Ao de la integracin nacional y el reconocimiento de nuestra diversidad

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIASE.A.P. INGENIERIA AGROINDUSTRIALEVALUACIN DE LA CINTICA DE DEGRADACIN DE LA VITAMINA C EN SISTEMAS ALIMENTARIOS

Curso: Composicin de recursos agroindustriales.

Docente: Ing. Ramos Ramrez, Miriam.

Alumno: jaimes Montoya, gabrielCiclo: III

DEDICATORIADedico este trabajo a mi familia y profesores las cuales me ayudan con su apoyo incondicional a ampliar mis conocimientos y estar ms cerca de mis metas profesionales.

EVALUACIN DE LA CINTICA DE DEGRADACIN DE LA VITAMINA C EN SISTEMAS ALIMENTARIOSI. INTRODUCCINEn los sistemas alimentarios la vitamina c constituye una de las vitaminas sensibles al tratamiento por calor. Si bien la pasteurizacin es un proceso necesario para lograr la vida til de los jugos comerciales, afecta la calidad nutricional del producto en especial en la perdida de vitamina c, conocida por su actividad antioxidante para neutralizar los efectos de los radicales libre (Acevedo 2008).En las ltimas dcadas se ha dado mucha importancia a la degradacin y la perdida de nutrientes durante el procesamiento de alimentos. La retencin del cido ascrbico (Vitamina C) en muchos productos se toma como un ndice de calidad nutritiva del producto final (Cain. 1967).Las frutas ctricas constituyen una de las principales fuentes de cido ascrbico (vitamina C) y su consumo como jugo fresco es predominante en Latinoamrica. Los cambios en el contenido de acido ascrbico (Vitamina C), al ser considerada esta vitamina de degradacin rpida, se han establecido como uno de los factores para determinar la vida til de jugos de frutas ctricas.El cido ascrbico (Vitamina C), es un componente relativamente inestable, se destruye por oxidacin al cocinar los alimentos si no se toman precauciones para evitar la aireacin. A causa de su solubilidad, se pierden considerables cantidades de acido ascrbico (Vitamina C), en las aguas de coccin (krion, 1956)La estabilidad del cido ascrbico (Vitamina C) ha sido descrita mediante modelos cinticos de primer orden, variado parmetros tales como temperatura, metales, concentracin de oxgeno y actividad de agua (Lee y Labuza, 1975 y Kerk et al ,1977 citados por Lay, 1993).Estudios realizados, han demostrado que el jugo de naranja puede perder hasta 100% del cido ascrbico debido a un mal tratamiento trmico, sin embargo concentrando al vaco y congelado retiene hasta un 95% de su contenido original. En general, las prdidas de cido ascrbico (Vitamina C) ocurren en cuanto los tejidos son rotos y expuestos al aire, a temperatura de almacenamiento, ser mayor de destruccin de nutrientes (Desrosier, 1989).Cain 1967 y Lee at al 1982, concuerdan que durante el procesamiento industrial de frutas y verduras se pierde gran cantidad de nutrientes. La prdida de nutrientes depende del manipuleo del producto, su madurez, el mtodo del blanqueado, enfriado y esterilizado. Tambin explican, que si el blanqueo se hace a temperatura entre 65-70C, se produce una oxidacin enzimtica del cido ascrbico, por esta razn el aumento de la temperatura dara resultados una mayor retencin del cido ascrbico.

II. OBJETIVOS: Estudiar el efecto de la temperatura y tiempo en la perdida de Vitamina C en jugos de fruta sometidas a un tratamiento trmico.

III. REVISIN BIBLIOGRFICALa vitamina C o cido ascrbico tambin conocido como cido cevilmico antiescorbtico tiene caractersticas reductoras por sus dos grupos donadores de protones; tambin es hidrosoluble y termolbil y se oxida en el aire con facilidad. Interviene en muchas reacciones metablicas importantes. Por ejemplo, acta como cofactor en las reacciones de hidroxilacin en la sntesis del colgeno (Jaffe,1984). Es esencial para la formacin normal de hueso y dientes y para reforzar paredes capilares. Inhibe inflamacin de las encas, anemia, deficiencias en la cicatrizacin de heridas y susceptibilidad a las infecciones. Tambin es importante en el metabolismo de carbohidratos y en controlar procesos infecciosos, (Salvat, 2001; Dean, 2000; Machlin,1991).La mayora de las reacciones metablicas del cido ascrbico se deben a su fuerte potencial reductor (Nishikimi,1975).Su actividad antioxidante deriva del desplazamiento de cido L-ascrbico a su forma oxidada L-dehidroascrbico ; esto tambin habilita la molcula para combatir radicales oxidativos (O2 - y OH) y los radicales acuosos como el oxgeno singulete (Nishikimi, 1975; Bodannes y Chan, 1979; Cabelli y Bielski,1983). La vitamina C tiene dos pKas y el grado de ionizacin va a influir en la formacin de su forma pro oxidante o antioxidante, entre ms ionizado se encuentre mayor probabilidad tendr de ser un pro-oxidante si hay hierro disuelto. Si el cido ascrbico se encuentra en una solucin y si su pH es equivalente o inferior a su pKa la carga negativa responsable del acomplejamiento con metales de transicin puede ser estabilizada por protonacin. Esto impide el flujo de electrones en el sistema (Fennema,1976). A un pH > 4, el cido ascrbico se convierte en pro oxidante con la presencia de iones de hierro. Una fuente importante es el hierro libre en la sangre donde su concentracin aumenta como resultado de la oxidacin de la transferrina (Haase y Dunkley, 1969).El cido ascrbico es el antioxidante ms eficaz para evitar la peroxidacin lipdica en cualquier tipo de membrana celular, pero ste es muy sensible a la presencia de hierro disuelto el cual puede degradarlo (Kurata y Sakuri, 1967).Durante su degradacin la vitamina C se encuentra en estado pro oxidante o aceptor de electrones y as el sistema sinrgico Vitamina C/-tocoferol que protegen a la membrana celular es menos eficiente. (Halliwell et al, 1987).El proceso de oxidacin de cido ascrbico depende de la presencia de metales de transicin como el cobre o el hierro que lo conducen a su degradacin (Kurata y Sakurai,1967).Entre otros factores fisicoqumicos se incluyen la temperatura, la concentracin de sales y azcares. El pH es muy importante en este caso. Tambin la presencia de oxgeno, enzimas, catalizadores metlicos, aminocidos, oxidantes y los reductores inorgnicos influyen en su degradacin (Huelin, 1971). Con los desplazamientos de equilibrio entre cido L-ascrbico y cido L-dehidroascrbico es importante mencionar que el primero es susceptible a formar complejos con metales de transicin (Kurata y Sakurai,1967) y el segundo a degradacin enzimtica (Weinberg, 1977).Por lo general, el estado oxidado del cido ascrbico es difcil de determinar a un pH < 2 o a altas concentraciones de cidos orgnicos, ya que su reactividad a este pH es baja. Por eso surgi la recomendacin de utilizar pH 4.5, donde los mecanismos con oxgeno y complejos con metales pesados son factibles (Fennema,1976). Un sistema de flujo de electrones que degrada el cido ascrbico de mono anin (HA-) a pH 4.5 hacia el cido deshidroascrbico radical (A) es una especulacin sobre el mecanismo de los catalizadores metlicos (Mn+). Por otro lado, el cido ascrbico puede regenerarse despus de someterse a una oxidacin (Levandoski et al., 1964).Segn el desplazamiento del equilibrio que lo regrese hacia su forma original. La tasa de formacin de A es aproximadamente de primer orden con respecto a los componentes [HA-], [O2] y [Mn+]. Cuando el catalizador metlico es Fe+3, la taza de formacin es ms grande o tiene un orden mayor que la oxidacin espontnea inducida por el oxgeno (Khan et al,1967), incluso en concentraciones de pocas ppm puede causar el acomplejamiento del cido ascrbico y llevar a cabo la reaccin (Hsu et al., 2002).

IV. MATERIALES Y MTODOS.4.1 MATERIALES.4.1.1 MATERIA PRIMA. Naranja.4.1.2. EQUIPOS Espectrofotmetro (genesys20). Bao termosttico. cubetas de espectrofotmetro. papel tissue. fiolas de 1000, 500, 100 y 50 ml. tubos de ensayo. pipetas volumtricas de 1, 2, 10 y 20 ml. beakers de 100 y 50ml. Embudo. Varilla de vidrio. Balanza analtica, electrnica de 0,1mg de sensibilidad. Centrifuga. Tablas de picar. Cuchillo.

4.1.3 REACTIVOSAcido oxlico al 0.4%:se pes 4g y se llev a 1000 ml con agua destilada.Solucin madre de cido ascrbico 0.1% en solucin de cido oxlico: Se pes 100mg de cido ascrbico y se llev al volumen de 100 ml con solucin de cido oxlico al 0.4%.Solucin de 2,6 dicloroindofenol: se pes 12mg de 2-6 DFIF, se disolvi y se llev a 1000ml de volumen con agua destilada. Se emple agua destilada hirviente. Se almaceno en botella de color oscuro y en refrigeracin.4.2 METODOSA) PREPARACIN DE SOLUCIONES ESTNDARES Y CURVA DE CALIBRACIN.1. Se tom 1,2,3,4,5ml de solucin madre de cido ascrbico, se llev al volumen de 100ml con la solucin de cido oxlico al 0.4%. Estas soluciones enumeradas del 1 al 5 contendrn 1,2,3,4,5 mg de cido ascrbico por 100 ml respectivamente.2. Se Tom 4 tubos de prueba y enumerarlos del I al IV y agregar lo siguiente.I. 1 >>> 10 ml de agua destilada.II. 2>>> 1 ml de cido oxlico al 0,4%.III. 3>>>1 ml de solucin estndar + 9ml de agua.IV. 4>>> 1ml de solucin estndar.3. Se ajust a cero la absorbancia usando I y una longitud de onda de 520 nm.4. Al tubo 2 se aadi 9 ml de colorante y exactamente despus de 15 segundos, se ley la absorbancia(L1).5. Se ajust a cero la absorbancia con la solucin del tubo 3.6. Al tubo 4 se aadi 9 ml de colorante y exactamente despus de 15 segundos, leer la absorbancia (L2).7. Se repiti desde 2. Para cada estndar de trabajo y registrar los correspondientes valores de L1 y L2. Construir la curva estndar con las concentraciones de cido ascrbico (mg/100ml) en la abscisa y en la ordenada la absorbancia (L1-L2) para cada estndar de trabajo.B) PREPARACIN Y DETERMINACIN DEL CONTENIDO DE VITAMINA C DE LA MUESTRA PROBLEMA.1. Se extrajo 200ml de jugo de la muestra problema por el mtodo de exprimido y se llev a clarificar con la centrifuga a 4000rpm por 15 minutos, luego someter a un filtrado al vaco con papel de filtro.2. Se tom 3 ml del filtrado y llevarlo a 100ml con solucin de cido oxlico al 0,4% en una fiola u otra dilucin que permita tener medidas dentro del rango de medida de la curva estndar.3. Se procedi como se seal en el tem anterior desde 2 hasta 6. En lugar del estndar de trabajo se trabaj con el jugo de la muestra problema.4. Se calcul L1-L2 y la concentracin del cido ascrbico mediante la curva estndar.

C) TRATAMIENTO TRMICO DE LA MUESTRA PROBLEMA.1. Se tom muestras del jugo filtrado de naranja de 10 ml y se coloc en tubos de prueba cerrados, para minimizar la variacin de la masa debido a la perdida de agua de la muestra por efecto de la temperatura (Acebedo 2005).2. Las muestras se someti a una temperatura de 90C por un tiempo de 15,25,45,60 minutos de calentamiento en el bao termosttico.3. Se enfri en bao con hielo.4. Se realiz una disolucin adecuada con la muestra tratada (la lectura debe caer en el rango de la curva de calibracin) en 100ml de cido oxlico al 0.4%.5. Se midi la absorbancia en el espectrofotmetro a 520nm. Se realiz 3 repeticiones.

V. RESULTADOS Y DISUCION5.1 RESULTADOSESTNDAR DE TRABAJOL1L2L1-L2ABSORVANCIA

R1R2R1R2R1R2(R1+R2)/2

E10.2340.2290.1930.1910.0410.0380.0395

E20.2340.2290.1610.1580.0730.0710.072

E30.2300.2240.1000.0900.1300.1340.132

E40.2310.2280.0560.0570.1750.1710.173

E50.2340.2300.0150.0150.2190.2150.217

En el siguiente cuadro presentamos los resultados obtenidos de la vitamina c sometidas a tratamiento trmico; luego obtuvimos la curva estndar.

CONCENTRACIN DE CIDO / ML ACIDO OXLICO VS L1-L2

En el siguiente cuadro presentamos los resultados obtenidos de la vitamina c sometidas a tratamiento trmico (0, 15, 25, 45,60); luego obtuvimos la curva estndar(absorbancia vs ac. Ascrbico).TIEMPO (MIN)L1L2L1-L2ABSORBANCIA

R1R2R1R2R1R2(R1+R2)/2

00.2340.2230.0220.0190.2120.2040.208

150.2200.2200.0100.0090.2100.2110.2105

250.2340.2310.0040.0040.2300.2270.2285

450.2210.2140.0040.0050.2170.2090.213

600.2300.2260.0040.0040.2260.2220.224

CONCENTRACIN DE VITAMINA C MG DE CIDO ASCRBICO/100ML MUESTRA VS TIEMPO (MIN) Y DETERMINAMOS LAS CONTANTES DE CINTICA DE DEGRADACIN DE CIDO ASCRBICO.

5.1 DISCUCINEl cido ascrbico puede reaccionar va ceto-tautomerizacin para formar el complejo (H2A-ceto) y se encuentra en equilibrio con el anin (HA- -ceto) que puede conllevar la deslactonizacin (dicetoglutarato). En reacciones aerobias el O2 puede contribuir inicialmente a un proceso reversible pues las rdenes de reaccin son mayores para el ciclo de oxidacin que en condiciones anaerobias (Kurata y Sakurai, 1967).En el laboratorio el cido ascrbico en su forma aninica puede ser oxidado por el perxido de hidrgeno (Samuni, 1983) pero ste se descompone en presencia reductora del hidroxitolueno butilado (BHT) por su actividad 100% antioxidante y tambin hara lo mismo con radicales CH3-CH2-O que puedan contaminar el sistema iniciando una hidroperoxidacin (Bayrea, 1989). Con los mtodos de laboratorio utilizados en este trabajo se busc la actividad de cada componente antioxidante por separado.

VI. CONCLUSIONESEl zumo de naranja debe ser almacenado bajo refrigeracin, puesto que a temperatura ambiente es mayor la degradacin del cido ascrbico y azcares presentes en el mismo y por posible presencia de microorganismos termorresistentes aunque no patgenos, pudiendo producir cambios indeseables, que en caso de una deficiente pasteurizacin podran ser viables como por ejemplo.bacillus acidoterrestris; pero que no se desarrollarn a temperatura menores a 20C.Es posible una optimizacin del tratamiento trmico en el zumo de naranja de variedad criolla puesto que la degradacin de la vitamina C en relacin a los microorganismos viables en el zumo de naranja indican que la vitamina es ms termo resistente, pudindose eliminar los microorganismos y destruyendo el mnimo posible de vitamina.Todos los tratamientos cumplieron con lo que exige la norma en cuanto a la concentracin de cido ascrbico, presentando tan slo prdidas generales del 15 al 20% en relacin a la concentracin inicial del zumo de naranja.

VII.RECOMENDACION Se podra determinar el efecto del tratamiento trmico en la calidad del producto como por ejemplo en el color del zumo de naranja utilizando tcnicas de colorimetra. Aplicar una optimizacin de tratamientos trmicos mediante temperaturas UHT y clculos a travs del anlisis de superficie de respuesta, as mismo pudindose utilizar optimizacin por los mtodos clsicos experimentales (Ball, Bigelow, mtodo de la frmula, etc.). Utilizar pasteurizadores empleados en la produccin de zumo a fin de determinar el efecto que podra tener en la concentracin de vitamina C al momento de ser procesado industrialmente. Realizar un anlisis sensorial a las muestras de zumo que sern sometidas a los distintos tratamientos trmicos para determinar cual de las muestras es ms agradable al consumidor y que se asemeje a las caractersticas organolpticas del zumo inicial sin ningn tratamiento previo, indicando que ese tratamiento ha conservado los componentes del zumo aunque haya sido sometido a un tratamiento de pasterizacin. Impulsar la investigacin en la institucin que permita expandir los conocimientos en los futuros profesionales que servirn al entorno social de la provincia, as mismo como la investigacin de nuevos productos que podran ser elaborados a partir de la materia prima presente en nuestra regin desarrollando el sector productivo y comercial, que aporten al pas en su desarrollo econmico.VIII. BIBLIOGRAFA Ana Casp Vanaclocha; Jos Abril Requena. (2003). Procesos de conservacin de Alimentos. Ediciones Mundi-Prensa, Mxico. Dan A. Kimball. (1999). Procesado de ctricos. Ediciones Acribia, S.A,Zaragoza, Espaa. Juan de Dios Alvarado; Jos Miguel aguilera. (2002). Mtodos para medirpropiedades fsicas en industrias de alimentos. Ediciones Acribia, S.A, Zaragoza, Espaa. Stephenson. (1999). Introduccin a la bioqumica. Ediciones Limusa-Noriega, Espaa. Nel Quezada Lucio. (2005). Estadstica con SPSS 14. Editora Macro, Per. Food and Drug Administration. (1982). Good manufacturing practice inmanufacturing, processing, packing, or holding human food. Washington, DC: U. S. Department of Health, Education, and Welfare. Brochure.