¡Descarga Extracción de Pectina a partir de Tejocote en el Estado de Puebla y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Química de los alimentos solo en Docsity!
- Responsable de Proyecto, 2. Alumnos Colaboradores en el Proyecto
- Instituto Tecnológico Superior de Libres, Puebla. 1 EXTRACCIÓN DE PECTINA A PARTIR DE TEJOCOTE ( Crataegus pubescens ) PRODUCIDO EN EL ESTADO DE PUEBLA. Rosas Castillo María del Rosario^1 ; Arellano Pérez Miguel Ángel; Juárez Becerra Gladys Paola; López Cabrera Yanet; Merino Dionicio Jorge; Muñoz Trejo María del Sol; Ortega Herrera Cecilia; Pozos Domínguez Laura y Suárez Pérez Ariana.^2 * RESUMEN Las pectinas son productos químicos que se obtienen de materias primas vegetales, principalmente frutas, se usan en varias industrias, especialmente de alimentos, para darle propiedades de gel a los productos y como estabilizantes. En este trabajo se presenta un proceso de extracción de pectinas a partir del tejocote, dicha extracción se realizó por hidrólisis ácida, y precipitación con alcohol etílico. El producto obtenido presenta buena apariencia y sus características de gelación son comparables a las de productos del mercado. Para efectos de la comercialización del producto obtenido, se recomienda su análisis químico completo para cumplir con especificaciones, según uso final. Palabras Clave: Extracción, Tejocote, Pectina, Puebla. INTRODUCCIÓN El tejocote ( Crataegus pubescens ) es una fruta de sabor agridulce, muy aromática, de color amarillo o anaranjado, de 1 a 2 cm de diámetro; con cuatro o seis semillas en su interior; las cuales están rodeadas por un endocarpo o hueso leñoso, son de color café, lisas; las flores se presentan en forma de umbelas terminales con 2 a 6 flores; pétalos blancos, ovado orbiculares, de 7 a 10 mm de largo; árbol o arbusto caducifolio, de 4 a 10 m de altura. A menudo es cultivado en los huertos familiares o a las orillas de los terrenos de cultivo, habita en bosques de encino, frecuentemente en comunidades secundarias, además es rural y puede prosperar en lugares adversos o con cierto grado de perturbación, se le encuentra entre los 1,800 a 3,000 msnm, en diferentes tipos de suelo. Para la recolección, normalmente se sacuden las ramas y después se recogen los frutos para ser consumidos. El fruto se come crudo, en conserva, jalea o mermelada, además se usa para hacer ponche (Bebida tradicional en México). El árbol se cultiva con fines decorativos y de sombra por lo atractivo de sus frutos. Son siete los estados que producen tejocote en territorio mexicano. De acuerdo con datos de la SAGARPA indican que en el año 2006, se tuvo una producción nacional de 3,633.40 toneladas de tejocote. Puebla ocupa el primer lugar a nivel nacional aportando el 90.47% de la producción.
Cuadro 1. Producción Nacional de Tejocote Ubicación Sup. Sembrada Sup. Cosechada Producción^ Rendimiento^ PMR^ Valor Producción % (Ha) (Ha) (Ton) (Ton/Ha) ($/Ton) (Miles de Pesos) Producción Puebla 514 514 3,287.00 6.4 2,796.54 9,192.23 90. Chiapas 54 54 109.3 2.02 1,083.07 118.38 3. Oaxaca 58 37 74.6 2.02 5,000.00 373 2. Distrito Federal 14.1 14.1 66.5 4.72 5,584.59 371.38 1. México 10 10 61 6.1 3,800.00 231.8 1. Zacatecas 9 7 35 5 4,000.00 140 0. Jalisco 20 0 0 0 0 0 0 TOTAL 679.1 636.1 3,633.40 5.71 2,869.71 10,426.79 100 Nota: Datos en modalidad de Riego y Temporal, del ciclo 2006. Fuente: SAGARPA, 2006. En el estado de Puebla se tuvo una producción de 3,287.00 toneladas (2006); dicha producción proveniente de 21 de los 217 municipios que comprenden el estado. Más del 50% de la producción se tiene en los municipios de Chiautzingo, Calpan, Tochimilco y Huejotzingo. Cuadro 2. Producción Estatal de Tejocote Municipio Sup. Sembrada Sup. Cosechada Producción^ Rendimiento^ PMR^ Valor Producción % (Ha) (Ha) (Ton) (Ton/Ha) ($/Ton) (Miles de Pesos) Producción 1 Chiautzingo (^108 108 816) 7.56 2,800.00 2,284.80 24. 2 Calpan (^90 90 692) 7.69 2,798.66 1,936.68 21. 3 Tochimilco (^71 71 355 5) 2,800.00 994 10. 4 Huejotzingo (^50 50 334) 6.68 2,795.06 933.55 10. 5 San Felipe Teotlalcingo (^29 29 157) 5.41 2,800.00 439.6 4. 6 Tlahuapan (^27 27 155) 5.74 2,800.00 434 4. 7 Juan C Bonilla (^22 22 140) 6.36 2,800.00 392 4. 8 San Martin Texmelucan (^24 24 120 5) 2,800.00 336 3. 9 Tlaltenango (^17 17 94) 5.53 2,800.00 263.2 2. 10 Coronango (^12 12 72 6) 2,800.00 201.6 2. 11 San Salvador El Verde (^5 5 64) 12.8 2,800.00 179.2 1. 12 San Pedro Cholula (^9 9 54 6) 2,800.00 151.2 1. 13 San Andres Cholula (^9 9 45 5) 2,800.00 126 1. 14 San Jeronimo Tecuanipan 8 8 32 4 2,800.00 89.6 0. 15 Puebla (^6 6 30 5) 2,800.00 84 0. 16 Domingo Arenas (^5 5 25 5) 2,800.00 70 0. 17 Amozoc (^4 4 20 5) 2,800.00 56 0. 18 San Nicolas De Los Ranchos 4 4 20 5 2,800.00 56 0. 19 Tepatlaxco De Hidalgo (^4 4 20 5) 2,458.00 49.16 0. 20 Acajete (^4 4 16 4) 2,678.00 42.85 0. 21 San Miguel Xoxtla (^4 4 16 4) 2,800.00 44.8 0. 22 Nealtican (^2 2 10 5) 2,800.00 28 0. TOTAL 514 514 3,287.00 6.39 2,796.54 9,192.23 100 Nota: Datos en modalidad de Riego y Temporal, del ciclo 2006. Fuente: SAGARPA, 2006.
La obtención de pectina se realizó por hidrólisis ácida utilizando como variable el pH de 2.0, 2.5 y 3.0; el proceso consiste en someter al fruto a una cocción en medio ácido, posterior filtración y purificación, con lo cual se logra separar la pectina presente del resto de compuestos, para luego secarla y molerla hasta tener un fino polvo listo para comercializarlo. En la Figura 1, se observa el proceso empleado para la extracción de pectina a partir de la pulpa de tejocote. Figura 1. Proceso de Extracción de Pectina a partir de Tejocote Selección de Fruta.- Se clasifican los tejocotes por estado de madurez (siendo los mejores los que tienen una madurez fisiológica) procurando eliminar los que tienen daños mecánicos y microbiológicos y que generan coloración oscura al fruto; ya que esto contribuirá a que el color de la pectina obtenida sea de tonos más fuertes al comercial. Lavado.- Los frutos seleccionados son lavados por inmersión utilizando agua potable eliminando polvo y material ajeno al fruto. Cortado.- Se realizan cortes longitudinales, de tal forma que se obtengan de cuatro a seis fracciones por pieza, esto es con el objetivo de facilitar la extracción de pectina. Deshuesado.- En el momento que se realiza el corte se separa el hueso del fruto, debido a que el hueso no contiene la pectina y para que la misma no salga de un color más oscuro. Selección de fruta Cortado Lavado Deshuesado Adición de Agua Acidificado Ebullición Precipitado Filtrado Decantación Secado Empacado
Adición de Agua.- Se mide el agua en proporción de 1:3.3 (es decir por cada kilo de fruta, 3.3 Litros de agua), y se adiciona a los tejocotes. Acidificado.- La mezcla de agua y tejocote se acidifica empleando ácido cítrico hasta obtener un pH de 2- 3. 0 Ebullición.- Una vez alcanzado el pH deseado se coloca a fuego directo hasta ebullición manteniendo así por un tiempo de una hora. Filtrado.- Después del tiempo de ebullición se filtra, utilizando cribas o manta de cielo con el objetivo de separar la pulpa del líquido. Precipitado.- Se emplea el líquido filtrado para hacer la separación de pectina, para ello se requiere enfriar y medir el volumen obtenido. Se realiza un cálculo para saber la cantidad de alcohol (96º) a emplear; esto es en proporción del 10% respecto al volumen obtenido del filtrado. Al momento de adicionar el solvente se precipitará la pectina con aspecto gomoso. Decantación.- Después se hace una decantación, separando con cuidado el líquido sobrante de la pectina; esta última es una especie de gel, transparente y espeso. Secado.- A partir del gel, transparente y espeso, se quita el exceso de líquido; posteriormente se extiende una delgada capa de pectina en un refractario de vidrio, el cual de lleva al horno de microondas. Posteriormente se desprende una delgada lámina, que es la pectina, la cual se muele o se raspa. Empacado.- Una vez secada la pectina se empacará en bolsas de baja porosidad y/o en frascos que eviten que durante su almacenamiento o transporte se hidrate. Secado de Pectina. Se emplearon tres formas de secado, la primera consistió en someter la pectina a calentamiento directo por medio de microondas, la segunda por calentamiento directo en mufla y la tercera en calentamiento húmedo (arrastre de vapor). Pruebas de gelificación. Para determinar el grado de metoxilo, se evaluó la reacción de la pectina extraída en una solución 0.3 M de CaCl 2 ; así como en solución ácida (pH 3.0) de sacarosa. Para determinar el poder de gelificación, se determinaron los gramos de sacarosa en solución de 63 °Brix para que con un gramo de pectina se establezca un gel consistente. Aprovechamiento de Pulpa de tejocote. Se empleo la pulpa de tejocote a la cual le fue extraída la pectina, procesándola en ate y mermelada. Se empleo una proporción 1:1 de azúcar y pulpa.
Al comparar pectina comercial y pectina extraída se encontró que la primera tuvo mayor solubilidad y mayor gelificación a diferencia de la segunda; sin embargo la segunda incrementa su viscosidad a través del tiempo, mientras que la comercial cristaliza y pierde consistencia en el gel. Con respecto a la Industrialización de la pulpa sometida a extracción de pectina se formularon dos propuestas, mermelada y ate; teniendo los siguientes resultados: Las formulaciones de mermelada muestran consistencias y texturas muy similares en lo único que difieren es en el color, adquieren una consistencia mucho más firme que la de una mermelada. Cabe señalar que el pH de la pulpa influye en el color del producto final. La pectina comercial y las extraídas ofrecen texturas (Gel) muy similares; siendo la pectina del tejocote proporcionado por los Productores del Estado de Puebla (SDR) - entre las pectinas extraídas- la que presenta mayor consistencia en su Gel. Cuadro 5. Comparativo de Mermeladas empleando pectinas comerciales y extraídas. Muestra Constantes Variables^ Observaciones Mermelada con Tejocote de Productores del Estado de Puebla 66º Brix pH 3 Pulpa+pectina comercial Presentan consistencias iguales 66º Brix pH 3 Pulpa/sin pectina 66º Brix pH 3 Pulpa+pectina extraida Es más consistente que las de pectina comercial y sin pectina Mermelada con Tejocote de Productores del Mpio. de Libres 66º Brix pH 3 Pulpa+pectina comercial (^) Más oscuro pero igual en 66 º Brix pH 3 Pulpa/sin pectina^ consistencia 66º Brix pH 3 Pulpa+pectina extraida M consistenciaás claro pero igual en Se formuló la elaboración de ate, empleando la pulpa obtenida de la extracción de pectina, la cuál se utilizó sin ajuste de pH y en la cual no se empleó ningún tipo de gelificante (ver cuadro 5). Cuadro 5. Formulaciones de elaboración de ate empleando pulpa de tejocote sometido a extracción de pectina. No. de muestra pH Relación pulpa-azúcar ºBrix alcanzados Observaciones 1 2. 85 1 a 1 75 2 3.23 1 a 1 75 3 2. 69 1 a 1 75 4 2. 74 1 a 1 66. Registró mejor consistencia
Los productos obtenidos de dicho proceso presentaron consistencias firmes (ate), sin embargo la que tuvo mayor firmeza y resistencia al corte fue la empleada con un pH de 2.74 con pulpa del tejocote proporcionado por los Productores del Estado de Puebla (SDR). Figura 3. Ate elaborado con Pulpa de Tejocote, sometido a previa extracción de pectina. CONCLUSIONES De acuerdo a los resultados obtenidos a nivel experimental, se concluye que es posible la extracción de pectina a partir de Tejocote, cuyo rendimiento es a razón del 1.96% mediante una hidrólisis ácida con pH de 2.0; la pectina extraída de esta forma tiene propiedades gelantes similares a las distribuidas comercialmente. Es posible emplear la pulpa que fue sometida a un proceso de extracción de pectina, en productos como el ate y la mermelada; dichos productos tiene características de flavor agradables al consumidor, además de tener la ventaja de no requerir el uso de gelificantes que ayuden a sus características de textura. BIBLIOGRAFIA Badui Dergal, Salvador. “Química de los alimentos”. Editorial Langman de México Editores S.A. de C.V. © 1999. Devia, Pineda Jorge Enrique. Proceso para producir pectinas críticas. Universidad Eafit, Medellín, Colombia. 2003. Durward Smith, Serie de Procesamiento de Alimentos para Empresarios. Universidad Nebraska-Lincoln. 2007. Flores Briones A.J.; García Castillo P.A.; Lara Palacios L.G.;Núñez Rico A.; et. al. Pectina de tejocote. Escuela: Colegio Francés Hidalgo. 2007. Hinostroza Quiñones G. Comparación de dos métodos de extracción de pectina de tomatillo de árbol ( Cyphomandra betacea ). Huancayo, Perú 2001. Iglesias Cristóbal M.T. Pectina de residuos de girasol. Tesis, Universidad Nacional del Sur, Argentina. 2002. Miller Dennis D. “Química de alimentos”. Editorial Limusa Wiley. © 2003. R. D´Addosio, G. Páez, M. Marín, Z. Mármol, J. Ferrer. Obtención y caracterización de pectina a partir de la cáscara de parchita ( Passiflora edulis f. flavicarpa Degener )Facultad de Ingeniería, Universidad del Zulia. Maracaibo, Venezuela. 2005. Anuario Estadístico de la Producción Agrícola. Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación. http://www.siap.gob.mx/. Fecha de consulta: Marzo de 2008.
