EXTRACCIN DE PEPTINASCARLOS DIAZ, YURANIS MEZA, MISHELL RUBIOUniversidad de crdobaFacultad de ingenieraPrograma ingeniera de alimentos

RESUMENLa pectina es el principal componente enlazante de la pared celular de los vegetales y frutas. La pectina tiene la propiedad de formar geles en medio cido y en presencia de azucares. Por este motivo, es utilizada en la industria alimenticia en combinacin con los azucares como un agente espesante, por ejemplo en la fabricacin de mermeladas, jaleas y confituras, as como en la estabilizacin de bebidas, se utiliza como emulsificante de aceites etreos y en la elaboracin de helados. Son muy abundantes en todo el reino vegetal en este caso se utiliz cactus como lo indicaba la gua. En el laboratorio se busc extraer las sustancias ppticas del cactus, a travs de un procedimiento riguroso, y no se obtuvo un rendimientos favorable ya que fue muy poco la sustancia extrada extremadamente difcil de pesar para hallar el porcentaje de pectinas.

MARCO TERICOLa pectina fue aislada por primera vez en 1825 por el qumico francs Henri Braconnot. Las sustancias ppticas son un grupo complejo de polisacridos localizados en la lamela media y la pared primaria de las clulas vegetales. Contribuyen a la llamada textura de las frutas, los vegetales y los productos procesados [3]. La pectina fue definida por Kertesz (1951) como los cidos pectnicos solubles en agua de grado de metilacin variado que son capaces de formar geles con azcar y cido bajo condiciones determinadas. Las pectinas se obtienen de materiales vegetales que tienen un alto contenido de stas, tales como manzanas, frutas ctricas, pia, guayaba dulce, tomate de rbol, maracuy y remolacha. Los subproductos de la industria de zumos de frutas, bagazo de manzanas y albedos de ctricos (limn, limn verde, naranja, toronja), constituyen bsicamente las fuentes industriales de pectinas. La Tabla 1 muestra el rendimiento promedio de pectina obtenida a partir de stas. [2]Tabla 1. Rendimiento de pectina.

COMPOSICIN QUIMICA Y ESTRUCTURA DE LA PECTINA

La pectina es un polmero del cido D-galacturnico con unidades enlazadas por enlaces 1-4. Las cadenas de pectina estn interrumpidas por unidades de L-ramnosa unidas mediante enlaces 1-2 [3]. Tambin se puede encontrar galactosa, arabinosa, glucosa y xilosa. Por lo menos 3 de estos azucares neutros se han encontrado en pectinas en forma de cadenas laterales cortas. [5]. Las pectinas de las frutas, y en general de los materiales vegetales, varan en el contenido de metoxilo y poder de gelificacin, as como tambin en la presencia y las posiciones de otros grupos qumicos como amidas y etoxilo. El contenido de metoxilo en las pectinas comerciales se encuentra entre el 8 y el 11%, pueden formar geles con un contenido de 65% de slidos solubles (azcar). Tambin varan en la longitud de la cadena y los elementos involucrados en su estructura, lo cual compromete su capacidad de fluir. Desde el punto de vista del contenido de metoxilo, o sea del nmero de grupos carboxilos esterificados con metanol, se distinguen dos tipos, pectinas de alto metoxilo y pectinas de bajo metoxilo. [4]PROCEDIMIENTO Se pesaron 30 g de cactus, se introdujo en un beaker de 600ml y se adiciono agua hasta cubrirlo, se someti a escaldado a 1000C durante 10 minutos. Se dejo enfriar y luego se decant toda el agua; se introdujeron los trozos de cactus en un erlenmeyer, se adicionar 100ml de agua y 4ml de HCL 6N y luego se condenso, se contar 15 minutos a partir de la primera gota de condensado, se coloc el contenido mediante una tela filtrante y se exprimi, se tom 20ml de lquido pptico y se agreg 20ml alcohol al 96%. No se pudo filtrar ya que no hubo gran cantidad de gel formado.ANLISIS Y RESULTADOS

Figura 1. Condensacin. Figura 2. Producto final de la extraccin. Para la obtencin de pectinas a partir de materia prima vegetal (Cactus), se llev a cabo una extraccin de tipo solido-liquido. Utilizando como agente extractor agua destilada con HCl, siendo este un solvente apropiado ya que las pectinas son una mezclade polmeros cidos por lo que presentan afinidad y solubilidad en este medio, permitiendo su extraccin. Con el fin de mejorar el proceso de extraccin, el cactus se cort en trozos pequeos, logrando aumentar el rea de contacto con la solucin acuosa lo que favorece la hidrolisis y aumenta la velocidad de reaccin, (ver figura 1).Una vez extrada la pectina, se precipito para poder separarla de la solucin, aprovechando la baja solubilidad que esta presenta con el alcohol al 96% y conociendo la dependencia de la solubilidad con la temperatura se dej enfriar para que de esta forma disminuyera, el rendimiento obtenido fue muy bajo (ver figura 2); algunos de los factores que posiblemente pudieron modificar el rendimiento del proceso son: la etapa de la hidrolisis, en el que se iba evaporando la solucin como producto del calentamiento, es decir se evaporo parte del agente extractor, de manera que la extraccin disminuye. [1]

CUESTIONARIO1. Tipos de pectinas de acuerdo con el metoxilo.

PECTINAS DE ALTO METOXILO (HM)

Son aquellas en las cuales ms del 50% de los grupos carboxilos del cido galacturnico del polmero se encuentra esterificado con metanol como se puede ver en la Figura.3. El grado de esterificacin de las pectinas de alto metoxilo influye mucho sobre sus propiedades, en particular, a mayor grado de esterificacin, mayor es la temperatura de gelificacin. stas pectinas son capaces de formar geles en condiciones de pH entre 2.8 y 3.5 y un contenido de slidos solubles (azcar) entre 60% y 70%. Las pectinas de alto metoxilo pueden subdividirse en 2 grupos: las de gelificacin rpida (Rapidset), o sea menor a 5 minutos y tiene un grado de esterificacin con metanol entre el 68 y el 75%. El otro grupo es de gelificacin lenta (Slowset) es decir gelifican despus de 5 minutos y tienen entre 60 y 68% de esterificacin con metanol [6].

Figura 3. Pectinas con alto grado de metoxilo

PECTINAS DE BAJO METOXILO (LM)

Son aquellas en las cuales menos del 50% de los grupos hidroxilo estn esterificados con metanol. Para la formacin del gel requieren la presencia de cationes divalente, generalmente se emplea calcio. En ste caso la formacin del gel ocurre por la formacin de enlaces de dichos cationes con molculas de pectina, formando una red tridimensional con los grupos carboxilo de sta [3]. Los geles se pueden obtener entre pH 1 a 7; el pH no afecta la textura del gel ni el intervalo de slidos solubles y puede fluctuar entre 0 y 80%, pero la presencia de calcio (40 a 100mg) es el factor predominante en la formacin del gel.Figura 4. Pectinas con bajo grado de metoxilo

2. Grado de esterificacin

Las pectinas se clasifican segn el grado de esterificacin Las pectinas de alto grado de esterificacin son aquellas que contienen ms de un 50% de unidades del cido galacturonico esterificadas, y contienen del 7 al 12% de metoxilos. Son capaces de gelificar con azcar y cidos en adecuadas condiciones dentro del 60-65% de solidos solubles y 2,7-3,2 de pH. Dividindose esta clasificacin las de gelificacion rpida las que contienen ms del 65% de grados de esterificacin y las que contienen menos como las de gelificacion lenta dentro del parmetro de pectinas de alto grado de esterificacin.

Las pectinas de bajo grado de esterificacin son las que tienen menos del 50% de unidades esterificadas del cido galacturonico y estn en el rango de 3-6.5% de metoxilos. Pueden formar geles estables con poca o ninguna cantidad de azcar pero requieren de la presencia de cationes divalentes como es el calcio para formar entrecruzamientos moleculares.

3. proceso de extraccin industrial de pectinas4. Grados SAG5. Proceso de produccin de mermeladas6. Humectacin, dispersabilidad , y solubilidad de las pectinas7. Fuentes industriales de extraccin de pectinas8. Comparar resultados prcticos con tericos

CONCLUSIN BIBLIOGRAFA[1] http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/marquezronald/wp-content/uploads/ProyectoPectiprods.pdf[2] Rojas J, Perea A, Stashenko E; Obtencion de aceites esenciales y pectinas a partir de subproductos de jugos ctricos; Revista de la Facultad de Qumica Farmacutica, Vol 16, pag 110-115. Numero 1, 2008;Universidad de Antioquia, Medelln, Colombia.

[3] HUI Y.H.; Encyclopedia of Food Science and Technology; jhon Wiley and Sons Inc.;N.Y.pp. 2039-2043; 1996

[4] FERREIRA, S.; Pectinas: aislamiento, caracterizacin y produccin a partir de frutas tropicales y de los residuos de su procesamiento industrial; Universidad nacional de Colombia, Facultad de ciencias; pp. 20; 2007

[5] BERNAL,C.; Caracterizacin de la pectina en la Pasiflora cuadrangularis (Badea), Tesis Universidad Nacional de Colombia, Falcutad de Ciencias, departamento de qumica; pp. 21-24;1985

[6] RANKES, M.; Manual de la industria de los alimentos; ed. Acribia, Zaragoza, Espaa; pp. 393-394; 429; 1993 *Acosta, G.; Comportamiento de la pectina de la pulpa de guayaba conservada con bisulfito de sodio. trabajo de grado, Universidad Nacional de Colombia, Facultad de ciencias; 1984.