EXTRACCION DE PECTINA

CURSO :

Laboratorio de Ingeniería de Procesos Agroindustriales

DOCENTE :

Ms. Domínguez Castañeda

INTEGRANTES:

Beltrán Fernández Xiomara

Díaz Crespo Rosario

Sáenz Vilca Gina

Nuevo Chimbote, 21 de Octubre del 2011

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EXTRACCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE PECTINAS 2011

La palabra PECTINA bien del griego “pektos”, que significa fime y fuete, reflejando la

capacidad de las pectinas para formar geles.

Las pectinas son sustancias altamente utilizadas en la industria alimentaria por tener

propiedad gelificadora que es aplicada hacia un abanico de productos alimentarios.

El presente informe se titula EXTRACCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE PECTINAS

en donde se explica que es una pectina, para qué sirve, así como también se presenta

los resultados de la extracción de pectina de la cascara de maracuyá y la pulpa de

membrillo obtenidos en laboratorio a partir, en donde no sólo se ha realizado los

cálculo de rendimiento sino también la caracterización de los geles de pectina extraídos

de cada materia prima.

Por lo expuesto anteriormente, nosotros como estudiantes de la E.A.P de Ingeniería

Agroindustrial creemos que este tópico es de vital importancia ya que nos permite

conocer su caracterización sobre uno de los aditivos naturales alimentarios más

utilizados actualmente en la industria alimentaria.

INTRODUCCIÓN

LAB. PROCESOS AGROINDUSTRIALES

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Fue en 1825, cuando se comenzó a dar el nombre de pectina a la sustancia soluble que

se encontraba en los jugos de la frutas y que tiene la propiedad de espesar o melificar

cuando se encuentra en un medio acido. Tradicionalmente se ha obtenido la pectina a

partir de los frutos cítricos y de las manzanas (su corteza y sus semillas).

Es una sustancia neutra, no cristalizable, incolora y soluble en el agua que existe en los

frutos maduros, como resultado de la transformación de la pectosa. Debido a que se

convierte en una solución espesa, como gelatina, cuando se añade en pequeñas

cantidades a los ácidos de las frutas, azúcar y agua, se usa para hacer jaleas, conservas y

mermeladas. Forma la parte interna de la corteza de los frutos maduros, principalmente

cítricos.

Tiene propiedades gelatizantes y se emplea comercialmente para elaborar las

mermeladas de frutas a las cuales les da ese punto especial que necesitan. La

pectina es la sustancia básica para conseguir la gelatina.

La pectina es un hidrato de carbono (polímero), que tiene un peso molecular alto y está

presente en todas las plantas, principalmente en forma de protopectina. La pectina tiene

una influencia importante sobre las células de las plantas, ya que la protopectina y

lacelulosa componen la estructura de las paredes celulares.

La pectina comercial se deriva de la cáscara de los cítricos (limón, lima y naranja) o de

pulpa de manzana. Se utilizan estas materias primas, ya que producen una pectina de

calidad superior, contienen gran cantidad y están disponibles en cantidades suficientes

para que sean comercialmente viables.

EXTRACCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE PECTINAS


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I. OBJETIVOS

Extraer la pectina de de la cáscara de maracuyá y de la cáscara y pulpa de

membrillo.

Evaluar el rendimiento de la extracción.

Conocer las Técnicas de Caracterización de la pectina.

II. FUNDAMENTO TÉORICO


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Las sustancias pecticas se encuentran sin excepción en todas las plantas superiores, en

las regiones intercelulares y en las paredes celulares. Estas membranas se componen de

celulosa, hemicelulosas y pectina, encontrándose estas últimas en la lámina media,

sirviendo de material de cimentación entre las células.

En los tejidos jóvenes, especialmente en los frutos, las pectinas se encuentran presentes

en cantidades tan abundantes que a menudo forman canales anchos, apartando entre si a

las células. Al ser un coloide hidrofilito, la pectina tiene la capacidad de absorber

grandes cantidades agua. Por esta capacidad, las sustancias pecticas aparentemente

juegan un rol importante en las primeras etapas de desarrollo de los tejidos vegetales

cuando los sólidos se encuentran a un separadas y a una distancia relativamente grande

de los vasos conductores de agua. Las sustancia pecticas absorben agua rápidamente y

la transfieren a la células con mayor facilidad que la que podría lograrse por osmosis en

las células mismas. Como constituyente natural de los tejidos vegetales, las sustancia

pecticas son responsables en buena medida de la firmeza y textura de los frutos y las

hortalizas. El ablandamiento del tejido del fruto durante la maduración, la ruptura de la

estabilidad coloidal en los jugos de frutas, los cambios de consistencia en los pures y los

concentrados de frutas pueden atribuirse a menudo a modificaciones en las sustancias


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pecticas. En tanto las sustancias pecticas se encuentran en las paredes celulares

exteriores, en la región de la laminilla central de los vegetales, se las considera

estrechamente vinculadas a la celulosa. (BRAVERMAN, J.; 1965)

En la mayoría de los tejidos vegetales y en las frutas inmaduras gran cantidad de

material esta presente en forma insoluble en agua llamada protopectina,

transformándose a su forma mas soluble con la madurez. Esta variación de solubilidad

influye en los cambios de textura anexados a la madurez (Glicksman, M.; 1965).

El contenido en pectinas de los tejidos vegetales varía según el origen botánico y

anatómico de la planta, tal como se muestra en la Tabla 1. (Navarro y Navarro, 1985)

Tabla 1: Contenido en sustancias pécticas en vegetales y tejidos vegetales.

Origen Contenido en Pectina(%)

Patata 2.5

Zanahoria 10.0

Tomate 3.0

Manzana 5.5

Torta de manzana (residuos) 17.5

Girasol 25.0

Albelo de agrios 32.5

Fibra de algodón 0.7

Pepitas de limón 6.0

Corteza de limón 32.0

Pulpa de limón 25.0

Fuente: Navarro y Navarro, 1985

El Grado de Esterificación


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Las pectinas son substancias coloidales y constituidas en su mayoría, por cadenas de

ácidos D-galacturónicos unidos por enlaces (1-4) con cadenas laterales de L-

arabinosa y D-galactosa, y cuyos grupos carboxílicos pueden estar parcialmente

metoxilados y parcial o totalmente neutralizados por bases. Un factor importante que

caracteriza las cadenas de pectina es el grado de esterificacion (DE) de los grupos

carboxilos de los residuos de ácido urónico con alcohol metílico. Las pectinas

probablemente se forman inicialmente en forma altamente esterificada, pero

experimentan algo de desesterificación después de insertarse en la pared celular o

lámina media. Hay una amplia gama de grados de esterificación dependiendo de

especies, tejido y madurez. En general las pectinas del tejido tienen una gama de grados

de esterificación que va del 60 al 90%. El grado de metilación tiene un papel importante

en la firmeza y cohesión de los tejidos vegetales. La reducción del grado de metilación

tiene como consecuencia un aumento de la cohesión, que es particularmente evidente en

tejidos calentados. El efecto de fortalecimiento de los tejidos implica dos fenómenos

separados. En tejido fresco, la formación de carboxilos libres incrementa las

posibilidades y la fortaleza de los enlaces calcio entre polímeros. En los tejidos

calentados se da la combinación de un incremento de los enlaces de calcio y un

decremento de la susceptibilidad de la pectina a despolimerizarse por β-eliminación

(Van Buren, J.; 1991).

Tipos de Pectina Según el Grado de Esterificación.

Las pectinas están clasificadas como de alto metóxilo (HM) y bajo metóxilo (LM)

pectinas, dependiendo del grado de esterificación. La separación entre HM y LM es

arbitraria del 40 al 50% de DE.

a. Pectinas de Alto Metóxilo.- Posee un grado metoxil de al menos 70%, forman

geles al adicionarles ácidos y azucares entre un pH de 3.0 a 3.4 y a temperaturas

relativamente elevadas. La cantidad de ácido es proporcional al porcentaje de

carboxilos.


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b. Pectinas de Bajo Metóxilo.- Aquellas que poseen un grado metoxil de al menos

de 50%. No forman geles en presencia de azúcar y ácido pero si con iones de

calcio y otros cationes polivalente, la fuerza de los geles ligados de

esterificación. (Braverman, 1965).

Las pectinas son polímeros del ácido galacturónico cuya estructura es la siguiente:

PECTINAS DE ALTO GRADO METOXILO (CooMe)

SU GRADO DE ESTERIFICACION (GE) ES SUPERIOR AL 50%

Por ejemplo esta pectina tiene 60% GE

PECTINAS DE BAJO GRADO METOXILO

SU GRADO DE ESTERIFICACION (GE) ES INFERIOR AL 50%

Por ejemplo esta pectina tiene 40% GE

La Viscosidad y el Peso Molecular de la Pectina

La viscosidad de la pectina depende del tamaño de la molécula, la conformación y

temperatura. A mayor peso molecular, la viscosidad incrementa; la viscosidad también

es influenciada por la presencia de polielectrolitos, puesto que afectan la conformación,

el tamaño de la macromolécula y a la naturaleza de los contraiones, que actúa como un

freno al flujo de los polímeros.

El peso molecular de la pectina, relacionado con la longitud de la cadena, es una

característica muy importante de la que dependen la viscosidad de sus disoluciones y su LAB. PROCESOS AGROINDUSTRIALES

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comportamiento en la gelificación de las jaleas. La determinación cuidadosa del peso

molecular es difícil, parcialmente debido a la extrema heterogeneidad de las muestras y

parcialmente debido a la tendencia de las pectinas a agregarse, aún bajo condiciones no

favorables a la gelificación. (Avila, J. y Cipiran, V.; 1996)

La Gelificación de la Pectina

El uso más importante de la pectina en la industria de los alimentos deriva de su

capacidad para formar geles; se emplea por eso abundantemente en la fabricación de

mermeladas, gelatinas y conservas. Para que una pectina forme un gel se precisa un

agente deshidratante: alcohol o acetona son agentes deshidratantes típicos utilizados en

la extracción y manufactura de la pectina. En la producción de gelatina y mermeladas

este papel está desempeñado por el azúcar.

Las cualidades de la pectina que influyen en los caracteres del gel son: la longitud de la

molécula péctica, su grado de esterificación y la proporción entre los grupos

hidrofóbicos e hidrofílicos.

- La longitud de la molécula condiciona la rigidez o firmeza del gel. A valores de

longitud muy bajos una pectina no da geles, cualquiera que sea la dosis empleada y las

restantes condiciones del medio.

- El grado de metilación contribuye por un lado a regular la velocidad de gelificación y

también es responsable de algunas propiedades organolépticas de los geles pectina-

azúcar ácido que forman las pectinas de alto metóxilo.

- La proporción entre grupos hidrofóbicos e hidrofílicos en la molécula de pectina

determina la solubilidad de ésta. El grupo éster es menos hidrofílico que el grupo ácido

y en consecuencia una pectina de alto metóxilo con un alto grado de esterificación

gelifica a temperaturas más altas que otra con menor grado de esterificación. Esta


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diferencia se refleja en la clasificación de las pectinas en pectinas de gelificación rápida,

normal o lenta.

Los factores del medio más importante que influyen en la formación del gel son: La

temperatura, pH, iones de calcio, azúcar y otros solutos

- Temperatura. Cuando se enfría una solución caliente que contiene pectina las

energías térmicas de las moléculas decrecen y su tendencia a gelificar aumenta.

Cualquier sistema que contenga pectina, tiene un límite superior de temperatura por

encima de la cual la gelificación nunca ocurrirá. Por debajo de esta temperatura crítica,

las pectinas de bajo metóxilo gelifican casi instantáneamente mientras que la

gelificación de las de alto metóxilo depende del tiempo. En contraste con las pectinas de

bajo metóxilo, las de alto no son termorreversibles.

- pH. La pectina es un ácido con pH de aproximadamente 3,5. Un porcentaje alto de

grupos ácido disociados respecto a no disociados hace la pectina más hidrofílica. Por lo

tanto, la tendencia a gelificar aumenta considerablemente al bajar el pH.

Esto se hace especialmente evidente en pectinas de alto metóxilo las cuales requieren

normalmente un pH por debajo de 3,5 para gelificar.

- El azúcar y otros solutos similares. Estos hidratos de carbono, tienden generalmente

a deshidratar las moléculas de pectina en solución. Cuantos más sólidos en solución

hay, menos agua disponible para actuar como disolvente de la pectina y por lo tanto la

tendencia a gelificar se favorece.

En valores de sólidos solubles superiores al 85% el efecto deshidratante es tan fuerte

que la gelificación de la pectina es muy difícil de controlar. Las pectinas de alto

metóxilo gelifican a valores de sólidos solubles por encima del 55%. Para cada valor de

sólidos solubles superior al 55% hay un valor de pH en el cual la gelificación es óptima

y un rango de pH en el que en la práctica se puede gelificar.


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Las pectinas de bajo metóxilo pueden gelificar a cualquier valor de sólidos solubles, la

temperatura de gelificación disminuye al disminuir el contenido en sólidos solubles.

- Los iones calcio. Al contrario que las pectinas de alto metóxilo, las pectinas de bajo

metóxilo desesterificadas requieren bastante calcio y un rango estrecho de dicho catión

para una óptima gelificación. Las pectinas de bajo metóxilo amidadas muestran más

flexibilidad a este respecto. Para ambos tipos de pectina, un incremento en la

concentración de calcio implica un aumento de la fuerza del gel y también un aumento

de la temperatura de gelificación.

Mecanismo de Gelificación de Pectinas de Alto Grado de Metoxilación

Una solución coloidal de pectina contiene micelas altamente hidratadas y con cargas

negativas debidas al grupo –COO-. Para el pase de solución a gel se debe provocar

aproximación de las micelas por la eliminación de sus cargas, rebajándose el pH hasta

2,8-3,5 y retirándose por lo menos parcialmente, el agua de hidratación. Por

enfriamiento se forma el gel que es termoreversible. Considerándose R-COO –nH2O

como una representación de la molécula de pectina hidratada, la gelificación se daría

según el esquema:

R−COO−+nH 2O−−→−H−

+H+

R−COOH+nH 2 O

R−COOH+nH2O−−→azúcar

( R−COOH⋅(n−m ) H2O+azúcar⋅mH 2O )

(Santesso, D.; 2003)

Las pectinas de Alto Metóxilo (HM) pueden encontrarse en el mercado de tres tipos de

acuerdo a su velocidad de gelificación (Tabla 6) que a su vez esta relacionado por su

grado de esterificación: (www.virtual.unal.edu.co)


http://www.virtual.unal.edu.co/

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Tabla : Tipos de Pectina de Alto Metóxilo (HM) según su Velocidad

de Gelificación

Gelificación de la pectina Porcentaje esterificación

Lenta 60 - 67

Mediana 68 - 70

Rápida 71 - 76

Fuente: www.virtual.unal.edu.co

EXTRACCIÓN DE PECTINA DE TEJIDOS VEGETALES

1. Materia prima para la extracción de pectina

Las materias Prima de importancia para la producción de pectina son actualmente varios

tipos de cáscara de cítrico, y bagazo de manzana. El limón y lima son las fuentes

preferidas de cítrico, y mas pectina se produce de estos que de manzana y los cítricos

menos preferidos son la naranja y toronja.

2. Proceso industrial de extracción de pectina

Comercialmente la pectina se extrae tratando la materia prima con ácido mineral,

caliente y diluido a pH bajo. El intervalo preciso de tiempo varía con la materia prima,

el tipo de pectina deseada y de una factoría a la otra (May, C.; 1990).

3. Extracción.

La materia prima pretratada es extraída con agua la cual ha sido acidulada con acido

clorhídrico o nítrico. Las condiciones típicas son: el pH 1 a 3, temperatura 50 a 90°C,


http://www.virtual.unal.edu.co/

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durante 3 a 12 h. Durante la extracción, una posible despolimerización de la pectina y

posiblemente de otro biopolímeros tiene lugar. El pH bajo disocia uniones iónicas que

sostienen la pectina en el tejido de la planta. Además hidroliza enlaces glucosídicos, las

condiciones de extracción también hidrolizan enlaces éster, más específicamente el

metil éster (C-6) y el acetato a el cual la pectina se puede esterificar por su grupos

hidroxil. El proceso de extracción causas una reducción en el grado de polimerización

así como en el grado esterificación del grupo metóxilo y del acetato. El rendimiento de

pectina se incrementa con el pH, la temperatura, y el tiempo, pero el producto perderá

demasiado en el grado de polimerización si todos estos parámetros están en su máximo.

La combinación de pH bajo y la temperatura baja favorecen la hidrólisis de uniones

éster sobre la hidrólisis de uniones glucosídicos, y se prefiere así para la producción de

pectina con un grado relativamente bajo de esterificación. (Ullmann’s, 2002)

4. Filtración: La Filtración en una o más etapas separan el extracto que contiene la

pectina solubilizada de la insoluble, esto no es fácil ya que los sólidos son

blandos y la fase liquida es viscosa. La filtración requiere la viscosidad

bastante baja, y como una consecuencia la concentración de la pectina debe

estar menos de 0.6 a 1%, dependiendo del tipo de la pectina. Además, los

sólidos no deben de haber sido pulverizados por un tratamiento mecánico

excesivo como una agitación vigorosa. Los materiales insolubles en agua

como la celulosa de madera o la tierra diatomeas se pueden agregar para

mejorar la porosidad y la fuerza mecánica del queque de filtración. α-

Amilasas puede agregarse para degradar el almidón que podrían precipitar de

los extractos de pectina de manzana. También se añade carbón activado con

el fin de eliminar el color.

5. Purificación:Después de la filtración, el extracto se puede pasar a través de una

columna con resina de intercambio catiónico y concentrar opcionalmente por

evaporación. La pectina entonces es precipitada mezclando el extracto con un alcohol

apropiado, ejemplo 2-propanol. Finalmente, el precipitado se separa del alcohol gastado,

se lava en más alcohol, se prensa para drenar tanto líquido como sea posible, y después


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se seca y se muele. El polvo está ahora listo para la estandarización, es decir, es

mezclado con otros lotes de la pectina y/o sacarosa para asegurar la uniformidad. El

alcohol se recupera por destilación. Una alternativa a la precipitación del alcohol es la

precipitación agregando sales de metal apropiadas al extracto. Por ejemplo, la pectina

forma sales insolubles con Cu2+ y Al3+. La precipitación de Al3+ fue previamente usada

industrialmente (Joslyn M. A., 1957).

6. Estandarización.: Las características botánicas de la materia prima usados para la

pectina fluctúan debido por ejemplo, a condiciones del clima o variación de

especies. La pectina esta influenciada directamente por estas variaciones.

Para mantener una calidad constante, el fabricante de pectina puede mezclar

lotes diferentes. Además, la pectina prevista para alimentos se mezcla con

sacarosa para lograr una calidad uniforme. La Pectina sin azúcar, por

ejemplo para lo propósito farmacéuticos, también está disponible por los

fabricantes. Debido a la multitud de maneras en que las pectinas pueden

variar, no es posible asegurar obtener lotes estándares, con respecto a todas

las cualidades posibles a la vez. La pectina normalmente se estandariza con

respecto a algunas propiedades las cuales son determinadas por métodos

físicos y químicos que simulan las aplicaciones que tenga, por ejemplo grado

de gelificación, temperatura del gelificación, etc. Los fabricantes de pectina

han desarrollado un gran número de métodos específicos que les permite

tener sus propios criterios de estandarización (métodos de control). De

hecho, un tipo de la pectina se define por diversos criterios de

estandarización. Al usar la pectina, es obviamente importante elegir un tipo

que se ha estandardizado de una manera que corresponde razonablemente al

uso previsto.

III. MEDIOS Y MATERIALES

Materias Primas


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Materiales y utencilios

Reactivos


Maracuyá Membrillo

Cuchillo Bandejas

Vaso de precipitación

Pipetas

Acido Cítrico

Agua destilada

Naranja de metilo

Hidróxido de sodio

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Equipos

IV. PROCEDIMIENTO

PRUEBA DE GELIFICACIÓN


Refrigerado Balanza

pHchimetro Equipo de titulación

Cloruro de sodio Alcohol

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PECTINA

PESAR (0.4-1.4)

Añadir 50ml de agua destilada en un vaso de precipitación junto con la

pectina en polvo

EBULLICIÓN(Disolución completa)

Añadir 100g de azúcar

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V. RESULTADOS

Resultados De Grado De Gelificacion


Añadir acido cítrico hasta regular el pH que este entre

3.2-3.5

REPOSAR POR 24HORAS

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pectinadeGramos

sacarosadeGramosóngelificacideGrado


Reemplazando los datos:

Grado de gelificación de la maracuyá:

Con 0.4g de pectina

Grado de gelificación=100 g0.4 g

Grado de gelificación=250

Con 0.9g de pectina


Grado de gelificación=111.11

Con 1.4g de pectina


Grado de gelificación=71.43

Grado de gelificación del membrillo:

Con 0.5g de pectina



Con 1g de pectina

Grado de gelificación=100 g1g


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Peso equivalente de la maracuyá

pesoequivalente=1000 x el peso demuestravol alcali x N

pesoequivalente=1000 x 0,46.8 x0.1

pesoequivalente=588.24


DATOS:

Solución=0.08

Agua= 8 ml

Gasto=6.8

Muestra= 0.4

Nota: El valor obtenido en la evaluación de peso equivalente (588.23) corresponde al número de unidades de ácido D- galacturónico que están contenidos en las moléculas de pectina.

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VI. DISCUSIONES

Durante la extracción de pectina se utilizó agua, al respecto sobre la función que ésta

desempeña:

Según Charles Helen en su publicación TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS:

Las moléculas de pectina son hidrofílicas debido al gran número de grupos polares que

contienen. La función del agua en el gel de pectina de frutas es disolver el ácido y el

azúcar, ambos indispensables para la formación del gel y para dispersar la pectina. Las

moléculas de pectina se dispersan en el agua para formar sales coloidales estabilizadas

por las cargas negativas que resultan de la ionización de los grupos carboxilo.

Como se observó durante el procesamiento de extracción de la pectina se utilizó agua

acidulada y también se le agregó azúcar para la formación del gel de pectina. Al

respecto sobre la función que cumple el ácido y el azúcar en la formación del gel:

Según Dikes F. en su publicación QUIMICA DE LOS CARBOHIDRATOS: El

ácido es indispensable para proporcionar iones de hidrógeno. Estos en teoría neutralizan

las cargas lo suficiente como para que las moléculas de pectina dispersas ya no se

repelen entre sí ya que los protones del acido desplazan el equilibrio entre los grupos

ionizados y los no ionizados hacia los grupos menos ionizados, por lo que disminuye las

cargas negativas. Además, el azúcar efectúa la gelificación disminuyendo la actividad

del agua.


Las pectinas más altamente metiladas requieren azúcar para la formación de un gel.

Entre menos metilada sea la pectina, menor es la cantidad de azúcar para formar un gel,

siempre que los iones divalente estén presentes. Los iones divalente como el calcio, se

entrelazan con moléculas contiguas de pectina a través de los grupos carboxilo,

estableciendo así una red de pectina.


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Al finalizar nuestra práctica, pudimos obtener un ge de pectina y caracterizarlo. Al

respecto sobre la formación del gel:


Cuando se forma un gel un sol viscoso de pectina se hace un sólido elástico. Las

moléculas de pectina del sol se han unido en cierta forma para dar lugar a una red

tridimensional (un gel) en los espacios capilares de los cuales, el líquido ha sido

inmovilizado. Cuando se enfría, la dispersión inestable de la pectina menos hidratada

forma un gel. El gel es reversible y capaz de licuarse al calentarlo.

Según POTTER, NORMAN N. La Ciencia de los Alimentos menciona que: Las

pectinas son derivados del azúcar, generalmente presentes en las plantas, presentan las

siguientes características:

Como los almidones y las celulosas, las pectinas están compuestas por cadenas

de unidades que se repiten (pero las unidades son acidos de azúcar mas bien que

azucares simples).

Las pectinas están presentes en las frutas y hortalizas y son gomosas ( se

encuentran dentro de y entre paredes celulares y ayudan a mantener las células

vegetales unidas)

Las pectinas son solubles en agua, especialmente agua caliente.

Las pectibnas en una solución coloidal, contribuyen viscosidad a la pasta de

tomate y etsabilizan las partículas finas en el jugo de naranja, impidiendo que se

separen.

Las pectinas en solución forman geles cuando se les agrega azúcar en ácido; y

esta en base a la fabricación de jaleas.

Según HELEN CHARLEY en su publicación tecnología de los aliemntos

menciona que: La concentración óptima de ion hidrogeno para la formación del gel,

depende de la calidad d ela pectina, especialmente de su contenido de metoxilo, también

de las sales presentes ene el estractode fruta yb de la concentración de azúcar en la jalea

terminada. Siendo tan importante el pH para la elaboración de jalea.


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En la práctica de laboratorio se empleó ácido cítrico para regular el pH a 3.2-3.5,

alcanzando asi la pectina su grado de gelificación.

Ing. G. Rodriguez P. , Judy Muñoz S. – Procesos Agroindustriales II: Las pectinas

actualmente es un insumo muy importante en la industria debido que ayuda a corregir y

estabilizar la consistencias de productos viscosos es decir espesar productos como la

mermelada, mazamorra industrializadas, etc. Este compuesto se encuentra en casi todas

las plantas formando parte de su estructura y es a partir justamente de la estructura que

obtiene industrialmente.

Químicamente, las pectinas tienen comunidad constitutiva fundamentalmente al acido

galacturonico, los cuales se unen como enlaces β -1,4, dando de esta manera cadenas

largas no ramificadas; los grupos carboxílicos de este ácido poligalacturónico pueden

estar parcialmente esterificadas con alcohol metílico y de esta manera dan una amplia

variedad de propiedades que lo hacen útil agroindustrialmente.

A la pectina que está completamente se le conoce como ácido péctico, mientras que a

la pectina que tiene algún grado de esterificación se le denomina ácido pectínico.

Braverman J.B.S. (1967), introducción a la bioquímica de los alimentos señala: Las

pectinas o sustancias pécticas son polisacáridos que se componen principalmente de

ácidos poligalacturónicos coloides, se hallan en los tejidos de las plantas. Las pectinas

tienen la capacidad de formar geles con compuestos polihidroxilados, como los azúcares

o cantidades diminutas de iones polivalentes.

Kertesz Z.I.(1951), the pectic substances indica: El nombre de pectina, es originado del

término griego (coagulado, duro) fue empleado para denominar a estas sustancias por

Braconnot en 1825, en reconocimiento a su capacidad de formar geles. En realidad se

trata de sustancias estrechamente relacionadas. Estas llenan los espacios intercelulares

en los tejidos vegetales. En los tejidos jóvenes especialmente en los frutos, las pectinas

se encuentran en cantidades abundantes formando canales anchos, apartando entre sí a

las células.


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VII. CONCLUSIONES

VIII. RECOMENDACIONES

Trabajar de manera ordenada, siguiendo los pasos ya indicados.

Las personas a prepara la pectina deben estar con la limpias y vestidas con la debido

indumentaria.

Los materiales a utilizar deben estar estériles, lavados, boca abajo.

Dejar escurrir boca abajo sobre un lienzo o secador limpio

Realizar los análisis correspondientes, para asegurarnos la calidad de la pectina.

Medir el rendimiento de la pectina.


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CUESTIONARIO

1. ¿Porque la extracción de la pectina involucra un proceso con agua acidulada

pH 2,5 – 3,0?

La pectina se extrae por medio del agua caliente adulada, en un medio de pH bajo.

El acido empleado puede ser acido clorhídrico o acido sulfúrico. La extracción de

pectina de frutas, principalmente se realiza en medio acido, ya que uno de las


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propiedades de la pectina es la formar geles ya este rango de pH 2.5 a 3,0 se obtiene

geles de pectina de otro metoxilo, y por ser una de las mejores alternativas, después

de realizar un estudio teórico y económico.

Se da a ese pH para que los grupos ácidos, minoritarios, se encuentren

fundamentalmente en forma no ionizada, y no existan repulsiones entre cargas.

Proceso en que la protopectina (insoluble en agua) presente en la materia prima se

transforma en pectina (soluble en agua), que luego es fácilmente separada del resto

de componentes insolubles de la materia prima (celulosa especialmente). Es

importante mencionar que para realizar la hidrólisis ácida se utiliza agua

desmineralizada, con el propósito de eliminar especialmente los iones calcio, los

cuales tienen un efecto negativo en el rendimiento del proceso.

2. ¿Qué pasa si realiza a pH > 3,5 o a un pH < 2?

Si se realizara a pH superior a 3.5, no habría formación de geles, porque a pH más

bajos se obtienen pectinas de alto metoxilo. La mayoría de las pectinas no forman

geles a pH superiores a 3.5 y la firmeza del gel crece a medida que se baja el pH

hasta un valor óptimo para cada caso.

El incremento en el rendimiento de la pectina con el descenso del ph del medio

podría estar asociado a la extracción de diferentes biomoléculas existentes en la

cáscara tales como almidón, hemicelulosa, celulosa, entre otros, durante el proceso

de hidrólisis.

3. ¿Cuál es la función de la hidrólisis acida para la obtención de la pectina?

La hidrólisis acida tiene la función de disminuir la presencia de algunas sales

contenidas en las frutas (llamadas sales tampones o buffers, que tienen poder

estabilizante sobre los iones ácidos y básicos de una solución) que reducen el efecto

de la acidez total e influyen negativamente el proceso de gelificación, que requiere

el ajuste del pH a valores bien delimitados. Tal es asi que si no hubiera un proceso

de hidrólisis acida, la formación de geles disminuiría. Y también la hidrólisis acida

cumple la función transformar la protopectina que es insoluble en agua, a pectina


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que es soluble en agua, para que después se separe, de la materia prima, de los

componentes insolubles de la materia prima tales como la celulosa.

4. ¿Qué enzimas se inactivan en el proceso del calentamiento de las cáscaras?

¿Qué función cumple cada una de estas enzimas?

Las enzimas inactivadas son:

o Las pectinesterasas responsables de la hidrólisis de grupos éster metílicos que

inducen la formación de metanol y por ende pectinas de menor metoxilo.

o Así como las poligalacturonasas que rompen los enlaces glucosídicos entre las

moléculas poligalactrurónicas, despolimerizando la cadena a fracciones más

cortas hasta llegar al monómero del ácido poligaracturónico.

5. ¿De qué forma analizaría usted la pectina obtenida para decidir su utilización

comercial?

Analizando las propiedades físicas y químicas de la pectina, puesto que las

pectinas son mayormente empleadas como aditivos alimenticios para la

elaboración de mermeladas, jaleas, etc.

Entonces, se podría realizar primero un análisis sensorial de la pectina. L

Luego sería importante determinar el rendimiento con el cual se quiere trabajar,

para ver si esta es la más conveniente.

°Brix, azucares reductores y totales.

Contenido de humedad, contenido de cenizas

Contenido de metoxilo

Tiempo y grado de gelificación,

Viscosidad relativa,

Contenido de acido galacturónico,

6. ¿Qué otros métodos de extracción de pectina se conoce en la actualidad?

Existen otros métodos de extracción de la pectina, en algunos casos los

procedimientos están ligados al tipo de materia prima utilizados como fuente de

pectina. Para la selección del proceso a emplear se podría considerar la

disponibilidad de equipos y la facilidad para la obtención de los reactivos.LAB. PROCESOS AGROINDUSTRIALES

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Entre estos métodos tenemos:

o Método con Cloruro de amonio

o Método de extracción con arrastre con vapor: Este método busca por medio de

arrastre con vapor, eliminar aceites esenciales así como otras impurezas con el

fin de obtener un mejor rendimiento. Este método no se emplea porque en el

extracto no se obtienen aceites esenciales, que es el objetivo de esta técnica y

por el contrario se afecta notablemente el rendimiento de la pectina, porque al

ser esta soluble en agua parte de ella se hidroliza durante el procedimiento.

o Extracción por la “Técnica convencional de precipitación con alcohol y

purificación posterior”: Este método de extracción es el más empleado

comercialmente e incluye básicamente un proceso de hidrólisis y posterior

precipitación.

7. ¿Cuál es la función del alcohol en el proceso de extracción de pectinas?

Como la pectina es insoluble en alcohol, se emplea éste para precipitarla de sus

soluciones. Los alcoholes más empleados en esta industria son: el etílico

desnaturalizado especialmente y el isopropílico debido a su bajo impuesto.

La operación se lleva a cabo agregando alcohol de 80º al extracto hasta precipitarlo

completamente, agitando continuamente posteriormente se decanta el alcohol a

través de un falso fondo, el precipitado se vuelve a mezclar con alcohol más

concentrado para darle más consistencia y purificar el precipitado, eliminando

finalmente el alcohol residual por medio de prensas hidráulicas especiales, saliendo

el precipitado de ellas por una humedad entre el 20% y 30%.

8. Para un trabajo de investigación, ¿Qué parámetros tomaría en cuenta para

una extracción adecuada de la pectina?

Los parámetros que tendría en cuenta en un trabajo de investigación seria: pH bajo,

ya que a pH bajos se obtiene geles de pectina de alto metoxilo, y por ende hay un

mejor rendimiento de la materia prima.


29


Y así también tendría en cuenta la temperatura porque el aumento de ésta favorece

en el rendimiento del proceso, ya que se incrementa la hidrólisis de los enlaces de la

protopectina, que pasa a pectina soluble.

Otro parámetro que se tendría en cuenta es el grado de esterificación, es decir, el

número de funciones carboxilos esterificados por 100 grupos galacturónicos; esto

permite distinguir dos grupos de pectinas:

o Pectinas fuertemente metiladas (H.M. > 55 %)

o Pectinas débilmente metiladas (L.M. < 45 %).

9. ¿Qué es el grado SAG?

El valor comercial de la pectina viene dado por su capacidad para formar geles y su

calidad se expresa en geles SAG que indica la cantidad de azucar que esta pectina

puede gelificar en condiciones optimas. Entonces, los grados SAG se define como la

cantidad en gramos de sacarosa que son gelificados por 1gramo de pectina en una

solucion acuosa de 65 º Brix y un valor de pH 3,2 aproximadamente, son gelificados

por un gramo de pectina, obteniéndose un gel de una consistencia determinada.

Los grados SAG de una determinada pectina extraida de una fruta como la manzana

o cáscaras de cítricos, varían principalmente según el grado de madurez de la fruta,

del proceso de extracción y condiciones de almacenamiento de la pectina obtenida.

BIBLIOGRAFÌA

POTTER, NORMAN N. La Ciencia de los Alimentos. México, Harla, 1973.

http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/agronomia/2006228/teoria/obmerm/p3.htm

Desarrollo tecnológico para la preparación de nuevos productos


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procesados en fresco./ Francisco Artés (Universidad Politécnica de Cartagena)

Desarrollo tecnológico de un sistema integral de envase-embalaje y de conservación

para frutas y hortalizas./

Francisco Artés (Universidad Politécnica de Cartagena)

Optimización del envasado de verduras y hortalizas

en atmósferas modificadas./ Justino Burgos (Universidad de Zaragoza)


EXTRACCION DE PECTINA

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