, y se les encuentra en forma libre, como
ésteres de ácidos grasos o como glicósidos. Los carotenoides se encuentran
principalmente en partes aéreas de las plantas, especialmente en hojas, tallos y
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flores, en frutos (por ejemplo tomate, pimentón, etc.), y en menor proporción en
raíces (por ejemplo la zanahoria).
El caroteno más comúnmente encontrado es el β-caroteno, y normalmente
constituye entre el 25-30 % del contenido total de carotenoides en las plantas. La
luteína es la xantofila más abundante (40-45 %), pero siempre se encuentra en
menor proporción que el β-caroteno.
• Estabilidad de los pigmentos Carotenoides
Efecto de la oxidación
La degradación de los carotenoides se debe fundamentalmente a reacciones
de oxidación, ya sean no enzimáticas o debidas a enzimas como las
lipoxigenasas, y se presenta generalmente durante el secado de frutas y
vegetales. La interacción de los carotenoides con algunos constituyentes de los
alimentos ejerce un efecto protector contra dichas reacciones, de tal forma que se
oxidan más rápidamente cuando se extraen del fruto o se purifican. Es decir, la
intensidad de la oxidación de los carotenoides depende de si el pigmento se
encuentra in Vitro y de las condiciones ambientales. Por ejemplo el licopeno,
pigmento responsable de la coloración de los tomates, es muy estable en ese
fruto, pero extraído y purificado es muy lábil. Al igual que con los lípidos, la
oxidación de los carotenoides se acelera por la temperatura, la presencia de
metales, luz y enzimas y se reduce por la adición de antioxidantes. Los alimentos
que contienen antioxidantes, como tocoferoles o vitamina C, conservan mejor los
carotenoides y por tanto, su color.
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CAPÍTULO II MARCO TEORICO
26
Los carotenoides pueden actuar como pro- o antioxidantes dependiendo del
potencial redox de la molécula y del entorno, entre otros factores. La propia
inestabilidad de los carotenoides en procesos oxidativos se corresponde con una
alta protección para otros compuestos frente a agentes oxidantes. Los
carotenoides que contienen 9 o más dobles enlaces conjugados pueden inactivar
ciertas formas reactivas de oxígeno, como el oxígeno singlete. En este sentido, el
β-caroteno posee como característica importante, que lo diferencia del resto de
antioxidantes solubles en grasas (como la vitamina E), la de ser más efectivo a
bajas presiones de oxígeno.
Efecto de la temperatura
La influencia de la temperatura en la estabilidad de los pigmentos es clara;
tanto para reacciones anhidras como hidratadas, siempre actúa como acelerador
de la reacción de degradación. Por lo general, los carotenos con mayor actividad
biológica son aquellos que tienen todos sus dobles enlaces en forma del isómero
trans, que se transforman parcialmente en la forma cis durante tratamientos
térmicos en ausencia de oxígeno; esta reacción de isomerización se puede
efectuar durante el proceso de esterilización de productos enlatados, con lo que se
pierde parte del poder vitamínico de los carotenos.
Estudios realizados determinaron el efecto de diferentes temperaturas y
tiempos de esterilización en el contenido total de carotenoides de zanahorias,
comprobando que no difería mucho en función de los distintos métodos de
esterilización ensayados.
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27
El efecto de diferentes formas de cocinar zanahorias en los niveles de α- y β-
caroteno ha sido evaluado, comprobándose que a menor tiempo y temperatura de
cocinado y contacto con agua, mayor es la retención de carotenoides. También se
hallaron estudios sobre los cambios en el contenido de carotenoides en
zanahorias escaldadas y posteriormente fritas en diferentes aceites (canola, palma
y soja parcialmente hidrogenada) y a diferentes temperaturas (165, 175 y 185°C),
comprobando que, los niveles de carotenoides diferían significativamente en
función de la temperatura pero no en función del aceite empleado para una misma
temperatura.
Efecto de la luz
La acción intensa de la luz sobre los carotenos induce su ruptura con la
formación de compuestos incoloros de bajo peso molecular. Estas reacciones
tienen mucha importancia en la industria alimentaría ya que los carotenos pierden,
además de su función biológica de provitamina A, su color característico. Existen
investigaciones en las que se estudia la relación existente entre la pérdida de
pigmentos, la exposición a la luz y la presencia de ácidos grasos, encontrándose
que la insaturación de los ácidos grasos protege en estas condiciones a los
pigmentos.
Efecto del pH
Aunque los carotenoides extraídos o no son relativamente resistente a valores
de pH extremos, los ácidos y álcalis pueden provocar isomerizaciones cis/trans de
ciertos dobles enlaces, reagrupamientos y desesterificaciones, lo cual debe ser
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CAPÍTULO II MARCO TEORICO
28
tenido en cuenta a la hora de manipularlos en laboratorio con fines analíticos. Así,
por ejemplo, algunas xantofilas como fucoxantina y astaxantina, son
excepcionalmente lábiles al medio alcalino, de ahí que a la hora de analizar
fuentes naturales de estos carotenoides se recomiende no saponificar el extracto
de pigmentos.
No obstante, volviendo a la estabilidad de los carotenoides en los alimentos,
hay que tener en cuenta que los epoxicarotenoides son muy inestables en medio
ácido, lo cual tiene una gran importancia debido a la acidez inherente de algunos
alimentos en particular. Este hecho es conocido tanto en la elaboración de zumos
como en vegetales fermentados, donde las condiciones ácidas del proceso
promueven algunas conversiones espontáneas de los grupos 5,6 y 5’,6’-epóxidos
a 5,8 y 5’,8’-furanoides (Figura 3). En un reciente estudio se ha sugerido que el
importante cambio en el perfil de carotenoides del mango como consecuencia del
procesado, puede ser debido a estas reacciones. (Antonio J. Meléndez-Martínez,
Isabel M. Vicario, Francisco J. Heredia, 2004). Archivo latinoamericano de
nutrición.
Figura 1. Conversión de carotenoides 5,6-epóxidos en 5,8-furanoides (Meléndez Antonio, Vicario Isabel y Heredia Francisco (2004))
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2.3.3 Β-CAROTENO
El β-caroteno es un pigmento anaranjado que se encuentra en la zanahoria y
otras frutas y vegetales. Está relacionado al grupo de compuestos llamados
carotenos que tienen propiedades antioxidantes que podrían reducir la incidencia
de la enfermedad cardiaca y ciertos tipos de cáncer. También es una fuente mayor
de la vitamina A, la cual es necesaria para la visión normal, el crecimiento de
huesos, y el desarrollo de dientes. (Spillman, (2002)
http://arsserv0.tamu.edu/is/espanol/pr/2002/021205.es.htm).
Se trata de pigmentos vegetales de color amarillo o naranja que, una vez
ingeridos, se transforman en el hígado y en el intestino delgado en vitamina A. Son
componentes antioxidantes que favorecen la no aparición del cáncer,
especialmente el de pulmón, boca y estómago. Además de su función preventiva,
se ha comprobado cómo estos principios pueden, además, inhibir el crecimiento
de células cancerosas, entre ellas la de próstata. Estudios comparativos han
puesto de manifiesto que el índice de cánceres en personas que realizan una
alimentación vegetariana, rica en β-carotenos, es mucho menor que en los no-
vegetarianos. Sin embargo se ha visto como el uso de suplementos de este
elemento puede aumentar los cánceres de pulmón entre los fumadores, un
proceso cuyas motivos no se han podido demostrar científicamente, aunque se
sospecha que la falta de oxígeno en los pulmones de los fumadores pueda ser la
razón que el β-caroteno se comporte más como un oxidante que un antioxidante.
Este pensamiento parece ser el más razonable cuando se comprueba que los
mismos resultados se obtienen con las personas que han inhalado partículas de
amianto que han conllevado una reducción considerable de la capacidad
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CAPÍTULO II MARCO TEORICO
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pulmonar. Sin embargo la ingestión de este principio a través de la alimentación
ha resultado ser positiva en ambos pacientes.
También se ha demostrado que previene la aparición de enfermedades del
corazón. Parece ser que sus propiedades antioxidantes contribuyen a que se
formen menos depósitos en las arterias, por o que favorecen la circulación e
impiden la formación de trombos. Igualmente se ha comprobado como este
componente ayuda al sistema inmune al aumentar el número de linfocitos, tal
como se ha visto en los estudios realizados con enfermos de Sida, o al aumentar
su respuesta frente a los antígenos o cuerpos extraños que podrían perjudicar al
organismo.
Además, se transforma en vitamina A. Cuando se descubrió esta vitamina, se
pensó que solamente se podía obtener de los animales, concretamente del hígado
y del huevo. Mas tarde se descubrió que podía obtenerse a través de los
carotenos y especialmente del β-caroteno, que se encuentra en muchos alimentos
vegetales de color naranja, rojizo o amarillo. (La vitamina A se considera una
vitamina esencial, cuya dosis diaria se estima en unas 4.000 – 5.000 UI. Dosis
más elevadas, sobre unas 25.000 UI, de manera continuada pueden resultar
tóxicas, produciendo hipervitaminosis, que se manifiesta en forma de debilidad
muscular, visión borrosa, perdida del cabello, mal estado de la piel, diarrea...etc.
Por otra parte una falta de este elemento produce ceguera nocturna, fatiga,
dientes o piel en mal estado, mayor facilidad a contraer infecciones. La vitamina A
es necesaria para la formación correcta de los huesos y el buen estado de la piel,
de la vista, para la formación de los glóbulos rojos, y para reparar los accidentes
que sufren los tejidos corporales).
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El β-caroteno es el carotenoide más común. Una molécula de β-caroteno tiene
una cadena central de átomos de carbono que se une a las estructuras de anillos
de 6 miembros en cada extremo de la molécula, según se muestra en la figura 2.
Las moléculas es simetría, o sea, las dos mitades son iguales. En el cuerpo
humano, una molécula de β-caroteno puede dar lugar a las dos moléculas de la
vitamina A incolora. El α-caroteno difiere del β-caroteno en que la posición del
doble enlace en uno de los anillos cambia a los carbonos 4 y 5.
El color rojo naranja del β-caroteno se debe al gran número de dobles enlaces
conjugados (dobles enlaces conjugados con enlaces simples) en la molécula.
Normalmente, la porción central de la molécula se encuentra en la forma toda
trans, como se observa, lo que hace lineal parte de la molécula. Los dobles
enlaces son capaces de resonancia y son causa del color de los pigmentos
carotenoides. (Charley, 1991).
Figura 2. β-Caroteno (http://www.biopsicologia.net/fichas/fig-08-0010.gif)
Entre los vegetales muy ricos en β-carotenos tenemos: la verdolaga (Portulaca
oleracea L.), las espinacas ( Spinacia oleracea L) ; la zanahoria (Daucus carota L),
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el berro (Nasturtium officinale R. BR) , la borraja (Borago officinalis L.), la albahaca
(Ocimum basilicum L.) , la calabaza (Cucurbita pepo L.), el tomate (Lycopersicon
esculentum MILLER) el coriandro (Coriandrum sativum L.) , los espárragos
(Asparagus officinalis L.), el diente de león (Taraxacum officinale Weber) las
acelgas, etc.
Un exceso de β-caroteno lleva a un estado de hipercarotenodermia, que se
caracteriza por una coloración amarillenta de la piel, especialmente en las palmas
de las manos y en las plantas de los pies, que es inocua y desaparece sin
secuelas cuando se deja de ingerir alimentos ricos en β-carotenos. Este
complemento no debería suministrarse a los fumadores. Por sus interacciones con
otros medicamentos se aconseja consultar primero al médico.
(http://www.botanical-online.com/medicinalesbetacaroteno.htm)
2.3.4 VITAMINA A
Esta vitamina se encuentra como tal solo en materiales animales: carne, leche,
huevos, etc. Las plantas no contienen vitaminas A, pero contienen su precursor, el
β-caroteno. El hombre y los otros animales necesitan o la vitamina A o el β-
caroteno, el cual pueden convertir fácilmente en vitamina A. El β-caroteno se
encuentra en las hortalizas anaranjadas o amarillas y también en las hojas verdes
comestibles.
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La falta de vitamina A causa la ceguera nocturna, deficiencias en el crecimiento
de los huesos de los niños y enfermedades de las membranas de la nariz, la
garganta y los ojos.
Las principales fuentes alimenticias de la vitamina A o su precursor son el
hígado, los aceites vegetales, los productos lácteos, la zanahoria, la calabaza y
otras hortalizas de hojas verdes comestible.
Se recomienda para los adultos la cantidad de 5.000 UI (Unidades
Internacionales) por día, y ésta sea aumentada durante el embarazo y la lactancia.
Una dieta variada suministra fácilmente esta cantidad.
La UI es la medida estandarizada de la actividad biológica de una vitamina. En
este caso, una UI corresponde a 0.3 de una gama de vitamina A pura y cristalina o
0.6 de una gama de β-caroteno pura, lo cual son equivalentes. Una gama es la
millonésima parte de un gramo. Hoy la vitamina A y el β-caroteno se fabrican
sintéticamente, lo mismo que otras vitaminas. (Norman N. Potter, 1973).
2.3.5 ANÁLISIS BROMATOLÓGICO
Del griego brom-atos: alimento, y logía: estudio. La bromatología es la ciencia
que se ocupa de los alimentos en todos sus aspectos, incluyendo por lo tanto el
estudio: 1) de las materias primas naturales destinadas al consumo directo o a la
producción de alimentos manufacturados; 2) de los procesos tecnológicos
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necesarios para obtener estos últimos, incluyendo su ulterior acondicionamiento;
3) del análisis de alimentos, componentes naturales y adicionados intencional o
accidentalmente; 4) de las bases de una alimentación racional, a partir del
conocimiento del papel de los alimentos en el organismo y 5) de la promoción de
las normas y legislaciones adecuadas para asegurar la calidad de los alimentos y
reprimir los fraudes. (Hoff, 1978).
Materia seca Total o Parcial (MST, MSP)
La materia seca de los alimentos está constituida por una fracción orgánica y
otra inorgánica. El componente inorgánico está dado por los minerales que posee
el vegetal, principalmente potasio y silicio. Pero también, la mayoría de los
compuestos orgánicos contienen elementos minerales como componentes
estructurales, por ejemplo, las proteínas contienen azufre, y muchos lípidos y
carbohidratos, fósforo. (Tabaré, 2004. http://mejorpasto.com.ar/
UNLZ/2004/TX4.htm).
• Análisis Proximal o de Weende
El método de análisis proximal fue introducido por Weende hace mas de 100
años, y a pesar de las criticas de las que ha sido objeto, especialmente en lo que
se refiere a que en la información que suministra es de significancia nutricional
incierta, es aun el método químico mas utilizado. Sin embargo, por su simplicidad,
es de gran ayuda poder separar y cuantificar varias fracciones de nutrientes en los
alimentos. Dichas fracciones son: humedad, cenizas, proteína cruda, extracto
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etéreo, fibra cruda (FC), extracto libre de nitrógeno (ELN). (Ferrer, Manual de
laboratorio, 2004).
Este método se usa para determinar el contenido de sustancias nutritivas de un
alimento de origen animal o vegetal. Este método no determina sustancias
químicas definibles, sino que asocia combinaciones orgánicas que responden a
determinadas reacciones analíticas. (Carcelén,
2007.http://www.unmsm.edu.pe/veterinaria/aula_virtual/nutricion_pregrado/unidad
1/Clase2.pdf)
a) Extracto Etéreo (EE) o Grasa Cruda
Es conjunto de sustancias de un alimento que se extraen con éter etílico
(esteres de los ácidos grasos, fosfolípidos, lecitinas, esteroles, ceras, ácidos
grasos libres). La extracción consiste en someter la muestra exenta de agua
(deshidratada) a un proceso de extracción continua utilizando como extractante
éter etílico. (Análisis de Alimentos. Química Analítica Aplicada. Departamento de
Química Analítica y Tecnología de Alimentos. Universidad de Castilla-La mancha.
(www.uclm.es/profesorado/jmlemus/TEMA13.ppt)
b) Proteína cruda (PC)
La proteína cruda es denominada “cruda” ya que no es una medición directa de
la proteína sino estimación de la proteína total basada en el contenido en nitrógeno
del alimento (Nitrógeno x 6.25 = proteína cruda). La proteína cruda incluye la
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proteína verdadera y el nitrógeno no proteico (NPN) tales como el nitrógeno ureico
y el amoniacal. El valor de proteína cruda no suministra información acerca de la
composición en aminoácidos, la digestibilidad intestinal de la proteína o cuan
aprovechable es en el rumen. (Alvaro Garcia, Nancy Thies, Kenneth Kalscheur y
Kent Tjardes, 2005. http://agbiopubs.sdstate.edu/articles/ExEx4027-S.pdf).
c) Cenizas
La determinación de cenizas es referida como el análisis de residuos
inorgánicos que quedan después de la ignición u oxidación completa de la materia
orgánica de un alimento. Es esencial el conocimiento básico de las características
de varios métodos para analizar cenizas así como el equipo para llevarlo a cabo
para garantizar resultados confiables. Existen tres tipos de análisis de cenizas:
cenizas en seco para la mayoría de las muestras de alimentos; cenizas húmedas
(por oxidación) para muestras con alto contenido de grasa (carnes y productos
cárnicos) como método de preparación de la muestra para análisis elemental y
análisis simple de cenizas de plasma en seco a baja temperatura para la
preparación de muestras cuando se llevan a cabo análisis de volátiles
elementales.
Las cenizas se obtienen al someter el alimento a un proceso de incineración,
mediante el cual se destruye la materia orgánica. Están constituidas por óxidos o
sales (carbonatos, fosfatos, sulfatos, ect), de los diferentes elementos.
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Dependiendo del tipo de alimento, así será el método de incineración más
conveniente. (Análisis de Alimentos. Química Analítica Aplicada. Departamento de
Química Analítica y Tecnología de Alimentos. Universidad de Castilla-La mancha.
www.uclm.es/profesorado/jmle mus/TEMA13.ppt).
d) Fibra cruda (FC)
La fibra cruda es, por definición, el residuo obtenido tras el tratamiento de los
vegetales con ácidos y álcalis. Es decir, es un concepto más químico que
biológico. (http://www.informacionconsumidor.com/Ciencia/ArticuloCiencia/tabid/
71/ItemID/5/Default.aspx).
Está constituida por celulosa, lignina y pentosanas. Es un índice de las
sustancias presentes en los alimentos vegetales. El método para su determinación
consiste en la digestión de la muestra vegetal con H2SO4 y NaOH en condiciones
especificas. (Análisis de Alimentos. Química Analítica Aplicada. Departamento de
Química Analítica y Tecnología de Alimentos. Universidad de Castilla-La mancha.
www.uclm.es/profesorado/jmlemus /TEMA 13.ppt).
e) Extracto no Nitrogenado (ENN)
Con este término se designa el valor obtenido al restar de 100 la suma de los %
obtenidos en los índices anteriores: % SENN: 100 (% agua + % Proteína + %
extracto etéreo + % cenizas + % fibra). (Análisis de Alimentos. Química Analítica
Aplicada. Departamento de Química Analítica y Tecnología de Alimentos.
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Universidad de Castilla-La mancha.
(www.uclm.es/profesorado/jmlemus/TEMA13.ppt).
• Análisis Van Soest
Las limitaciones del método Weende motivaron a otros investigadores a buscar
procedimientos alternativos. Los métodos Van Soest en los años 60 (Van Soest,
1960; Van Soest and Wine, 1967) han sido los mas aceptados, incluso por la
“Association of Official Analytical Chemist” (AOAC), donde el uso de detergentes
en un medio ligeramente alcalino facilitaría la disolución de las proteínas, así como
también la disolución de los ácidos nucleicos y los polisacáridos.
La fibra podría definirse nutricionalmente como la materia orgánica insoluble no
digerible por enzimas animales. Los residuos de plantas no digeridos en las heces
de los herbívoros están constituidos casi enteramente por los componentes de la
pared celular, incluyendo hemicelulosa, celulosa y lignina. Al aplicar el método
Van Soest se obtiene un valor bastante aceptable de dichas fracciones. Las
pectinas son disueltas por la solución detergente y no se incluyen como
componente de la pared celular. (Ferrer, 2004).
a) Fibra en detergente neutro (FDN)
El método Van Soest conocido como determinación de la fibra neutro
detergente (FND) se basa en realizar un reflujo del alimento en una solución
compuesta de un detergente aniónico (Dodecil Sulfato de sodio) a 3%, el cual
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forma complejos solubles con las proteínas; un agente quelante como el EDTA
para prevenir interferencias de todos los iones divalentes; etoxietanol para ayudar
a la solubilización de los almidones; y un sistema tamponado de borato/fosfato a
pH 7, para prevenir la hidrólisis de las hemicelulosas. (Ferrer, Manual de
laboratorio, 2004).
Es la fibra que queda luego de hervir al forraje en una solución de detergente
neutro. En el tratamiento todo el contenido celular se disuelve y queda lo
correspondiente a la pared celular (celulosa, hemicelulosa y lignina). El contenido
de FDN se expresa en porcentaje del total de materia seca.
b) Fibra en detergente ácido (FDA)
Es el residuo que queda luego de someter a la fibra detergente neutro a una
solución de detergente ácido. En este proceso se extrae la hemicelulosa, de tal
forma que la fibra remanente estará constituida por celulosa y lignina. Al igual que
FDN, los resultados se deben expresar en porcentaje de la materia seca evaluada.
c) Lignina detergente ácido (LDA).
Es el residuo que queda al exponer la fibra en detergente ácido a una solución
de ácido sulfúrico. Al igual que los casos anteriores, el resultado se expresa en
porcentaje de LDA con respecto a la materia seca analizada. (Tabaré,
http://mejorpasto.com.ar/UNLZ/2004/TX4.htm).
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CAPÍTULO II MARCO TEORICO
40
2.3.6 COLORANTES
Uno de los atributos más agradables de un alimento es su color. Los alimentos
pueden adquirir su color de cualquier fuente. Una fuente principal es la de los
pigmentos vegetales y animales, naturales. La clorofila que da el color verde a las
lechugas, los carotenos que da el color anaranjado a las zanahorias y el maíz, el
licopeno que contribuye al rojo de los tomates y la sandia, las antocianinas que
contribuye al morado de las moras, y la hemoglobina que de el color rojo a la
carne, son unos ejemplos. (Potter, 1973).
El color es la primera sensación que se percibe de un alimento, y la que
determina el primer juicio sobre su calidad. Es también un factor importante dentro
del conjunto de sensaciones que aporta el alimento, y tiende a veces a modificar
subjetivamente otras sensaciones como el sabor y el olor. Es posible, por ejemplo,
confundir a un panel de catadores coloreando productos como los helados con un
color que no corresponda con el del aroma utilizado.
Los alimentos naturales tienen su propio color, por lo que en principio parecería
como ideal su mantenimiento a lo largo del proceso de transformación. Sin
embargo, los consumidores prefieren en determinados alimentos un color
constante, que no varíe entre los diferentes lotes de fabricación de un producto. La
variabilidad natural de las materias primas hace que este color normalizado solo
pueda obtenerse modificándolo de forma artificial.
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CAPÍTULO II MARCO TEORICO
41
Por otra parte, muchas sustancias colorantes naturales de los alimentos son
muy sensibles a los tratamientos utilizados en el proceso (calor, acidez, luz,
conservantes, etc.), destruyéndose, por lo que deben substituirse por otras más
estables. Otros alimentos, como los caramelos, o como los productos de alta
tecnología aparecidos recientemente en el mercado como imitaciones de
mariscos, no tienen ningún color propio, y, para hacerlos más atractivos deben
colorearse artificialmente.
El coloreado también contribuye a la identificación visual del producto por parte
del consumidor, y en muchos casos un buen proceso de coloreado puede
condicionar el éxito o fracaso comercial de un producto.
(http://www.analizacalidad.com/col.pdf).
Tipos de Colorantes
• Colorantes Naturales
Estas sustancias siempre han existido aunque no se han usado mucho en la
formulación de bebidas refrescantes, hasta hace poco debido a su menor
intensidad y brillo, menor estabilidad a la luz, ácido o conservante y mayor precio.
El deseo del consumidor hacia los ingredientes “mas naturales” ha decidido que
muchos productos hayan sido reformulados para usar colores naturales o
idénticos a los naturales. Entre ellos figuran: Carotenos y sus derivados (amarillo,
anaranjado, rojo), Clorofila (verde) y antocianinas (rojo, púrpura).
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42
Los colorantes son más sutiles, menos brillantes y menos estables que los
colorantes artificiales. (Ranken, 1993).
Los colorantes naturales son considerados en general como inocuos y
consecuentemente las limitaciones específicas en su utilización son menores que
las que afectan a los colorantes artificiales.
Hacer una distinción neta entre los colorantes naturales y artificiales es difícil,
por que al final lo natural debe ser tratado químicamente para que sea estable,
identificable, uniforme en el tono. La idea de natural se aplica a la consideración
general de ser inocuo para la salud y permitido sin restricciones.
A continuación se muestra una serie de colorantes naturales y sus
propiedades:
• E-100 Curcumina
Es el colorante de la cúrcuma, especia obtenida del rizoma de la planta del
mismo nombre cultivada en la india. En tecnología de alimentos se utiliza, además
del colorante parcialmente purificado, la especia completa y la oleorresina; en
estos casos su efecto es también el de aromatizante. La especia es un
componente fundamental del curry, al que confiere su color amarillo intenso
característico. Se utiliza también como colorante de mostazas, en preparados para
sopas y caldos y en algunos productos cárnicos. Es también un colorante
tradicional de derivados lácteos. Se puede utilizar sin más límite que la buena
práctica de fabricación en muchas aplicaciones, con excepciones como las
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conservas de pescado, en las que el máximo legal es 200 mg/kg, las conservas
vegetales y el yogur, en las que es 100 mg/kg, y en el queso fresco, en el que este
máximo es sólo 27 mg/Kg.
El colorante de la cúrcuma se absorbe relativamente poco en el intestino, y
aquel que es absorbido se elimina rápidamente por vía biliar. Tiene una toxicidad
muy pequeña. La especia completa es capaz de inducir ciertos efectos de tipo
teratogénico (anomalía, deformidad, monstruosidad) en algunos experimentos. La
dosis diaria admisible para la OMS es, provisionalmente, de hasta 0,1 mg/kg de
colorante, y 0,3 mg/kg de oleorresina.
• E-140 Clorofilas, E-141 Complejos cúpricos de clorofilas y clorofilinas
Las clorofilas son los pigmentos responsables del color verde de las hojas de
los vegetales y de los frutos inmaduros. Son piezas claves en la fotosíntesis,
proceso que permite transformar la energía solar en energía química, y finalmente
a partir de ella, producir alimentos para todos los seres vivos y mantener el nivel
de oxígeno en la atmósfera. Por esta razón han sido estudiadas muy
extensamente.
Se ha dicho de ellas que son las substancias químicas más importantes sobre
la superficie de la tierra. Las plantas superiores tienen dos tipos de clorofila muy
semejantes entre ellas, denominadas a y b, siendo la primera la mayoritaria y la
que se degrada más fácilmente. Son químicamente muy complicadas, y solo en
1940 se pudo averiguar su estructura completa. Incluyen un átomo de magnesio
dentro de su molécula.
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44
El interés por la clorofila en tecnología alimentaría no estriba tanto en su uso
como aditivo, sino en evitar que se degrade durante el procesado y
almacenamiento, la que está presente en forma natural en los alimentos de origen
vegetal. El calentamiento hace que las clorofilas pierdan el magnesio,
transformándose en otras substancias llamadas feofitinas y cambiando su color
verde característico por un color pardo oliváceo mucho menos atractivo. Este
efecto puede producirse en el escaldado de las verduras previo a su congelación,
en el enlatado, etc. También le afecta el oxígeno, la luz y la acidez, resistiendo mal
además los periodos de almacenamiento prolongados.
Las clorofilas, que en los vegetales se encuentran dentro de ciertos orgánulos, son
insolubles en agua pero solubles en alcohol, con el que pueden extraerse. Las
clorofilinas son derivados algo más sencillos obtenidos por rotura parcial de las
clorofilas. Las clorofilas se utilizan poco como aditivos alimentarios, solo
ocasionalmente en aceites, chicle, helados y bebidas refrescantes, en sopas
preparadas y en productos lácteos. Su empleo está limitado, en el queso a 600
mg/Kg, solo el E-140, y en algunas conservas vegetales y yogures a 100 mg/Kg.
• E-150 Caramelo
El caramelo es una sustancia colorante de composición compleja y
químicamente no bien definida, obtenida por calentamiento de un azúcar
comestible (sacarosa y otros) bien solo o bien mezclado con determinadas
sustancias químicas. Según las sustancias de que se trate, se distinguen cuatro
tipos:
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45
1) Obtenido calentando el azúcar sin más adiciones o bien añadiendo también
ácido acético, cítrico, fosfórico o sulfúrico, o hidróxido o carbonato sódico o
potásico. A este producto se le conoce como caramelo vulgar o cáustico.
2) Obtenido calentando el azúcar con anhídrido sulfuroso o sulfito sódico o
potásico.
3) Obtenido calentando el azúcar con amoniaco o con una de sus sales (sulfato,
carbonato o fosfato amónico)
4) Obtenido calentando el azúcar con sulfito amónico o con una mezcla de
anhídrido sulfuroso y amoniaco.
En España, el caramelo tiene la consideración legal de colorante natural y por
tanto no está sometido en general a más limitaciones que las de la buena práctica
de fabricación, con algunas excepciones como los yogures, en los que solo se
aceptan 159 mg/Kg de producto. Es el colorante típico de las bebidas de cola, así
como de muchas bebidas alcohólicas, como ron, coñac, etc. También se utiliza en
repostería, en la elaboración del pan de centeno, en la fabricación de caramelos,
de cerveza, helados, postres, sopas preparadas, conservas y diversos productos
cárnicos.
• E-153 Carbón medicinal vegetal
Este producto se obtiene, como su nombre indica, por la carbonización de
materias vegetales en condiciones controladas. El proceso de fabricación debe
garantizar la ausencia de ciertos hidrocarburos que podrían formarse durante el
proceso de carbonización y que son cancerígenos. Por ello debe cumplir unas
normas de calidad muy estrictas, las que exige su uso para aplicaciones
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farmacéuticas. En la legislación española tiene la consideración de colorante
natural. Como colorante tiene muy poca importancia, pero un producto semejante,
el carbón activo, es fundamental como auxiliar tecnológico para decolorar
parcialmente mostos, vinos y vinagres, desodorizar aceites y otros usos. Este
producto se elimina por filtración en la industria después de su actuación, y no se
encuentra en el producto que llega al consumidor.
• E-160 Carotenóides, E-160 a Alfa, beta y gammα-caroteno, E-160 b Bixina, norbixina (Rocou, Annato), E-160 c Capsantina, capsorrubina, E-160 d Licopeno, E-160 e Beta-apo-8'-carotenal, E-160 f Éster etílico del ácido beta-apo-8'-carotenóico
Los carotenoides y las xantofilas (E-161) son un amplio grupo de pigmentos
vegetales y animales, del que forman parte más de 450 sustancias diferentes,
descubriéndose otras nuevas con cierta frecuencia. Se ha calculado que la
naturaleza fabrica cada año alrededor de 100 millones de toneladas, distribuidas
especialmente en las algas y en las partes verdes de los vegetales superiores.
Alrededor del 10% de los diferentes carotenoides conocidos tiene actividad como
vitamina A en mayor o menor extensión. Alrededor del 10% de los diferentes
carotenoides conocidos tiene mayor o menor actividad como vitamina A.
Los carotenoides utilizados en la fabricación de alimentos se pueden obtener
extrayéndolos de los vegetales que los contienen (el aceite de palma, por ejemplo,
contiene un 0,1%, que puede recuperarse en el refinado) o, en el caso del β-
caroteno, beta-apo-8'-carotenal y éster etílico al ácido beta-apo-8'-carotenoico, por
síntesis química. Los dos últimos no existen en la naturaleza.
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La bixina y la norbixina se obtienen de extractos de la planta conocida como
bija, roccou o annato (Bixa orellana). Son compuestos algo diferentes
químicamente entre ellos, siendo la bixina soluble en las grasas e insoluble en
agua y la norbixina a la inversa. Se han utilizado desde hace muchos años para
colorear productos lácteos, y su color amarillo puede aclararse por calentamiento,
lo que facilita la obtención del tono adecuado. La capsantina es el colorante típico
del pimiento rojo y del pimentón.
El licopeno es el colorante rojo del tomate y los carotenos están distribuidos
muy ampliamente entre los vegetales, especialmente el β-caroteno, que es
también el colorante natural de la mantequilla.
No son muy solubles en las grasas, y, con la excepción de la norbixina,
prácticamente nada en agua. Cuando se utilizan para colorear bebidas
refrescantes (el β-caroteno especialmente, para las bebidas de naranja), es en
forma de suspensiones desarrolladas específicamente con este fin. Tienen la
ventaja de no verse afectados, como otros colorantes, por la presencia de ácido
ascórbico, el calentamiento y la congelación, así como su gran potencia colorante,
que ya resulta sensible a niveles de una parte por millón en el alimento. Sus
principales inconvenientes son que son caros y que presentan problemas técnicos
durante su utilización industrial, ya que son relativamente difíciles de manejar por
su lentitud de disolución y por la facilidad con que se alteran en presencia de
oxígeno. Pierden color fácilmente en productos deshidratados, pero en cambio
resisten bien el enlatado.
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Algunos de ellos (el β-caroteno y el beta-apo-8'-carotenal, especialmente y,
mucho menos, el E-160 f) tienen actividad como vitamina A, en la que se pueden
transformar en el organismo. La ingestión de cantidades muy elevadas de esta
vitamina puede causar intoxicaciones graves. Sin embargo, las dosis necesarias
para originar este efecto quedan muy por encima de las que podrían formarse a
partir de los carotenóides concebiblemente presentes como aditivo alimentario.
Los carotenóides son cada vez más usados en tecnología alimentaría a pesar
de los problemas que se han indicado, especialmente ante las presiones
ciudadanas contra los colorantes artificiales. Esto es especialmente notable en el
caso de las bebidas refrescantes. También se está extendiendo en otros países la
utilización del colorante del pimentón y de la propia especia. Desde hace algunos
años se ha planteada la hipótesis de que el β-caroteno, o mejor, los alimentos que
lo contienen, pueden tener un efecto protector frente a ciertos tipos de cáncer. Los
datos epidemiológicos parecen apoyarla, pero la complejidad del problema hace
que aún no se puedan indicar unas conclusiones claras, ni mucho menos
recomendar la ingestión de dosis farmacológicas de esta sustancia.
• Xantofilas, E-161 a Flavoxantina, E-161 b Luteína, E-161 c Criptoxantina, E-161 d Rubixantina, E-161 e Violoxantina, E-161 f Rodoxantina, E-161 g Cantaxantina
Las xantofilas son derivados oxigenados de los carotenóides, usualmente sin
ninguna actividad como vitamina A. La criptoxantina es una excepción, ya que
tiene una actividad como vitamina A algo superior a la mitad que la del β-caroteno.
Abundan en los vegetales, siendo responsables de sus coloraciones amarillas y
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CAPÍTULO II MARCO TEORICO
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anaranjadas, aunque muchas veces éstas estén enmascaradas por el color verde
de la clorofila. También se encuentran las xantofilas en el reino animal, como
pigmentos de la yema del huevo (luteína) o de la carne de salmón y concha de
crustáceos (cantaxantina). Esta última, cuando se encuentra en los crustáceos,
tiene a veces colores azulados o verdes al estar unida a una proteína. El
calentamiento rompe la unión, lo que explica el cambio de color que experimentan
algunos crustáceos al cocerlos. La cantaxantina utilizada como aditivo alimentario
se obtiene usualmente por síntesis química.
La cantaxantina era el componente básico de ciertos tipos de píldoras
utilizadas para conseguir un bronceado rápido. La utilización de grandes
cantidades de estas píldoras dio lugar a la aparición de problemas oculares en
algunos casos, por lo que, con esta experiencia del efecto de dosis altas, se tiende
en algunos casos a limitar las cantidades de este producto que pueden añadirse a
los alimentos. Por ejemplo, en Estados Unidos el límite es de 30 mg/libra.
En España, las xantofilas se utilizan para aplicaciones semejantes a las de los
carotenóides (excepto en el queso), con las mismas restricciones. Estos
colorantes tienen poca importancia como aditivos alimentarios directos.
Únicamente la cantaxantina, de color rojo semejante al del pimentón, se utiliza a
veces debido a su mayor estabilidad. Son en cambio muy importantes como
aditivos en el alimento suministrado a las truchas o salmones criados en
piscifactorías, y también en el suministrado a las gallinas. El objetivo es conseguir
que la carne de los peces o la yema de los huevos tengan un color más intenso. El
colorante utilizado en cada caso concreto depende de la especie animal de que se
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CAPÍTULO II MARCO TEORICO
50
trate, y suele aportarse en forma de levaduras del género Rhodatorula o como
algas Spirulina, más que como sustancia química aislada.
• E-162 Rojo de remolacha, betanina, betalaína
Este colorante consiste en el extracto acuoso de la raíz de la remolacha roja
(Beta vulgaris). Como tal extracto, es una mezcla muy compleja de la que aún no
se conocen todos sus componentes. A veces se deja fermentar el zumo de la
remolacha para eliminar el azúcar presente, pero también se utiliza sin más
modificación, simplemente desecado.
Aunque este colorante resiste bien las condiciones ácidas, se altera fácilmente
con el calentamiento, especialmente en presencia de aire, pasando su color a
marrón. El mecanismo de este fenómeno, que es parcialmente reversible, no se
conoce con precisión. Se absorbe poco en el tubo digestivo. La mayor parte del
colorante absorbido se destruye en el organismo, aunque en un cierto porcentaje
de las personas se elimina sin cambios en la orina. Ante la preocupación del
público por el uso de colorantes artificiales, el rojo de remolacha está ganando
aceptación, especialmente en productos de repostería, helados y derivados
lácteos dirigidos al público infantil.
• E-163 Antocianos
Son un grupo amplio de sustancias naturales, bastante complejas, formadas
por un azúcar unido a la estructura química directamente responsable del color.
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CAPÍTULO II MARCO TEORICO
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Son las sustancias responsables de los colores rojos, azulados o violetas de la
mayoría de las frutas y flores. Usualmente cada vegetal tiene de 4 a 6 distintos,
pero algunos tienen prácticamente uno solo (la zarzamora, por ejemplo) o hasta
15. No existe una relación directa entre el parentesco filogenético de dos plantas y
sus antocianos. Los antocianos utilizados como colorante alimentario deben
obtenerse de vegetales comestibles. La fuente más importante a nivel industrial
son los subproductos (hollejos, etc.) de la fabricación del vino. Los antocianos son
los colorantes naturales del vino tinto, y en algunos casos permiten distinguir
químicamente el tipo de uva utilizado. Son, evidentemente, solubles en medio
acuoso. El material extraído de los subproductos de la industria vinícola,
denominada a veces "enocianina", se comercializa desde 1879, y es relativamente
barato. Los otros antocianos, en estado puro, son muy caros. Los antocianos son
substancias relativamente inestables, teniendo un comportamiento aceptable
únicamente en medio ácido. Se degradan, cambiando el color, durante el
almacenamiento, tanto más cuanto más elevada sea la temperatura. También les
afecta la luz, la presencia de sulfitos, de ácido ascórbico y el calentamiento a alta
temperatura en presencia de oxígeno. El efecto del sulfito es especialmente
importante en el caso de los antocianos naturales de las frutas que se conservan
para utilizarlas en la fabricación de mermeladas. Se utilizan relativamente poco,
solamente en algunos derivados lácteos, helados, caramelos, productos de
pastelería y conservas vegetales (hasta 300 mg/kg), aunque están también
autorizados en conservas de pescado (200 mg/kg), productos cárnicos, licores,
sopas y bebidas refrescantes. Cuando se ingieren, los antocianos son destruidos
en parte por la flora intestinal. Los absorbidos se eliminan en la orina, muy poco, y
fundamentalmente en la bilis, previas ciertas transformaciones. En este momento
son sustancias no del todo conocidas, entre otras razones por su gran variedad,
siendo objeto actualmente de muchos estudios. La ingestión diaria de estas
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CAPÍTULO II MARCO TEORICO
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sustancias, procedentes en su inmensa mayoría de fuentes naturales, puede
estimarse en unos 200 mg por persona.
• Colorantes artificiales
Las sustancias colorantes sintéticas se usan profundamente en la fabricación
de bebidas refrescantes, tanto para compensar el efecto decolorante del dióxido
de azufre cuando se utiliza como conservante como para impartir aspecto atractivo
al producto.
Puesto que los colorantes deben ser generalmente estables a los ácidos de la
fruta, al dióxido de azufre y a la luz, no todos los colorantes alimentarios son
adecuados para su uso en bebidas y las listas sumamente restringidas de
diferentes países, con frecuencia dificultan la selección de colorantes más
estables y generalmente aceptados se encuentras: Amaranto (púrpura, pero no
muy estable), Caramelo (marrón), carmoisina (rojo), tartrazina (amarillo). (M. D.
Ranken, 1993).
Como ya se ha indicado, el coloreado artificial de los alimentos es una práctica
que data de la antigüedad, pero alcanzó su apogeo con el desarrollo en el siglo
XIX de la industria de los colorantes orgánicos de síntesis; ya en 1860 se
coloreaba el vino en Francia con fucsina; más adelante se colorearon los
macarrones y la mantequilla con dinitrocresol, etc. En los últimos años la
preocupación por la seguridad de los alimentos, y la presión del público, ha llevado
a muchas empresas a revisar la formulación de sus productos y sustituir cuando
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CAPÍTULO II MARCO TEORICO
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es tecnológicamente factible los colorantes artificiales por otros naturales.
Además, aunque en general son más resistentes que los colorantes naturales, los
colorantes sintéticos presentan también problemas en su uso; por ejemplo, en
muchos casos se decoloran por acción del ácido ascórbico, efecto importante en
el caso de las bebidas refrescantes, en que esta sustancia se utiliza como
antioxidante. Los colorantes artificiales pueden utilizarse en forma soluble, como
sales de sodio y potasio, y a veces amonio, en forma insoluble como sales de
calcio o aluminio, o bien adsorbidos sobre hidróxido de aluminio formando lo que
se conoce como una laca. La utilización de un colorante soluble o insoluble
depende de la forma en que se va a llevar a cabo la dispersión en el alimento.
Precisamente la preocupación por su seguridad ha hecho que los colorantes
artificiales hayan sido estudiados en forma exhaustiva por lo que respecta a su
efecto sobre la salud, mucho más que la mayoría de los colorantes naturales. Ello
ha llevado a reducir cada vez más el número de colorantes utilizables, aunque al
contrario de lo que sucede en los otros grupos de aditivos, existan grandes
variaciones de un país a otro. Por ejemplo, en los Países Nórdicos están
prohibidos prácticamente todos los artificiales, mientras que en Estados Unidos no
están autorizados algunos de los que se usan en Europa pero sí lo están otros que
no se utilizan aquí.
En España la cantidad total de colorantes artificiales está limitada, en general,
a entre 100 y 300 mg/Kg en cualquier producto alimentario sólido, dependiendo de
cual sea, y a 70 mg/l en bebidas refrescantes. Además cada colorante tiene por sí
mismo un límite que varía según la sustancia de que se trate y del alimento en el
que se utilice. La tendencia actual es a limitar más aún tanto los productos
utilizables como las cantidades que pueden añadirse. (Haveland-Smith, 1982.
http://www.pasqualinonet.com.ar/Colorantes.htm).
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54
2.3.7 ESPECTROFOTOMETRIA
La espectrofotometría se refiere a los métodos, cuantitativos, de análisis
químico que utilizan la luz para medir la concentración de las sustancias químicas.
Se conocen como métodos espectrofotométricos y, según sea la radiación
utilizada, como espectrofotometría de absorción visible (colorimetría), ultravioleta,
infrarroja. (Gral y col., 2006).
El espectrofotómetro es un espectro diseñado para la medición de absorción de
radiación ultravioleta, visible e infrarroja. El instrumento tiene una fuente de
radiación, un monocromador y un mecanismo eléctrico para medir la intensidad de
radiación. (Skoog y col., 2001)
2.3 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES
• Objetivo General: Obtener un colorante natural para alimentos a partir de la
zanahoria.
• Variable: Colorante natural para alimentos.
• Definición conceptual: Sustancia natural o artificial que se emplea para teñir.
• Definición operacional: Es una sustancia que se emplea para añadirle
propiedades que benefician el alimento en su aspecto físico y nutritivo además
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CAPÍTULO II MARCO TEORICO
55
de orientar al consumidor de forma visual como parámetro de calidad del
alimento.
• Cuadro operacional de variable
Tabla 3. “Cuadro operacional de variables” (Diaz y Pelayo, 2008)
Nº
Objetivo
Variable
Sub.-variable
Indicador
1
Determinar físico-químicamente la materia prima (zanahoria).
Características Físico-químicas
Proximal
Van Soest
2
Procesar la zanahoria para obtener el colorante natural para alimentos.
Método de obtención
Aplicación del
proceso de laboratorio
3
Caracterizar el colorante natural mediante métodos físico-químicos.
Características Físico-químicas
Concentración
4
Utilizar el colorante obtenido en la elaboración de un alimento.
Colorante
natural para alimentos
Utilización del
colorante
_____
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56
2.5 DEFINICIÓN DE TERMINOS BASICOS
Amianto
Es un mineral blanco o amarillento, de textura fibrosa y muy resistente al fuego.
(Diccionario Iter Sopena, 1988)
Astaxantina
Es un carotenoide, perteneciente a la serie fitoquímica de los terpenos. Se
clasifica como una xantofila, etimológicamente significa "hoja amarilla" y el prefijo
"asta". (http://es.wikipedia.org/wiki/Astaxantina).
Cámbium
Es un tejido vegetal meristemático específico de las plantas leñosas, situado
entre la corteza y el leño, compuesto normalmente por una capa única de células
embrionarias. (http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1mbium)
Cantaxantina
Es un colorante que aporta tonos rojizos y amarillentos y que no añade ningún
valor nutritivo ni a la alimentación animal ni a la humana.
(http://64.233.169.104/search?q=cache:N9DdeN0tsCAJ:www.consumaseguridad.c
DERECHOS RESERVADOS
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57
om/sociedad-y-consumo/2003/02/25/5271.php+Cantaxantina
&hl=es&ct=clnk&cd=1&gl=ve)
Capsantina
Es el principal carotenoide del pimiento común, en el que representa hasta el
60% del total de los carotenoides presentes.
(http://64.233.169.104/search?q=cache:K2VWOMHlS6wJ:milksci.unizar.es/bioqui
mica/temas/pigmentos/carotenoides.html+capsantina&hl=es&ct=clnk&cd=2&gl=ve)
.
Clorofila
Es el pigmento involucrado en el cambio de color de las verduras verdes. Una
molécula de clorofila tiene cuatro grupos pirroles, cada uno con un anillo de cinco
miembros formado de cuatro átomos de carbono y uno de nitrógeno. (Charley,
1991).
Colorimetría
Es el procedimiento de análisis químico cuantitativo, fundado en la intensidad
de color de las disoluciones. (Barsa International Publishers, Inc, 2000).
DERECHOS RESERVADOS
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58
Criptoxantina
Es el carotenoide predominante en las naranjas. También se encuentra
presente en otras frutas de color amarillo o anaranjado, como la papaya o el
melocotón, en el boniato y, acompañando a la zeaxantina, en algunas variedades
de maíz. (http://64.233.169.104/search?q=cache:K2VWOMHlS6wJ:milksci.
Unizar.es/bioquimica/temas/pigmentos/carotenoides.html+criptoxantina&hl=es&ct=
clnk&cd=1&gl=ve)
Crocina
Es el principal pigmento del azafrán. Debido a la presencia de los grupos de
azúcar en los extremos de la cadena, la crocina es soluble en agua.
(http://64.233.169.104/search?q=cache:K2VWOMHlS6wJ:milksci.unizar.es/bioqui
mica/temas/pigmentos/carotenoides.html+que+es+la+crocina&hl=es&ct=clnk&cd=
4&gl=ve)
Enzimas
Son catalizadores biológicos que promueven la mas amplia variedad de
reacciones bioquímicas. Hay literalmente cientos de diferentes enzimas que se
encuentran en las bacterias, levaduras, mohos, plantas y animales. (Potter, 1973).
DERECHOS RESERVADOS
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Flavonoides
Son los suministradores de pigmentos y colores solubles en agua y
generalmente se encuentran en los jugos de frutas y hortalizas. (Potter, 1973).
Floema
Es un tejido especializado en la conducción de sustancias nutritivas desde las
hojas donde se realiza la fotosíntesis y repartiéndolo en toda la planta incluida la
raíz, donde pueden almacenarse y también posee función de sostén.
(http://es.wikipedia.org/wiki/Floema).
Folatos
Sustancias derivadas del ácido fólico, se asocian habitualmente al esquema
dietético de mujeres embarazadas. (http://www.consumaseguridad.com/ciencia-y-
tecnologia/2003/06/03/6 711.php).
Fosfolípidos o lecitinas
Son un tipo de lípidos iónicos, compuestos por un glicerol, al que se le unen
dos ácidos grasos (1,2-diacilglicerol) y un grupo fosfato.
(http://es.wikipedia.org/wiki/Fosfol%C3%ADpido).
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60
Fucoxantina
Es un pigmento carotenoide C42H58O6, de color marrón o pardo; encontrado en
algas (Ficofitos spp.) feofíceas Chrysophyta(reino Eukarya, filo Phaeophyta).[2] La
fucoxantina pertenece a la familia de las xantófilas.
(http://es.wikipedia.org/wiki/Fucoxantina).
Fructosano
Es un polímero formado por moléculas de fructosa. Más concretamente, su
estructura está formada por una molécula de glucosa ligada a múltiples unidades
de fructosa. (http://es.wikipedia.org/wiki/ Fructosano).
Hemicelulosa
Es un heteropolisacárido (polisacárido compuesto por más de un tipo de
monómero), formado, en este caso un tanto especial, por un conjunto heterogéneo
de polisacáridos, a su vez formados por un solo tipo de monosacáridos unidos por
enlaces β (1-4), que forman una cadena lineal ramificada. Entre estos
monosacáridos destacan la glucosa, la galactosa o la fructosa.
(http://es.wikipedia.org/wiki/Hemicelulosa).
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61
Hipervitaminosis
Es la excesiva acumulación de una vitamina en el organismo, que puede llevar
a diferentes trastornos dependiendo de que vitamina se trate.
(http://es.wikipedia.org/wiki/Hipervitaminosis).
In Vitro
Se aplica a procesos fisiológicos provocados artificialmente en recipientes,
como la fecundación. (Barsa International Publishers, Inc, 2000).
Isomeros
Dícese de dos o más compuestos de igual fórmula, pero diferentes en algunas
propiedades, a causa de su distinta estructura molecular. (Barsa International
Publishers, Inc, 2000).
Isomeros Cis
Es el isomero en el que los sustituyentes están en el mismo lado del doble
enlace o en la misma cara del cicloalcano.
(http://es.wikipedia.org/wiki/Isomer%C3%ADa_cis-trans).
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CAPÍTULO II MARCO TEORICO
62
Isomeros Trans
Es el isomero en el que los sustituyentes están en el lado opuesto del doble
enlace o en caras opuestas del cicloalcano.
(http://es.wikipedia.org/wiki/Isomer%C3%ADa_cis-trans).
Licopeno
Es el carotenoide responsable de la pigmentación roja de los tomates. Son
hidrocarburos con 40 átomos de carbono en la molécula. (Henlen Charley, 1991).
Lignina
Es la sustancia que impregna los tejidos de la madera y les da su consistencia.
(Barsa International Publishers, Inc, 2000).
Liofilización
En este proceso el producto a desecar se congela y seguidamente se coloca
sobre bandejas en una cámara a la que se le aplica un vacío. Las bandejas se
calientan de forma controlada de modo que la humedad del producto se sublime,
es decir, cambie de sólido al estado de vapor sin pasar por el estado liquido.
(Ranken, 1993).
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CAPÍTULO II MARCO TEORICO
63
Lipoxigenasa
Encinden clorofilas y carotenoides en sustancias descoloridas: desteñen
harinas. Además, aumentan la tolerancia de amasar de las masas panarias.
(http://www.alitec.de/e3408.htm).
Luteína
Es un pigmento amarillo encontrado en plantas, algas y bacterias fotosintéticas.
(http://es.wikipedia.org/wiki/Lute%C3%ADna).
Monocromador
Constituido por las rendijas de entrada y salida, colimadores y el elemento de
dispersión. El monocromador aísla las radiaciones de las longitudes de onda
deseadas a partir de las radiaciones heterocromáticas que inciden o se reflejan
desde el objeto.
(http://209.85.215.104/search?q=cache:ICTdhzbyx_sJ:html.rincondelvago.com/esp
ectrofotometria_1.html+monocromador&hl=es&ct=clnk&cd=1&gl=ve).
Neurosparaxantina
Es un carotenoide producido por el hongo ascomiceto Neurospora crassa, del
cual toma su nombre. (http://es.wikipedia.org/wiki/Neurosporaxantina).
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CAPÍTULO II MARCO TEORICO
64
Niacina
Es una vitamina también llamada nicotinamida. La carencia de esta vitamina
produce en el hombre la enfermedad llamada pelagra. Los humanos necesitan
alrededor de 17mg de niacina por día. (Potter, 1973).
Pectina
Los ácidos pectinicos también llamados pectinas, tienen grupos metilo
esterificados en alguno de los grupos carboxilo a lo largo del polímetro del acido
galacturonico. Las pectinas pueden disolverse en agua y se utilizan con azúcar y
acido para elaborar jaleas de frutas como la de manzana y uva. (Charley, 1991).
Poliinsaturado
Quiere decir que en la molécula hay varios átomos de carbono que no tienen
ocupados sus 4 posibles enlaces por átomos de hidrógeno, es decir que poseen
dobles enlaces o triples enlaces entre átomos de carbono. Estos dobles o triples
enlaces son formados por los electrones libres de los átomos de carbono que no
se unieron con algún hidrógeno. (http://es.wikipedia.org/wiki/Poliinsaturado).
Polisacáridos
Hidrato de carbono formado por la unión de varias moléculas de azúcar. (Barsa
International Publishers, Inc, 2000).
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CAPÍTULO II MARCO TEORICO
65
Rumen
Es el primer compartimiento del estómago de los animales rumiantes, y el de
mayor tamaño. (Barsa International Publishers, Inc, 2000).
Terpenoides
Son una vasta y diversa clase de compuestos orgánicos similares a los
terpenos, pueden verse como formados por unidades de 5-carbono isopreno (pero
el precursor es el isopentenil difosfato), ensambladas y modificadas de muchas
maneras diferentes, siempre basadas en el esqueleto del isopentano.
(http://es.wikipedia.org/wiki/ Terpenoides)
Terpenos
Es el nombre genérico de un grupo de hidrocarburos cíclicos, presentes en
numerosos aceites esenciales de origen vegetal. Líquidos incoloros, aromáticos y
volátiles. Son de gran interés científico e industrial. (Barsa International Publishers,
Inc, 2000).
Tocoferoles
Sustancia presente en un 90% en el aceite de oliva virgen extra. Sus funciones
principales son Vitamina E y alto poder antioxidante.
(www.sabormediterraneo.com/aceites/vocabulario.htm).
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CAPÍTULO II MARCO TEORICO
66
Umbeliferas
Dícese de plantas dicotiledóneas, herbáceas, de hojas por lo común alternas,
simples, flores muy pequeñas, blancas o amarillas, en umbela, fruto compuesto de
dos aquenios con una semilla en cada uno, como el perejil, el hinojo y la
zanahoria. (Barsa International Publishers, Inc, 2000).
Xantinas
Son sustancias que pertenecen a un grupo químico de bases purínicas que
incluyen sustancias endógenas tan importantes como la guanina, adenina,
hipoxantina y ácido úrico. (http://es.wikipedia.org/wiki/Xantina).
Xilema
Es el tejido leñoso capaz de conducir líquidos en las plantas vasculares; junto
con el otro tejido vascular, el floema, forma una red continúa que se extiende a lo
largo de todo el organismo de la planta. (http://es.wikipedia.org/wiki/Xilema).
Zeaxantina
Es un pigmento liposoluble de color amarillento que aparece en algas,
bacterias y plantas superiores. Su función sería la de proteger la planta contra la
radiación solar. (http://www.botanical-online.com/ medicinaleszeaxantina.htm)
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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
68
CAPÍTULO III
3.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN
Arias (2006), define que “La investigación experimental es un proceso que
consiste en someter un objeto a determinadas condiciones, estímulos o
tratamientos (variable independiente), para observar los efectos o reacciones que
se producen (variable dependiente).
De igual forma Tamayo y Tamayo (1999), especifica que “La investigación
experimental se ha ideado con el propósito de determinar, con la mayor
confiabilidad posible, relaciones de causa-efecto, para lo cual uno o más grupos,
llamados experimentales, se exponen a los estímulos experimentales y los
comportamientos resultantes se comparan con los comportamientos de ese u
otros grupos, llamados de control, que no reciben el tratamiento o estímulo
experimental.
Según los criterios de los autores mencionados previamente, se puede decir
que esta investigación es de tipo experimental ya que existe una relación de causa
efecto, teniendo una variable independiente que es la zanahoria, la cual se
sometió a un procedimiento experimental para observar los efectos resultantes
(variable dependiente). El resultado de este trabajo de investigación dependió
fundamentalmente de la zanahoria ya que a ella se le aplicaron todos los análisis y
los métodos para obtener el colorante.
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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
69
3.2 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN
Hernández y col. (2006), establecen que: “El término experimento tiene al
menos dos acepciones, una general y otra particular. La general se refiere a elegir
o realizar una acción y después observar las consecuencias”.
Según los criterios de diseño de investigación se puede decir que es de diseño
experimental general, porque habrá manipulación de variable ya que se aplicará
un método de extracción del colorante (β-caroteno) para luego emplearlo y ver su
comportamiento en alimentos.
3.3 TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN.
Para la recolección de datos se utilizó la técnica de la observación documental o
bibliográfica y la técnica de la observación directa.
Bavaresco (1994), establece para la técnica de observación documental que
“La mayoría de las investigaciones deben recurrir o apoyarse en la técnica de la
observación documental o bibliográfica. Tanto los libros, folletos, documentos,
revistas, periódicos, entrevistas personales, foros, conferencias, simposio, mesas
redondas, seminarios y muchas otras mas vienen a brindarle al lector-investigador,
todo el soporte del marco teórico lo que significa que se percata de todo lo escrito
o que este relacionado con el tema que escogió como investigación”.
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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
70
En este estudio se recurrió a fuentes de investigación bibliográficas primarias y
secundarias tales como: el Manual de Laboratorio de Nutrición Animal de la
Facultad de Agronomía de la Universidad del Zulia, el manual de métodos oficiales
de análisis de la AOAC (Association of Official Analytical Chemists) (Métodos
oficiales de análisis de la Asociación Oficial de Química Analítica), el trabajo de
investigación titulado “Extracción y purificación de pigmentos carotenoides”, JBC
(Journal Biological Chemistry) y otras referencias bibliográficas que fueron de
mucha ayuda para el desarrollo del marco teórico de esta investigación.
De igual forma Bavaresco (1994), define para la técnica de observación directa
que “Se puede considerar como la técnica de mayor importancia, por cuanto es la
que conecta al investigador con la realidad, es decir, al sujeto con el objeto o
problema”.
Para esta investigación se utilizó la técnica de observación directa ya que los
investigadores se ponen en contacto personalmente con el fenómeno que se va a
estudiar.
3.4 FASES DE LA INVESTIGACIÓN
3.4.1 FASE I: Análisis Bromatológico de la Zanahoria
Para la realización del análisis bromatológico de la zanahoria se utilizaron los
métodos establecidos por el Manual de Laboratorio de Nutrición Animal de la
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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
71
Facultad de Agronomía de la Universidad del Zulia, el cual esta basado en los
métodos de Weende y Van Soest.
Se realizó el análisis proximal en zanahoria según lo establecido por Weende,
por ser un método empleado desde hace más de 100 años y por ser un método
químico que aporta información nutricional valiosa, sobre la composición química
de los alimentos.
De igual forma se empleó el método de Van Soest debido a que figura entre los
mas aceptados, incluso por la Association of Official Analitical Chemists (AOAC).
El muestreo se realizó tomando 2 muestras de zanahoria de 1 Kg. que luego se
molieron.
Para obtener la materia seca parcial primero se pesó la bolsa donde se secó la
muestra, luego se colocó la muestra lo mas homogénea posible dentro de ésta y
se pesó de nuevo, la diferencia de las dos pesadas fue el peso de muestra
húmeda. Se introdujo la muestra dentro de la estufa la cual estuvo entre 60 y
65°C, dejándola por espacio de 48 horas. Se sacó la bolsa con la muestra de la
estufa y se colocó durante 48 horas en un estante libre de insectos. Se pesó la
muestra, la diferencia de esta pesada menos el peso de la bolsa fue el peso de la
muestra parcial seca. Esta pesada se hizo inmediatamente antes de moler la
muestra, puesto que si se guardaba en vez de efectuar la misma, ocurría una
variación en el peso de la muestra.
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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
72
Para determinar el porcentaje de la materia parcialmente seca (MPS) se
utilizó la siguiente fórmula.
% MPS = Peso de la muestra parcialmente seca x 100
Peso de muestra húmeda
Para obtener la materia seca se pesaron de 1 a 2 g. de MPS en un crisol, se
colocó en la estufa a 105-110°C hasta obtener peso constante, este proceso tardó
aproximadamente 5 horas. Luego se enfrió la muestra en un desecador y se pesó
cuando la misma alcanzó la temperatura ambiente.
Para el cálculo del porcentaje de la materia seca se usó la siguiente fórmula:
% MS = Peso de la muestra seca g. x 100 Peso de muestra parcialmente seca
% Humedad = 100 - % MS Para analizar esta muestra de zanahoria se utilizaron los métodos de Weende y Van Soest.
Determinación del porcentaje de Ceniza (%Cen).
Se colocaron los crisoles nuevos y limpios en un horno de incineración a 550°C
durante 1 hora, luego se trasladaron los mismos del horno al desecador y se
enfriaron a la temperatura del laboratorio, se pesaron inmediatamente para
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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
73
prevenir la absorción de humedad, usando siempre pinzas de metal para manejar
los crisoles después de que se incineraran. Se pesó por diferencia 1 a 2 g de
muestra en un crisol de porcelana previamente pesado. Se colocó en un horno
incinerador y se mantuvo a temperatura de 550°C durante 5 horas. Se trasladó el
crisol a una estufa a 105°C y se dejó por 1 hora. Luego se colocó el crisol en un
desecador y cuando alcanzó la temperatura ambiente se pesó.
El porcentaje de cenizas se calculó de la siguiente manera.
% CEN = Peso de ceniza x 100 x 100 . Peso de materia parcialmente seca x %MS Determinación del extracto etéreo
Se pesaron por diferencia de 1,5 a 2 g. de muestra proveniente de la
determinación de materia seca. Se colocó la muestra en un dedal de extracción.
Se limpiaron y secaron los beakers para solventes en la estufa a 105°C por 1 hora.
Luego se colocaron en un desecador y se espero hasta alcanzar la temperatura
ambiente. Se pesaron y se registró el peso.
Se colocó la muestra así preparada en el recipiente para muestras y se fijó bajo
el condensador del aparato de extracción Goldfisch. Se agregaron 30 mL de éter
al beaker y se colocó en el anillo metálico, y se enroscó en la parte inferior del
condensador. Se abrió la llave del agua que enfría el condensador, se subieron las
placas calentantes hasta que se puso en contacto con los beakers, se prendieron
los calentadores. Cuando el nivel del éter en el beaker bajó a un nivel constante,
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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
74
debido a que una porción siempre está volatilizándose y condensándose, el
aparato se pudo dejar solo y realizar observaciones periódicas. El periodo de
extracción fue de 4 horas. Después de haber completado la extracción, se bajaron
los calentadores y se permitió que el dedal drenara completamente. Se
removieron las muestras y se colocaron en su lugar los tubos de vidrio para
recuperar el éter. Se volvió a colocar en los beakers y se subieron las placas
calientes y se destiló el éter en los tubos recibidores. Poco antes de que el éter en
los beakers se evaporara hasta sequedad, se bajaron las placas calientes y se
removieron los beakers. Se vació el éter en los tubos recibidores en un recipiente
especial para conservar el éter usado. Se completó la evaporación al aire del éter
que quedó en los beakers, dejándolos sobre la mesa de trabajo durante un rato.
Se secaron los beakers en una estufa a 105°C, a prueba de explosión, por 30 min;
después se enfriaron en el desecador a temperatura del laboratorio y se pesaron.
Para calcular el porcentaje de extracto etéreo (%EE) se usó la siguiente
fórmula:
% EE = Peso del extracto etéreo x 100 x 100 Peso de muestra x %MS Determinación de Fibra Cruda
Para éste análisis se utilizó el residuo de muestra proveniente de la
determinación del extracto etéreo. Se transfirió el residuo seco y desgrasado a los
beakers de Bezelius y se añadieron 200 mL de la solución hirviente de H2SO4
0,255 N. Se añadieron entre 3 a 5 gotas de 2-octanol. Se colocó sobre el
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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
75
calentador del extracto previamente calentado y se cubrió con el condensador. La
solución empezó a hervir en 1 min. Se rotó el recipiente con frecuencia hasta que
la muestra se humedeciera completamente. Cuando la muestra que se colocó
hirvió por espacio de 30 min. exactamente, se removió y filtró a través de un filtro
tipo Oklahoma y se lavó con agua hirviendo hasta remover todo el ácido. Se
transfirió la muestra del filtro al beaker de Berzelius, usando 200 mL de solución
en ebullición de NaOH y se colocó el beaker nuevamente en el calentador. La
solución hirvió 1 min. Se dejó transcurrir 5 minutos desde el momento en que se
removió la muestra tratada con H2SO4 del calentador, hasta que la muestra
tratada con NaOH empezó a hervir. Cuando la muestra con el NaOH hirvió
durante 30 minutos exactamente se retiró del calentador y se filtró sobre un crisol
con fibra de vidrio, se lavó, utilizando succión con suficiente agua destilada
caliente, y finalmente se lavó la muestra que estaba dentro del crisol con
aproximadamente 15 mL de alcohol etílico al 95%.
Se secó la muestra en una estufa a 130°C por 2 horas. Se enfrió a temperatura
del laboratorio en un desecador y se pesó.
Se incineró el contenido del crisol en un horno a 600°C durante 30 min. Se
enfrió el residuo en un desecador a temperatura del laboratorio y se pesó. Se
reportó la pérdida de peso como equivalente a fibra cruda.
Para el cálculo del porcentaje de Fibra Cruda (%FC) se utilizó la siguiente
fórmula:
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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
76
% FC = Perdida de peso por incineración x 100 x 100 . Peso de la muestra antes de secarse y extraerse con éter x %MS Determinación del Nitrógeno y Proteína Cruda.
Se pesaron aproximadamente 0,5 g. de muestra en un trozo de papel
rectangular de 5 x 4 cm: Se dobló bien y se introdujo dentro de un tubo para
digestión Tecator. Se agregaron 10 mL de la solución digestota debidamente
agitada.
Se colocó el tubo con la muestra en el digestor y se digirió por 45 minutos a
450°C. Luego se enfrió la muestra y se le agregaron 75 mL de agua destilada. Se
colocó el tubo en el aparato de destilación Tecator, y se bajó la ventana de
seguridad, esperando hasta que se complete la destilación y titulación. Se anotó el
volumen a HCl gastado. Se levantó la ventana de seguridad y se sacó el tubo de
digestión.
Para el cálculo del porcentaje de Nitrógeno (%N) y Proteína Cruda (%PC) se
utilizaron las siguientes fórmulas:
% N = Volumen de HCl gastado x N del HCl x 1,4 x 100 Peso muestra parcialmente seca x %MS % PC = Volumen de HCl gastado x N del HCl x 8,75 x 100 Peso muestra parcialmente seca x %MS
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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
77
Determinación de Fibra neutra
Para este análisis se pesó por diferencia aproximadamente 0,5 g. de muestra
molida, anteriormente pasada por un tamiz de 1 mm y se depositó en un beaker
de Berzelius para iniciar el reflujo. Se agregaron 50 mL de solución detergente
neutra a temperatura ambiente, se calentó para que la solución hirviera en un
lapso de 5 a 10 min. y se redujo la temperatura cuando comenzó la ebullición para
evitar que se formara espuma. Seguidamente se ajustó la temperatura para que la
solución hirviera a un nivel constante y se mantuvo en reflujo por 60 min.,
tomándose el tiempo desde el instante en que la solución comenzó a hervir. Se
rotó el beaker para suspender el material sólido, y se decantó la solución con la
muestra suspendida en un crisol previamente tarado y colocado en un filtro de
succión al vacío. Se usó poco vacío al principio y se aumentó a medida que se
necesitó. Se decantó toda la muestra en el crisol, utilizando un mínimo de agua
caliente (80ºC). Una vez que se concluyó ese paso, se eliminó el vacío y se
removió la capa de muestra en el crisol, utilizando un mínimo de agua caliente
(80ºC), Se repitió el lavado varias veces. Posteriormente se lavó la muestra con
acetona dos veces y se dejó secar con el vacío puesto nuevamente. Se secaron
los crisoles a 150ºC durante toda la noche y se pesaron la mañana siguiente,
después de haber sido enfriados en el desecador. El residuo de fibra recuperado
se registró en términos de paredes celulares. Se calculó el contenido celular
(materia soluble) substrayendo este valor de 100.
%FND= (Peso crisol) + (Paredes celulares) – Peso del crisol x 100 x 100 Peso de la muestra parcialmente seca x %MS
DERECHOS RESERVADOS
CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
78
Determinación de Fibra ácido detergente
Para este estudio se pesó por diferencia aproximadamente 0,5 g. de la
muestra y se depositó en un beaker de Berzelius de 600 mL. Inmediatamente se
agregaron 50 mL de solución ácido-detergente a temperatura ambiente, se calentó
la solución para que hirviera en un lapso de 5 a 10 min. Cuando se inició la
ebullición, se bajó el calor con el fin de evitar la formación de espuma y se
mantuvo en reflujo por 60 minutos contados desde el inicio de la ebullición.
Se filtró la solución con poca succión, a través del crisol de vidrio (poro grueso
de fibra de vidrio tipo 50C) previamente tarado. Se removió la capa de muestra
que se compactó en el fondo del crisol con la ayuda de una varilla de vidrio, y se
lavó dos veces con agua caliente (90-100ºC). Se lavaron las paredes del crisol de
la misma manera. Se repitió el lavado con acetona hasta que desapareció
totalmente el color, desintegrando cualquier grumo que se formó para que el
solvente entrara en contacto con todas las partículas de la fibra. Seguidamente se
secó la muestra a 105ºC durante 8 horas, luego se sacó de la estufa, se enfrió en
un desecador y se pesó.
El porcentaje de fibra ácido detergente (%FAD) en base “parcialmente seco” se
calculó empleando la siguiente fórmula:
%FAD= (Peso del crisol + fibra ácida) – peso del crisol tarado x 100 x 100 Peso de la muestra parcialmente seca x %MS
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CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
79
3.4.2 FASE II: Extracción del β-caroteno.
El método de extracción del β-caroteno a partir de la zanahoria se realizó
según la metodología empleada por Jeffrey, 1963 (citado por Polo y col, 1986), el
cual resultó ser un método simple y confiable.
Las zanahorias utilizadas para la extracción se les evaluó sensorialmente
tamaño, color y olor, con el fin de garantizar que dichas muestras estaban en
condiciones estables y frescas para la extracción.
Para iniciar con el método de extracción la muestra de zanahoria se
empacó en bolsas plásticas, preservándose a temperatura de congelación por un
período de 12 días.
Luego de transcurridos los 12 días se tomó una porción de 50 g. de muestra
finamente cortada se licuó con 150 mL de acetona en presencia de pequeñas
cantidades de carbonato cálcico durante 5 min. El extracto resultante se filtró por
gravedad usando papel filtro Watman Nº 40, se lavó el residuo con 250 mL de
acetona, los extractos se llevaron a un rotavapor para eliminar la acetona. Se le
adicionaron 125 mL de éter etílico y se transfirió a un embudo de decantación,
donde se lavó dos veces con 25 mL de agua destilada.
La disolución etérea se saponificó con 50 mL de disolución metanólica de KOH
al 20% durante dos horas, en oscuridad, a temperatura ambiente y con
DERECHOS RESERVADOS
CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
80
agitaciones ocasionales. Transcurrido ese periodo, se le adicionaron 35 mL de
NaCl al 10%. La fase inferior se combinó con volúmenes iguales de éter etílico, y
se realizó una reextracción, los extractos etéreos fueron reunidos y lavados dos
veces con 100 mL de agua destilada. Seguidamente se llevó a sequedad en un
rotavapor a 35ºC eliminando los residuos de agua que quedaban con 15 mL de
etanol absoluto.
Se le añadieron 50 mL de éter de petróleo y se dejó por una noche a -10ºC en
el refrigerador, con la finalidad de precipitar los esteroles que son eliminados por
filtración. Al filtrado se le agregaron 50 mL de éter de petróleo al 95%, se llevó a
un embudo de decantación y se lavó dos veces con 25 mL de metanol al 90%, se
descartó la fase metanolica y a la fase etérea se le añadieron dos veces 25 mL de
metanol al 95%, descartando nuevamente la fase metanólica, encontrándose los
carotenos en la fase etérea, los cuales se llevaron a concentrar en un rotavapor,
se lavaron con 15 mL de una disolución acetona- n-hexano (1:9) y se pasó a un
balón volumétrico de 100 mL hasta aforar con la disolución de acetona-n-hexano
(1:9).
Luego del proceso de extracción se pasaron las muestras por una columna
Pirex de 22 mm de diámetro por 175 mm de longitud, a la cual se le colocó lana de
vidrio en el fondo del tubo, y se conectó a una bomba de succión aplicándole vacío
en forma continua hasta empacar 10 cm con alumina, después se le colocó 1 cm
de sulfato de sodio anhídrido encima del absorbente.
DERECHOS RESERVADOS
CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
81
La columna cromatográfica se acondicionó haciéndole eluir 100 mL de una
disolución de acetona-hexano (1:9), con aplicación continua de vacío a una
presión de 640 mmHg.
Los 100 mL de extracto obtenidos en el proceso de extracción contenidos en el
balón volumétrico, se hicieron eluir a través de la columna cromatográfica bajo
aplicación de vacío continuo a una presión de 640 mmHg.
Se realizó el método de extracción por triplicado, debido a que la tendencia de
los resultados arrojados en las alícuotas se mantuvieron de forma constante con
respecto a las características físico-químicas del β-caroteno.
3.4.3 FASE III: Cuantificación de β-caroteno
La cuantificación del Β-caroteno se realizó basada en el principio de la
espectrofotometría.
Para la determinación de la concentración se utilizó el método 941.15
(Spectrophotometric Methods) establecido por los Métodos de Análisis Oficial de la
AOAC (1990).
Para esta técnica se usó como equipo el Spectronic 20, leyendo la absorbancia
de la muestra a una longitud de onda de 436 nm.
DERECHOS RESERVADOS
CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
82
La determinación de la concentración de Β-carotenos (mg/Kg) se realizó
utilizando la siguiente fórmula:
C = A x 1000 . 196 x L x W
Donde: W = g. Muestra / V
V = Volumen final de la disolución (mL).
L = Longitud de la celda del espectrofotómetro en cm.
A = Absorbancia leída en el espectrofotómetro.
1000 = factor de conversión
196 = Para trans β-caroteno.
Para realizar la curva de calibración, se tomó una cápsula de 15mg de β-
caroteno comercial de Intercaps de Venezuela. El contenido de la misma se
diluyó con una solución de acetona-hexano (1:9) en un balón de 100 mL hasta
aforar. De la solución resultante se tomó una alícuota de 5 mL y se diluyó con una
solución de acetona-hexano (1:9) en un balón de 100 mL hasta aforar, obteniendo
de esa forma 0,75 mg de concentración.
DERECHOS RESERVADOS
CAPITULO III MARCO METODOLOGICO
83
Se tomaron 6 tubos de ensayo y se enumeraron del 1 al 6. Se colocaron en
cada uno de ellos las cantidades de reactivo que se especifican a continuación.
Tubo Nº
Muestra o Reactivo 1 2 3 4 5 6 Solución diluida de β-caroteno (mL) 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,25
Solución acetona-hexano (1:9) (mL) 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 4,75
Tabla 4. “Volumen (mL) de Muestra y reactivos empleados para la
cuantificación de Β-caroteno” (Meiry Diaz y Andreina Pelayo, 2008)
Se agitaron con cuidado los tubos de ensayo y se esperaron 10 min. para que
la solución se estabilizara, pasado este lapso se midió la absorbancia de cada
solución a 436 nm.
DERECHOS RESERVADOS
CAPITULO IV. PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS
85
CAPITULO IV
4.1 RESULTADOS Y DISCUSIONES
Las muestras de zanahorias fueron sometidas a un análisis bromatológico, donde se
le determinaron los siguientes parámetros: porcentaje de materia seca total (%MST),
porcentaje de ceniza (%CE), porcentaje de proteína cruda (%PC), porcentaje de grasa
(%EE), porcentaje de humedad (%H), porcentaje de fibra cruda (%FC), porcentaje de
extracto libre de nitrógeno, porcentaje de fibra neutra detergente (%FND) y porcentaje
de fibra ácida detergente (%FAD). Los resultados se muestran el la Tabla 5, dichos
resultados están de acuerdo, ya que son similares a los valores arrojados por J. F
Méndez Lobo (1975).
La curva de calibración del patrón de β-caroteno se realizó para determinar los
valores de concentración del β-caroteno extraído de la zanahoria. La Tabla 6 presenta
los valores de absorbancia, los cuales variaron con respecto a las diferentes
concentraciones del patrón de β-caroteno. Dicha curva de calibración se muestra en la
Fig. 3.
La Tabla 7 contiene los resultados de la determinación de β-caroteno en zanahorias
crudas. El valor promedio para la determinación de β-caroteno fue de 2470 μg/50g de
muestra. El Instituto Nacional de Nutrición cita un valor estándar de β-caroteno de 4950
μg/100g para zanahorias, lo que demuestra que los valores obtenidos en este trabajo
de investigación son satisfactorios ya que el porcentaje de rendimiento del método
aplicado es de 99,79%, además de que la zanahoria es considerada como un alimento
rico en este carotenoide.
DERECHOS RESERVADOS
CAPITULO IV. PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS
86
Bushway y col. (1982), citan un valor de 5600 μg/100g de β-caroteno en zanahorias
crudas, utilizando la técnica de HPLC, valor superior al encontrado en este estudio
(2470 μg/50g), debido a que Bushway empleo un método mas sofisticado, complejo y
preciso, el cual generó menos perdidas de β-caroteno, a diferencia de el método
empleado en esta investigación el cual resultó ser mas simple y menos exacto.
Por otra parte el contenido de β-caroteno varía en las frutas y vegetales según su
origen, estado de madurez del vegetal y variedad de los mismos. Según Helen Charley,
(1991) uno de los alimentos más ricos en este carotenoide es la zanahoria.
Durante el desarrollo de este método experimental se demostró la reproducibilidad
del mismo, al obtenerse una desviación estándar baja.
El alimento al que se aplicó dicho colorante fue un queso crema, al cual le
proporcionó una coloración amarilla, dándole un aspecto natural.
Se encontró que el colorante obtenido a partir del β-caroteno es sensible en
condiciones ambientales extremas (cambios bruscos de temperatura e incidencia
directa de la luz del sol), esto fue demostrado por Antonio Meléndez y col. (2004), sin
embargo en condiciones normales de almacenamiento (interior, cajas o refrigeración)
presenta una estabilidad adecuada. En cuanto a la percepción sensorial, se pudo
concluir que el producto con β-caroteno es dominante sobre otros colorantes por su
apariencia natural. El colorante obtenido de la extracción de β-caroteno en la zanahoria
puede ser utilizado para alimentos siempre que se garanticen unas condiciones
adecuadas de almacenamiento.
DERECHOS RESERVADOS
CAPITULO IV. PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS
87
Parámetros
Muestra 1
Muestra 2
Muestra 3
Promedio de muestras
Materia Seca Total % 7,38
7,36 7,40 7,38
Cenizas % 1,10
1,00 1,20 1,10
Proteína Cruda % 1,60
1,20 1,40 1,40
Extracto Etéreo (grasa) % 0,61
0,60 0,61 0,60
Fibra Cruda % 1,50
1,60 1,50 1,50
Extracto libre de nitrógeno % 65,46 65,50 65,44 65,46
Nutrientes digeribles totales %
69,07 69,10 69,04 69,07
Fibra neutra detergente % 21,56
21,58 21,54 21,56
Fibra acida detergente % 20,05
20,08 20,02 20,05
Humedad % 92,62
92,64 92,6 92,64
Tabla 5. “Resultados de análisis de la zanahoria” (Meiry Diaz y Andreina Pelayo, 2008)
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CAPITULO IV. PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS
88
Tubo N° 1 2 3 4 5 6
mL de solución diluida de β-caroteno 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,25
mL de solución acetona-hexano (1:9) 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 4,75
Concentración de β-caroteno mg/100mL
0,375
0,300
0,225
0,150
0,075
0.0375
Absorbancia 0,80
0,60
0,47
0,30
0,18
0,10
Tabla 6. “Resultados de lectura por espectrofotometría del estándar de β-caroteno” (Meiry Diaz y Andreina Pelayo, 2008)
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0 5 10 15 20 25 30 35 40mg%(x100)
Abs
Figura 3. “Curva de Calibración de la muestra patrón” (Meiry Diaz y Andreina Pelayo, 2008)
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CAPITULO IV. PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS
89
Muestras 1
2
3
Promedio de
concentración (mg/100mL)
Desviación Estándar
Peso muestra g.
50,00 50,00 50,00
Absorción leída
0,50 0,52 0,46
Concentración mg/100mL (x102)
25,00 27,00 22,00
24,70
8,96
Tabla 7. “Determinación de β-caroteno en zanahoria cruda en mg/100mL de
solución acetona-hexano” (Meiry Diaz y Andreina Pelayo, 2008) DERECHOS RESERVADOS
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CONCLUSIONES
1. El método de ensayo empleado para la extracción de β-caroteno, resultó
adecuado para las muestras de zanahoria estudiadas, el mismo es
reproducible, rápido y fácil de realizar.
2. El β-caroteno tiene gran potencial como colorante para alimentos, debido a
su coloración amarillo-naranja, atribuye a los alimentos una pigmentación
tenue, caracterizándose por proporcionarles un aspecto natural.
3. El β-caroteno como colorante para alimentos es estable bajo condiciones
de almacenamiento controladas, debido a que es muy sensible al oxigeno,
luz, calor y humedad.
4. El β-caroteno es un compuesto liposoluble, por lo tanto se debe agregar
junto a componentes grasos, tales como: margarina, aceites, quesos,
helados, entre otros.
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92
RECOMENDACIONES
1. Cuantificar las xantofilas con 2 o mas grupos hidroxilo o cetónicos libres,
y los monocetos o monohidroxiderivados en las frutas y vegetales
estudiados, con la finalidad de verificar que estos grupos han sido
eliminados del extracto de carotenos durante el proceso de extracción
del B-caroteno.
2. Emplear la técnica de la HPLC, a fin de identificar y cuantificar los
carotenoides que puedan estar presentes en la zanahoria.
3. Realizar un estudio de los componentes y constituyentes presentes en
la zanahoria, a fin de obtener mejores resultados en la extracción de B-
caroteno en este vegetal.
4. Determinar el tiempo óptimo de cosecha para cada variedad, de tal
manera, que la fruta o vegetal a estudiar contenga el máximo contenido
de β-caroteno.
DERECHOS RESERVADOS
94
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ANEXO 1. E. MANRIQUE (2003) “LOS PIGMENTOS FOTOSINTÉTICOS, ALGO
MÁS QUE LA CAPTACIÓN DE LUZ PARA LA FOTOSÍNTESIS”
DERECHOS RESERVADOS
98
ANEXO 2. “CLASIFICACIÓN DE LOS CAROTENOIDES” (http://farmacia.udea.edu.co/~ff/carotenoides2001.pdf)
DERECHOS RESERVADOS
99
Tubérculo radical en Daucus carota
ANEXO 3. CAMEFORT (1972). MORPHOLOGIE DES VÉGÉTAUX VASCULAIRES
DERECHOS RESERVADOS
100
Zanahoria Fresca.
Zanahoria Incinerada
Molienda de la zanahoria incinerada
ANEXO 4. “PREPARACIÓN DE LA ZANAHORIA PARA EL ANÁLISIS
BROMATOLOGICO”. (Pelayo y Diaz, 2008)
DERECHOS RESERVADOS
101
ANEXO 5. “FILTRADO DE LAS MUESTRAS DE ZANAHORIA CON ACETONA”. (Pelayo y Diaz, 2008)
DERECHOS RESERVADOS
102
ANEXO 6. “ROTAEVAPORACIÓN” (Pelayp y Diaz, 2008)
DERECHOS RESERVADOS
103
ANEXO 7. “SEPARACIÓN DE LA FASE METANÓLICA Y ETÉREA” (Pelayo y Diaz, 2008)
DERECHOS RESERVADOS
104
ANEXO 8. “COLUMNA CROMATOGRÁFICA” (Pelayo y Diaz, 2008)
DERECHOS RESERVADOS
105
ANEXO 9. “B-CAROTENO DILUIDO A DIFERENTES CONCENTRACIONES DE ACETONA-HEXANO (1:9). (Pelayo y Diaz, 2008)
DERECHOS RESERVADOS
106
ANEXO 10. “SPECTRONIC 20” (Pelayo y Diaz, 2008)
DERECHOS RESERVADOS
107
ANEXO 11. “PIGMENTACIÓN DEL ALIMENTO CON B-CAROTENO” (Pelayo y
Diaz, 2008)
DERECHOS RESERVADOS
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