UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA EAP INGENIERIA AGROINDUSTRIAL PROCESOS AGROINDUSTRIALES SEMESTRE 2010-II, VIII CICLO Ing. César Moreno Rojo PRACTICA N° 3 EXTRACCION Y CARACTERIZACION DE PECTINAS 1. OBJETIVOS: Extraer la pectina de deshechos cítricos, plátano, manzanas, membrillo Evaluar el Rendimiento de la Extracción Conocer las Técnicas de Caracterización de la pectina 2. MATERIALES Y METODOS: MATERIALES: Balanza analítica Materiales de vidrio diversos Cocina. PH-metro. termómetro. Pectina comercial Deshechos cítricos Cáscaras de plátano azúcar rojo de fenol, cloruro de sodio Acido sulfúrico concentrado. Solución de NaOH 0,1N y 0,25N Acido clorhídrico 0,25N METODOS DE ANALISIS Y CONTROL Grado de Gelificación.- Expresada como la cantidad de azúcar (sacarosa) que gelificará una parte de pectina para obtener una firmeza dada bajo condiciones establecidas de pH = 3,2 – 3,5; de 65 a 700Brix y pectina dentro de los limites de 0,2 a 1,5%. Para esta prueba, se prepara se prepara una escala entre 0,4 a 1,4 g de pectina, éstas se incluyen a vasos de precipitación de 200 ml. de capacidad, luego se adiciona a cada vaso 50 ml de agua destilada y se lleva a ebullición hasta la disolución completa de la pectina, luego se agrega 100 g de azucar blanca se diluye completamente y se agrega agua hasta peso de 150 g, finalmente se adiciona ácido cítrico hasta obtener el pH adecuado (3,2 – 3,5), estos geles se dejan reposar por 24 horas y luego se procede a desmoldar evaluándose las características de cada uno de ellos en forma visual para calcular el grado de gelificación. Se elige el gel que presenta las características mas apropiadas y se aplica la siguiente fórmula: Grado de Gelificación = gramos de sacarosa gramos de pectina usada Peso equivalente.- El peso equivalente de la pectina, corresponde al número de unidades de ácido D-galacturónico contenido en la molécula y se calcula en base a la siguiente fórmula: Peso equivalente = 1000 x peso de muestra (g) Vol. Alcali x Normalidad UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA EAP INGENIERIA AGROINDUSTRIAL PROCESOS AGROINDUSTRIALES SEMESTRE 2010-II, VIII CICLO Ing. César Moreno Rojo Se determina titulando lentamente con NaOH 0,1N; 0,5 g de pectina disuelta en 100 ml de agua destilada libre de CO2; 1 g de cloruro de sodio y seis gotas de indicador rojo de fenol, hasta viraje del amarillo al rojo (pH 7,5). Porcentaje de Metilación.- Este indicador, corresponde al número de grupos de metoxilos que se encuentran esterificando los grupos carboxílicos. El método para determinarlo se basa en la neutralización de los grupos carboxílicos con NaOH 0,1N en presencia de rojo de fenol, agregando un exceso medido de NaOH 0,25N, para saponificar los grupos –COOCH3 que pasan a –COONa y finalmente titular el exceso de NaOH. Se aprovecha la solución neutra que resulta de la valoración del peso equivalente, la que se coloca en un matraz con tapa esmerilada y se le adiciona 25 ml de NaOH 0,25N y se agita fuertemente a temperatura ambiente, se deja en reposo unos 30 minutos, luego se le agrega 25 ml. de ácido clorhídrico 0,25N y se titula el exceso de HCl con NaOH 0,1N. El porcentaje de metilación, se calcula de acuerdo a la ecuación siguiente: % Metoxilo = Vol. Alcali x N x 3,1 Peso de muestra en g 1 ml de NaOH 0,1N = 3,1 mg de –OCH3 PROCEDIMIENTO El método de extracción de pectina es la técnica tradicional de extracción con ácidos y precipitación con alcohol, según el siguiente diagrama de flujo anexo a la guia: La materia prima (deshechos cítricos principalmente), se debe acondicionar para mejorar la extracción, para ello se debe cortar en lonjas pequeñas, luego se debe adicionar agua acidulada (pH 2,0 a 2,6) en proporción de 1:15, luego se somete a ebullición por 30 minutos, el extracto se filtra a través de una tela filtrante y se enfría. La pectina se obtiene, agregando al extracto, en forma lenta y bajo agitación continua, alcohol en cantidad igual al 60% del volumen total del filtrado. El precipitado se deja en reposo para que la precipitación sea completa, luego éste es separado por centrifugación y se lava con alcohol por una o dos veces y el producto final se seca en estufa a 400C por más de 24 horas, posteriormente se muele y envasa. 3. RESULTADOS Y DISCUSION Se reportarán los resultados de la práctica y la discusión lo realizarán previa revisión bibliográfica, además se compararán con resultados reportados en otras investigaciones. 4. CONCLUSIONES. Deben ser puntuales y coherentes con los objetivos de la práctica. 5. 6. BIBLIOGRAFIA ANEXO Cuestionario UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA EAP INGENIERIA AGROINDUSTRIAL PROCESOS AGROINDUSTRIALES SEMESTRE 2010-II, VIII CICLO Ing. César Moreno Rojo a. ¿Porque la extracción de la pectina involucra un proceso con agua acidulada pH 2,5 – 3,0? b. ¿Qué pasa si realiza a pH > 3,5 o aun pH < 2? c. ¿Cuál es la función de la hidrólisis acida para la obtención de la pectina? d. ¿Qué enzimas se inactivan en el proceso del calentamiento de las cáscaras? ¿Qué función cumple cada una de estas enzimas? e. ¿De que forma analizaría usted la pectina obtenida para decidir su utilización comercial? f. ¿Qué otros métodos de extracción de pectina se conoce en la actualidad? g. ¿Cuál es la función del alcohol en el proceso de extracción de pectinas? h. Para un trabajo de investigación, ¿Qué parámetros tomaría en cuenta para una extracción adecuada de la pectina? i. ¿Qué es el grado SAG? Extracción de la Pectina Pesar 25 g de albedo seco Agregar agua acidulada Calentar a ebullición Agua acidulada (2 L) pH 2,5 – 3,0 Acido acético puro T = 90º - 95ºC Con agitación x 30 min Reposar x 30 min Medir volumen de filtrado Filtrado Extracción de la pectina Agregar alcohol, 60% del volumen total Separación de la pectina Lavado T = 60ºC T = 24 horas Secado Caracterización de la pectina -Grado de gelificacion -Peso Equivalente - % de Metoxilo ix, pH, Acidez, dice de Madurez UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA EAP INGENIERIA AGROINDUSTRIAL PROCESOS AGROINDUSTRIALES SEMESTRE 2010-II, VIII CICLO Ing. César Moreno Rojo Materia Prima Lavado Pesado Pelado Superficial DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA OBTENCION DE ALBEDO SECO (MATERIA PRIMA PARA LA OBTENCION DE PECTINAS) Cortado Extracción del jugo Analisis del Jugo Albedo (Cáscaras) Trituración Licuadora Pesado Lavado Agua hirviendo x 10 min Filtración 2 do. Lavado 2da. Filtración Secado Utilizar malla fina de tela. 0-2 ºBrix T = 60ºC T = 2 horas