TEMA: EXTRACCIÓN DE PIGMENTOS NATURALES A

PARTIR DE CEROTE (Hesperomeles heterophylla), MOTILÓN (Hyeronima

macrocarpa) , MORTIÑO (Vaccinium floribundum) Y SU APLICACIÓN EN LA ELABORACIÓN DE YOGURT DE MORA (Rubus glaucus benth) .

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA ESTATAL DEL CARCHI

Escuela de Desarrollo Integral Agropecuario

Proyecto de Investigación 2012

JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

• La seguridad ha hecho que los colorantes artificiales hayan sido estudiados en forma exhaustiva por lo que respecta a su efecto sobre la salud, reduciéndose generalmente su campo de aplicación.

• La toma de conciencia por parte de los consumidores en cuanto a lo que consumen, ha llevado a muchas empresas a revisar la formulación de sus productos y reemplazar los colorantes artificiales por otros naturales.

• El interés por los colorantes naturales extraídos de plantas ha ido en aumento para ser utilizados con fines alimenticios

JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

• Los colorantes naturales que son extraídos de plantas no producen daños a la salud y no requieren de certificación para su empleo, entre estos pigmentos naturales se encuentran las antocianinas.

• Las antocianinas son el grupo más importante de pigmentos que se hallan en flores y frutos y están incluidas en la lista de compuestos naturales conocidos por su mecanismo de poderosos antioxidantes y tienen un potencial considerable en la rama alimentaria como aditivo por su carácter inocuo.

• En este estudio se determinarán los métodos y parámetros técnicos para el proceso de extracción del colorante antociánico del cerote, mortiño y motilón para posteriormente determinar la funcionabilidad del colorante en yogur de mora.

JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

• Los colorantes naturales que son extraídos de plantas no producen daños a la salud y no requieren de certificación para su empleo, entre estos pigmentos naturales se encuentran las antocianinas.

• Las antocianinas son el grupo más importante de pigmentos que se hallan en flores y frutos y están incluidas en la lista de compuestos naturales conocidos por su mecanismo de poderosos antioxidantes y tienen un potencial considerable en la rama alimentaria como aditivo por su carácter inocuo.

• En este estudio se determinarán los métodos y parámetros técnicos para el proceso de extracción del colorante antocianico del cerote, mortiño y motilón para posteriormente determinar la funcionabilidad del colorante en yogur de mora.

INTRODUCCIÓN

Los colorantes alimentarios son aditivos alimentarios que proporcionan color a los alimentos, se encuentran presentes de manera natural o por el contrario se añaden durante su procesado, estos generan efecto en pequeñas cantidades (ppm). En la actualidad la industria alimentaria emplea los colorantes con el objeto de modificar las preferencias del consumidor.El color es uno de los principales atributos para la preferencia de un alimento.

HISTORIA DE LOS COLORANTESEn las primeras civilizaciones el hombre usó los pigmentos o sustancias coloreadas que se extraían de plantas, animales y minerales empleadas para teñir ropas, pintar las pieles y fabricar objetos religiosos y recreativos.Las sustancias vegetales más empleadas eran: palo de campeche, cúrcuma, índigo natural, de origen animal la cochinilla.• 1771: El primer colorante obtenido fue el ácido píorico, preparado por Woulfe, mediante la acción del ácido nítrico sobre el índigo natural.•1856: Se inició la era de los colorantes sintéticos, a partir del descubrimiento de William Henry Perkin (1838 - 1907), quién logró obtener el colorante púrpura por oxidación de la anilina con ácido crómico.• 1859: Se descubrió el segundo colorante llamado Fucsina,

usado en textil.• 1864: Descubrimiento de las reacciones de diazotación y

copulación, bases para la elaboración de colorantes.• 1868: Síntesis de un colorante natural alizarin. • 1869: Patentes el proceso de obtención.

ANTOCIANINAS

• El nombre antocianina se deriva de dos palabras

griegas (antos, flor y ciano, azul oscuro) que

significan planta azul.

• Son hidrosolubles, originan los colores rojo, azul,

rosa y violeta de flores, frutas y verduras.

• Tienen características de glucósidos y están

formados por una molécula de ANTOCIANIDINA

(AGLICONA) unida a una fracción de carbohidrato.

MOTILÓN (Hyeronima macrocarpa)• El motilón, una fruta silvestre que crece en

zonas frías posee un alto contenido de antocianinas, sustancias antioxidantes que contribuyen a prevenir el cáncer de vías digestivas.

• La capacidad antioxidante se refiere a la efectividad para atrapar a los radicales libres, sustancias nocivas para el organismo y que actúan rápidamente, y el potencial alude a la rapidez con la que los neutraliza

MORTIÑO (Vaccinium floribundum)• El mortiño conocido como el blueberry andino, es

un producto natural de los páramos ecuatorianos, no se conoce que existan cultivos comerciales sino únicamente pequeñísimas parcelas y/o chaparros de montaña donde la fruta crece en forma silvestre. Su hábito de crecimiento produce una sola cosecha extendida entre octubre y diciembre de cada año. El consumo en el Ecuador es básicamente en fresco y algo procesado en mermeladas, se consume en fresco en la época de Día de los Difuntos para preparar la tradicional colada morada.

EQUIPOS Y REACTIVOS• Metanol, HCl• Etanol, HCl• Cloroformo, Acetona• Etanol, Acido Acético• Metanol, Acido Acético• Etanol, Acido Cítrico• Rotavaporador• Espectrofotómetro• Liofilizador• Colorímetro

MÉTODO DE EXTRACCIÓN

INVESTIGACIONES RELACIONADAS

ESTUDIO PRELIMINAR DE LOS PIGMENTOS PRESENTES EN LA CÁSCARA DE PITAYA (Stenocereus stellatus) DE LA REGIÓN MIXTECA.Universidad Tecnológica de la Mixteca – Huajapa de León – Oaxapa –

2006.

RESUMEN: Para la obtención del pigmento se probaron varios disolventes (agua, metanol al 80%, etanol al 96%, éter de petróleo y una mezcla de alcohol potásico al 20% con metanol (4:1) y éter de petróleo (1:3). El metanol al 80% fue el mejor disolvente para la extracción ya que al mismos tiempo separó a la pectina del extracto.

ESTUDIO DE LOS COLORANTES ALIMENTARIOS PARA SU

APLICACIÓN EN LAS BELLAS ARTESUniversidad de Alcalá de Henares, México

RESUMEN: El trabajo de investigación ayuda hacer revisión bibliográfica de todo lo referente a colorantes naturales y la seguridad alimentaria de estos, permitiendo establecer el marco teórico de la investigación.

ANÁLISIS QUÍMICO DE ANTOCIANINAS EN FRUTOS SILVESTRES COLOMBIANOS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA – Bogotá D.C., 2011

RESUMEN: El coral y el motilón, presenta la antocianina delfinidina-3-rutinósido como compuesto mayoritario, seguido por delfinidina-3-glucósido, cianidina-3-rutinósido y petunidina-3-rutinósido, siendo mucho mayor la concentración en el motilón que en el coral. En la mora pequeña existe la cianidina-3-glucósido como compuesto mayoritario junto con cianidina-3-rutinósido; y en la uva de árbol se identificó la antocianina cianidina-3-glucósido como compuesto mayoritario junto con la antocianina delfinidina-3-glucósido. Posteriormente se evaluó la actividad antioxidante mediante espectroscopía UV-Vis donde se determinó que el extracto más activo fue el de motilón, seguido por el de uva, coral y mora. Finalmente, se evaluó la estabilidad de los diferentes extractos frente a variaciones de pH y durante un periodo de almacenamiento de un mes, se concluyó que el extracto más estable era el de uva de árbol porque se encontraron menores variaciones en el croma con respecto a las otras frutas.Con estos resultados se comprobó que las frutas estudiadas son una fuente promisoria de pigmentos naturales, siendo más interesantes el motilón y la uva de árbol debido a su contenido de antocianinas, actividad antioxidante y estabilidad del color de los extractos.

Cinética y Extracción de Colorantes Naturales

Universidad de las Américas – Puebla, México.

RESUMEN: Se caracterizó colorantes naturales presentados como opción para solucionar problemas de salud para aquellas personas alérgicas a los materiales y colorantes sintéticos. Se emplearon 4 colorantes naturales como el ácido carmínico, añil, el camotillo del azafrán y el palo de Campeche, con 7 diferentes mordentes como: NaCl, CuSO4, K2SO4-Al2(SO4)3-12H2O alumbre, SnCl2, FeSO4, ácido tartárico con el fin de obtener la fijación adecuada para cada colorante. Las mediciones del proceso de tintura, a diferencia de los datos reportados en la literatura existente, se realizaron de manera continua (medición por minuto) empleando un espectrofotómetro con a una celda de cuarzo a flujo continuo. Los estudios del proceso de tintura que se realizaron fueron el cálculo de las isotermas de adsorción para colorantes naturales-directos y cinética de reacción para los colorantes naturales-reactivos.

ESTUDIO DE LA ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE Y EFICIENCIA ANTI RADICAL in – vitro EN ESTRACTOS DE PULPA DE MOTILÒN DULCE (

Hyeronima macrocarpa)Universidad de Nariño, Colombia, 2008.

RESUMEN: La pulpa de color morado del motilón (Hyeronima macrocarpa) tiene antocianinas, por ello en esta investigación se mide la actividad antioxidante a dos extractos de pulpa liofilizada: uno crudo (MPC) y otro enriquecido en polifenoles (MPX) obtenido por medio de extracción con solventes y cromatografía en columna. El extracto MPX presentó una mayor actividad antioxidante. Además se relacionó el índice de fenoles totales y antocianos totales para relacionarlos con su respectiva actividad antioxidante y compararlos con frutos reconocidos por su valor alimenticio.

SUSTITUCIÓN DE COLORANTES EN ALIMENTOS

Corporación Universitaria Lasallista, Colombia, 2007

RESUMEN: El betacaroteno reúne dos propiedades

importantes: es un poderoso antioxidante y a la vez

posee podre pigmentante que varía desde el rojo hasta

el amarillo. Se plantea la posibilidad de sustituir el

colorante sintético tartrazina por una igualmente

sintético per imitando al natural, el betacaroteno,

evaluando su estabilidad y capacidad de pigmentación,

además de sus potenciales propiedades funcionales.

SUSTITUCIÓN DE COLORANTES EN ALIMENTOS

Corporación Universitaria Lasallista, Colombia, 2007

RESUMEN: El betacaroteno reúne dos propiedades

importantes: es un poderoso antioxidante y a la vez

posee podre pigmentante que varía desde el rojo hasta

el amarillo. Se plantea la posibilidad de sustituir el

colorante sintético tartrazina por una igualmente

sintético per imitando al natural, el betacaroteno,

evaluando su estabilidad y capacidad de pigmentación,

además de sus potenciales propiedades funcionales.

EXTRACCIÓN Y USO DE TRES PIGMENTOS NATURALES A PARTIR DE TOMATE DE ÁRBOL (

Solanum betaceum Cav.), MORTIÑO (Vaccinium myttillus L.) Y MORA DE CASTILLA (Rubus glaucus

) COMO ALTERNATIVA COLORANTE NATURAL PARA ALIMENTOSESCUELA POLITECNICA DEL EJÉRCITO, SANGOLQUÍ, QUITO, ECUADOR, 2011

RESUMEN: Se pretende extraer antocianinas a partir del Mortiño, Mora de castilla y del mucílago

interno que recubre a la semilla del Tomate de árbol, como alternativa de sustitución parcial o total de

sales de nitro en salchichas comerciales. Se utilizo una solución de etanol al 90° de pureza con una

concentración de acido cítrico del 0,03% a una temperatura de 60°C, los extractos se obtuvieron a partir

de 1kg de mora, 1kg del mucílago del tomate de árbol y 800g de mortiño. Una vez obtenido el colorante

se determino la concentración de los extractos (mg/L) mediante el método del pH diferencial. Luego se

pudo calcular la cantidad de pigmento á utilizar en 1kg de salchicha donde para mora fue 3,2g, para

mortiño 6,4g y para el tomate de árbol de 6,4g con eso se procedió a la formulación de las salchichas.

Para el análisis del color y su estabilidad en las salchichas en base de la pigmentación con los extractos

se uso un diseño completamente al azar en análisis grupal donde se evaluaron nueve formulaciones con

tres repeticioneso, para los niveles de sustitución de 75, 50 y 100% de nitro por los pigmentos vegetales

ya indicados, con las cuales se procedió a evaluar el color en base a una escala hedónica de

puntuaciones de 1 a 5 de acuerdo a la estabilidad del color en el producto, comparando con una

muestra testigo. La estabilidad de los colorantes en cada tratamiento fue valorada durante su proceso

de almacenamiento en el primero, decimo quinto y vigésimo octavo días. Por último los tratamientos

más estables fueron presentados a un panel de diez catadores para su evolución organoléptica final. Los

resultados indicaron que la coloración obtenida a partir del pigmento en base de tomate de árbol es la

que más se acerca a la del testigo y en cuanto a los cambios de color durante el tiempo de

almacenamiento fue más estable. En cambio las coloraciones obtenidas en base de los de los pigmentos

de mora y mortiño no fueron agradables a excepción por T1 C1N1 (color de mora con 75% de

sustitución) y T4 C2N1 (color de mora con 75% de sustitución).

LIBROS • ADITIVOS ALIMENTARIOS

AUTORES: Nuria Cubero, Albert Monferrer y Jordi Villalta.PÁGINAS: 240. AÑO: 2002.ISBN: 84-89922-78-0.CAPITULO 1: Colorantes Alimentarios