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UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS

CARRERA DE INGENIERÍA AGRICOLA MENCION AGROINDUSTRIAL

EFECTO CLARIFICANTE DE LAS ENZIMAS PECTINASAS EXTRAÍDAS DE LA GUAYABA (Psidium guajava L.) EN EL JUGO DE TAMARINDO (Tamarindus

indica L.) TRABAJO EXPERIMENTAL

Trabajo de titulación presentado como requisito para la obtención del título de

INGENIERA AGRICOLA MENCION AGROINDUSTRIAL

AUTOR

ROMÁN MORA MARGARITA NARCISA

TUTOR

PhD. MORAN BAJAÑA JOAQUIN TEODORO

MILAGRO – ECUADOR

2020

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Dedicatoria

Este trabajo de titulación va dedicado a aquellas

personas que me apoyaron y depositaron su

confianza en mí.

A mis padres Benigno Román y Filomena Mora que

hicieron que todo esto fuera posible, por el tiempo y

esfuerzo de cada uno de ellos. A mis hermanos

José Román, Karina Román y Julio Román por el

apoyo incondicional y económico que me

brindaron y poder formarme académicamente

Finalmente todo este esfuerzo va dedicado

especialmente a mi querida madre, una mujer

trabajadora y luchadora, mi gran inspiración. Sin

ella nada de esto hubiese sido posible, todo lo que

he logrado se lo debo a ella.

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Agradecimiento

Quiero agradecer primero a Dios, por darme la

fuerte seguir en pie y no rendirme frente a los

problemas e inconvenientes que se han presentado

a lo largo de mi carrera.

A mis padres por haberme dado la oportunidad de

prepararme y formarme académicamente. A mi

madre Filomena Mora, por su esfuerzo, sus

oraciones y consejos que día a día me brindaba. A

mis hermanos, por el apoyo incondicional, por sus

palabras de aliento y confianza brindada durante el

proceso de mi carrera universitaria.

Agradezco también a mi compañera de clase, mi

amiga fiel, por brindarme su amistad y confianza y

por siempre estar unidas, apoyándonos unas a

otras, en este ciclo universitario.

De igual manera quiero agradecer a mi tutor de

tesis PhD, Joaquín Moran Bajaña por el tiempo,

paciencia y conocimientos brindados, durante la

realización de mi tesis.

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Índice general

PORTADA………………………………………………………………………………..1

APROBACIÓN DEL TUTOR…………………………………………………………..2

APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN……………………………3

Dedicatoria………………………………………………………………………………4

Agradecimiento………………………………………………………………………...5

Autorización de Autoría Intelectual………………………………………………...6

Resumen……………………………………………………………………………….12

Abstract………………………………………………………………………………...13

1. Introducción………………………………………………………………………14

1.1.Antecedentes del problema……………………………………………………14

1.2. Planteamiento y formulación del problema………………………………..15

1.2.1 Planteamiento del problema………………………………………………15

1.2.2 Formulación del problema………………………………………………...16

1.3.Justificación de la investigación……………………………………………...16

1.4. Delimitación de la investigación……………………………………………..16

1.5. Objetivo general…………………………………………………………………16

1.6. Objetivos específicos…………………………………………………………..17

1.7. Hipótesis………………………………………………………………………….17

2. Marco teórico………………………………………………………………………18

2.1. Estado del arte…………………………………………………………………..18

2.2. Bases teóricas…………………………………………………………………...19

2.2.1 Microorganismos fermentadores………………………………………...19

2.2.2 Fermentación………………………………………………………………...21

2.2.3 Enzimas pectinasas………………………………………………………...22

8

2.2.4 Mostos .................................................................................................. 24

2.2.5 Tamarindo .............................................................................................. 26

2.2.6 La Guayaba ............................................................................................ 27

2.3. Marco legal ................................................................................................. 28

2.3.1 Ley Orgánica Del Régimen De La Soberanía Alimentaria .................. 28

2.4 Normas técnicas consultadas .................................................................... 30

3. Material y métodos ........................................................................................ 31

3.1. Enfoque de la investigación ...................................................................... 31

3.1.1. Tipo de investigación ........................................................................... 31

3.1.2. Diseño de investigación ...................................................................... 31

3.2. Metodología ............................................................................................. 30

3.2.1. Variables ............................................................................................... 31

3.2.2. Tratamientos ........................................................................................ 31

3.2.3. Recolección de datos .......................................................................... 32

3.2.4. Descripcion de flujo de la elaboración del jugo de tamarindo ......... 35

3.2.5. Análisis estadístico .............................................................................. 36

4. Resultados ..................................................................................................... 38

4.1 Extraer las enzimas pectinasas de la guayaba a partir del jugo de la

fruta mediante separación térmica .................................................................. 38

4.2 Determinar la efectividad de las enzimas en la clarificación del jugo de

tamarindo mediante análisis sensorial ............................................................ 39

4.3 Realizar el análisis fisicoquímico y microbiológico del jugo clarificado

con las enzimas ................................................................................................. 40

5. Discusión ....................................................................................................... 42

6. Conclusiones ................................................................................................. 46

9

7. Recomendaciones ......................................................................................... 47

8. Bibliografía ..................................................................................................... 48

9.Anexos………………………………………………………………………............55

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Índice de tablas

Tabla 1. Concentraciones evaluadas del complejo enzimático de guayaba en la

clarificación del jugo de tamarindo ...................................................................... 32

Tabla 2 Análisis estadístico del experimento ....................................................... 36

Tabla 3 Análisis estadístico de la evaluación sensorial ....................................... 37

Tabla 4. Resultados de la absorbancia (nm), pH y temperatura de las muestras

de la pulpa de guayaba ....................................................................................... 38

Tabla 5. Resultados de la absorbancia (nm) de los tratamientos del jugo

clarificado de tamarindo incluido el testigo .......................................................... 39

Tabla 6. Tiempo (Horas) de sedimentación del jugo de tamarindo ...................... 39

Tabla 7. Resultados sensoriales de la variable Color .......................................... 39

Tabla 8. Resultados sensoriales de la variable Sabor ......................................... 40

Tabla 9. Resultados sensoriales de la variable viscosidad .................................. 40

Tabla 10. Parámetros fisicoquímicos del jugo de tamarindo ................................ 41

Tabla 11. Algunas pectinasas empleadas en la industria alimenticia................... 55

Tabla 12 Composición proximal de la pulpa de Tamarindus indica L. ................. 56

Tabla 13 Tabla de datos sensoriales. .................................................................. 57

Tabla 14. Tabla de datos de absorbancia del jugo clarificado ............................. 59

Tabla 15. Prueba multivariante de la absorbancia de la pulpa de guayaba ......... 60

Tabla 16. Comparaciones múltiples de la absorbancia del jugo clarificado ......... 61

Tabla 17. Anova de los tiempos de sedimentación del jugo de tamarindo ........... 62

Tabla 18. Comparaciones múltiples del análisis sensorial del jugo de tamarindo 63

11

Índice de figuras

Figura 1. Diagrama de flujo de la clarificación de la pulpa de tamarindo……….34

Figura 2. Diagrama de la extracción de la pulpa de tamarindo…………………..35

Figura 3. Recepción de las frutas……………………………………………………64

Figura 4. Lavando la guayaba………………………………………………………..65

Figura 5. Tamizando la pulpa de guayaba para separarla de las semillas……..66

Figura 6. Aplicando acetona para inhibir la producción de fenoles……………67

Figura 7. Centrifugando las muestras de pulpa de guayaba para concentrar las

pectinasas………………………………………………………………………………68

Figura 8. Concentrado de sòlidos de la pulpa de guayaba conteniendo las

enzimas……………………………………………………………………………..…..69

Figura 9. Pulpa de tamarindo…………………………………………………...70

Figura 10. Jugos en proceso de sedimentación…………………………………...71

Figura 11. Realizando la evaluación sensorial……………………………………..72

Figura 12. Boleta sensorial…………………………………………………………...73

Figura 13. Informe del análisis fisicoquímico y microbiológicos de la muestra de

jugo de tamarindo clarificado…………………………………………………………74

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RESUMEN

Las enzimas pectinasas degradan la pared celular de las células vegetales y

puede ser extraída y aislada de los jugos de frutas o de sus cáscaras. Se

planteó un estudio cuyos objetivos fueron: Extraer las enzimas pectinasas de la

guayaba a partir del jugo de fruta mediante separación térmica. Determinar la

efectividad de las enzimas en la clarificación del jugo de tamarindo mediante el

análisis sensorial. Realizar el análisis fisicoquímico del jugo clarificado con las

enzimas. Se planteó tres tratamientos más un testigo (0.5 g; 1.0 g; 1.5 g), cada

unidad experimental estuvo constituida por 500 mL de jugo concentrado de

tamarindo. Se aplicó un diseño completamente al azar DCA con cuatro

repeticiones, la comparación de medias se realizó mediante test de Tukey

(p

13

ABSTRACT

Pectinase enzymes degrade the cell wall of plant cells and can be extracted and

isolated from fruit juices or their peels. A study was proposed whose objectives

were: To extract the guava pectinase enzymes from the fruit juice by means of

thermal separation. Determine the effectiveness of enzymes in clarifying

tamarind juice through sensory analysis. Carry out the physicochemical analysis

of the clarified juice with the enzymes. Three treatments were proposed plus a

control (0.5 g; 1.0 g; 1.5 g), each experimental unit consisted of 500 mL of

concentrated tamarind juice. A completely randomized DCA design with four

repetitions was applied, the comparison of means was carried out using the

Tukey test (p

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1. Introducción

1.1 Antecedentes del problema

Las enzimas pectinasas son muy útiles en diversos campos principalmente

para la degradación de la pared celular de las células vegetales.

Se conoce que esta enzima puede ser extraída y aislada parcialmente de los

jugos de frutas o de sus cáscaras para su posterior inmovilización. Autores como

Yegres et al., (2001) reportan que se puede obtener la enzima mediante el uso

de microorganismos productores de enzimas en ciertos sustratos. Esta misma

fuente reporta que se ha utilizado la cáscara de cacao como sustrato para

desarrollar el crecimiento de Aspergillus niger como el productor de las enzimas

pectinasas y particularmente Pectinmetilesterasa PEM cuyo código de la

Comisión Internacional de Enzimas es EC 3.1.1.11.

Acuña (2009) añade que las enzimas son aditivos alimentarios de utilización

frecuente en casi cualquier alimento procesado. La utilización de enzimas se

desarrolló a partir de la década de los 70 y actualmente, la mayor parte de los

preparados enzimáticos comerciales que se emplean en la industria provienen de

cultivos del hongo Aspergillus niger. Los avances en las técnicas de la ingeniería

genética y de procesos han permitido producir enzimas más puras y en mayor

cantidad.

Las frutas son la fuente principal de estas enzimas que se activan cuando se

extrae de ellas el jugo o zumo y son la causa natural por ejemplo de la

separación de fases de los jugos. Son más notorias en ciertos zumos mucho

más que otros. En los jugos de tamarindo o de maracuyá se evidencia la

presencia de la enzima PEM.

15

Las pectinasas son enzimas hidrolasas que poseen la capacidad de degradar

la celulosa, la hemicelulosa y la pectina que son los polisacáridos constituyentes

de la pared celular de los tejidos vegetales que en la actualidad captan la

atención en la industria alimenticia (Bermejo et al., 2012).

En las últimas décadas, en particular los preparados celulolíticos comerciales

y los preparados con actividad múltiple, se han aplicado con éxito para facilitar y

aumentar la liberación de productos de interés y para mejorar el proceso

tecnológico mediante la predigestión enzimática de la pared celular de los tejidos

vegetales.

El interés científico del presente trabajo radica en analizar el efecto de un

complejo de enzimas pectinasas en el jugo de tamarindo con el propósito de

realizar la mayor extracción de zumo y por ende obtener un producto de mejor

calidad sensorial.

1.2 Planteamiento y formulación del problema

1.2.1 Planteamiento del problema:

Las enzimas y en especial las pectinasas pueden servir en algunas áreas

pero sobre todo en la alimenticia como mejorador de las características de los

jugos de frutas y en el campo biotecnológico agrícola para la obtención de

células vegetales sin pared celular.

Los métodos de extracción de jugos y la clarificación de los mismos se

realizan para mejorar sus propiedades sensoriales y sacar mayor provecho a la

pulpa. La presencia de carbohidratos estructurales en los jugos posterior a su

extracción contraviene con las características organolépticas esperadas por la

industria y los clientes además de presentar pérdidas por merma lo que eleva los

costos de producción.

16

Se requiere por lo tanto buscar alternativas para degradar los compuestos

celulósicos presentes en los jugos y esta actividad la pueden realizar las

enzimas pectinasas y ciertas proteasas de origen microbiológico (producidas por

Aspergillus niger entre otros microorganismos). Este planteamiento conlleva a

formular el siguiente problema

1.2.2 Formulación del problema:

¿Cuál concentrado de pectinasas extraídas de la guayaba contribuye a mejorar

las características sensoriales y fisicoquímicas en el jugo de tamarindo?

1.3 Justificación de la investigación

Los resultados obtenidos sirven para la industria de jugos de frutas como de

producción de enzimas para su uso en biotecnología de alimentos.

También podrían tener un potencial uso artesanal para aquellos que elaboran

estos productos alimenticios de gran demanda.

Es importante conocer el comportamiento de estas enzimas bajo ensayos en

el laboratorio para determinar otros usos potenciales.

El conocimiento obtenido a partir de esta investigación fomentará e impulsará

la curiosidad científica en la comunidad universitaria.

1.4 Delimitación de la investigación

Espacio: La investigación se efectuó en los laboratorios de Biotecnología de

la Universidad Agraria del Ecuador en Milagro y Guayaquil

Tiempo: El trabajo tuvo una duración de 180 días incluyendo la parte práctica

en el laboratorio.

1.5 Objetivo general

Evaluar la actividad de las pectinasas extraídas de la guayaba en la

clarificación del jugo de tamarindo.

17

1.6 Objetivos específicos

- Extraer las enzimas pectinasas de la guayaba a partir del jugo de fruta

mediante separación térmica.

- Determinar la efectividad de las enzimas en la clarificación del jugo de

tamarindo mediante el análisis sensorial.

- Realizar el análisis fisicoquímico del jugo clarificado con las enzimas.

1.7 Hipótesis

Hipótesis nula

Las enzimas pectinasas mejorarán las características sensoriales y

fisicoquímicas del jugo de tamarindo.

Hipótesis alternativa

Las enzimas pectinasas no mejorarán las características sensoriales y

fisicoquímicas del jugo de tamarindo.

18

2. Marco teórico

2.1 Estado del arte

Bermejo et al., (2012), se refieren a la viscosidad como una de las

propiedades físicas y sensoriales más importantes de los zumos de fruta y viene

determinada por la estructura de las pectinas y explica que estructuralmente, las

pectinas son un grupo de heteropolisacáridos formado principalmente por

unidades de ácido D- galacturónico (GalA) demetoxilado con cadenas laterales

formadas por distintos polisacáridos neutros.

Sila et al., (2009) señalan que la hidrólisis y depolimerización de la pectina

están directamente relacionadas con las alteraciones que se observan en las

características reológicas de los zumos durante su conservación, tales como

disminución de la viscosidad, pérdida de turbidez y precipitación de las

partículas en suspensión.

Aguiló et al., (2009) corroboran lo indicado con los anteriores autores

informando que la degradación puede ser causada tanto por la depolimerización

de la pectina como por la pérdida de sus cadenas laterales. Las principales

enzimas responsables de la depolimerización de la pectina son la

poligalacturonasa (PG), la pectatoliasa (PL), la pectínliasa (PNL) y la

rhamnogalacturonasa (RG-ase) mientras que, las principales enzimas que

actúan sobre las cadenas laterales son la arabinasa, la galactanasa y la β-

galactosidasa.

Payasi et al., (2009) explican la bioquímica de la maduración de las frutas y

el papel que desempeñan las enzimas modificadoras de la pared celular que es

característica de cada fruta por lo que el ablandamiento depende de las diferente

especies frutales y es un proceso complejo que involucra tres pasos

19

secuenciales: aflojamiento de la pared celular mediado por expansinas,

despolimerización de hemicelulosas, y finalmente despolimerización de

poliurónidos por poligalacturonasas u otras enzimas hidrolíticas.

Estos autores enfatizan que las modificaciones en los polímeros de la pared

celular durante la maduración son complicados y se considera que implican la

acción coordinada e interdependiente de una gama de enzimas modificadoras

de la pared celular y proteínas tales como poligalacturonasa (PG, EC 3.2.1.15),

pectinametilesterasa (PME, EC 3.1.1.11), β-galactosidasa (EC 3.2.1.23)

xiloglucan endotransglicosilasa (XET, EC 2.4.1.207) y expansina, sin embargo,

los contenidos de pectina y xiloglucan y la composición en las paredes celulares

de la fruta son diferentes en varios especies frutales y la naturaleza,

oportunidad y alcance de la modificación de los polisacáridos de la pared celular

varían entre especies.

Carzola y Martínez (2012), elaboraron un jugo clarificado de frutas utilizando

un concentrado enzimático de guayaba y papaya, realizando un mejoramiento

del método de pH estático para determinar sus actividades enzimáticas.

Las autoras, posteriormente determinaron la eficacia de estos concentrados

en jugo de maracuyá (Passiflora Edulis f. flavicarpa) siendo el que contenía el

concentrado enzimático de papaya el mejor evaluado.

2.2 Bases teóricas

2.2.1 Microorganismos fermentadores

Lozano (2011) desarrolló un experimento con la finalidad de aislar el hongo

Aspergillus niger a partir de pasas secas, utilizó Agar G25N y Agar YMG. Las

esporas obtenidas, se almacenaron en congelamiento en una suspensión de 1

mL de agua destilada estéril y se aplicaron en un medio que contenía pectina,

20

sacarosa y minerales para el desarrollo del hongo y realizar las pruebas

pectinolíticas posteriores en la clarificación del jugo con lo que se pudo

determinar la capacidad clarificante de la cepa.

Este autor relieva que Aspergillus niger es un organismo ampliamente

utilizado en la producción de una gran variedad de enzimas con un espectro tal

que puede lograrse la completa degradación de la celulosa. Aspergillus muestra

algunas ventajas para la producción industrial de enzimas: tiene un alto nivel de

producción, presenta buenas propiedades para el cultivo, lo que posibilita la

producción a gran escala, sus productos son considerados como GRAS

(Generally Regarded As Safe), lo que permite su aplicación en la industria de

alimentos tanto para el hombre como animales.

Vita (2013), afirma que el hongo filamentoso Aspergillus kawachii es muy

utilizado en las industrias alimenticias de Japón y de Corea, para la preparación

de iniciadores de la fermentación, (koji y nuruk), los cuales son utilizados en la

elaboración de sake y de makgeoli, respectivamente, ambas bebidas alcohólicas

tradicionales. Durante la fermentación el hongo libera enzimas extracelulares

que sacarifican y disuelven el sustrato enzimas pécticas de A. kawachii (arroz,

cebada, batata). Paralelamente, el hongo produce cantidades importantes de

ácidos orgánicos, particularmente cítrico, por lo que el pH del medio baja

llegando a valores muy bajos (pH cercano a 2). Por ello, las enzimas

extracelulares liberadas deben ser ácido-estables y activas para ejercer su

acción de modo conveniente.

Se ha resaltado que hasta el presente, las hidrolasas extracelulares mejor

caracterizadas de A. kawachii son las proteinasas, celulasas, xilanasas y

amilasas. Exceptuando las poligalacturonasas (PGasas), existe muy poca

21

información de las demás enzimas de A. kawachii que degradan pectina

(enzimas pectolíticas, pectinasas). Así, la caracterización de las pectinasas de

este hongo puede ayudar a elucidar el proceso de maceración y fermentación el

grano usado para preparar bebidas fermentadas y permitir el descubrimiento de

novedosas enzimas acidofílicas.

2.2.2 Fermentación

Acuña (2009), expone que la fermentación alcohólica es el proceso mediante

el cual los azúcares reductores (glucosa y fructosa) se transforman en etanol y

en dióxido de carbono a la vez que generan una serie de compuestos

secundarios que van a conferir unas determinadas propiedades organolépticas

al vino, explica que antes de seguir a la etapa de la fermentación, a veces es

necesario corregir el mosto si es pobre en azúcares o si la acidez es excesiva.

Para el primer caso se permite la chaptalización ideada por Chaptal, que

consiste en la adición de sacarosa y glucosa dentro de determinados límites con

el fin de aumentar el grado alcoholimétrico. Estos azúcares pueden adicionarse

en forma de azúcar seco, jarabes y mostos concentrados.

Este autor añade que durante la fermentación, las levaduras en condiciones

de anaerobiosis metabolizan los azúcares fermentables en alcohol con

formación de numerosos productos segundarios. Se ha expresado que el alcohol

es un componente determinante de la calidad de un vino y los productos

secundarios como glicerina, ácidos volátiles, alcoholes superiores y ésteres

conforman el bouquet; de tal forma que pueden volverlo más fino o en cambio

deteriorarlo.

La importancia de los productos secundarios depende en su totalidad, de las

condiciones de fermentación; si es demasiado lenta, las bacterias o levaduras

22

pueden formar productos secundarios al principio de gustos toscos, o

desagradables. Si la fermentación es demasiado rápida, se provoca perdida de

los aromas, son arrastrados por el dióxido de carbono que se desprende y por

consiguiente se obtendrá un vino menos fino y menos agradable.

2.2.3 Enzimas pectinasas

Rojas (2009) reporta que las pectinas son heteropolisacáridos complejos que

contienen dos regiones bien definidas: la región lisa y la región pilosa. La

primera, región denominada “lisa” o también homogalacturonano (HG), está

compuesta principalmente por los esqueletos de restos de AGA. Los grupos

carboxilos del AGA pueden estar parcialmente esterificados con metanol, y

parcial o completamente neutralizados por una o más bases. De acuerdo a la

American Chemical Society (EE.UU.) la denominación general de las sustancias

pécticas abarca a los ésteres de metoxilos (la pectina), las cadenas no

metoxiladas (los ácidos pécticos) y las sales (los pectatos), junto con ciertos

polisacáridos neutros (arabinanos, arabinogalactanos y galactanos) que no

poseen el esqueleto de poligalacturonano pero que están normalmente

asociados a la pectina.

Guarín (2016), sostiene que entre las enzimas utilizadas para actuar en

sustratos ricos en pectinas, se encuentran pectin-metilesterasa (PME) la cual

transforma la pectina soluble en ácido pectínico y después en ácido péctico

(piruvato de metoxilo) con el fin de que ésta catalicé la saponificación de los

metoxilos y libere alcohol metílico. Otro grupo de enzimas son las

poligalacturonasas o pectolasas (PG) las cuales catalizan la rotura por hidrolisis

de los enlaces α-glucosidicos. Estas además se dividen en

polimetilgalacturonasa (PMG), y polimetilgalacturonato-liasa (PMGL). Por último

23

se encuentra la protopectinasa, la cual solubiliza la protopectina aumentando así

la viscosidad que luego decrece rápidamente. La temperatura teórica a la que

trabajan estas enzimas es de 20 ºC. Sin embargo, en los últimos años la

industria de la biotecnología con ayuda de la ingeniería genética, ha logrado

obtener enzimas con actividades enzimáticas PG de 900 a 1000 UI/g a

temperaturas entre 8 – 10 ºC para la vinificación en blanco, debido a la

importancia de realizar estos vinos a bajas temperaturas con el fin de evitar el

inicio de la fermentación en las etapas de desfangado, capturar aromas y

colores para el producto final.

Maldonado y Salazar (2010) y Suárez y Orozco (2014), expresan que

comercialmente, las pectinas se obtienen a partir de desechos de frutas, y

subproductos de la manufactura de jugos (manzana y cítricos). Asimismo esta

fuente acota que la extracción se basa en una hidrólisis, separación y

recuperación de la pectina; la protopectina se hidroliza en medio ácido diluido,

en caliente, removiendo así, no sólo la pectina, sino también, otros productos

tales como polisacáridos neutros y gomas.

Los autores también relatan que las materias insolubles se separan por

prensado y filtración. El extracto péctico transparente se precipita en alcohol.

Luego se purifica el coágulo obtenido por lavados sucesivos con solución

hidroalcohólica. La pectina fibrosa de prensa, se seca bajo vacío, se muele y

luego se criba. El grado de esterificación final, depende de la temperatura, del

pH y de la duración del tratamiento ácido. Se puede obtener por lo tanto, pectina

fuertemente metiladas o pectinas débilmente metiladas.

García (2015), sostiene que la velocidad de las reacciones químicas aumenta

conforme aumenta la temperatura, al igual sucede con las reacciones

24

enzimáticas. Sin embargo en las reacciones enzimáticas la velocidad aumenta

cuando haya alcanzado una determinada temperatura, y cuando se llega a la

temperatura óptima, la velocidad disminuye, por lo que el incremento de la

temperatura favorece tanto el aumento de la velocidad como la inactivación de la

enzima. Si la temperatura es inferior a la temperatura óptima, la velocidad de

reacción es más alta, mientras que si la temperatura es superior a la óptima,

ocurre la desnaturalización de la enzima. En la tabla a continuación se presentan

algunas pectinasas.

Acuña (2009) revela que las pectinasas para disminuir la viscosidad al

hidrolizar las pectinas y así provocar un aumento de rendimiento en zumo tras el

prensado, también favorecer la filtración y clarificación se pueden encontrar en

el mercado, varían en función del fin que se persiga.

2.2.4 Mostos

Según, Cáceres y Lizárraga (2016), el mosto es un medio muy complejo, con

una gran variedad de compuestos que van desde los mayoritarios (azúcares)

hasta compuestos muy pequeños pero importantes, tanto desde el punto de vista

nutricional como lo son las vitaminas, minerales y otras organolépticas como son

los olores y los precursores. No obstante, dista mucho de ser un medio de cultivo

óptimo, ya que en realidad se convierte en un medio altamente selectivo.

Gutiérrez y Ricagno (2010), aseveran que el mosto antes de la fermentación

se compone principalmente de agua y azúcares, así como ácidos (málico y

tartárico), además otros componentes químicos en menor cantidad son

responsables de la composición final del vino. La fermentación alcohólica

transformará gran parte de los azúcares del mosto en alcohol etílico, pero dejará

otros compuestos interesantes como ser la glicerina.

25

Algunos autores expresan que el mosto concentrado es para hacer el vino lo

cual se debe a que en este producto es necesaria la fermentación, mientras que

en el mosto se debe de evitar.

El proceso de elaboración del mosto, se puede orientar a la elaboración de

jugos y en este sentido algunas prácticas que son impensables para el vino,

como por ejemplo el lavado de los recipientes con el consiguiente agregado de

agua, son perfectamente válidas para el mosto ya que la misma es quitada luego

en la concentración.

Tello (2011), explica que la fermentación alcohólica es una de las etapas

principales que transforman el mosto o jugo azucarado, en un líquido con un

determinado contenido de alcohol etílico. Gracias a las levaduras presentes en

el mosto, los azúcares son transformados mediante un cierto número de etapas

en etanol y anhídrido carbónico. Las levaduras se sirven igualmente de las

sustancias nitrogenadas (nitrógeno amoniacal y aminoácidos), presentes en el

mosto, para la síntesis de proteínas.

Villarreal et al., (2013) exponen que la transformación agroindustrial, se ha

enfocado en la obtención de pulpas y jugos naturales (zumos); estos últimos se

definen como líquidos sin fermentar pero fermentable, que se obtiene de la parte

comestible de las frutas en buen estado (NTE INEN 2 337:2008); los nuevos

consumidores los prefieren debido a que mantienen las características físicas,

químicas, sensoriales y nutricionales de la fruta.

No obstante, Maca et al., (2013) y Pinchao et al., (2014) mencionan que el

zumo de tomate de árbol (Solanum betaceum Cav.), está expuesto a la acción

de la enzima pectinmetilesterasa, PME (EC 3.1.1.11), la cual ocasiona una

pérdida de estabilidad en los jugos turbios, ocasionando la clarificación y pérdida

26

de consistencia. Estos autores enfatizan que es importante conocer y estudiar la

actividad enzimática de las frutas para encontrar las condiciones más adecuadas

en el momento de su industrialización

Otros autores (Cruz et al., como se citó en Maca et al., 2013), afirman que

los tratamientos térmicos son los métodos más utilizados para estabilizar

bebidas, debido a que tienen la capacidad de destruir microorganismos e

inactivar enzimas

Maturano et al., (2009), reportan que la fermentación del mosto de uva en

vino es un complejo proceso microbiológico, en el cual las levaduras cumplen un

rol central. Estas son capaces de producir ciertas enzimas, que pueden mejorar

el proceso de elaboración del vino y estimular su calidad promoviendo el

carácter varietal. Por otro lado, algunas levaduras tienen la capacidad de emitir

toxinas y desplazar a otras levaduras del medio. Este fenómeno se denomina,

genéricamente, “killer”.

2.2.5 Tamarindo

Páez et al., (2016), indica que el tamarindo (Tamarindus indica L.) es de los

pocos frutos tropicales que presenta un bajo contenido de agua y como

consecuencia, tiene un elevado contenido de proteína, carbohidratos y minera-

les, mayor a ningún otro fruto. Además, la pulpa presenta distintos tipos de

ácidos orgánicos libres entre los cuales se incluye el ácido tartárico, cítrico y

málico. También se han identificado sales de tartrato ácido potásico y ácido

nicotínico en menor proporción, así como azúcar invertido la cual puede estar

presente desde un 30 a un 40 %.

En la Tabla 1 se muestra la composición proximal de la pulpa de este fruto, en la

que destaca el elevado contenido de carbohidratos y cenizas como los

27

principales componentes. La pulpa de tamarindo se caracteriza por tener un

sabor ácido el cual se atribuye a la presencia del ácido tartárico, además de ser

buena fuente de vitaminas como A, C y complejo B (Tiamina, Riboflavina, Ácido

Fólico). El fruto de tamarindo es ampliamente consumido debido a la presencia

de los compuestos antes mencionados que le brindan un sabor característico.

Viveros et al., (2012), manifiestan que el tamarindo es un cultivo de fácil

adaptación, resistente a la sequía y no tolera las heladas. Es originario de África

tropical, y actualmente se encuentra en 54 países. La principal parte del árbol

que se aprovecha es el fruto, cuya disponibilidad es estacional pero que puede

encontrarse en el mercado todo el año, éste es utilizado para la elaboración de

agua fresca desde la época de la colonia y constituye un insumo de la

gastronomía nacional. Las hojas, flores, ramas, corteza y raíces son utilizadas

como afrodisiacos y otros usos medicinales en países de África. El fruto y las

hojas tienen aplicación en la industria por sus cualidades como goma espesante

y polisacárido, también existe una diversidad de productos a base de tamarindo

como son bebidas, polvo para preparar bebidas, tamarindo en polvo como

condimento y dulces.

2.2.6 La Guayaba

La guayaba (Psidium guajava L.) es una fruta tropical muy popular en

América, tanto para consumo fresco como para procesamiento y obtención de

diversos productos como: jugo, néctar, concentrados, jalea, bocadillo, colado y

relleno para dulces.

Medina y Pagano (2003), informan que la aceptación de la guayaba se debe

a su valor comercial, digestibilidad, palatabilidad, sabor agradable y valor

nutritivo: excelente fuente de las vitaminas A, C, tiamina, riboflavina y ácido

28

nicotínico; así como de los minerales calcio, hierro y fósforo, además de

carbohidratos (30, 44).

Este cultivo está muy extendido en América y no se ha tecnificado y las

plantaciones se caracterizan por presentar una gran variabilidad genética que

determina una marcada diversificación en las características físicas y químicas

de sus frutos, las que dependen también de factores exógenos como, el manejo

agronómico de la plantación, la época de cosecha y el estado de madurez de los

frutos.

Según Frazier (como se citó en Medina y Pagano 2003) señalan que las

frutas, en general, se caracterizan por el bajo contenido de carbohidratos

(13,2%), grasas (0,53%) y proteínas (0,88%) y por el alto contenido de humedad

(84,9); lo que sugiere que gran parte de esa humedad se encuentra en forma

disponible para el desarrollo de poblaciones de bacterias, hongos y levaduras

propios de la microbiota de la fruta, y los aportados durante la cosecha, el

traslado, obtención y procesamiento de la materia prima, a través del contacto

con los operarios, cajas, bolsas, cestas y los diversos medios de transporte.

Todos estos elementos pueden ser contaminantes si no se cumplen las normas

higiénicas básicas en la manipulación de los alimentos.

2.3 Marco legal

A continuación se expone el marco legal en relación con la Ley de

Orgánica de Soberanía Alimentaria (LORSA) vigente en el Ecuador y que

constituye la guía que orienta los planteamientos investigativos.

2.3.1 Ley Orgánica Del Régimen De La Soberanía Alimentaria

TÍTULO I: Principios Generales Artículo 1. Finalidad.- Esta Ley tiene por objeto establecer los mecanismos mediante los cuales el Estado cumpla con su obligación y objetivo estratégico

29

de garantizar a las personas, comunidades y pueblos la autosuficiencia de alimentos sanos, nutritivos y culturalmente apropiados de forma permanente. El régimen de la soberanía alimentaria se constituye por el conjunto de normas conexas, destinadas a establecer en forma soberana las políticas públicas agroalimentarias para fomentar la producción suficiente y la adecuada conservación, intercambio, transformación, comercialización y consumo de alimentos sanos, nutritivos, preferentemente provenientes de la pequeña, la micro, pequeña y mediana producción campesina, de las organizaciones económicas populares y de la pesca artesanal así como microempresa y artesanía; respetando y protegiendo la agro biodiversidad, los conocimientos y formas de producción tradicionales y ancestrales, bajo los principios de equidad, solidaridad, inclusión, sustentabilidad social y ambiental. El Estado a través de los niveles de gobierno nacional y subnacionales implementará las políticas públicas referentes al régimen de soberanía alimentaria en función del Sistema Nacional de Competencias establecidas en la Constitución de la República y la Ley. Artículo 3. Deberes del Estado.- Para el ejercicio de la soberanía alimentaria, además de las responsabilidades establecidas en el Art. 281 de la Constitución el Estado¸ deberá: a. Fomentar la producción sostenible y sustentable de alimentos, reorientando

el modelo de desarrollo agroalimentario, que en el enfoque multisectorial de esta ley hace referencia a los recursos alimentarios provenientes de la agricultura, actividad pecuaria, pesca, acuacultura y de la recolección de productos de medios ecológicos naturales;

b. Establecer incentivos a la utilización productiva de la tierra, desincentivos para la falta de aprovechamiento o acaparamiento de tierras productivas y otros mecanismos de redistribución de la tierra;

c. Impulsar, en el marco de la economía social y solidaria, la asociación de los microempresarios, microempresa o micro, pequeños y medianos productores para su participación en mejores condiciones en el proceso de producción, almacenamiento, transformación, conservación y comercialización de alimentos;

d. Incentivar el consumo de alimentos sanos, nutritivos de origen agroecológico y orgánico, evitando en lo posible la expansión del monocultivo y la utilización de cultivos agroalimentarios en la producción de biocombustibles, priorizando siempre el consumo alimenticio nacional;

e. Adoptar políticas fiscales, tributarias, arancelarias y otras que protejan al sector agroalimentario nacional para evitar la dependencia en la provisión alimentaria; y,

f. Promover la participación social y la deliberación pública en forma paritaria entre hombres y mujeres en la elaboración de leyes y en la formulación e implementación de políticas relativas a la soberanía alimentaria.

TÍTULO III: Producción y Comercialización Agroalimentaria CAPÍTULO I.- Fomento a la producción Artículo 12. Principios generales del fomento.- Los incentivos estatales estarán dirigidos a los pequeños y medianos productores, responderán a los principios de inclusión económica, social y territorial, solidaridad, equidad, interculturalidad, protección de los saberes ancestrales, imparcialidad, rendición de cuentas, equidad de género, no discriminación, sustentabilidad,

30

temporalidad, justificación técnica, razonabilidad, definición de metas, evaluación periódica de sus resultados y viabilidad social, técnica y económica (LORSA, 2008. p. 4).

2.3.2 Normas técnicas consultadas

Se consultará las normas INEN respectivas:

- NTE INEN 2 337:2008 (INEN, 2008)

- Control microbiológico de los alimentos. Mohos y levaduras viables.

Recuentos en placa por siembra en profundidad (INEN, 2013)

31

3 Material y métodos

3.1 Enfoque de la investigación

3.1.1 Tipo de investigación

Se planteó una investigación de tipo exploratoria por cuanto se analizó el

comportamiento de un complejo de enzimas pectinasas obtenidas por extracción

del mosto de la guayaba en el jugo de tamarindo para evaluar la calidad del jugo

a obtenerse, a nivel fisicoquímico como sensorial, para aproximarnos a un nivel

de conocimientos bastante cercano a la realidad del objeto bajo estudio. No

obstante también tuvo un componente descriptivo.

3.1.2 Diseño de investigación

El diseño de la Investigación se orientó a lo experimental al someter a un

producto a una evaluación del comportamiento de las variables a estudiar

3.2 Metodología

3.2.1 Variables

3.2.1.1 Variable independiente:

Las concentraciones enzimáticas

3.2.1.2 Variable dependiente:

Las características sensoriales: color, sabor y viscosidad del jugo de tamarindo

Las características fisicoquímicas: pH, turbidez, acidez titulable del jugo de

tamarindo.

Tiempo de clarificación (horas/días)

Las características microbiológicas: mohos y levaduras, coliformes totales del

jugo de tamarindo.

3.2.2 Tratamientos

Se plantean tres tratamientos con cuatro repeticiones, cada unidad

experimental estuvo constituida por 500 mL de jugo concentrado de tamarindo

32

de un total de 9 unidades experimentales, el detalle se presenta en la tabla a

continuación:

Tabla 1. Concentraciones evaluadas del complejo enzimático de guayaba en la clarificación del jugo de tamarindo

No. Descripción

1 0.5 g/500 mL

2 1.0 g/500mL

3 1.5 g/500 mL

Román, 2020

3.2.1 Recolección de datos

3.2.3.1 Recursos Materiales

Equipos

Estufa

Balanza digital

Balanza analítica

Vidriería

pHmetro

Termómetro

Agitador magnético

Hornilla

Microondas

Picnómetro

Pipetas Pasteur

Puntas plásticas

Insumos

Agua tridestilada estéril

Papel filtro

33

Cloruro de sodio (NaCl)

Sulfato de amonio [(NH4)2SO4]

Hidróxido de sodio (NaOH)

Pectina cítrica

Agua tridestilada o nanopure

Pulpa de tamarindo

Pulpa de guayaba

Acetona

Material de vidrio

Matraces

Erlemeyers

Vasos de precipitación

Tubos de ensayo

Balones

3.2.3.2 Métodos

Se lavó y peló las frutas y mediante un extractor de jugos se obtuvo entre 30-

40 g de la pulpa sin semillas almacenada en refrigeración a 4-5 °C y para

eliminar los fenoles se filtró la pulpa mezclada con 5 mL de acetona a -20 °C

mediante el uso de dos capas de papel filtro.

Para la extracción del concentrado enzimático se agitó la muestra y se

añadió poco a poco los 30 mL de solución extractora de cloruro de sodio (NaCl)

1,5 M a pH 7,8; luego con una micropipeta de 100 μL se adicionó gota a gota la

solución de hidróxido de sodio (NaOH) 1,5 M hasta obtener un pH de 7,8.

Luego se centrifugó a 7000 rpm durante 45 min. El sobrenadante obtenido se

filtró con una capa de papel de filtro y se recolectó para someterlo a

34

fraccionamiento con sulfato de amonio [(NH4)2SO4], a un 30 % de saturación.

Se repitió el centrifugado a 7000 rpm, por 45 min. Una vez decantado el

precipitado se recolectó finalmente el extracto enzimático purificado.

Para determinar la actividad enzimática de la PEM obtenida se recurrió a la

técnica del pH estático. Se tomó una alícuota de concentrado enzimático igual a

10,00 ± 0,05 mL y se mezcló con una solución de pectina cítrica al 1 % en NaCl

1 M ajustando el pH a 7,8 tras la adición de cada gota de pectina utilizando

hidróxido de sodio (NaOH) 2,07 M. Se midió el pH y se tituló cada muestra con

solución de NaOH 0,0004 N, adicionando lentamente con una micropipeta de

100 μL hasta alcanzar un pH igual a 7,8 en cada muestra.

El jugo se preparó con la pulpa de tamarindo comercial y se procuró

concentrar la mayor cantidad para obtener un material adecuado para el

experimento.

3.2.3.3 Diagrama de flujo de la clarificación del jugo de tamarindo

Figura 1. Diagrama de flujo de la clarificación de la pulpa de tamarindo Román, 2020

35

3.2.3.4 Descripción del diagrama de flujo de la elaboración de la pulpa

de tamarindo

Para la elaboración del jugo se empleó una mezcla pulpa-agua 1:3 (Flores,

2012).

Cada tratamiento se mezcló con la concentración enzimática específica (0.5, 1.0

y 1.5 g/500 mL).

La enzima se adicionó a cada tratamiento y se incubó a un rango de temperatura

de 40 °C. Se aplicó las medidas de prevención para evitar la contaminación de

los materiales.

Se midió la absorbancia (400,500, 600, 800 nm) y se determinó el tiempo de

clarificación.

3.2.3.5 Diagrama de la extracción de la pulpa de tamarindo

Figura 2. Diagrama de la extracción de la pulpa de tamarindo Román, 2020

36

3.2.3.6 Descripción del diagrama de flujo de la obtención de la pulpa de

tamarindo

Pesado: Se pesa el tamarindo tal como se adquirió

Extracción manual: En un poco de agua se procede a la extracción manual

masajeando las semillas

Friccionado: Se friccionan entre si las semillas o utilizando un colador para

procurar extraer toda la pulpa

Concentrado: Se concentra procesando más pulpa sin añadir agua

Almacenado: Se almacena bajo refrigeración

3.2.5 Análisis estadístico

Se planteó un diseño completamente al azar DCA con cuatro repeticiones, la

comparación de medias de las variables de respuesta en lo correspondiente al

análisis fisicoquímico se realizó con la prueba de Tukey (p

37

mucho); 2 (me disgusta); 3 (me es indiferente); 4 (me gusta) y 5 (me gusta

mucho).

Tabla 3 Análisis estadístico de la evaluación sensorial

Fuente de variación Grados de libertad

Tratamientos (a-1) 2

Bloques (b-1) 29

Error (a-1) (b-1) 48

Total ab-1 79

Román, 2020

38

4. Resultados

4.1 Extraer las enzimas pectinasas de la guayaba a partir del jugo de la

fruta mediante separación térmica

En la Tabla 4 se presentan los resultados de la absorbancia de las muestras

de la pulpa de guayaba. Se observó significancia entre los tratamientos para

todas las ondas de luz testeadas, el pH y la temperatura. A 400, 500 y 600 nm la

muestra 1 fue menor (1.10, 0.63 y 0.48 respectivamente) frente a las demás que

a su vez fueron similares entre si y las más altas. A 800 nm el efecto fue

contrario, las muestras 2 y 3 fueron menores y superaron al T1. El pH de la

muestra 3 presentó la menor lectura (7.33) seguida del T2 (7.80) y T3 (7.87). La

temperatura al momento de realizar el análisis no presentó significancia.

Tabla 4. Resultados de la absorbancia (nm), pH y temperatura de las muestras de la pulpa de guayaba

No.

Descripción

Absorbancia nm Ph Temp

400 500 600 800

1

0.5 g/500 mL 1,10a 0,63a 0,48a 0,35b 7,87c 25,67a

2

1.0 g/500 mL 1,57b 1,15b 0,96b 0,27a 7,80b 26,10a

3

1.5 g/500 mL 1,47b 1,23b 0,92b 0,28a 7,33ª 25,90a

Sig.

0,12 0,39 0,14 0,99 1,00 0,21

Román, 2020

En la Tabla 5 se presentan los resultados de la absorbancia para el jugo

clarificado incluido el testigo (T4) y en ella se observa la significancia entre las

muestras, donde el T2 (3.00) presentó el valor más bajo seguido del T1 y el T3

que presentaron valores similares (3.10), mientras el testigo (2.82) exhibió un

valor mucho menor a todos los tratamientos.

39

Tabla 5. Resultados de la absorbancia (nm) de los tratamientos del jugo clarificado de tamarindo incluido el testigo

No. Descripción

1 0.5 g/500 mL 3,10b

2 1.0 g/500 mL 3,00a

3 1.5 g/500 mL 3,10b 4 Testigo 2,82c

Sig. 0.982

Román, 2020

En la Tabla 6 se muestran los tiempos (horas) de sedimentación del jugo de

tamarindo con el concentrado enzimático. Se observó significancia entre los

tratamientos donde el T3 (12.31 horas) presentó el mayor tiempo de

sedimentación, seguido del T2 (10.28 horas) y del T1 (7.70 horas) mientras que

el testigo logró sedimentarse en 6.30 horas.

Tabla 6. Tiempo (Horas) de sedimentación del jugo de tamarindo

No. Descripción

1 0.5 g/500 mL 7,70 c

2 1.0 g/500 mL 10,28b

3 1.5 g/500 mL 12.31a

4 Testigo 6,30d

Sig. 1,00

Román, 2020

4.2 Determinar la efectividad de las enzimas en la clarificación del jugo de

tamarindo mediante análisis sensorial

Los resultados sensoriales para la variable color se presentan en la Tabla 7.

Se observó significancia (p

40

Los resultados de la evaluación sensorial para la variable sabor se presentan

en la Tabla 8. Si existió significancia (p

41

de 3 x 102 y las levaduras presentaron una lectura de

42

5. Discusión

La lectura de la absorbancia desde 400 a 600 nm en las muestras de la pulpa

de la guayaba fue la más baja para el tratamiento con la menor concentración

enzimática (0.5 g) y esto podría deberse justamente a la menor cantidad de

enzima contenida en ella.

Sin embargo, a 800 nm la lectura fue la opuesta, debido a que los

tratamientos con mayor concentración (1 y 1.5 g) de enzima lograron las más

bajas lecturas.

En lo concerniente a la absorbancia del jugo clarificado, la lectura más baja la

presentó el T2 mientras que el T1 y el T3 fueron de valores similares, mientras

que el testigo sin clarificar presentó valores muy por debajo de los tratamientos

clarificados.

Se ha explicado que al medir el grado de clarificación de los jugos es

inversamente proporcional a la concentración de la enzima. Asimismo, la

absorbancia de los jugos clarificados disminuye con el aumento del tiempo y

temperatura de acción, con respecto al aumento de la concentración enzimática.

Martínez et al., (2017) determinaron la actividad enzimática (cuyas unidades

vienen dadas en UPE), definida como el número de miliequivalentes de éster

hidrolizados por minuto y mililitro de muestra, y midieron la acción de la enzima

sobre el sustrato. Emplearon la solución de pectina cítrica al 1% en NaCl 1 M,

para favorecer la acción de enzimas en el medio del sustrato. Con esta práctica

se redujo el pH de la muestra bruscamente, por lo cual se reguló

inmediatamente el mismo con una solución de NaOH 2,07 M hasta alcanzar de

nuevo el pH óptimo de acción de pectineterasas.

43

Maidana, (2019) sostiene que la presencia de pectinas incrementa la turbidez

y la viscosidad de los jugos de frutas, dificultando los procesos de extracción,

filtración y clarificación. Esta autora resalta que las pectinasas se adicionan a la

masa prensada de frutas para degradar a la pectina que causa la gelificación de

la pulpa, facilitando así el proceso de filtración y asegurando altos rendimientos

de jugo.

López, (2012) señala que empleando una enzima proteolítica, la papaína,

probada en concentraciones de 0 a 500 ppm y a una concentración de 390 ppm

de papaína se redujo la turbidez y se logró solubilizar en un 10,42 % los sólidos

insolubles en suspensión que se hallan en el jugo.

En el análisis realizado a las muestras de la pulpa de la guayaba esta

presentó un pH entre 7.83 y 7.33 lo cual significa que es neutro y esto pudo

afectar la acción enzimática de la clarificación.

El tiempo de sedimentación observado fue mayor para el tratamiento con 1.5

g/500mL de enzima (obtenido de la pulpa de la guayaba) quien superó las 12

horas, frente al testigo que apenas se sedimentó en menos de 7 horas, lo cual

pudo deberse al trabajo realizado por las enzimas en el T3 quienes demoraron

en realizar la separación de las fases en el jugo de tamarindo.

Martínez et al., (2017) reporta que el empleo de enzimas pectolíticas presenta

algunos efectos beneficiosos, debido a que mejora la brillantez y la luminosidad

del jugo donde se aplican al eliminar la turbidez, debido a que las pectinas

representan el 50 % de la sustancia coloidal, y que su destrucción facilita la

precipitación de algunas sustancias contenidas en la composición de las pulpas

de frutas.

44

Granados Conde et al., (2017) y Chacín et al., (2010), indican que el pH de

las frutas es un parámetro muy importante para controlar la multiplicación de los

microorganismos responsables de la actividad de las enzimas durante el

proceso de clarificación de jugos y bebidas, para lograr su estabilidad y la de

otros productos elaborados a partir de frutas, por ejemplo, jaleas y mermeladas,

cuya firmeza, color y sabor están determinados por la concentración de iones de

hidrógenos.

Arrázola et al., (2013), estableció algunas caracteristicas ffisicoquímicas del

jugo de marañón como el pH el cual presentó valores dentro del rango de pH

reportados por otros autores para la pulpa del mismo fruto comercial (3.77- 4.23)

y en jugo integral del marañón clon CCP-76 (3.16-4.59). Los valores de acidez

reportados son diferentes a los reportados entre 1.17-1.42 % y están dentro del

rango de 0.19-0.37 %.

Caceda, (2017), encontró que en tres concentraciones de mucílago de chía

(6, 8 y 10%) y dos valores de pH (3.5 y 4.2) sobre color, acidez titulable, turbidez

sólidos solubles, apariencia y aceptabilidad general en el jugo clarificado de uva

variedad Gross Colman la acidez presentó un efecto significativo del pH no

obstante en el contenido de sólidos solubles no se encontró un efecto

significativo. Se estableció mediante la prueba de Duncan que la concentración

de mucílago de chía al 10% y pH 3.5 presentó las mejores características

fisicoquímicas. En las pruebas no paramétricas de Friedman y Wilcoxon para la

evaluación sensorial aplicadas demostraron que el mejor tratamiento en

apariencia y aceptabilidad general fue a pH 4.2 y 10 % de concentración de

mucílago de chía en jugo clarificado de uva variedad Gross Colman.

45

La evaluación sensorial del jugo clarificado logró que el T3 fuera el mejor

calificado logrando valores superiores a me gusta lo cual significa que la acción

enzimática tuvo un efecto en las propiedades organolépticas del jugo de

tamarindo.

D’Ortignacq, (2015), evaluó un néctar de tomate de árbol clarificado con

enzimas pectinasas comerciales siendo aceptado por el 81 % de los jueces

semientrenados con una media del nivel de agrado de 5.15, correspondiente a

“me gusta ligeramente” dentro de la escala hedónica empleada.

En el presente estudio, en el jugo de tamarindo bajo observación se encontró

una turbidez de 0.05 UNT medida mediante turbidímetría, un pH fue de 3.2 y

una acidez titulable de 1 % que correspondió al T3 (1.5 g).

Granados et al., (2017) reportan una acidez titulable de 2.08 ±0.033 y una

turbidez medida mediante absorbancia de 0.08 ±0.003 y un pH de 3.00 ±0.02

para el jugo de tamarindo.

La detección microbiológica en la muestra de jugo de tamarindo clarificado

(T3) que se analizó en el laboratorio arrojó valores altos para mohos de 3 x 102

que permiten asumir que esta muestra de jugo representa un cierto riesgo para

el consumo.

Pájaro et al., (2018), tomando como referencia la Norma Técnica Colombiana

404 (NTC 404, 2007), determinó para la pulpa de tamarindo el recuento de

coliformes totales y de mesófilos fue

46

6. Conclusiones

De acuerdo con los resultados y la discusión planteadas se presentan las

siguientes conclusiones:

- La guayaba es una fuente adecuada de enzimas pectinasas que bien

puede ser explotada para ser utilizada como inhibidor de la separación

de fases en jugos, el mejor comportamiento lo presentó el tratamiento

con el valor más alto del conjugado enzimático (1.5 g)

- Se puede obtener un adecuado proceso de clarificación de jugo de

tamarindo empleando enzimas obtenidas de la pulpa de la guayaba

con un efecto positivo en las propiedades sensoriales del producto

obtenido

- No se observó contaminación del jugo por lo que se podría considerar

como inocuo para el consumo humano

En función de lo expuesto se aprueba la hipótesis “Las enzimas pectinasas

mejorarán las características sensoriales y fisicoquímicas del jugo de tamarindo”

y se rechaza la Hipótesis alternativa “Las enzimas pectinasas no mejorarán las

características sensoriales y fisicoquímicas del jugo de tamarindo”

47

7. Recomendaciones

A continuación, se exponen las siguientes recomendaciones:

- Evaluar la obtención de enzimas de otras frutas como del mamey

colorado, banano y manzana.

- Analizar la clarificación en otros tipos de jugos como el de tomate de

árbol, de piña y maracuyá.

- Cuantificar la concentración enzimática obtenida.

- Pasteurizar los jugos para evitar el crecimiento de mohos y levaduras.

48

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55

9. Anexos

Tabla 11. Algunas pectinasas empleadas en la industria alimenticia

Badui, como se citó en Centeno 2016

Nombre y tipo

Número de EC

Sustrato preferido

Sitio de corte

Hidrolasas Endo

Poligalacturonasa

3.2.1.15

3.2.1.67

Pectato

Pectato

Al azar en el interior de la cadena

Endo pectatoliasa

Exo pectatoliasa

Endo pectinoliasa

Pectinoesterasa

4.2.2.2

4.2.2.9

4.2.2.10

3.1.1.11

Pectato

Pectato

Pectina

Pectina

Al azar en el interior de la cadena

Terminal

Al azar en el interior de la cadena

56

Tabla 12 Composición proximal de la pulpa de Tamarindus indica L.

Composición Contenido en peso seco

Contenido en peso húmedo

Agua 8.22 % 65.85 % Proteína 3.1 % 24.3 % Carbohidratos totales 49.9 % 85.0 % Lípidos totales 0.4 % 3.10 % Cenizas 2.1 % 4.63 % Fósforo 34-78 mg 78 mg Potasio 62.0 mg 570 mg Calcio 81.0 mg 94.0 mg Magnesio 25.0 mg 72 mg

Páez et al., 2016

57

Tabla 13 Tabla de datos sensoriales.

JUECES TRATAMIENTOS Color Sabor Viscosidad

1 1 4 4 4

1 2 3 2 2

1 3 4 4 4

2 1 4 4 4

2 2 4 5 3

2 3 4 5 4

3 1 4 4 4

3 2 5 4 4

3 3 5 5 5

4 1 4 4 4

4 2 3 3 4

4 3 4 4 3

5 1 5 5 4

5 2 4 2 4

5 3 4 5 4

6 1 4 4 4

6 2 4 3 3

6 3 5 4 4

7 1 4 4 4

7 2 5 4 5

7 3 5 5 4

8 1 4 4 4

8 2 5 5 4

8 3 5 5 4

9 1 4 2 3

9 2 4 2 2

9 3 5 3 3

10 1 5 5 5

10 2 4 4 5

10 3 5 5 5

11 1 5 4 4

11 2 5 5 5

11 3 5 5 5

12 1 2 3 3

12 2 5 4 5

12 3 4 3 4

13 1 3 2 3

13 2 4 4 3

13 3 5 5 5

14 1 4 3 5

14 2 5 4 2

14 3 4 3 3

15 1 3 4 4

15 2 3 5 4

15 3 4 4 4

16 1 5 5 4

16 2 4 2 4

58

16 3 4 5 4

17 1 4 4 4

17 2 4 3 3

17 3 5 4 4

18 1 4 4 4

18 2 5 4 5

18 3 5 5 4

19 1 4 4 4

19 2 5 5 4

19 3 5 5 4

20 1 4 4 4

20 2 5 4 5

20 3 5 5 4

21 1 4 4 4

21 2 5 5 4

21 3 5 5 4

22 1 4 2 3

22 2 4 2 2

22 3 5 3 3

23 1 5 5 5

23 2 4 4 5

23 3 5 5 5

24 1 5 4 4

24 2 5 5 5

24 3 5 5 5

25 1 2 3 3

25 2 5 4 5

25 3 4 3 4

26 1 5 5 4

26 2 4 2 4

26 3 4 5 4

27 1 4 4 4

27 2 4 3 3

27 3 5 4 4

28 1 4 4 4

28 2 5 4 5

28 3 5 5 4

29 1 4 4 4

29 2 5 5 4

29 3 5 5 4

30 1 2 3 3

30 2 5 4 5

30 3 4 3 4

Román, 2020

59

Tabla 14. Tabla de datos de absorbancia del jugo clarificado

Repeticiones Absorbancia

1 3,14

1 3,10

1 3,08

2 3,02 2 3,01

2 2,99

3 3,10

3 3,12

3 3,08

4 2,82

4 2,80

4 2,84

Román, 2020

60

Tabla 15. Prueba multivariante de la absorbancia de la pulpa de guayaba

Pruebas multivariantea

Efecto Valor F

gl de

hipótesis

gl de

error Sig.

Intersección Traza de Pillai 1,000 72612,929b 6,000 1,000 ,003

Lambda de Wilks ,000 72612,929b 6,000 1,000 ,003

Traza de Hotelling 435677,575 72612,929b 6,000 1,000 ,003

Raíz mayor de Roy 435677,575 72612,929b 6,000 1,000 ,003

TRATAMIEN

TO

Traza de Pillai 1,982 36,617 12,000 4,000 ,002

Lambda de Wilks ,000 51,441b 12,000 2,000 ,019

Traza de Hotelling 1727,933 ,000 12,000 ,000 .

Raíz mayor de Roy 1671,609 557,203c 6,000 2,000 ,002

a. Diseño : Intersección + TRATAMIENTO

b. Estadístico exacto

c. El estadístico es un límite superior en F que genera un límite inferior en el nivel de

significación. Román, 2020

61

Tabla 16. Comparaciones múltiples de la absorbancia del jugo clarificado

Comparaciones múltiples

Variable dependiente: ABSORBANCIA

HSD Tukey

(I)

TRATAMIENTOS

(J)

TRATAMIENTOS

Diferencia de

medias (I-J)

Desv.

Error Sig.

Intervalo de confianza al

95%

Límite

inferior

Límite

superior

1 2 ,10000* ,01810 ,002 ,0420 ,1580

3 ,00667 ,01810 ,982 -,0513 ,0646

4 ,28667* ,01810 ,000 ,2287 ,3446

2 1 -,10000* ,01810 ,002 -,1580 -,0420

3 -,09333* ,01810 ,004 -,1513 -,0354

4 ,18667* ,01810 ,000 ,1287 ,2446

3 1 -,00667 ,01810 ,982 -,0646 ,0513

2 ,09333* ,01810 ,004 ,0354 ,1513

4 ,28000* ,01810 ,000 ,2220 ,3380

4 1 -,28667* ,01810 ,000 -,3446 -,2287

2 -,18667* ,01810 ,000 -,2446 -,1287

3 -,28000* ,01810 ,000 -,3380 -,2220

*. La diferencia de medias es significativa en el nivel 0.05. Román, 2020

62

Tabla 17. Anova de los tiempos de sedimentación del jugo de tamarindo

Fuente de variación Suma de

cuadrados gl

Media

cuadrática F Sig.

Entre grupos 86,105 3 28,702 390,121 ,000

Dentro de grupos ,883 12 ,074

Total 86,987 15

Román, 2020

63

Tabla 18. Comparaciones múltiples del análisis sensorial del jugo de tamarindo

HSD Tukey

Variable dependiente (I) Tratamientos (J) Tratamientos

Diferencia de

medias (I-J) Desv. Error Sig.

Intervalo de confianza al 95%

Límite inferior Límite superior

Color 1 2 -,433* ,1775 ,044 -,857 -,010

3 -,667* ,1775 ,001 -1,090 -,243

2 1 ,433* ,1775 ,044 ,010 ,857

3 -,233 ,1775 ,391 -,657 ,190

3 1 ,667* ,1775 ,001 ,243 1,090

2 ,233 ,1775 ,391 -,190 ,657

Sabor 1 2 ,100 ,2369 ,907 -,465 ,665

3 -,567* ,2369 ,049 -1,132 -,002

2 1 -,100 ,2369 ,907 -,665 ,465

3 -,667* ,2369 ,016 -1,232 -,102

3 1 ,567* ,2369 ,049 ,002 1,132

2 ,667* ,2369 ,016 ,102 1,232

Viscosidad 1 2 -,033 ,1966 ,984 -,502 ,435

3 -,167 ,1966 ,674 -,635 ,302

2 1 ,033 ,1966 ,984 -,435 ,502

3 -,133 ,1966 ,777 -,602 ,335

3 1 ,167 ,1966 ,674 -,302 ,635

2 ,133 ,1966 ,777 -,335 ,602

Se basa en las medias observadas.

El término de error es la media cuadrática(Error) = ,580.

*. La diferencia de medias es significativa en el nivel ,05.

Román, 2020

64

Figura 3. Recepción de las frutas Román, 2020

65

Figura 4. Lavando la guayaba Román, 2020

66

Figura 5. Tamizando la pulpa de guayaba para separarla de las semillas Román, 2020

67

Figura 6. Aplicando acetona para inhibir la producción de fenoles Román, 2020

68

Figura 7. Centrifugando las muestras de pulpa de guayaba para concentrar las pectinasas Román, 2020

69

Figura 8. Concentrado de sòlidos de la pulpa de guayaba conteniendo las enzimas Román, 2020

70

Figura 9. Pulpa de tamarindo Román, 2020

71

Figura 10. Jugos en proceso de sedimentación Román, 2020

72

Figura 11. Realizando la evaluación sensorial Román 2020

73

Figura 12. Boleta sensorial Román, 2020

74

Figura 13. Informe de los análisis fisicoquímicos y microbiológicos de la muestra de jugo de tamarindo clarificado Román, 2020