Embed Size (px)
Citation preview
0
UNIVERSIDAD PRIVADA AUTONOMA DEL SUR
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
ESCUELA PROFESIONAL DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA
TESIS
“DETERMINACIÓN DE METALES PESADOS POR
VOLTAMPEROMETRÍA Y EL VALOR NUTRICIONAL EN
DOS VARIEDADES DE SEMILLAS DE CAÑIHUA, PUNO”
PRESENTADA POR:
BACH. GIOVANNA CARI QUISPE DE GONZALES
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE QUÍMICO
FARMACÉUTICO
ASESOR:
MG. Elvis Gilmar Gonzales Condori
AREQUIPA – PERÚ
2017
I
UNIVERSIDAD PRIVADA AUTONOMA DEL SUR
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA PROFESIONAL DE ENFERMERÍA
TESIS
“DETERMINACIÓN DE METALES PESADOS POR
VOLTAMPEROMETRÍA Y EL VALOR NUTRICIONAL EN
DOS VARIEDADES DE SEMILLAS DE CAÑIHUA, PUNO”
PRESENTADA POR:
BACH. GIOVANNA CARI QUISPE DE GONZALES
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE QUÍMICO
FARMACÉUTICO
APROBADO POR:
PRESIDENTE DEL JURADO ……………………………………
PRIMER MIEMBRO DEL JURADO ……………………………………
SEGUNDO MIEMBRO DEL JURADO…………………………………
I
DEDICATORIA
II
AGRADECIMIENTO
III
RESUMEN
La cañihua o kañiwa (Chenopodium pallidicaule Aellen) es una especie que
durante cientos de años ha sido de gran relevancia para la alimentación de
los pobladores andinos, hoy en día está retomando auge, ya que su
consumo se ve en aumento. Por otro lado, la contaminación ambiental en el
departamento de Puno aumenta debido a la actividad minera, razón por la
cual, en la presente investigación se tuvo por objetivo determinar el valor
nutricional y los niveles de metales pesados.
El análisis proximal de las semillas de cañihua procedentes del distrito Illpa-
INIA de la región Puno dio como resultado un contenido de humedad del
9.73 %, cenizas 3.63 %, grasa 6.22 %, proteínas 15.76 %, fibra 3.35 %,
carbohidratos 370.92 %, energía 370.92 kcal/100 g, calcio 189.79 mg/100 g,
fósforo 79.84 mg/100 g y hierro 9.05 mg/100g.
El análisis proximal de las semillas de cañihua procedentes del distrito Cupi
de la región Puno presentó un contenido de humedad del 9.40 %, cenizas
3.79 %, grasa 6.31 %, proteínas 15.27 %, fibra 3.35 %, carbohidratos 61.94
%, energía 372.19 kcal/100 g, calcio 207.14 mg/100 g, fósforo 119.00
mg/100 g y hierro 9.76 mg/100 g.
Se determinó los niveles de metales pesados por voltamperometría (HDME)
en semillas de cañihua (Chenopodium pallidicaule) procedentes del distrito
Illpa-INIA de la región Puno dando como resultado concentraciones de
cadmio de 0.94 ± 0.35 mg/kg, plomo de 2.22 ±0.81 mg/kg, y zinc de 99.12 ±
9.11 mg/kg). Finalmente, el contenido de metales pesados en semillas de
cañihua procedentes del distrito Cupi de la región Puno fue de cadmio 0.65
± 0.24 mg/kg, plomo de 1.80 ± 0.24 mg/kg, y zinc de 160.35 ± 18.74 mg/kg).
El contenido de cadmio, plomo, y zinc en las muestras analizadas están por
encima de los valores normales establecidos por el Codex Alimentarius y la
norma cubana, así mismo, no se detectó la presencia de cobre en las
muestras.
IV
ABSTRACT
The cañihua or kañiwa (Chenopodium pallidicaule Aellen) is a species that for
hundreds of years has been of great importance for the Andean population,
nowadays it is recovering boom, since its consumption is increasing. On the
other hand, environmental pollution in the department of Puno increases due to
mining activity, which is why, in the present investigation, the objective was to
determine the nutritional value and the levels of heavy metals.
The proximal analysis of the cañihua seeds from the Illpa-INIA district of the
Puno region resulted in a moisture content of 9.73%, ashes 3.63%, fat 6.22%,
proteins 15.76%, fiber 3.35%, carbohydrates 370.92%, energy 370.92 kcal/100
g, calcium 189.79 mg/ 00 g, phosphorus 79.84 mg/100 g and iron 9.05 mg/100
g.
The proximal analysis of the cañihua seeds from the Cupi district of the Puno
region showed a moisture content of 9.40%, ash 3.79%, fat 6.31%, protein
15.27%, fiber 3.35%, carbohydrates 61.94%, energy 372.19 kcal/100 g, calcium
207.14 mg/100 g, phosphorus 119.00 mg/100 g and iron 9.76 mg/100 g.
The levels of heavy metals by voltammetry (HDME) were determined in cañihua
(Chenopodium pallidicaule) seeds from the Illpa-INIA district of the Puno region,
resulting in cadmium concentrations of 0.94 ± 0.35 mg / kg, lead of 2.22 ± 0.81
mg/kg, and zinc of 99.12 ± 9.11 mg / kg). Finally, the content of heavy metals in
cañihua seeds from the Cupi district of the Puno region was of cadmium 0.65 ±
0.24 mg/kg, lead of 1.80 ± 0.24 mg / kg, and zinc of 160.35 ± 18.74 mg/kg).
The content of cadmium, lead, and zinc in the samples analyzed are above the
normal values established by the Codex Alimentarius and the Cuban standard,
likewise, the presence of copper in the samples was not detected
V
ÍNDICE DE CONTENIDOS
DEDICATORIA ............................................................................................................................ I
AGRADECIMIENTO .................................................................................................................. II
RESUMEN .................................................................................................................................. III
ABSTRACT ................................................................................................................................ IV
ÍNDICE DE CONTENIDOS ...................................................................................................... V
ÍNDICE DE TABLAS ............................................................................................................... VIII
ÍNDICE DE FIGURAS ............................................................................................................... IX
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ X
CAPÍTULO I ................................................................................................................................. 1
EL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN .................................................................................... 1
1.1. Planteamiento del problema de investigación ................................................. 1
1.2. Formulación del problema ..................................................................................... 2
1.3. Objetivos de la investigación ................................................................................ 3
1.3.1. Objetivo general ................................................................................................ 3
1.3.2. Objetivos específicos ...................................................................................... 3
1.4. Justificación del estudio ........................................................................................ 3
1.4.1. Limitaciones de la investigación .................................................................. 4
CAPÍTULO II ............................................................................................................................... 5
MARCO TEÓRICO ..................................................................................................................... 5
2.1. Antecedentes de investigación ............................................................................ 5
a) A nivel internacional ................................................................................................ 5
b) A nivel nacional ........................................................................................................ 6
c) A nivel local ............................................................................................................... 7
2.2. Base teórica ............................................................................................................... 9
2.2.1. Cañihua ............................................................................................................... 9
2.2.2. Análisis elemental .......................................................................................... 13
2.2.3. Macro-elementos ............................................................................................ 17
2.2.4. Micro-elementos ............................................................................................. 17
2.2.5. Metales pesados ............................................................................................. 18
2.2.6. Voltamperometría ........................................................................................... 25
2.3. Definición de Términos ......................................................................................... 29
2.4. Hipótesis ................................................................................................................... 30
2.4.1. Hipótesis general ............................................................................................ 30
2.4.2. Hipótesis específica ...................................................................................... 30
VI
2.5. Variables ................................................................................................................... 30
2.5.1. Definición conceptual de la variable ......................................................... 30
2.5.3. Operacionalización de la variable .............................................................. 32
CAPÍTULO III ............................................................................................................................ 33
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN .......................................................................... 33
3.1. Tipo y nivel de investigación .............................................................................. 33
3.2. Descripción del ámbito de la Investigación .................................................... 33
3.3. Población y muestra .............................................................................................. 33
3.4. Técnicas e instrumentos para la recolección de datos ............................... 34
3.4.1. Materiales, equipos y reactivos ....................................................................... 34
3.4.2. Análisis químico proximal (Valor nutricional) ............................................. 34
3.4.3. Verificación del equipo ...................................................................................... 35
3.4.4. Determinación de Cd+2, Pb+2, Cu+2 y Zn+2 por voltamperometría
usando un electro de gota colgante de mercurio (HDME) .................................. 36
Linealidad del método ................................................................................................... 36
CAPÍTULO IV ............................................................................................................................ 39
RESULTADOS .......................................................................................................................... 39
4.1. Obtención del material biológico ........................................................................... 39
4.2. Análisis químico proximal (Valor Nutricional) .................................................... 40
4.2.1. Determinación de Humedad ................................................................................ 40
4.2.2. Determinación de cenizas ................................................................................... 41
4.3. Determinación de grasa ............................................................................................ 42
4.4. Determinación de proteínas .................................................................................... 42
4.5. Determinación de Fibra ............................................................................................. 43
4.6. Determinación de carbohidratos y energía ......................................................... 43
4.7. Determinación de calcio ........................................................................................... 43
4.8. Determinación de fósforo ......................................................................................... 44
4.9. Determinación de Hierro ........................................................................................... 44
5. Verificación del equipo................................................................................................ 45
5.1. Condiciones Voltamperométricos .............................................................................. 47
5.2. Método ............................................................................................................................ 47
5.2.1. Instrumentación ..................................................................................................... 47
5.2.2. Solución estándar .................................................................................................. 48
5.2.3. Método de cuantificación ...................................................................................... 48
5.2.4. Identificación de picos .......................................................................................... 48
VII
5.3. Gráfico de Calibración y sensibilidad para la determinación de plomo por
voltamperometría .................................................................................................................. 49
5.4. Gráfico de Calibración para la determinación de Zinc por voltamperometría ..... 51
5.5. Gráfico de Calibración para la determinación de Cadmio por voltamperometría52
5.6. Gráfico de Calibración para la determinación de Cobre por voltamperometría .. 54
5.7. Determinación de Cd+2, Pb+2, Cu+2 y Zn+2 por voltamperometría en semillas
de Cañihua usando un electro de gota colgante de mercurio (HDME) ....................... 55
5.7.1. Preparación de muestra .................................................................................... 56
5.7.2. Digestión................................................................................................................ 56
5.7.3. Cuantificación por voltamperometría ............................................................ 57
CAPÍTULO V ............................................................................................................................. 60
DISCUSIÓN ............................................................................................................................... 60
CONCLUSIONES ..................................................................................................................... 65
RECOMENDACIONES............................................................................................................ 66
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................................... 67
ANEXOS .................................................................................................................................... 71
VIII
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Contenido proteico y aminoácidos en los granos andinos ............................. 11
Tabla 2. Composición de los cereales y granos andinos (g/100 g materia seca). ....... 12
Tabla 3. Contenido de minerales (mg/100g alimento). ................................................ 12
Tabla 4. Contenido de Vitaminas (mg/100 g DE ALIMENTO). .................................... 13
Tabla 8. Contenido de humedad ................................................................................ 40
Tabla 9. Contenido de cenizas ................................................................................... 41
Tabla 10. Contenido de grasa .................................................................................... 42
Tabla 11. Contenido de proteínas............................................................................... 42
Tabla 12. Contenido de fibra ...................................................................................... 43
Tabla 13. Contenido de fibra ...................................................................................... 43
Tabla 14. Contenido de calcio .................................................................................... 44
Tabla 15. Contenido de fósforo .................................................................................. 44
Tabla 16. Contenido de Hierro .................................................................................... 44
Tabla 17. Gráfico de calibración de plomo por Voltamperometría............................... 49
Tabla 18. Gráfico de calibración de Zinc por Voltamperometría ................................. 51
Tabla 19. Gráfico de calibración de Cadmio por Voltamperometría ............................ 53
Tabla 20. Curva de calibración de Cobre por Voltamperometría ................................ 54
Tabla 21. Curva de calibración de Cobre por Voltamperometría ................................ 57
IX
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Modelo biológico del plomo. ........................................................................ 19
Figura 2. Distribución del plomo, modelo de los tres compartimentos en el organismo
humano....................................................................................................................... 20
Figura 3. Distribución de centros de producción de Cañihua en Puno ...................... 39
Figura 4. Contenido de humedad ............................................................................... 41
Figura 5. Linealidad - Validación electrónica .............................................................. 45
Figura 6. Validación electrónica de pico ..................................................................... 46
Figura 7. Validación Química con plomo .................................................................... 47
Figura 8. Voltamperograma para la determinación de Cd+2, Pb+2, Cu+2 y Zn+2 ...... 49
Figura 9. Gráfico de calibración para plomo ............................................................... 50
Figura 10. Gráfico de calibración para Zinc ................................................................ 52
Figura 11. Gráfico de calibración para Cadmio .......................................................... 53
Figura 12. Gráfico de calibración para Cobre ............................................................. 55
Figura 13. Mortero de Ágata ...................................................................................... 56
Figura 14. Frascos de Teflón ..................................................................................... 56
Figura 15. Digestor microondas ................................................................................. 57
Figura 16. Niveles de Cadmio en semillas de Cañihua ILLPA-INIA y Cupi ................. 58
Figura 17. Niveles de Plomo en semillas de Cañihua ILLPA-INIA y Cupi (---- LMP: 0.2
mg/kg - CODEX ALIENTARIUS) ................................................................................. 58
Figura 18. Niveles de Zinc en semillas de Cañihua ILLPA-INIA y Cupi (---- LMP: 10
mg/kg – NORMA CUBANA) ........................................................................................ 59
X
INTRODUCCIÓN
La prevalencia de desnutrición crónica infantil es un indicador utilizado por
todos los países para vigilar los logros de las intervenciones en salud y
nutrición. La desnutrición crónica infantil constituye uno de los principales
problemas de Salud Pública en el Perú, que afecta al 19,5% de niños
menores de cinco años. Esta condición se acentúa en la población de más
temprana edad y con mayor grado de exclusión, como es el caso de la
población rural, de menor nivel educativo y de menores ingresos
económicos. En 16 regiones del país existen cifras superiores a la media
nacional, mientras que, en siete de ellos, las prevalencias superan el 30%,
punto de corte internacional establecido por la OMS para definir a la
desnutrición crónica infantil como un problema de Salud Pública de alta
prevalencia. Esto demuestra el alto grado de desigualdad e inequidad
existente en el Perú.
La desnutrición crónica infantil es un fenómeno de origen multifactorial,
resultado de una amplia gama de condiciones sociales y económicas.
Dentro de las causas inmediatas relacionadas con su desarrollo figura la
ingesta inadecuada de nutrientes y las enfermedades de tipo infeccioso
(especialmente las enfermedades respiratorias y gastrointestinales).
Asimismo, existen condiciones sociales íntimamente relacionadas con su
desarrollo, como son el bajo nivel educativo de la madre; la alimentación
deficiente en calidad y cantidad; las condiciones inadecuadas de salud y
saneamiento, y el bajo estatus social de la madre en la toma de decisiones
dentro del hogar. Además, la desnutrición crónica infantil genera daños
permanentes e irrecuperables después del segundo año de vida en nuestra
población.
El estado ha venido asignando importantes recursos destinados a
programas de asistencia alimentaria como Qali Warma y programa vaso de
leche. Sin embargo, estos programas tienen algunos problemas, entre
XI
ellos: mecanismos de monitoreo limitados, escasa articulación con otros
sectores sociales, duplicidad de acciones, reducida efectividad en el logro
de sus objetivos nutricionales, “filtraciones” y alto porcentaje de personas no
pobres que recibe estos beneficios; esto sugiere que es necesario realizar
ajustes a dichos programas, a efectos de lograr los objetivos deseados.
De esta manera la población posee alternativas para poder satisfacer las
necesidades nutricionales tanto en niños y adultos, razón por la cual, en el
presente proyecto se busca evaluar el valor nutricional de dos especies de
Cañihua (Chenopodium pallidicaule) de la región Puno.
Por otro lado, en la región Puno se desarrollan actividades minero
metalúrgicas que muchas veces son una fuente de contaminación. Dichas
actividades antropogénicas pueden contaminar el medio ambiente con
metales pesados. Algunos de estos metales son plomo, cadmio, cobre y
zinc que son liberado al medio ambiente en diferentes formas químicas que
determina la solubilidad en agua y los tipos de reacciones químicas que
pueden suceder en la atmósfera, agua y suelo, producto de ello es probable
que las semillas de Cañihua así como su harina puedan presentar
contaminación con dicho metal al estar expuesta al regado con aguas
contaminadas, o por la contaminación propia del suelo donde se cultivan.
1
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
1.1. Planteamiento del problema de investigación
La desnutrición crónica infantil constituye uno de los principales problemas de
Salud Pública en el Perú, que afecta al 19,5% de niños menores de cinco
años. Esta condición se acentúa en la población de más temprana edad y con
mayor grado de exclusión, como es el caso de la población rural, de menor
nivel educativo y de menores ingresos económicos.
En 16 departamentos del país existen cifras superiores a la media nacional,
mientras que, en siete de ellos, las prevalencias superan el 30%, punto de
corte internacional establecido por la OMS para definir a la desnutrición
crónica infantil como un problema de Salud Pública de alta prevalencia. Esto
demuestra el alto grado de desigualdad e inequidad existente en el Perú.(1)
La desnutrición crónica infantil es un fenómeno de origen multifactorial,
resultado de una amplia gama de condiciones sociales y económicas. Dentro
de las causas inmediatas relacionadas con su desarrollo figura la ingesta
inadecuada de nutrientes y las enfermedades de tipo infeccioso
(especialmente las enfermedades respiratorias y gastrointestinales).
Asimismo, existen condiciones sociales íntimamente relacionadas con su
desarrollo, como son el bajo nivel educativo de la madre; la alimentación
deficiente en calidad y cantidad; las condiciones inadecuadas de salud y
saneamiento, y el bajo estatus social de la madre en la toma de decisiones
dentro del hogar
El estado peruano, ha venido asignando importantes recursos destinados a
programas de asistencia alimentaria como Qali Warma y programa vaso de
leche, sin embargo, estos programas tienen algunos problemas, entre ellos:
mecanismos de monitoreo limitados, escasa articulación con otros sectores
sociales, duplicidad de acciones, reducida efectividad en el logro de sus
objetivos nutricionales, “filtraciones” y alto porcentaje de personas no
pobres que recibe estos beneficios; esto sugiere que es necesario realizar
ajustes a dichos programas, a efectos de lograr los objetivos deseados.
2
Con todo lo mencionado se demuestra cómo la población posee alternativas
para poder satisfacer las necesidades nutricionales, edemas, es importante
mencionar que en nuestro país existen campañas para fomentar el consumo
de productos naturales como la Cañihua (Chenopodium pallidicaule), el cual
se es producido en la región de Puno principalmente, sin embargo, en dicha
región, se desarrollan actividades minero metalúrgicas que podrían ser
fuentes de contaminación de dicho producto de consumo. Los posibles
contaminantes debido a la naturaleza de la actividad minera podrían ser
metales como el plomo, cadmio, cobre y zinc que son liberados al medio
ambiente en diferentes formas químicas pudiendo llegar a ser solubles en
agua y finalmente contaminantes de las semillas de Cañihua “Chenopodium
pallidicaule”. Dicho esto, el presente trabajo de investigación busca
determinar el valor nutricional de la cañihua y la concentración de metales
antes mencionados en la misma muestra.(2)
1.2. Formulación del problema
A. Problema principal
¿Cuáles son los niveles de metales pesados (Cd+2, Pb+2, ¿Cu+2 y Zn+2)
y el valor nutricional de dos variedades de semillas de cañihua
(Chenopodium pallidicaule Aellen) de la región Puno?
B. Problemas secundarios
¿Cuál es el valor nutricional de las semillas de cañihua
(Chenopodium pallidicaule) Illpa-INIA de la región Puno?
¿Cuál es el valor nutricional de las semillas de cañihua
(Chenopodium pallidicaule) Cupi de la región Puno?
¿Cuáles son los niveles de metales pesados (Cd+2, Pb+2, Cu+2 y Zn+2)
de las semillas de cañihua (Chenopodium pallidicaule) Illpa-INIA de
la región Puno?
¿Cuáles son los niveles de metales pesados (Cd+2, Pb+2, Cu+2 y Zn+2)
de las semillas de cañihua (Chenopodium pallidicaule) Cupi de la
región Puno?
3
1.3. Objetivos de la investigación
1.3.1. Objetivo general
Determinar el valor nutricional y los niveles de metales pesados (Cd+2,
Pb+2, Cu+2 y Zn+2en las variedades de semillas de cañihua
(Chenopodium pallidicaule Aellen) variedad Illpa-INIA y variedad Cupi de
la región Puno
1.3.2. Objetivos específicos
Determinar el valor nutricional de las semillas de cañihua (Chenopodium
pallidicaule) Illpa-INIA de la región Puno.
Determinar el valor nutricional de las semillas de cañihua (Chenopodium
pallidicaule) Cupi de la región Puno.
Determinar los niveles de metales pesados (Cd+2, Pb+2, Cu+2 y Zn+2)
de las semillas de cañihua (Chenopodium pallidicaule) Illpa-INIA de la
región Puno.
Determinar los niveles de metales pesados (Cd+2, Pb+2, Cu+2 y Zn+2)
de las semillas de cañihua (Chenopodium pallidicaule) Cupi de la región
Puno.
1.4. Justificación del estudio
El Perú cuenta con una gran variedad de especies vegetales y muchas de
ellas son de valor nutricional importante y forma parte de la alimentación de
las poblaciones alto andinas. Una de las posibilidades para superar la
malnutrición, consiste en hacer llegar alimentos de alto valor nutritivo como
la Cañihua “Chenopodium pallidicaule”, la Quinua, el Quiwicha etc a grupos
nutricionalmente vulnerables.
En el territorio nacional se distinguen las regiones de Cuzco y Puno por su
destacada producción de Cañihua “Chenopodium pallidicaule”. Sin
embargo, es importante, mencionar que el tipo de cultivo de la Cañihua
4
“Chenopodium pallidicaule” y la región de siembra son factores que podrían
afectar la calidad del grano. Algunos de estos factores extrínsecos son la
temperatura ambiental, la humedad, el tipo de suelo y la técnica de
labranza. Sin embargo, existen otros factores que podrían no contribuir con
la buena calidad alimenticia de la Cañihua y que por el contrario, podrían
ser contaminantes de los granos y por ende ser perjudiciales para la salud
de los consumidores. Por lo tanto es importante analizar no solo la calidad
nutricional de la Cañihua “Chenopodium pallidicaule” sino también, analizar
los factores extrínsecos como el lugar de siembra de dichos granos.
Si bien es cierto, la región Puno es uno de los principales productores de
Cañihua “Chenopodium pallidicaule”, esta región también se caracteriza
porque la actividad minero metalúrgica que desarrollan los pobladores. Esta
actividad minera asociada a la actividad agrícola, podrían ser no
beneficiosas debido a que algunos metales liberados durante la actividad
minera, podrían ser fuentes de contaminación importante tanto del agua
como del suelo,en tal sentido, el presente proyecto de investigación busca
evaluar el contenido nutricional y los niveles de Cd+2, Pb+2, Cu+2 y Zn+2 en
dos variedades de Cañihua “Chenopodium pallidicaule”, ( variedad Illpa-
INIA y variedad Cupi.)
1.4.1. Limitaciones de la investigación
El valor económico del análisis de metales pesados por el método
voltamperométrico.
5
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
2.1. Antecedentes de investigación
a) A nivel internacional
Calisaya C, Alvarado A. en su trabajo de investigación realizado en
Bolivia titulado “Aislados proteínicos de granos altoandinos
chenopodiaceas; quinua “Chenopodium Quinoa” – cañahua
“chenopodium pallidicaule” por precipitación isoeléctrica”. Reporta
que la quinua (Chenopodium quinoa Willd) y la cañihua (Chenopodium
pallidicaule Aellen), son pseudocereales de la región de los Andes de
Sudamérica, que reportan una composición excepcional de aminoácidos.
Teniendo en cuenta estos antecedentes este estudio tuvo el propósito de
aislar y optimizar los efectos de extracción y precipitación de las
proteínas en el punto isoeléctrico en dos variedades de quinua y
cañihua, respectivamente. El aislado proteico se preparó mediante la
extracción a pH 8,0 - 8,9 para proteger el material proteico de la
oxidación, añadiéndose un antioxidante en el extracto como es el sulfito
de sodio al 0,1% p/p y con precipitación de proteínas a pH 4,5 a 5,3. El
contenido de proteínas fue de 85,86; 83,60; 87,74; 82,68% para QIK,
QST, CAK, CVT respectivamente con una humedad de 7,71; 8,11; 7,59;
8,10 para CVT, CAK, QIK y QST respectivamente, valor relativamente
bajo que confiere estabilidad en el tiempo. La solubilidad de los aislados
proteicos aumenta hasta los 45 ºC y disminuye por encima de los 45 ºC
observándose la desnaturalización de la proteína. La solubilidad de las
proteínas a pH 4,5 fue menor, observándose una mayor solubilidad a pH
diferente del punto isoeléctrico, lo que nos demuestra que se adapta el
método aplicado en la obtención y optimización del aislado proteico de
quinua y cañihua (3)
Por otro lado, Valencia RC, Cruz Adl, Alvarez I. en su trabajo de
investigación desarrollado en chile titulado Chemical and functional
6
characterization of Kañiwa (Chenopodium pallidicaule) grain,
extrudate and bran. Menciona que los cereales proporcionan una
buena fuente de fibra dietética y otros compuestos importantes con
potencial nutricional, tales como compuestos fenólicos, antioxidantes,
minerales y vitaminas. Aunque se sabe que los cereales nativos de los
Andes tienen un alto valor nutricional, sus componentes menores no han
sido estudiados a fondo. En este estudio, se investigaron dos variedades
de un cultivo nativo de los Andes, kañiwa (Chenopodium pallidicaule),
como fuentes de fibra dietética y compuestos antioxidantes específicos.
Se prepararon también dos productos, un extruido y salvado, y se
determinaron sus propiedades funcionales y compuestos bioactivos.
Ambas variedades eran ricas en fibra dietética total y lignina, y los
componentes fenólicos analizados tenían una alta actividad antioxidante.
Los extruidos tenían buenas propiedades funcionales, tales como grado
de gelatinización, índice de expansión en sección e índice de solubilidad
en agua; El salvado era alto en compuestos bioactivos, tales como
fenoles totales. En conclusión, la kañiwa puede ofrecer una alternativa a
los cereales tradicionales como ingrediente alimentario que promueve la
salud (4)
b) A nivel nacional
Bartolo E, Dolly E. en el trabajo de investigación desarrollado en
lima titulado “Propiedades nutricionales y antioxidantes de la
cañihua (Chenopodium pallidicaule Aellen)”, menciona que la
cañihua es uno de los granos andinos menos estudiados y más
nutritivos, debido a su contenido y calidad proteica. Esta planta a causa
de su crecimiento en condiciones climáticas extremas, como en el
altiplano (4000 m.s.n.m.), probablemente ha desarrollado una protección
natural contra la oxidación. Los reportes indican que la cañihua tiene una
calidad proteica relevante (15-19%) porque su composición balanceada
de aminoácidos esenciales es similar a los de la caseína. También
posee ácidos grasos poliinsaturados (42.6%) como el ω-6 (ácido
linoléico). Por otro lado, tiene un buen nivel de compuestos fenólicos
totales, que muestra tener buenas cualidades bioactivas de alta
7
capacidad antioxidante. Finalmente, los investigadores mencionan que
tiene alto contenido en fibra dietética, con efectos positivos en la salud
de los consumidores, como la reducción del nivel de colesterol en la
sangre y mejora la digestión. Por todo esto, la cañihua se constituye
como una alternativa adicional a los cereales tradicionales, como un
alimento fundamental en la dieta humana (5)
Por otro lado, Carrasco RRd, Zelada CRE. En su trabajo desarrollado
en lima titulado “Determinación de la capacidad antioxidante y
compuestos fenólicos de cereales andinos: quinua (Chenopodium
quinoa), kañiwa (Chenopodium pallidicaule) y kiwicha (Amaranthus
caudatus)”.
Realizó la extracción de compuestos hidrofílicos y lipofílicos de cereales
andinos, siendo el de mayor contenido en ambos casos la muestra de
kañiwa (Chenopodium pallidicaule variedad cupi), siguiendo la de quinua
(Chenopodium quinoa ecotipo marrón) y finalmente la kiwicha (Amaranthus
caudatus ecotipo negra). Se realizó la determinación del contenido de
compuestos fenólicos en quince variedades de quinua, siendo la de mayor
contenido la variedad PIQ031046 con 139,94 mg ácido gálico/100 g; de las
once muestras de kañiwa el mayor contenido de compuestos fenólicos fue
el de la variedad Leghepito con 85,71 mg ácido gálico/100 g; y en de las
seis muestras de kiwicha la variedad A00254 con 30,41 mg ácido
gálico/100 g tuvo el mayor contenido de compuestos fenólicos. Finalmente,
se realizó la determinación de la capacidad antioxidante medida por el
radical DPPH en la fase hidrofílica en las quince muestras de quinua siendo
la de mayor contenido la variedad PIQ031046 (2400,55 μg Trolox/g); en las
once muestras de kañiwa la variedad de mayor capacidad antioxidante fue
la Puka kañiwa con 1509,80 μg Trolox/g; y de las seis muestras de kiwicha
fue la variedad A0011 la de mayor capacidad antioxidante con un contenido
de 660,37 μg Trolox/g (6)
c) A nivel local
Revill SAR. En su trabajo de investigación desarrollado en Arequipa
titulada “Determinación de la capacidad del taraxacum officinale
8
“diente de león” en la captación de cadmio” determino la factibilidad
del uso de dicha especie en la fitorremediación de ecosistemas
contaminados con dicho metal tóxico.
La demostración de la captación de cadmio fue llevada a cabo en cultivos
hidropónicos conteniendo la solución nutritiva de Hoogland y la
determinación de la cantidad de cadmio acumulada por la planta fue
determinada en muestras de hojas, por voltametría de redisolución
anódica, previa mineralización de la muestra en mufla.
Se utilizaron plántulas de Taraxacum officinale “Diente de León”, de 6
semanas de desarrollo, en un total de 48 y distribuidas en 3 grupos, Grupo
“A”: control, Grupo “B” Cd (10 ppm) y “C” Cd (20 ppm). Cada 5 días y por
un periodo de 25 días, muestras de hojas (~1.0000 g) fueron tomadas
aleatoriamente, mineralizadas por calentamiento a 500 º C y analizadas
por voltametría.
La metodología empleada, la validación del método y los resultados
encontrados son discutidos. Se encontró que la cantidad de cadmio
acumulada por Taraxacum officinale “Diente de León” está en el rango de
6.68 ± 0.35 y 19.59 ± 0.75 ug de cadmio por gramo de hoja para los
cultivos que fueron expuestos a 10 y 20 ppm de Cd (NO3)2
respectivamente (7)
Además, Paredes J. en su trabajo desarrollado en Arequipa titulado
“Modificación química de materiales inorgánicos naturales para la
remoción de metales pesados de lechos acuáticos contaminados”,
menciona que la actividad industrial es responsable de generar grandes
volúmenes de efluentes que contienen especies peligrosas. La presencia
de metales pesados en aguas subterráneas y superficiales puede ser
resultado de actividades antropogénicas. Esta última actividad es
responsable tanto en forma indirecta como directa del incremento de los
niveles de estos compuestos en el ambiente.
Es así que en el presente trabajo nos planteamos modificar un material
natural propio de nuestra región, como es el sillar, incluyendo en la
superficie de sus partículas grupos azufrados que le proporcionen afinidad
9
por metales pesados como el cadmio, plomo y mercurio y de esta manera
pueda ser utilizado en procesos de remediación ambiental (8)
2.2. Base teórica
2.2.1. Cañihua
La quinua y cañihua pseudocereales de la región de los Andes de América
del sur se clasifican dentro de la familia de las quenopodiáceas. Estos
pseudocereales no pertenecer a la familia de las gramíneas pues estas
carecen de gluten, pero a diferencia de estos son dicotiledóneas
perteneciendo al género chenopodium. Estos pseudocereales tienen
relativamente un contenido alto en proteínas 15,5 % quinua y 15,3 %
cañihua y un contenido excepcional de aminoácidos (3, 9)
Además, La cañihua es uno de los granos andinos menos estudiados y
más nutritivos, su contenido y calidad proteica es excepcional (15-19%)
como también es rico en micronutrientes tales como hierro y calcio(10-12)
Descripción taxonómica
Reino: Eukarionta
División: Angiospermophyta
Clase: Dicotyledoneae
Sub clase: Archichlamydeae
Orden: Centrospermales
Familia: Chenopodaceae
Género: Chenopodium
Especie: Chenopodium pallidicaule Aellen (6)
Origen y distribución
Es una especie andina que durante cientos de años ha sido de gran
relevancia para la alimentación de los pobladores andinos. Actualmente
está retomando auge, en la alimentación humana por la calidad de su
proteína y un mejor cómputo químico que los cereales comunes.
Además de componentes nutricionales como calcio y magnesio, la
10
Chenopodium Pallidicaule puede ser fuente importante de componentes
funcionafes como fibra dietaría y compuestos fenólicos, pero los pocos
estudios no permiten el conocimiento del real potencial de esta especie
para su aprovechamiento en la industria alimentaria.(13)
En el Perú, la mayor concentración de producción de Chenopodium
Pallidicaule se encuentra en el Altiplano de la Región Puno,
principalmente en las provincias de Melgar (Distritos: UaiH, Macarí,
Ayaviri, Nuñoa), Azángaro, Huancané, San Román, Puno (Distrito:
Acora) y Chuchito (Distritos: Pomata y Kelluyo). En menor escala, se
produce en zonas altas de Arequipa y Cusco (14)
Composición química
Valor nutricional
La Chenopodium Pallidicaule es un alimento considerado nutracéutico o
alimento funcional, con un elevado contenido de proteínas, por ejemplo la
Cañihua parda que posee 13,80% según la Tabla Peruana de Composición
de Alimentos 2009; y una proporción importante de aminoácidos
esenciales, entre los que destacan la arginina (7,76g/100g proteínas) y
lisina (6,28 g/100 g proteínas). La lisina es un aminoácido escaso en los
alimentos de origen vegetal, que forma parte del cerebro humano. Esta
calidad proteica en combinación con un contenido de carbohidratos de
66,2% y grasa 3,5%, fa hacen altamente nutritiva. También concentra
grandes proporciones de calcio, magnesio, sodio, fósforo, hierro, zinc,
vitamina E, complejo vitamínico 8; por lo que los nutricionistas la comparan
con la leche.
El grano también tiene alto nivel de fibra dietética. Considerándose a esta
especie como uno de los componentes estratégicos de la seguridad
alimentaria, del cual se podrían elaborar productos innovadores en la
industria alimentaria (12-14)
11
- Proteínas
Las proteínas son macromoléculas formadas por aminoácidos y lo que
determina la calidad de una proteína son los aminoácidos que la
componen, que son 22 en total, nueve de eHos son esenciaies, valina,
fenilalanina, histidina, treonina, isoleucina, leucina, metionina, lisina y el
triptófano Los aminoácidos esenciales son primordiales para el
desarrollo de las células cerebrales (proceso de aprendizaje,
memorización, raciocinio, crecimiento físico).(9, 14)
La Chenopodium Pallidicaule tiene un alto contenido de proteinas
comparado con otros cereales, como se aprecia en la siguiente tabla (15)
Tabla 1. Contenido proteico y aminoácidos en los granos andinos
Cañihua Cañihua 1 Cañihua gris
Proteínas 14.3 13.8 14.0
Aminoácidos (g/100 g proteína)
Fenilalanina
Triptófano
Metionina
Leucina
Isoleucina
Valina
Lisina
Treonica
Arginina
Histidina
3.18
0.85
1.40
5.44
5.80
4.53
5.07
4,41
7,62
-
3.64
0.80
1.70
5.86
6.84
4.72
6.28
4.89
7.76
-
3.72
0.74
1.71
6.08
6.53
4.25
6.25
4.68
8.23
2.67
Fuente: Tablas Peruanas de Composición de Alimentos - Lima,
2009.(15)
12
Tabla 2. Composición de los cereales y granos andinos (g/100 g materia seca).
CEREAL PROTEINA LIPIDOS FIBRA
CRUDA
CENIZA CARBOHIDRATOS
Trigo
Manitoba
16,0 2,9 2,6 1,8 74,1
Trigo Ingles 10,5 2,6 2,5 1,8 78,6
Cebada 11,8 1,8 5,3 3,1 78,1
Avena 11,6 5,2 10,4 2,9 69,8
Centeno
comun
13,4 1,8 2,6 2,1 80,1
Tricale 15,0 1,7 2,6 2,0 78,7
Arroz 9,1 2,2 10,2 7,2 71,2
Maiz 11,1 4,9 2,1 1,7 80,2
Sorgo 12,4 3,6 2,7 1,7 79,6
Quinua 14,4 6,0 4,0 2,9 72,6
Kañihua 18,8 7,6 6,1 4,1 63,4
Kiwicha 14,5 6,4 5,0 2,6 71,5
Fuente: DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE Y COMPUESTOS
FENÓLICOS DE CEREALES ANDINOS: QUINUA (Chenopodium quinoa), KAÑIWA
(Chenopodium pallidicaule) y KIWICHA (Amaranthus caudatus (6)
- Vitaminas y Minerales
La Chenopodium Pallidicaule se considera como alimento nutracéutico
por su importante cantidad de aminoácidos esenciales, además de
contener minerales como calcio, fósforo y hierro y alto contenido de
tiamina o vitamina B1.(13)
Tabla 3. Contenido de minerales (mg/100g alimento).
Minerales Calcio Fósforo Hierro
Cañihua 87 335 10.80
Cañihua gris 110 375 13.00
Cañihua parda 171 496 15.00
Fuentes: Tablas Peruanas de Composición de Alimentos - Lima,
2009(15)
13
Tabla 4. Contenido de Vitaminas (mg/100 g DE ALIMENTO).
Minerales Tiamina Riboflvina Niacina Vitamina
Cañihua 0.62 0.51 1.20 2.20
Cañihua gris 0.47 0.65 1.13 1.10
Cañihua parda 0.57 0.75 1.58 0
Fuentes: Tablas Peruanas de Composición de Alimentos - Lima,
2009(15)
2.2.2. Análisis elemental
La composición elemental de una sustancia combustible es su
contenido (porcentaje de masa) de carbono(C), hidrogeno (H),
azufre(S), oxigeno (O), nitrógeno(N), humedad (W) y ceniza. Es la
característica más importante del combustible y constituye la base para
los análisis de los procesos de combustión.
Hidrógeno (H, No. Atómico: 1, Peso Atómico: 1.008). En número de
átomos es el elemento más abundante, tanto en el organismo como
en el universo. Forma parte de todos los compuestos orgánicos,
saturando las valencias no ocupadas por átomos pesados. Forma
parte de la molécula de agua. La oxidación del Hidrógeno es la
principal fuente de energía en los seres vivos. En los seres
aeróbicos esta oxidación depende del Oxígeno. Como ión (H+),
determina el pH.
Carbono (C, No. Atómico: 6, Peso Atómico: 12.011). Forma el
esqueleto de todos los compuestos orgánicos. Debido a su bajo
peso atómico y su elevada electronegatividad, los enlaces
covalentes entre átomos de Carbono son muy estables. Para
completar su octeto cada átomo comparte 4 electrones formando
enlaces simples, dobles o triples. Además, los pares electrónicos
compartidos pueden tener acomodos distintos, dando forma y
tamaño propios a cada molécula. El Carbono también forma enlaces
covalentes estables con H, O, N y S, permitiendo que existan
muchas funciones químicas en compuestos orgánicos. El Carbono
hidrogenado contiene energía, que se libera por oxidación.
14
Nitrógeno (N, No. Atómico: 7, Peso Atómico: 14.007). Componente
de la estructura de todas las moléculas orgánicas, principalmente
proteínas y ácidos nucleicos. Es el elemento limitante en la dieta de
los humanos, porque es escaso en la naturaleza. Su reserva
principal se encuentra en la atmósfera en forma de N2 que es inerte.
Su ingreso en los ciclos biológicos depende de la fijación por
microorganismos. La presencia de un par de electrones no
compartido le da un carácter básico. A presión alta produce
narcosis. La descompresión rápida que sufren en ocasiones los
buzos provoca embolias porque el Nitrógeno disuelto, sale de la
solución rápidamente.
Oxígeno (O, No. Atómico: 8, Peso Atómico: 15.999) Es el elemento
más abundante, en peso, en el organismo. Se encuentra en la
estructura de todos los compuestos orgánicos. Junto con el
Hidrógeno, forma la estructura del agua. Es el agente oxidante final
en el metabolismo aeróbico y el único de los elementos biogenéticos
que debe suministrarse en forma continua. Las moléculas orgánicas
con Oxígeno, especialmente las que contienen alcoholes (OH), son
fuertemente polares.
Ceniza:
Desde el punto de vista nutricional, el registro del valor de las
cenizas tiene escaso valor, salvo para proporcionar una estimación
aproximada del material inorgánico total y verificar la réplica en la
destrucción de la matriz. Naturalmente, el valor de las cenizas
totales es esencial cuando es necesario calcular los carbohidratos
«por diferencia». En la calcinación en seco, el alimento se incinera
en un crisol, normalmente de sílice, aunque también puede
emplearse la porcelana (utilizable, pero menos idónea) o el platino
(muy costoso, pero el menos reactivo). La matriz alimentaria debe
destruirse calentando suavemente al principio para carbonizar la
muestra y luego a 500 °C en un horno de mufla
La determinación del contenido de cenizas sirve para obtener la
pureza de algunos ingredientes que se usan en la elaboración de
alimentos tales como: azúcar, almidones y gelatina.(16, 17)
15
Humedad: La humedad en los alimentos, es un parámetro de
importancia desde el punto de vista económico y de la calidad, y de las
cualidades organolépticas y nutricionales. Las variaciones en el
contenido de agua son un importante factor que determina los niveles
de otros componentes y los datos sobre dicho contenido permiten
comparar los valores de los nutrientes (por ejemplo, para diferentes
alimentos o distintos análisis del mismo alimento) sobre la base de una
humedad semejante, por otro lado, el contenido de agua influye en la
estabilidad de la muestra ya que al presentarse agua en los alimentos
favorece el desarrollo microbiano
Proteínas
Los valores para las proteínas se necesitan en todos los niveles del
sistema de datos. Lo normal es que se basen en los valores del
nitrógeno total, utilizando un factor de conversión del nitrógeno
(FAO/OMS, 1973) y registrando todos los factores correspondientes a
los alimentos en la base de datos. Los valores también pueden basarse
en el nitrógeno total, menos el nitrógeno no proteico, multiplicado por un
factor específico relativo a la composición de aminoácidos del alimento,
o como la suma de los aminoácidos(16)
Lisina: Es un aminoácido básico que junto con la arginina se
encuentra cargado positivamente a pH neutro. Su símbolo es K en
código de una letra y Lys en el de tres letras. Es un elemento
esencial para la construcción de todas las proteínas en el
organismo. Desempeña un papel esencial en la absorción de calcio,
en la construcción de Las proteínas musculares, en la producción de
hormonas, enzimas y anticuerpos.
Triptófano: Es un aminoácido necesario para el crecimiento normal
en los bebés y para el equilibrio de nitrógeno en los adultos. Es un
aminoácido esencial, lo cual significa que el cuerpo no lo puede
producir y se debe obtener de la alimentación.
16
Funciones
El cuerpo utiliza el triptófano para ayudar a producir niacina y
serotonina. Esta última se cree que produce un sueño saludable y
un estado de ánimo estable.
Vitaminas
Las vitaminas son un grupo de sustancias que son necesarias para el
funcionamiento celular, el crecimiento y el desarrollo normales.
Funciones
Cada una de las vitaminas que aparecen a continuación cumple una
función importante en el cuerpo. Una deficiencia vitamínica ocurre
cuando no se obtiene suficiente cantidad de cierta vitamina. Las
deficiencias vitamínicas pueden causar problemas de salud.
Tipos
Entre ellos se pueden mencionar los siguientes:
Ácido fólico: es considerado como una vitamina hidrosoluble que
pertenece al complejo B. También se lo conoce como folacina o
folatos.
Esta vitamina es fundamental para llevar a cabo todas las funciones
de nuestro organismo. Su gran importancia radica en que el ácido
fólico es esencial a nivel celular para sintetizar ADN (ácido
desoxirribonucleico), que trasmite los caracteres genéticos, y para
sintetizar también ARN (ácido ribonucleico), necesario para formar
las proteínas y tejido del cuerpo y otros procesos celulares.
Vitamina E: Es un antioxidante, conocida también como tocoferol.
Ayuda al cuerpo a formar glóbulos rojos y a utilizar la vitamina K.
- Minerales
Un mineral es una sustancia natural, de composición química definida,
normalmente sólido e inorgánico, y que tiene una cierta estructura
cristalina. Es diferente de una roca, que puede ser un agregado de
17
minerales o no minerales y que no tiene una composición química
específica. La definición exacta de un mineral es objeto de debate,
especialmente con respecto a la exigencia de ser abiogénico, y en
menor medida, a que deba tener una estructura atómica ordenada. El
estudio de los minerales se llama mineralogía.(18, 19)
2.2.3. Macro-elementos
También llamados minerales mayores, son necesarios en cantidades
mayores de 100 mg por día. Entre ellos, los más importantes que podemos
mencionar son: Sodio, Potasio, Calcio, Fósforo, Magnesio y Azufre (16)
2.2.4. Micro-elementos
Se denominan indistintamente microelementos, micronutrientes u
oligoelementos. Estos son aquellos elementos nutritivos que, siendo
esenciales, son utilizados por las plantas en cantidades relativamente
bajas o muy bajas.
Los microelementos de naturaleza metálica como el Hierro (Fe), el
Manganeso (Mn), el Cobre (Cu) y el Zinc (Zn), están presentes en suelos y
sustratos principalmente como óxidos o hidróxidos u otras sales bastantes
insolubles a pH básicos o alcalinos.
Como se ha mencionado, otros microelementos, en este caso el Boro (B) y
el Molibdeno (Mo), son necesarios en cantidades aún menores, son más
solubles y su presencia depende del contenido en el agua de riego u otros
materiales aportados como por ejemplo la materia orgánica.
El rango de normalidad de los microelementos para las plantas es muy
estrecho, por lo que hay que vigilar su aporte, tanto por defecto como por
exceso. Estos pueden pasar de la carencia a la fitotoxicidad con enorme
facilidad.(20)
Al grupo de microelementos pertenecen los elementos Hierro (Fe),
Manganeso (Mn), Cobre (Cu), Zinc (Zn), Boro (B), Molibdeno (Mo) y el
Cloro (Cl).
Otro grupo también considerados microelementos por muchos autores y
elementos secundarios por otros, son el Calcio (Ca), Magnesio (Mg) y el
Azufre (S). No están en el grupo de los N-P-K pero sin embargo, son
18
necesitados por las plantas en volúmenes relativamente más importantes
que los del grupo de los microelementos antes mencionados.
El Cloro (Cl) es requerido en bajas concentraciones por la planta, aunque
generalmente se halla en cantidad más que suficiente en el agua de riego y
en los fertilizantes utilizados habitualmente.(19, 21)
2.2.5. Metales pesados
Plomo
El plomo es un metal gris, blando y maleable que se obtiene por fundición
ó refinamiento de las minas o secundariamente por el reciclamiento de los
materiales de deshecho que contengan plomo, como por ejemplo de las
baterías de los automóviles. La intoxicación por plomo ocurre luego de la
exposición a este metal; este tiene muchos usos y fuentes como pueden
ser baterías para autos ya mencionadas, aditivo en la gasolina,
revestimiento de cables, producción de tuberías, cisternas, protección de
materiales expuestos a la intemperie, fabricación de municiones,
pigmentos para pinturas y barnices, fabricación de cristales, esmaltado de
cerámica, litargirio, soldadura de latas, antisépticos (agua blanca de
Codex). (22) El tetraetilo y tetrametilo de plomo se utilizan como aditivos y
antidetonantes de gasolinas, contribuyendo a la contaminación ambiental,
en el Perú según Decreto Supremo N° 019-98-MTC, se daba un plazo
hasta fines de 2004 para eliminar el contenido de plomo de las gasolinas.
Las fundiciones de plomo, la fabricación y desarmado de baterías para
autos y la industria de la cerámica constituyen la principal fuente de
intoxicación laboral en nuestro medio. Antes de 1970 en Estados Unidos
las pinturas contenían plomo, lo cual representó un problema grave en su
momento, ya que los niños ingerían las cascarillas de pintura que se
desprendían de las paredes y desarrollaban la intoxicación. La dificultad
para el diagnóstico se incrementa más aún, cuando la fuente de exposición
al plomo es inusual como pueden ser medicinas folclóricas, cerámica,
ingestión de cuerpos extraños que contengan plomo, suplementos de
calcio de hueso de animales, recipientes de plomo y balas retenidas de
heridas por arma de fuego entre otros A pesar de ser una de las
enfermedades laborales más antiguas, muchos de los trabajadores
19
expuestos no cuentan con las medidas de protección personales
adecuadas y se intoxican no sólo ellos sino sus familias, ya que
transportan el plomo al hogar en sus vestimentas, recuérdese aquí que los
niños son la población más vulnerable para este tipo de intoxicación. (23, 24)
Figura 1. Modelo biológico del plomo.
Fuente: Lead poisoning (25)
El plomo puede ser inhalado y absorbido a través del sistema respiratorio o
ingerido y absorbido por el tracto gastrointestinal; la absorción percutánea
del plomo inorgánico es mínima, pero el plomo orgánico si se absorbe bien
por esta vía. Después de la ingestión de plomo, éste se absorbe
activamente, dependiendo de la forma, tamaño, tránsito gastrointestinal,
estado nutricional y la edad; hay mayor absorción de plomo si la partícula
es pequeña, si hay deficiencia de hierro y/ o calcio, si hay gran ingesta de
grasa ó inadecuada ingesta de calorías, si el estómago está vacío y si se
es niño, ya que en ellos la absorción de plomo es de 30 a 50 % mientras
que en el adulto es de 10%3. El modelo biológico del plomo se puede ver
en la Figura 1. Luego de su absorción el plomo se distribuye en
compartimentos, ver Figura 2, en primer lugar, circula en sangre unido a
los glóbulos rojos, el 95% del plomo está unido al eritrocito, luego se
distribuye a los tejidos blandos como hígado, riñón, médula ósea y sistema
20
nervioso central que son los órganos blanco de toxicidad, luego de 1 a 2
meses el plomo difunde a los huesos donde es inerte y no tóxico. El metal
puede movilizarse del hueso en situaciones como inmovilidad, embarazo,
hipertiroidismo, medicaciones y edad avanzada(23)
Figura 2. Distribución del plomo, modelo de los tres compartimentos en el organismo humano.
Fuente: Lead poisoning (23)
Manifestaciones clínicas
La sintomatología y los signos son dependientes del tiempo de exposición,
los niveles de plomo en sangre y la edad del paciente. La toxicidad crónica
por plomo o saturnismo es la más frecuente tanto en niños como en
adultos y presenta manifestaciones multisistémicas, específicas
principalmente en los sistemas nervioso, hematológico y renal. Alterna
también con sintomatología poco específica como astenia, mialgias,
síntomas gastrointestinales, adelgazamiento y palidez cutánea.(26-31)
Cadmio
El Cadmio (Cd) es un componente natural de la corteza terrestre, se halla
asociado a Plomo, Cobre y Zinc. El agua dulce, superficial contiene
naturalmente 1 µg/l. Las fuentes antropogénicas se relacionan a su uso en
galvanoplastía, aleaciones, pigmentos, pinturas, fertilizantes,
funguicidas.(32)
21
Epidemiología del cadmio: Es incorporado a los cultivos a partir del suelo
y el riego acumulándose en los cereales como el arroz y el trigo. También
se encuentra en moluscos y crustáceos. No debe descartarse la
contaminación de alimentos ingeridos en áreas de trabajo contaminadas.
Se ha descrito contaminación del alimento a partir de defectos de la sutura
en latas de conserva galvanizadas.
Reseña de brotes recientes: Enfermedad Itai Itai en el área del río Jinzu,
Japón. 184 casos confirmados desde 1967 por consumo de pescado y
cereales contaminados.
Fisiopatogenia: Por vía digestiva se absorbe menos del 10%, nivel que
es superado cuando coexiste con deficiencia de Hierro, Calcio o Zinc.
Tiene acción irritante local. Es un tóxico sistémico por bloqueo de los
grupos tiólicos enzimáticos. El órgano blanco es el riñón. Afecta el túbulo
proximal determinando Síndrome de Fanconi (Amino-aciduria, glucosuria,
hipercalciuria y fosfaturia). Inhibe la activación de vitamina D favoreciendo
los trastornos originados por expoliación renal.(33)
Clínica: La intoxicación aguda por ingesta de alimentos contaminados con
altas dosis se manifiesta por síntomas irritativos a nivel gastrointestinal en
la primera hora después del consumo. Se presenta sabor metálico, cólicos
violentos, vómitos, diarreas sanguinolentas y toxicidad hepatorenal.
La exposición crónica a través de los alimentos o el agua determina un
cuadro insidioso de difícil diagnóstico: Astenia, adelgazamiento, anemia,
hipoglogulinemia (y). La proteinuria: progresa al Síndrome de Fanconi
(aminoaciduria, glucosuria, hipercalciuria y fosfaturia). Nefrolitiasis,
osteomalacia, dolores óseos, fracturas patológicas.
Otras manifestaciones son: fotosensibilidad, disfunción hepática,
hipertensión.
La acción cancerígena no se relaciona con la absorción digestiva.(33, 34)
22
Cobre
Elemento químico, de símbolo Cu, con número atómico 29; uno de los
metales de transición e importante metal no ferroso. Su utilidad se debe a
la combinación de sus propiedades químicas, físicas y mecánicas, así
como a sus propiedades eléctricas y su abundancia. El cobre fue uno de
los primeros metales usados por los humanos.
La mayor parte del cobre del mundo se obtiene de los sulfuros minerales
como la calcocita, covelita, calcopirita, bornita y enargita. Los minerales
oxidados son la cuprita, tenorita, malaquita, azurita, crisocola y brocantita.
El cobre natural, antes abundante en Estados Unidos, se extrae ahora sólo
en Michigan. El grado del mineral empleado en la producción de cobre ha
ido disminuyendo regularmente, conforme se han agotado los minerales
más ricos y ha crecido la demanda de cobre. Hay grandes cantidades de
cobre en la Tierra para uso futuro si se utilizan los minerales de los grados
más bajos, y no hay probabilidad de que se agoten durante un largo
periodo.(35)
El cobre es un nutriente esencial y, al mismo tiempo, un contaminante del
agua de consumo. Tiene muchos usos comerciales: se utiliza para fabricar
tuberías, válvulas y accesorios de fontanería, así como en aleaciones y
revestimientos(35, 36)
El cuerpo humano adulto sólo contiene unos 100-150 mg de cobre. Esta
cantidad está distribuida principalmente en los músculos, el bazo, los
huesos, el hígado, el corazón, los riñones, el cerebro, el sistema nervioso
central y las proteínas del plasma. La mayor parte del cobre de los
leucocitos se halla en los eosinófilos y en menor medida en los basófilos.
La cantidad de cobre en las plaquetas es insignificante. Ante carencias de
cobre en el organismo, su presencia disminuye en el cerebro, huesos,
tejidos conjuntivos y médula ósea, pero no en el hígado. Los valores en el
suero, aunque son variables, oscilan entre 130-230 microgramos por 100
ml.
Alrededor del 5% del cobre en el suero está ligado a la albúmina, un 95%
está ligado a una alfaglobulima, la ceruloplasmina.
23
De cobre el ser humano necesita menos de 2 mg diarios, una cantidad tan
pequeña que es poco probable que una dieta no la contenga. Es uno de
los pocos minerales que pueden encontrarse en la naturaleza en estado
nativo; es decir sin combinar con otros elementos.
Funciones que desempeña.
Estas son algunas de las funciones que el cobre realiza en el organismo:
Participa activamente en la síntesis de la hemoglobina.
Es necesario para la correcta síntesis del Hierro.
Participa de forma igualmente activa en la síntesis de las células
rojas de la sangre.
Su presencia es necesaria para que el organismo pueda utilizar la
tirosina, facilitando con ello la pigmentación de la piel y el cabello.
Nuestro organismo lo precisa para poder utilizar correctamente la
vitamina C.
Está presente en la síntesis de determinadas sustancias que son
esenciales en la formación de las vainas protectoras de mielina que
envuelven las fibras nerviosas.
Es necesario tanto para la formación como para el mantenimiento
de los huesos.
Su presencia evita la excesiva coagulación de la sangre.
Es necesario para el correcto funcionamiento del tiroides.
Ayuda a regular los niveles de colesterol en sangre.
Puede tener mucho que ver en la prevención y tratamiento del
cáncer.
Es importante su consumo para prevenir y luchar contra las
enfermedades degenerativas.
Tiene una reconocida acción antirreumática.
Interviene en la formación del ARN.
24
Su déficit puede provocar.
Su deficiencia puede ocasionar una serie de trastornos, estos son algunos
de ellos:
Alteraciones en la pigmentación correcta de la piel y el pelo.
Alteraciones del sistema nervioso.
Alteraciones de los niveles de colesterol.
Alteraciones en el correcto funcionamiento del tiroides.
Alteraciones en la correcta coagulación de la sangre.
Retención de líquidos.
Alteraciones en los niveles de las células rojas de la sangre.
Alteraciones en las vainas protectoras de la mielina que envuelven
las fibras nerviosas.
Mayor dificultad para la cicatrización.
Enfermedades óseas.
Anemia en niños mal nutridos.
Edemas.
Desmineralización ósea.
Crecimiento deficiente.
Anorexia.
Propensión a las infecciones.(37)
Zinc
El Zn se caracteriza por ser un elemento ampliamente distribuido en la
naturaleza, pero no es abundante, ya que representa sólo el 0,012% de la
corteza terrestre (38, 39). En los suelos su concentración media es de 50
mg/kg3. Actualmente la mayor parte del zinc producido se emplea en la
galvanización del hierro y acero, así como en la manufacturación del latón.
Los objetos galvanizados (alambres, clavos, láminas, etc.) se emplean en
la industria del automóvil, la construcción, equipamientos de oficinas y
utensilios de cocina, etc. También se utilizan grandes cantidades de zinc
en la obtención de aleaciones, y en polvo se utiliza como agente reductor.
25
Dentro de los compuestos, el óxido de zinc es el más importante cuali y
cuantitativamente.(40)
Es uno de los elementos esenciales más abundantes en el cuerpo humano
y al ser un ión intracelular se encuentra en su mayoría en el citosol. Su
cantidad en el individuo adulto oscila entre 1 y 2,5 g (41) , siendo el segundo
oligoelemento en relación a la cantidad total en el organismo, siendo
superado tan sólo por el hierro5. Las concentraciones más elevadas
aparecen en el hí- gado, páncreas, riñones, huesos y músculos voluntarios,
existiendo también concentraciones importantes en el ojo, próstata,
espermatozoides, piel, pelo y uñas. Para valorar su estatus en el
organismo se usan principalmente como biomarcadores los niveles en
suero, plasma y eritrocitos (37, 42). Tanto el Zn, como el Cu y el Selenio
intervienen en procesos bioquímicos necesarios para el desarrollo de la
vida. Entre estos cabe destacar la respiración celular, la utilización de
oxígeno por parte de la célula, la reproducción tanto de ADN como de
ARN, el mantenimiento de la integridad de la membrana celular y la
eliminación de radicales libres, proceso que se hace a través de una
cascada de sistemas enzimáticos(37)
2.2.6. Voltamperometría
La voltametría comprende un grupo de técnicas electroquímicas que se
basan en la respuesta corriente-potencial de un electrodo durante un
proceso electroquímico. Un diagrama de la corriente en función del
potencial aplicado se llama un voltamperograma y es el equivalente
electroquímico de un espectro en espectroscopia, proporcionando la
información cuantitativa y cualitativa sobre la especie implicada en la
reacción de oxidación o de reducción. La técnica voltamétrica más
empleada fue la polarografía, que fue desarrollado por Jaroslav Heyrovsky
(1890-1967) le concedieron el premio Nobel en Química en 1959. Desde
entonces, muchas diversas formas de voltametría se han desarrollado (43,
44)
26
Medidas Voltamétricas:
La voltametría moderna hace uso de un potenciostato de tres
electrodos. La celda consta de tres electrodos sumergidos en una
solución que contiene analito y un exceso de un electrolito de soporte
15.
El potencial del electrodo de trabajo, varía de manera lineal con el
tiempo.
El potencial del electrodo de referencia permanece sin cambio
durante el experimento.
El tercer electrodo es el electrodo auxiliar que por lo general es de
platino
La resistencia eléctrica del circuito que tiene el electrodo de referencia
es tan grande que realmente no hay corriente. De esta manera toda la
corriente de la fuente pasa desde el electrodo auxiliar hacia el de trabajo.
En la voltametría se han empleado mucho los electrodos de trabajo de
mercurio, por varias razones: una de ellas es por el potencial negativo
relativamente grande que se puede lograr con el mercurio, debido al alto
sobrevoltaje del hidrógeno sobre el mercurio.
Este sobrevoltaje permite la determinación de metales que se reducen
con potenciales negativos, hasta amalgamas en la superficie de un
electrodo de mercurio. Además, se forma rápidamente una superficie
metálica fresca con una nueva gota de mercurio
Sistema de tres electrodos
Los experimentos de voltamperometría investigan la reactividad en la
semicelda de un analito. La mayoría de los experimentos controlan el
potencial (Voltios) de un electrodo en contacto con el analito, mientras que
se mide la corriente resultante (Amperios).
Para llevar a cabo un experimento se requieren al menos dos electrodos.
El electrodo de trabajo, que hace contacto con el analito, debe aplicar el
potencial deseado de una manera controlada y facilitar la transferencia de
27
electrones desde y hacia el analito. Un segundo electrodo actúa como la
otra semicelda. Este segundo electrodo debe tener un potencial conocido
con el que medir el potencial del electrodo de trabajo, además, se deben
equilibrar los electrones añadidos o eliminados por el electrodo de trabajo.
Si bien esta es una configuración viable, tiene una serie de deficiencias.
Más significativamente, es extremadamente difícil para un electrodo
mantener un potencial constante mientras que pasa la corriente para hacer
frente a los eventos redox del electrodo de trabajo.
Para resolver este problema, el papel de proveedor de electrones y el de
potencial de referencia se ha dividido entre dos electrodos separados. El
electrodo de referencia es una semicelda con un potencial de reducción
conocido. Su única función es actuar como referencia en la medición y
controlar el potencial de los electrodos de trabajo y en ningún momento
pasa ninguna corriente. El electrodo auxiliar pasa toda la corriente
necesaria para equilibrar la corriente observada en el electrodo de trabajo.
Para lograr esta corriente, el auxiliar a menudo oscila a los potenciales
extremos en los bordes de la ventana de disolvente, donde se oxida o
reduce el solvente o electrolito de apoyo. Estos electrodos, el de trabajo, el
de referencia, y el auxiliar constituyen el moderno sistema de tres
electrodos.(45)
Hay muchos sistemas que tienen más electrodos, pero sus principios de
diseño son generalmente los mismos como el sistema de tres electrodos.
Por ejemplo, el electrodo de disco-anillo rotatorio tiene dos electrodos de
trabajo distintos y separados, un disco y un anillo, que puede usarse
explorar o mantener potenciales independientemente uno del otro. Ambos
electrodos están equilibrados por una simple combinación del de referencia
y el auxiliar para formar un diseño de cuatro electrodos. Experimentos más
complicados pueden añadir tantos electrodos de trabajo como se requiera
y a veces electrodos de referencia y auxiliar.(46)
En la práctica puede ser muy importante contar con un electrodo de trabajo
con características de dimensiones y superficie conocidas. Como resultado
28
de ello, es común limpiar y pulir los electrodos de trabajo con regularidad.
El electrodo auxiliar puede ser casi cualquier cosa con tal que no reaccione
con la mayor parte de la solución del analito y conduzca bien. El de
referencia es el más complejo de los tres electrodos, se utilizan una
variedad de estándares y que vale la pena investigar.
Para trabajos no acuosos, la IUPAC recomienda el uso de la pareja
ferroceno/ferrocenium como un estándar interno. En la mayoría de los
experimentos de voltamperometría un electrolito inerte (también conocido
como electrolito soporte) se utiliza para reducir al mínimo la resistencia de
la solución. Puede ser posible realizar un experimento sin un electrolito
soporte, pero la resistencia añadida enormemente reduce la exactitud de
los resultados. En el caso de líquidos iónicos a temperatura ambiente
iónico el disolvente puede actuar como electrolito.(47)
Métodos y técnicas voltamperométricas
a) Voltametría de Barrido Lineal (VBL)
El potencial aplicado (un barrido linear) varía rápidamente (20-
200mV/seg) y toda la corriente es monitorizada directamente. La
sensibilidad no es extremadamente alta y algunas distorsiones en
el resultado de las ondas pueden ser dificultades para el análisis
cuantitativo.(48)
b) Voltametría Directa Simple (DC)
La voltametría DC es la clásica, es la medición voltamétrica más
simple con una limitada sensibilidad. Es principalmente utilizado
para la investigación de sistemas reversibles redox.(46)
c) Voltametría de Onda Cuadrada (SqW)
La voltametría de onda cuadrada es principalmente adecuada
para procesos reversibles. Es usada particularmente para
voltametría de stripping sensitiva en el modo HMDE o RDE.(43)
29
d) Voltametría Cíclica (CV)
La voltametría cíclica es principalmente usada para investigar la
reversibilidad del proceso del electrodo y para estudios cinéticos.
e) Voltametría de Pulso Diferencial (PD)
La voltametría de pulso diferencial, es una de las técnicas
electroanalíticas que alcanzó una gran popularidad a partir de
1970. Es el modo de medición universal y más frecuentemente
usado, es apropiado para sistemas reversibles e irreversibles y
ofrece una alta sensibilidad 15.
Para la voltametría PD, la corriente i es medida en función del voltaje
U inmediatamente antes del pulso t (i1) y al final del pulso t (i2),
Figura 2. De las diferencias entre las dos mediciones de corriente,
los picos de la curva obtenidos son evaluados usando base lineal,
polinomial, o exponencial(43, 46, 49)
2.3. Definición de Términos
Cañihua: Es una hierba cuyo tamaño oscila entre los 20 y 60 cms. Su tallo y
hojas presentan manchas de color rojo y amarillo, incrementándose en
tamaño en las partes inferiores de la planta. Esta especie es hermafrodita y,
debido a la forma cerrada de la flor, la cañihua se auto poliniza en época de
fertilidad. Las numerosas semillas tienen aproximadamente 1 mm. De
diámetro al igual que la semilla de amaranto y poseen una cubierta rugosa.
Estas varían en color desde el marrón oscuro al negro. Comparados con los
granos convencionales, el embrión es largo en relación al tamaño de la
semilla
Nutrición: es el Proceso biológico en el que los organismos asimilan
alimentos y los líquidos necesarios para el funcionamiento, el crecimiento y el
mantenimiento de sus funciones vitales. La nutrición también es el estudio de
la relación entre los alimentos con la salud, especialmente en la
determinación de una dieta óptima.(24) Las semillas de cañihua ofrecen un
alto contenido proteico para las dietas escasas en carnes. Además, poseen
un balance de aminoácidos de primera línea siendo particularmente rica en
30
lisina, isoleucina y triptófano. Esta calidad proteica en combinación con un
contenido de carbohidratos del orden del 60% y aceites vegetales del orden
del 8%, la hacen altamente nutritiva
2.4. Hipótesis
2.4.1. Hipótesis general
Debido a los factores ambientales y actividad antropogénica es
probable que exista diferencia en el valor nutricional y los niveles de
metales pesados en dos especies de Cañihua (Chenopodium
pallidacaule) Variedad Illpa-INIA y Cupi de la región Puno.
2.4.2. Hipótesis específica
Es probable determinar el valor nutricional de las semillas de cañihua
(Chenopodium pallidicaule) Illpa-INIA de la región Puno.
Es probable determinar el valor nutricional de las semillas de cañihua
(Chenopodium pallidicaule) Cupi de la región Puno.
Es probable determinar los niveles de metales pesados (Cd+2, Pb+2,
Cu+2 y Zn+2) de las semillas de cañihua (Chenopodium pallidicaule)
Illpa-INIA de la región Puno.
Es probable determinar los niveles de metales pesados (Cd+2, Pb+2,
Cu+2 y Zn+2) de las semillas de cañihua (Chenopodium pallidicaule)
Cupi de la región Puno.
2.5. Variables
2.5.1. Definición conceptual de la variable
Semillas Variedad Illpa-INIA y Semillas Variedad Cupi
Semillas procedentes de la ciudad de Puno presentes en dos variedades
Illpa-INIA y Cupi que son consumidas en gran cantidad debido a su valor
nutricional que es acreditada por la población.
31
Valoración nutricional
Las semillas de cañihua de ambas variedades poseen un valor
nutricional de alta aceptación en los pobladores de la ciudad de Puno y
el sur del país por lo cual se reportarán el contenido de humedad,
cenizas, proteínas, fibra, carbohidratos, energía, calcio, fosforo y hierro.
Concentración de Cd+2, Pb+2, Cu+2 y Zn+2
Son metales que pueden estar presentes tanto en semillas como en el
producto sometido a molienda para el futuro consumo humano.
2.5.2. Definición operacional de la variable
Semillas Variedad Illpa-INIA y Semillas Variedad Cupi
Gramos de semillas y producto sometido a molienda
Valoración nutricional
Contenido de humedad, cenizas, proteínas, fibra, carbohidratos, energía,
calcio, fosforo y hierro.
Concentración de Cd+2, Pb+2, Cu+2 y Zn+2
Concentración de metales en miligramos por kilogramo de peso (mg/kg)
de semilla y producto sometido a molienda.
32
2.5.3. Operacionalización de la variable
Tipo De Variable Indicador Subindicador IN
DE
PE
ND
IEN
TE
Semillas de
cañihua.
Semillas de cañihua
de dos variedades de
Illpa-INIA y Cupi
Gramos de semillas
cañihua de las
variedades Illpa-INIA y
Cupi
DE
PE
ND
IEN
TE
Valoración
nutricional
Contenido de
humedad, cenizas,
grasas, proteínas,
fibra, carbohidratos,
energía.
Porcentaje de
humedad, cenizas,
grasas, proteínas,
fibra, carbohidratos y
energía (Kcal/100g)
Niveles de
Cd+2, Pb+2,
Cu+2 y Zn+2
Validación del
método analítico por
Voltamperometría
Linealidad (r2>0.995)
Sensibilidad (LD y LC)
Niveles de Cd+2, Pb+2,
Cu+2 y Zn+2 mg/Kg
33
CAPÍTULO III
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
3.1. Tipo y nivel de investigación
Nivel de la Investigación
Descriptivo
Tipo de Investigación
Según manipulación de variables: Experimental
Según número de mediciones: Transversal
Según la temporalidad: Prospectivo
Enfoque: Cuantitativo
Por el propósito o finalidad: Aplicada
Paradigma: Positivista
Diseño de la Investigación
Experimental
3.2. Descripción del ámbito de la Investigación
Ubicación espacial
El presente trabajo de investigación será desarrollado en los laboratorios
de la Escuela Profesional de Farmacia y Bioquímica de la Universidad
Privada Autónoma del Sur.
Ubicación temporal
El presente trabajo de investigación será desarrollado entre los meses de
diciembre del 2017 y enero del 2018.
3.3. Población y muestra
Población: 5 kg de semillas de cañihua (Chenopodium pallidicaule)
obtenidas de los distritos IIIpa (INIA) y Cupi de las provincias de Melgar y
Huancané de la Región Puno.
Muestra
Las muestras fueron tomadas de acuerdo a los análisis desarrollados.
Muestreo
No probabilístico
34
3.4. Técnicas e instrumentos para la recolección de datos
3.4.1. Materiales, equipos y reactivos
Reactivos
Ácido Sulfúrico concentrado (95%-98%).
Sulfato de cobre (II) pentahidratado.
Sulfato de potasio.
Hidróxido de sodio al 50 %p/p.
Indicador Rojo de metilo 1%.
Triptófano (pureza ≥98%).
Ácido nítrico supra puro
Agua Ultra pura
Materiales y Equipos
Matraz Erlenmeyer 500 mL.
Equipo de digestión y destilación Kjeldahl.
Bureta de 25 mL.
Probetas, capacidad (25,50 y 500) mL.
Balanza analítica, con resolución de 0,1 mg.
Balón Kjeldahl de 800 mL.
3.4.2. Análisis químico proximal (Valor nutricional)
En el análisis químico proximal se realizó con el fin de evaluar el valor
nutricional en
Humedad: Determinación por el Método NTP 209.008.
Cenizas: Determinación por el Método NTP 209.008
Grasa: Determinación por el Método NTP 209.093
Proteínas: Determinación por el Método 2.057 de la AOAC.
Fibra: Determinación por el Método NTP 209.074
Carbohidratos: Determinación por el Método 31.043 de la AOAC.
Energía: Por cálculo
Calcio: Determinado por el método volumétrico.
Fosforo: Determinado por el método colorimétrico de la AWWA
Hierro: Determinado por el método de Absorción Atómica (AAS)
35
3.4.3. Verificación del equipo
A. Validación del equipo
Para la validación electrónica se procedió de la siguiente manera:
Primero: Unir los cables del electrodo del VA Computrace en los
conectores de la celda estándar incluida en la estación Voltamétrica.
Conectar
Cable AE → Conector AE.
Cable AE → Conector AE.
Conectar cable WE → Conector WE-L.
Segundo: Cargar el método, Test 757_L del directorio, methods, para
luego Iniciar el método.
La prueba de linealidad se desarrolla y como producto da una línea
diagonal es registrada e impresa.
Tercero: Conectar como se muestra a continuación
Conectar
Conectar cable WE → Conector WE-D.
Para luego cargar el método, Test 757_D del directorio, methods, de
esta manera da como resultado la formación de un pico o campana.
B. Para la validación química:
En la celda de reacción de la estación voltamperométrica 757 VA
Computrace de Metrohm se añadió 20 mL de agua ultra pura, 0.5 mL
del electrolito que contiene KCl a una concentración de 3 M, luego se
añadió 100 µL de la solución estándar de Pb+2 a una concentración
de 1000 mg/L.
Para el proceso de lectura se siguieron los siguientes pasos:
Iniciado el método la solución es desgasificada por medio de un
burbujeo de nitrógeno y el polarograma es registrado tres veces. Se
procede a realizar la adición estándar de 100 µL de la solución
36
estándar Pb+2 a una concentración de 1000 mg/L. en la celda de
reacción, de esta forma el procedimiento se desarrolla hasta obtener
3 adiciones estándar siendo la lectura por triplicado de cada una.
3.4.4. Determinación de Cd+2, Pb+2, Cu+2 y Zn+2 por voltamperometría
usando un electro de gota colgante de mercurio (HDME)
Linealidad del método
Para proceder a obtener el grafico de calibración se procede a
preparar soluciones estándar de 1.0 mg/L de Pb+2, Cu+2 y Zn+2 y
0.5 mg/L de Cd+2 en una fiola clase A de 10 mL.
Para el desarrollo del grafico de calibración se añade en la celda
de reacción 10 mL de solución Buffer acetato de sodio pH 4.6,
para luego añadir 100 µL de la mezcla de solución estándar, una
vez obtenido el voltamperograma se procede a realizar 5 adiciones
con los mismos volúmenes de la solución estándar.
Una vez desarrollada la parte experimental se obtiene la ecuación
de la recta
Siendo:
a: Intercepto con el eje x
b: Pendiente
y: Señal (pA a µA)
x: Concentración del metal
Posteriormente se evaluó el coeficiente de correlación lineal r2 que
según la USP debe ser mayor a 0.995 para que un método sea
considerado lineal (r2>0.995), dicho parámetro se determina
mediante la siguiente formula.
37
n
YY
n
XX
n
YXYX
r
ii
ii
ii
ii
2
2
2
2
A. Límites de detección y cuantificación
Para la determinación de los límites de detección (LD) se usó la
siguiente formula:
√
Para la determinación de los límites de cuantificación (LC) se usó la
siguiente formula:
√
B. Preparación de la muestra
Se pesaron aproximadamente 0.05 g (50 mg) de semillas de
cañihua previamente pulverizadas en un mortero de Ágata
C. Digestión
En frascos de teflón se pesaron la cantidad aproximada expresada
en el apartado anterior con 200 µL de ácido nítrico supra puro,
para luego llevar a un digestor microondas, con el fin de eliminar
toda la materia orgánica.
D. Lectura de muestras
Una vez que se realizó la digestión, se diluyen las muestras con agua
ultra pura en fiolas de 10 mL.
E. Determinación Voltamétrica de Cd+2, Pb+2, Cu+2 y Zn+2 en
muestras:
Un volumen de 1 ml de la solución de la muestra preparada fue
transferido a la celda voltamétrica. Después el Cd+2, Pb+2, Cu+2 y
Zn+2 fueron determinados por voltametría de pulso diferencial por
el método de adición estándar. Los parámetros voltamétricos
comprenden: potencial de deposición, -1.2 V; tiempo de
38
deposición, 30s; velocidad de barrido, 0.0397 V/s y amplitud de
pulso, 0.02 V. La curva potencial fue registrada en el intervalo de -
1.1 a 0.1 V.
Todas las medidas voltamétricas fueron realizadas por
voltametría de redisolución anódica usando una estación
voltamétrica (757 VA Computrace de Metrohm). Se usó un
electrodo de gota colgante de mercurio (HMDE) y un electrodo
auxiliar de platino. Todos los potenciales fueron registrados con
un electrodo de referencia de Ag/AgCl/KCl 3 M. Antes de las
medidas, las muestras fueron desprovistas de oxigeno con
nitrógeno puro por 300 s. La celda voltamétrica fue lavada con
una solución al 0.2 M de HNO3.
39
CAPÍTULO IV
RESULTADOS
La presente investigación tuvo por finalidad la determinación de los valores
nutricionales y los niveles de metales pesados Cd+2, Pb+2, Cu+2 y Zn+2en las
variedades de semillas de cañihua (Chenopodium pallidicaule) obtenidas de
los distritos IIIpa (INIA) y Cupi de las provincias de Melgar y Huancané de la
Región Puno, cuyos resultados se muestran a continuación.
4.1. Obtención del material biológico
El Instituto Nacional de Innovación Agraria, INIA – Puno, el centro de
Investigación de Recursos Naturales y Medio Ambiente – CIRNMA y el
Ministerio de Agricultura en el año 2010 identificaron la distribución de
centros de producción de Cañihua o Kañihua en la región Puno que se
muestran en la Figura
Figura 3. Distribución de centros de producción de Cañihua en Puno
40
Por lo expuesto anteriormente las semillas de cañihua (Chenopodium
pallidicaule) fueron obtenidas del Instituto Nacional de innovación Agraria
(INIA) procedente del distrito IIIpa de la provincia de Melgar de la región
Puno, por otro lado, también se obtuvieron semillas del distrito de Cupi de la
provincia de Huancané de la Región Puno. Dichas semillas fueron
almacenadas en frascos de borosilicato para luego ser transportadas a la
ciudad de Arequipa y posteriormente a los laboratorios del la Universidad
Privada Autónoma del Sur.
4.2. Análisis químico proximal (Valor Nutricional)
4.2.1. Determinación de Humedad Se determinó el contenido de humedad por el Método de la Norma Técnica
Peruana NTP 209.008 en ambas muestras, analizando aproximadamente 5
g de la misma a una temperatura de 105 °C en una estufa, dando como
resultado para Semillas de Cañihua ILLPA-INIA una humedad de 9.73 % y
para Semillas de Cañihua Cupi de 9.40 %. (Tabla 5)
Tabla 5. Contenido de humedad
Muestra Humedad (%)
Semillas de Cañihua ILLPA-INIA 9.73
Semillas de Cañihua Cupi 9.40
Fuente: Elaboración propia
El contenido de humedad en semillas de Cañihua se muestran a continuación
en la Figura 4 donde se observa que el contenido de humedad de ambas
muestras se encuentra por debajo de los límites máximos permisibles
establecidos por el Codex Alimentarius que debe tener menos del 11 % para
cereales.
41
Figura 4. Contenido de humedad
(---- LMP: 11 % - CODEX ALIENTARIUS)
4.2.2. Determinación de cenizas
El contenido de cenizas fue determinado por el Método de la Norma
Técnica Peruana NTP 209.008 en muestras, analizando aproximadamente
3 g de la misma a una temperatura de 650 °C en una mufla, dando como
resultado para Semillas de Cañihua ILLPA-INIA un contenido de cenizas
de 3.63 % y para Semillas de Cañihua Cupi de 3.79 %. (Tabla 6)
Tabla 6. Contenido de cenizas
Muestra Cenizas (%)
Semillas de Cañihua ILLPA-
INIA 3.63
Semillas de Cañihua Cupi 3.79
Fuente: Elaboración propia
El contenido de minerales es variable debido a que depende mucho de
la procedencia del suelo en el cual se cultivan o se obtienen las semillas
de Cañihua. Como se observa en la Figura 4 el porcentaje de cenizas es
de aproximadamente 4 %, dicho valor indicaría la presencia de
minerales o microelementos, sin embargo, podría existir la presencia de
metales pesados razón por la cual en la presente investigación se
9,73 9,40
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
ILLPA INIA Cupi
Hu
me
dad
(%
)
Semillas de Cañihua
42
expondrán los resultados de los análisis de la materia inorgánica en
general.
4.3. Determinación de grasa
El contenido de grasa fue determinado por el Método de la Norma Técnica
Peruana NTP 209.093 en ambas muestras, dando como resultado para
Semillas de Cañihua ILLPA-INIA un contenido de grasa de 6.22 % y para
Semillas de Cañihua Cupi de 6.31 %. (Tabla 7)
Tabla 7. Contenido de grasa
Muestra Grasa (%)
Semillas de Cañihua ILLPA-
INIA 6.22
Semillas de Cañihua Cupi 6.31
Fuente: Elaboración propia
El contenido de grasas se presenta en la Figura 5, donde se observa
que el contenido de grasa en ambas muestras de semillas de Cañihua
es de aproximadamente 6 %.
4.4. Determinación de proteínas
Se determinó el contenido de proteínas por el método 2.057 de la AOAC
analizando aproximadamente 1 g de ambas muestras basado en la
determinación de nitrógeno total de Kjldahl que se fundamenta en
procesos de digestión, destilación y finalmente una titulación. Los
resultados obtenidos se muestran en la Tabla 8 donde se observa que
Semillas de Cañihua ILLPA-INIA presentan un contenido de proteínas de
15.76 % y para Semillas de Cañihua Cupi de 15.27 %.
Tabla 8. Contenido de proteínas
Muestra Proteínas (%)
Semillas de Cañihua ILLPA-
INIA 15.76
Semillas de Cañihua Cupi 15.27
Fuente: Elaboración propia
43
4.5. Determinación de Fibra
El contenido de fibra fue determinado por el método de determinación de
fibra establecido en la Norma Técnica Peruana NTP 209.074, los
resultados de muestran en la Tabla 9. El contenido de Fibra para Semillas
de Cañihua ILLPA-INIA y Cupi fueron de 3.35 %.
Tabla 9. Contenido de fibra
Muestra Fibra (%)
Semillas de Cañihua ILLPA-
INIA 3.35
Semillas de Cañihua Cupi 3.35
Fuente: Elaboración propia
4.6. Determinación de carbohidratos y energía
Los carbohidratos fueron cuantificados usan el método 31.043 de la AOAC
dando como resultado un contenido de 61.30 % y 61.94 % de
carbohidratos para Semillas de Cañihua ILLPA-INIA y Cupi
respectivamente. Por otro lado, la energía determinada en ambas semillas
es de 370.92 y 372 kcal/100g para Semillas de Cañihua ILLPA-INIA y Cupi
respectivamente.
Tabla 10. Contenido de fibra
Muestra Carbohidratos
(%)
Energía
(Kcal/100 g)
Semillas de Cañihua ILLPA-
INIA 61.30 370.92
Semillas de Cañihua Cupi 61.94 372.19
Fuente: Elaboración propia
4.7. Determinación de calcio
El calcio presente en ambas semillas fue determinado por el método
volumétrico por complexometría dando como resultados de 189.79 y
207.14 mg/100g para Semillas de Cañihua ILLPA-INIA y Cupi
respectivamente.
44
Tabla 11. Contenido de calcio
Muestra Calcio (mg/100 g)
Semillas de Cañihua ILLPA-
INIA 189.79
Semillas de Cañihua Cupi 207.14
Fuente: Elaboración propia
4.8. Determinación de fósforo
El Fósforo fue determinado por el método colorimétrico de la AWWA
dando como resultados para Semillas de Cañihua ILLPA-INIA de 79.84
mg/100g y semillas de Cañihua Cupi de 119 mg/100g como se muestra en
la Tabla 12.
Tabla 12. Contenido de fósforo
Muestra Fósforo (mg/100 g)
Semillas de Cañihua ILLPA
(INIA) 79.84
Semillas de Cañihua Cupi 119.00
Fuente: Elaboración propia
4.9. Determinación de Hierro
Los niveles de Hierro determinados en las semillas de Cañihua se
desarrolló por el método de Espectroscopía de Absorción Atómica (AAS)
dando como resultado para semillas de Cañihua ILLPA-INIA y Cupi de
9.05 y 9.76 %.
Tabla 13. Contenido de Hierro
Muestra Hierro (mg/100 g)
Semillas de Cañihua ILLPA-
INIA
9.05
Semillas de Cañihua Cupi 9.76
Fuente: Elaboración propia
45
5. Verificación del equipo
Para realizar las medidas Voltamétricas se procedió a desarrollar la
verificación electrónica del instrumento 757 VA Computrace de Metrohm,
utilizando una celda de reacción estándar incorporada en el equipo. La
validación se efectúa en dos partes, una validación electrónica y una
validación química para dichas validaciones se sigue procedimientos descritos
en el capítulo anterior.
En la validación electrónica se dan 2 resultados, uno de linealidad y otro de
pico, los 2 resultados se dan entre la Intensidad (A) versus el Voltaje (V). En la
Figura 4 se observa el gráfico que representa la linealidad del equipo, la cual
es obtenida de la corriente mínima (- 2 A) y la corriente máxima (2 A) frente
a la rampa de voltaje mínimo (- 200mV) y la rampa de voltaje máximo
(+200mV), la tolerancia para la corriente mínima es de (- 1.6 A - 2.4 A) y
para la corriente máxima (1.6 A - 2.4 A), según parámetros descritos en el
boletín de Metrohm.
Figura 5. Linealidad - Validación electrónica
Por otro lado, en la Figura 6, se muestra un pico simétrico, el cual es
obtenido del voltaje máximo (- 497 mV) y la corriente máxima (- 2.35 A), la
46
tolerancia para el voltaje es de (- 450 mV a - 550 mV) y para la corriente de
(- 2 A a - 4 A), según parámetros descritos por el boletín Metrohm.
Figura 6. Validación electrónica de pico
En la Figura 7, se observa los resultados luego de desarrollar la validación
química usando estándar de plomo (1 g/L) después de 2 adiciones de
estándar de 100 µL según parámetros descritos por el boletín de Metrohm,
como se observa la concentración de plomo corresponde a 1.008 g/L ±
0.005 g/L lo cual indica que el procedimiento es adecuado para poder
cuantificar muestras.
47
Figura 7. Validación Química con plomo
Determinación de Cd+2, Pb+2, Cu+2 y Zn+2 por voltamperometría en
Cañihua usando un electro de gota colgante de mercurio (HDME)
5.1. Condiciones Voltamperométricos
Con el objetivo de terminar los niveles de Cd+2, Pb+2, Cu+2 y Zn+2 en
muestra de semillas de Cañihua por Voltamperometría se usó un tiempo
inicial de purga mediante burbujeo de nitrógeno de 300 segundos, potencial
de deposición de -1.2 V, tiempo de deposición de 30 segundos y equilibrio
de 10 segundos. Por otro lado, el rango de potenciales abarcó desde -1.1 V
como potencial inicial hasta 0.09995 V como potencial final con una
amplitud de 0.02 V. frecuencia de 10 Hz.
5.2. Método
5.2.1. Instrumentación La estación voltamperométrica 757 VA Computrace de Metrohm,
presento un electrodo de trabajo de gota colgante de mercurio HMDE,
un electrodo auxiliar de platino y un electrodo de referencia de caramel
(Ag/AgCl; KCl 3M).
48
5.2.2. Solución estándar Para la determinación de los gráficos de calibración se preparó una
solución estándar de 0.5 mg/L de cadmio y de 1 mg/L de plomo, zinc y
cobre en una fiola de 10 mL acompañado con 10 µL de HNO3 supra puro
que fue enrasado con agua ultra pura.
5.2.3. Método de cuantificación En la celda de reacción se adicionaron 10 mL de solución buffer o
tampón acetato de sodio 1 M pH 4.6 para luego se adicionaron 100 µL la
solución estándar luego se analiza bajo las condiciones
voltamperométricas indicadas en el apartado 7.1.
5.2.4. Identificación de picos En la Figura 8 se muestran los picos correspondientes a los metales
analizados dando como resultado la aparición del Zn+2 en la posición de
-0.98 V, Cd+2 en la posición de -0.4 V, Pb+2 en la posición de -0.56 V y
Cu+2 de +0.01 V.
49
Figura 8. Voltamperograma para la determinación de Cd+2, Pb+2, Cu+2 y Zn+2
5.3. Gráfico de Calibración y sensibilidad para la determinación de plomo
por voltamperometría
Se preparó un gráfico de calibración para cuantificar plomo agregando a la
celda de reacción 10 mL de solución Buffer acetato 1 M a pH 4.6 con 100
µL de solución estándar de plomo a una concentración de 1 mg/L,
posteriormente se sometió al análisis bajo las condiciones
voltamperométricas establecidas para luego realizar 4 adiciones estándar
siendo los volúmenes 100 µL por adición. El procedimiento se realizó por
triplicado. Los resultados se presentan en la Tabla 14.
Tabla 14. Gráfico de calibración de plomo por Voltamperometría
Volumen de
adición (µL) Señal (nA) Promedio (nA)
Desviación
estándar
100 4.96 4.85 4.37 4.73 0.313
200 10.10 9.88 9.01 9.66 0.576
50
300 14.28 13.94 13.07 13.76 0.622
400 19.11 18.64 17.65 18.47 0.747
500 22.21 22.16 20.67 21.68 0.876
Fuente: Elaboración propia
En la Figura 9 se observa el gráfico de calibración resultante al graficar los
volúmenes de adición estándar (µL) versus la señal (nA) donde se observa
que la ecuación de la recta es de (y = 0.0427x + 0.8462) y el valor del
coeficiente correlación lineal r2 de 0.9956.
Figura 9. Gráfico de calibración para plomo
Límites de detección y cuantificación
El valor de Ybl es de 0.0842 que corresponden al intercepto con el eje x del
gráfico de calibración de la Figura 9, por otro lado, el valor de Sbl es de
0.2381, dicho valor es extraído del intercepto con el eje x de la ecuación de
la recta que relaciona la concentración y la desviación estándar (y= 0.0013x
+ 0.2381) como se muestra en el Anexo 01.
El valor de b es de 0.0427 que corresponde a la pendiente del gráfico de
calibración de la Figura 9, finalmente el valor de n es de 5.
Para la determinación de los límites de detección (LD) y de cuantificación
(LC) se usaron las siguientes formulas:
y = 0.0427x + 0.8462 r² = 0.9956
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
0 100 200 300 400 500 600
Señ
al (
nA
)
Adición Estándar (µL)
51
√
√
El límite de detección del método es de 8.36 x 10 -4 mg/L de plomo
El límite de cuantificación del método es de 2.58 x 10 -3 mg/L de plomo
5.4. Gráfico de Calibración para la determinación de Zinc por
voltamperometría
Se preparó un gráfico de calibración para cuantificar zinc agregando a la
celda de reacción 10 mL de solución Buffer acetato 1 M a pH 4.6 con 100
µL de solución estándar de zinc a una concentración de 1 mg/L,
posteriormente se sometió al análisis bajo las condiciones
voltamperométricas establecidas para luego realizar 4 adiciones estándar
siendo los volúmenes 100 µL por adición. El procedimiento se realizó por
triplicado. Los resultados se presentan en la Tabla 15.
Tabla 15. Gráfico de calibración de Zinc por Voltamperometría
Volumen de
adición (µL) Señal (nA)
Promedio
(nA)
Desviación
estándar
100 128.27 125.64 113.11 122.34 8.100
200 141.72 138.62 126.42 135.59 8.087
300 156.60 152.90 143.37 150.96 6.828
400 168.96 164.73 156.01 163.23 6.603
500 186.36 185.96 173.44 181.92 7.348
Fuente: Elaboración propia
En la Figura 10 se observa el gráfico de calibración resultante al graficar los
volúmenes de adición estándar (µL) versus la señal (nA) donde se observa
que la ecuación de la recta es de (y = 0.1468x + 106.76) y el valor del
coeficiente correlación lineal r2 de 0.9957.
52
Figura 10. Gráfico de calibración para Zinc
Límites de detección y cuantificación
El valor de Ybl es de 106.76 que corresponden al intercepto con el eje x del
gráfico de calibración de la Figura 16, por otro lado, el valor de Sbl es de
8.2899, dicho valor es extraído del intercepto con el eje x de la ecuación de
la recta que relaciona la concentración y la desviación estándar (y = -
0.003x + 8.2899) como se muestra en el Anexo 02.
El valor de b es de 0.1468 que corresponde a la pendiente del gráfico de
calibración de la Figura 16, finalmente el valor de n es de 5.
Para la determinación de los límites de detección y cuantificación se usaron
la formulas expuestas en el apartado anterior 7.3.
El límite de detección del método es de 0.0401 mg/L
El límite de cuantificación del método es de 0.0578 mg/L
5.5. Gráfico de Calibración para la determinación de Cadmio por
voltamperometría
Se preparó un gráfico de calibración para cuantificar cadmio agregando a la
celda de reacción 10 mL de solución Buffer acetato 1 M a pH 4.6 con 100
y = 0.1468x + 106.76 r² = 0.9957
0,00
50,00
100,00
150,00
200,00
250,00
0 100 200 300 400 500 600
Señ
al (
nA
)
Adición Estándar (µL)
53
µL de solución estándar de cadmio a una concentración de 0.5 mg/L,
posteriormente se sometió al análisis bajo las condiciones
voltamperométricas establecidas para luego realizar 4 adiciones estándar
siendo los volúmenes 100 µL por adición. El procedimiento se realizó por
triplicado. Los resultados se presentan en la Tabla 16.
Tabla 16. Gráfico de calibración de Cadmio por Voltamperometría
Volumen de
adición (µL) Señal (nA) Promedio (nA)
Desviación
estándar
100 10.66 10.44 9.4 10.17 0.673
200 22.14 21.66 19.75 21.18 1.263
300 32.73 31.95 29.96 31.55 1.427
400 43.43 42.34 40.1 41.96 1.697
500 53.16 53.04 49.47 51.89 2.096
Fuente: Elaboración propia
En la Figura 11 se observa el gráfico de calibración resultante al graficar los
volúmenes de adición estándar (µL) versus la señal (nA) donde se observa
que la ecuación de la recta es de (y = 0.1042x + 0.0824) y el valor del
coeficiente correlación lineal r2 de 0.9997.
Figura 11. Gráfico de calibración para Cadmio
Límites de detección y cuantificación
El valor de Ybl es de 0.0824 que corresponden al intercepto con el eje x del
gráfico de calibración de la Figura 16, por otro lado, el valor de Sbl es de
0.4476, dicho valor es extraído del intercepto con el eje x de la ecuación de
y = 0.1042x + 0.0824 r² = 0.9997
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
0 100 200 300 400 500 600
Señ
al (
nA
)
Adición Estándar (µL)
54
la recta que relaciona la concentración y la desviación estándar (y =
0.0033x + 0.4476) como se muestra en el Anexo 03.
El valor de b es de 0.1042 que corresponde a la pendiente del gráfico de
calibración de la Figura 16, finalmente el valor de n es de 5.
Para la determinación de los límites de detección y cuantificación se usaron
la formulas expuestas en el apartado 7.3.
El límite de detección del método es de 6.12 x 10-4 mg/L
El límite de cuantificación del método es de 1.96 x 10-3 mg/L
5.6. Gráfico de Calibración para la determinación de Cobre por
voltamperometría
Se preparó un gráfico de calibración para cuantificar cobre agregando a la
celda de reacción 10 mL de solución Buffer acetato 1 M a pH 4.6 con 100
µL de solución estándar de cobre a una concentración de 1 mg/L,
posteriormente se sometió al análisis bajo las condiciones
voltamperométricas establecidas para luego realizar 4 adiciones estándar
siendo los volúmenes 100 µL por adición. El procedimiento se realizó por
triplicado. Los resultados se presentan en la Tabla 17.
Tabla 17. Curva de calibración de Cobre por Voltamperometría
Volumen de
adición (µL) Señal (nA) Promedio (nA)
Desviación
estándar
100 9.82 9.62 8.66 9.37 0.620
200 15.63 15.29 13.94 14.95 0.892
300 20.33 19.85 18.61 19.60 0.886
400 25.44 28.19 23.49 25.71 2.360
500 32.57 32.50 30.31 31.79 1.284
Fuente: Elaboración propia
En la Figura 12 se observa el gráfico de calibración resultante al graficar los
volúmenes de adición estándar (µL) versus la señal (nA) donde se observa
que la ecuación de la recta es de (y = 0.0556x + 3.6002) y el valor del
coeficiente correlación lineal r2 de 0.9976.
55
Figura 12. Gráfico de calibración para Cobre
Límites de detección y cuantificación
El valor de Ybl es de 3.6002 que corresponden al intercepto con el eje x del
gráfico de calibración de la Figura 16, por otro lado, el valor de Sbl es de
0.3696, dicho valor es extraído del intercepto con el eje x de la ecuación de
la recta que relaciona la concentración y la desviación estándar (y =
0.0028x + 0.3696) como se muestra en el Anexo 04.
El valor de b es de 0.0556 que corresponde a la pendiente del gráfico de
calibración de la Figura 16, finalmente el valor de n es de 5.
Para la determinación de los límites de detección y cuantificación se usaron
la formulas expuestas en el apartado 7.3.
El límite de detección del método es de 3.79 x 10-3 mg/L
El límite de cuantificación del método es de 5.87 x 10-3 mg/L
5.7. Determinación de Cd+2, Pb+2, Cu+2 y Zn+2 por voltamperometría en
semillas de Cañihua usando un electro de gota colgante de mercurio
(HDME)
Para la determinación de Cd+2, Pb+2, Cu+2 y Zn+2 en semillas por
voltamperometría se procedió realizando los siguientes pasos:
y = 0.0556x + 3.6002 r² = 0.9976
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
0 100 200 300 400 500 600
Señ
al (
nA
)
Adición Estándar (µL)
56
5.7.1. Preparación de muestra
Las muestras de semillas de Cañihua de ambas procedencias se trituraron
en un mortero de Ágata hasta la obtención de un polvo uniforme y fino.
Figura 13. Mortero de Ágata
5.7.2. Digestión
Se pesaron 0.05 g de muestra en una balanza de 0.1 mg de precisión las
cuales se llevaron a frascos de teflón con 200 µL de HNO3 supra puro para
luego llevar a digestión a microondas (Digestor Mars).
Figura 14. Frascos de Teflón
57
Figura 15. Digestor microondas
5.7.3. Cuantificación por voltamperometría
Finalizado el proceso de digestión se procedió a enfriar los frascos para
luego llevar las soluciones a fiolas de 10 mL y enrasarlas hasta volumen de
aforo para ser cuantificadas por Voltamperometría, los resultados se
muestran en la Tabla 18.
Tabla 18. Curva de calibración de Cobre por Voltamperometría
Metal Semillas de Cañihua
ILLPA-INIA Cupi
Cd+2 (mg/kg) 0.94 ± 0.35 0.65 ± 0.24
Pb+2 (mg/kg) 2.22 ±0.81 1.80 ± 0.24
Zn+2 (mg/kg) 99.12 ± 9.11 160.35 ± 18.74
Cu+2 (mg/kg) ND ND
* ND: No detectable
Fuente: elaboración propia
En la Figura 16 se muestran los resultados obtenidos luego de la
determinación de cadmio, dando como resultado para Semillas de
Cañihua ILLPA-INIA una concentración de 0.94 ± 0.35 mg/kg y para
Semillas de Cañihua Cupi de 0.65 ± 0.24 mg/kg estando ambas por encima
de los Límites Máximo Permisibles (LMP) establecidos por el Codex
Alimentarius (LMP < 0.1 mg/kg).
58
Figura 16. Niveles de Cadmio en semillas de Cañihua ILLPA-INIA y Cupi
(---- LMP: 0.1 mg/kg - CODEX ALIENTARIUS)
En la Figura 17 se muestran los resultados obtenidos luego de la
determinación de plomo, dando como resultado para Semillas de
Cañihua ILLPA-INIA una concentración de 2.22 ±0.81 mg/kg y para
Semillas de Cañihua Cupi de 1.80 ± 0.24 mg/kg estando ambas por encima
de los Límites Máximo Permisibles (LMP) establecidos por el Codex
Alimentarius (LMP < 0.2 mg/kg).
Figura 17. Niveles de Plomo en semillas de Cañihua ILLPA-INIA y Cupi (---- LMP: 0.2 mg/kg - CODEX ALIENTARIUS)
0,94
0,65
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
ILLPA - INIA Cupi
Cad
mio
(m
g/kg
)
Cañihua
2,22
1,80
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
ILLPA - INIA Cupi
Plo
mo
(m
g/kg
)
Cañihua
59
Finalmente, en la Figura 18 se muestran los resultados obtenidos luego
de la determinación de Zinc, dando como resultado para Semillas de
Cañihua ILLPA-INIA una concentración de 99.12 ± 9.11 mg/kg y para
Semillas de Cañihua Cupi de 160.35 ± 18.74 mg/kg estando ambas por
encima de los Límites Máximo Permisibles (LMP) establecidos por la norma
cubana (LMP < 10 mg/kg).
Figura 18. Niveles de Zinc en semillas de Cañihua ILLPA-INIA y Cupi (---- LMP: 10 mg/kg – NORMA CUBANA)
99,12
160,35
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
160,00
180,00
ILLPA - INIA Cupi
Zin
c (m
g/kg
)
Cañihua
60
CAPÍTULO V
DISCUSIÓN
Para la determinación del valor nutricional y los niveles de metales pesados de
Cd+2, Pb+2, Cu+2 y Zn+2 en Chenopodium pallidicaule “Cañihua” se obtuvieron
semillas del distrito Illpa de la provincia Melgar del departamento de Puno
proporcionadas por el Instituto Nacional de Innovación Agraria (INIA) que a lo
largo de la investigación se denominó muestras de “Semillas de Cañihua Illpa-
INIA”, por otro lado, se obtuvieron semillas del distrito Cupi de la provincia
Huancané del departamento de Puno a las cuales se denominaron “Semillas de
Cañihua Cupi” , dichas muestras fueron trasladadas a la ciudad de Arequipa
para el estudio respectivo.
Se obtuvieron las muestras de dichas provincias ya que según Apaza50, en su
publicación “Mejoramiento y Manejo de la Kañiwa” informa que; “en el Perú, la
mayor concentración de producción de kañiwa se encuentra en el Altiplano de
la Región Puno, principalmente en las provincias de Melgar (Distritos: Llalli,
Macarí, Ayaviri, Nuñoa), Azángaro, Huancané, San Román, Puno (Distrito:
Acora) y Chuchito (Distritos: Pomata y Kelluyo), sin embargo, se produce en
menor escala, en zonas altas de Arequipa y Cusco altitudes de 3812 a 4100
msnm.”
En la Tabla 5 se observa que el porcentaje de humedad para las Semillas de
Cañihua ILLPA-INIA fue de 9.73 % y para Semillas de Cañihua Cupi fue 9.40
%. Dicho valor se encuentra dentro de los límites máximos permitido para el
contenido de humedad en cereales y harinas que según la Norma Técnica
Peruana es de 11 a 14 %, ya que la humedad elevada podría poner en peligro
la estabilidad de los alimentos en cuanto a la proliferación bacteriana y los
fenómenos de hidrólisis disminuyendo así su valor nutricional.
El contenido de cenizas desarrollado por el Método de la Norma Técnica
Peruana NTP 209.008 dio como resultado para Semillas de Cañihua ILLPA-
61
INIA un contenido de cenizas de 3.63 % y para Semillas de Cañihua Cupi de
3.79 % como se observa en la Tabla 6. Repo-Carrasco51, determinó el valor
nutricional de Cañihua dando como resultado un contenido de cenizas de 4.1 %
reportado en el año 1992. Cabe destacar que el contenido de cenizas hace
referencia a la presencia de minerales, entre ellos algunos microelementos
esenciales para el ser humano, sin embargo, en la presente investigación se
determinó en contenido de metales pesados debido a que las cenizas podrían
contener dichos polutantes o metales traza como el cadmio y el plomo que
pueden producir toxicidad en los consumidores.
En la Tabla 7 se presentan los resultados al realizar el análisis del contenido de
grasa por el Método de la Norma Técnica Peruana NTP 209.093 dando como
resultado para Semillas de Cañihua ILLPA-INIA un contenido de grasa de 6.22
% y para Semillas de Cañihua Cupi de 6.31 %. Repo-Carrasco51, determinó el
valor nutricional de Cañihua dando como resultado un contenido de grasa de
7.6 %. El contenido de grasa en las muestras es menor a lo reportado por
Repo- Carrasco, esto debido a que el clima actual varia constantemente siendo
determinante en el desarrollo de las especies vegetales.
Las proteínas (Tabla 8) fueron determinadas por el método 2.057 de la AOAC
dando como resultado que las Semillas de Cañihua ILLPA-INIA presentando un
contenido de proteínas de 15.76 % y para Semillas de Cañihua Cupi de
15.27%. Según Repo-Carrasco51, que determinó el valor nutricional de Cañihua
dando como resultado un contenido de proteínas de 18.8 %. El contenido de
proteínas de las semillas analizadas está por debajo de lo determinado por
Repo-Carrasco51.
En la Tabla 9 se observa que el contenido de fibra según el método por la
Norma Técnica Peruana NTP 209.074 para Semillas de Cañihua ILLPA-INIA y
Cupi fueron de 3.35 %. Repo-Carrasco51, determinó el valor nutricional de
Cañihua dando como resultado un contenido de fibra de 6.1 %, siendo este un
valor superior al determinado en la presente investigación.
62
El contenido de carbohidratos y energía por el método 31.043 de la AOAC dio
como resultado un contenido de 61.30 % y 61.94 % de carbohidratos para
Semillas de Cañihua ILLPA-INIA y Cupi respectivamente. Por otro lado, la
energía determinada en ambas semillas es de 370.92 y 372 kcal/100g para
Semillas de Cañihua ILLPA-INIA y Cupi respectivamente como se observa en
la Tabla 10. Repo-Carrasco51, encontró que el contenido de carbohidratos de la
cañihua fue de 63.4 % en el año 1992 siendo este un valor ligeramente
superior a los valores determinados en la presente investigación.
El contenido de Calcio es de 189.79 y 207.14 mg/100g de Semillas de Cañihua
ILLPA-INIA y Cupi respectivamente (Tabla 11), por otro lado, el contenido de
fósforo se presenta en la Tabla 12 siendo los resultados para Semillas de
Cañihua ILLPA-INIA una concentración de 79.84 mg/100g y semillas de
Cañihua Cupi de 119 mg/100g, así mismo, el contenido de hierro se observa en
la Tabla 13, siendo estos de 9.05 y 9.76 % para semillas de Cañihua ILLPA-
INIA y Cupi respectivamente.
Repo-Carrasco51, determinó el valor nutricional de Cañihua dando como
resultado un contenido de calcio de 157 mg/100g reportado en el año 1992.
Los valores determinados en la presente investigación presentaron valores
superiores a los determinados por Repo-Carrasco51, concluyendo que la
Cañihua posee un alto contenido de calcio necesario para la dieta.
Para la cuantificación de Cd+2, Pb+2, Cu+2 y Zn+2 en semillas de cañihua se
desarrolló por Voltamperometría obteniéndose picos correspondientes a los
metales analizados dando como resultado la aparición del Zn+2 en la posición
de -0.98 V, Cd+2 en la posición de -0.4 V, Pb+2 en la posición de -0.56 V y
Cu+2 de +0.01 V como se observa en la Figura 8 esto según el boletín de
Metrohm.
Para la determinación de plomo por Voltamperometría se determinó la
linealidad del método dando como resultado el valor del coeficiente correlación
lineal r2 de 0.9956 como se observa en la Figura 9 y una sensibilidad
63
expresado en límite de detección de 8.36 x 10 -4 mg/L y límite de cuantificación
de 2.58 x 10 -3 mg/L de plomo.
De la misma forma, para la determinación de zinc por Voltamperometría se
determinó la linealidad del método dando como resultado el valor del
coeficiente correlación lineal r2 de 0.9957 como se observa en la Figura 10 y
una sensibilidad expresado en límite de detección de 0.0401 mg/L y límite de
cuantificación de 0.0578 mg/L de zinc.
Por otro lado, para la determinación de cadmio por Voltamperometría se
determinó la linealidad del método dando como resultado el valor del
coeficiente correlación lineal r2 de 0.9997 como se observa en la Figura 11 y
una sensibilidad expresado en límite de detección de 6.12 x 10-4 mg/L y un
límite de cuantificación de 1.96 x 10-3 mg/L de cadmio.
Finalmente, para la determinación de cobre por Voltamperometría se determinó
la linealidad del método dando como resultado el valor del coeficiente
correlación lineal r2 de 0.9976 como se observa en la Figura 12 y una
sensibilidad expresado en límite de detección de 3.79 x 10-3 mg/L y un límite de
cuantificación de 5.87 x 10-3 mg/L de cobre.
Según Quattrocchi54 que reporta que, según la UPS, para que un método sea
considerado lineal el coeficiente de correlación lineal debe ser cercano a la
unidad (r2> 0.995). En la presente investigación se encontró que el método
para la determinación de cadmio, plomo, cobre y zinc resultaron ser lineales
debido a que los valores de r2 son mayores que 0.995 por lo que se concluye
que existe una correlación lineal entre la concentración de cada metal y su
señal.
Los niveles de cadmio en Semillas de Cañihua ILLPA-INIA son de 0.94 ± 0.35
mg/kg y para Semillas de Cañihua Cupi de 0.65 ± 0.24 mg/kg estando ambas
por encima de los Límites Máximo Permisibles (LMP) establecidos por el Codex
Alimentarius52 (LMP < 0.1 mg/kg), por otro lado, se determinó plomo dando
como resultado para Semillas de Cañihua ILLPA-INIA una concentración de
64
2.22 ±0.81 mg/kg y para Semillas de Cañihua Cupi de 1.80 ± 0.24 mg/kg
estando ambas por encima de los Límites Máximo Permisibles (LMP)
establecidos por el Codex Alimentarius52 (LMP < 0.2 mg/kg), finalmente,
determinación de Zinc, dando como resultado para Semillas de Cañihua ILLPA-
INIA una concentración de 99.12 ± 9.11 mg/kg y para Semillas de Cañihua
Cupi de 160.35 ± 18.74 mg/kg estando ambas por encima de los Límites
Máximo Permisibles (LMP) establecidos por la norma cubana (LMP < 10
mg/kg). Esto sucede debido a que en el Perú no hay una norma que establezca
límites máximos permisibles LMP de contaminantes en alimentos razón por la
cual no se tiene cuidado al momento de su producción.
Salas 53, Evaluó la contaminación del Rio Ananea que pertenece a la provincia
de San Antonio de Putina que limita con las Áreas de estudio de la presente
investigación y los resultados mostraron que las concentraciones de Arsénico,
Cobre, Cromo, Plomo y Zinc, por encima de los límites máximos permisibles y
para metales como Cadmio y Mercurio resultaron valores por debajo de los
límites máximos permisibles. Salas concluye que las descargas de agua de la
actividad minera aurífera hacia los ríos llegan a sobrepasar los límites
permisibles, siendo una fuerte amenaza para la calidad del agua y para la
biodiversidad asociada. Dicha actividad minera podría influenciar en los niveles
de cadmio, plomo y zinc que se encuentran elevados según el Codex
Alimentarius en la presente investigación.
65
CONCLUSIONES
1. Se determinó en valor nutricional de las semillas de cañihua
(Chenopodium pallidicaule) procedentes del distrito Illpa-INIA de la
región Puno dando como resultado un contenido de humedad del 9.73
%, cenizas 3.63 %, grasa 6.22 %, proteínas 15.76 %, fibra 3.35 %,
carbohidratos 370.92 %, energía 370.92 kcal/100 g, calcio 189.79
mg/100 g, fósforo 79.84 mg/100 g y hierro 9.05 mg/100g.
2. Se determinó en valor nutricional de las semillas de cañihua
(Chenopodium pallidicaule) procedentes del distrito Cupi de la región
Puno dando como resultado un contenido de humedad del 9.40 %,
cenizas 3.79 %, grasa 6.31 %, proteínas 15.27 %, fibra 3.35 %,
carbohidratos 61.94 %, energía 372.19 kcal/100 g, calcio 207.14 mg/100
g, fósforo 119.00 mg/100 g y hierro 9.76 mg/100 g.
3. Se determinó el contenido de metales pesados en semillas de cañihua
(Chenopodium pallidicaule) procedentes del distrito Illpa-INIA de la región
Puno siendo los niveles de cadmio de 0.94 ± 0.35 mg/kg, plomo de 2.22
±0.81 mg/kg, y zinc de 99.12 ± 9.11 mg/kg). Estando todos por encima de
los valores normales establecidos por el Codex Alimentarius y la norma
cubana.
4. Se determinó el contenido de metales pesados en semillas de cañihua
(Chenopodium pallidicaule) procedentes del distrito Cupi de la región Puno
siendo los niveles de cadmio de 0.65 ± 0.24 mg/kg, plomo de 1.80 ± 0.24
mg/kg, y zinc de 160.35 ± 18.74 mg/kg). Estando todos por encima de los
valores normales establecidos por el Codex Alimentarius y la norma
cubana.
66
RECOMENDACIONES
1. Se recomienda determinar el contenido de mercurio, arsénico y cromo
en las mismas muestras.
2. Cuantificar el contenido de omega 3, 6 y 9 presentes en el aceite de
cañihua.
3. Determinar la capacidad antioxidante de Cañihua.
67
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Abanto JS. EVOLUCIÓN DE LA DESNUTRICIÓN CRÓNICA EN
MENORES DE CINCO AÑOS EN EL PERÚ Rev Peru Med Exp Salud Publica.
2012;29(3):402-5.
2. Chung B. CONTROL DE LOS CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL
PERÚ. Rev Peru Med Exp Salud Publica. 2008;25:413-8.
3. Calisaya C, Alvarado A. AISLADOS PROTEÍNICOS DE GRANOS
ALTOANDINOS CHENOPODIACEAS; QUINUA “CHENOPODIUM QUINOA” –
CAÑAHUA “CHENOPODIUM PALLIDICAULE” POR PRECIPITACIÓN
ISOELÉCTRICA. REVISTA BOLIVIANA DE QUÍMICA. 2009;26(1).
4. Valencia RC, Cruz Adl, Alvarez I. Chemical and functional
characterization of Kañiwa (Chenopodium pallidicaule) grain, extrudate and
bran. Plant Foods Hum Nutr. 2009;64(2):94 - 101.
5. Bartolo E, Dolly E. Propiedades nutricionales y antioxidantes de la
cañihua (Chenopodium pallidicaule Aellen). Revista de Investigación
Universitaria. 2013;2(1):47 - 53.
6. Carrasco RRd, Zelada CRE. DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD
ANTIOXIDANTE Y COMPUESTOS FENÓLICOS DE CEREALES ANDINOS:
QUINUA (Chenopodium quinoa), KAÑIWA (Chenopodium pallidicaule) y
KIWICHA (Amaranthus caudatus). Rev Soc Quím Perú. 2008;74(2):85 - 99.
7. Revill SAR. Determinación de la capacidad del taraxacum officinale
“diente de leon” en la captacion de cadmio. 2005.
8. Paredes J. Modificación química de materiales inorgánicos naturales
para la remoción de metales pesados de lechos acuáticos contaminados.
Universidad Catolica de Santa Maria. 2006:34-6.
9. R G, F K, I M, FA i, H S, C TI. Chemical composition and protein quality
of some local Andean food sources. Food Chem. 1989;34:25 - 34.
10. L R, C T, Genny L, Rosario B, JHINY M, Martin C, et al. Efecto de la
presión de expansión por explosión y temperatura de tostado en algunas
características funcionales y fisicoquímicas de dos variedades de añihua
(Chenopodium pallidicaule Aellen). CienciAgro. 2010;2:188 - 98.
11. Carrasco R. Cultivos Andinos y la Alimentación Infantil. Ed Didi Arteta
SA. 1992.
68
12. Carrasco R, A A, J I, H K. Chemical and Functional Characterization of
Kañiwa (Chenopodium pallidicaule) Grain, Extrudate and Bran. Plant Foods
Human Nutrition. 2009;64:94 - 101.
13. Urpeque SMC, Lopez RMS. PAN DULCE ENRIQUECIDO CON HARINA
DE Chenopodlum pa/lldlcaule (CAÑIHUA) Y EXTRACTO DE BAZO DE
GANADO VACUNO. Universidad Nacional Jose Faustino Sanchez Carrion
2015:1-85.
14. A V. Manejo y Mejoramiento de Kañiwa. Peru: Instituto Nacional de
Innovación Agraria. 2010.
15. Perú Mdsd. TABLAS PERUANAS DE COMPOSICIÓN DE ALIMENTOS.
CENTRO NACIONAL DE ALIMENTACIÓN Y NUTRICIÓN INSTITUTO
NACIONAL DE SALUD. 2009.
16. Grenfield H, Southgate D. Datos de composición de alimentos,
Obtencion, Gestion y Utilización,. Organización de las Naciones Unidas para la
Agricultura y la Alimentación (FAO), . 2003;II:23 - 221.
17. Cordoba AL. Analisis fundamental de los alimentos Escuela de Medicina
-España 2007.
18. Caballero C. Apuntos de introduccion a la Mineralogia Universodad
Nacional de Mexico. 2000.
19. Alarcon v. Nutrición mineral: elementos esenciales y dinámica en el
sistema suelo-planta. Tecnología para cultivos de alto rendimiento. 2000:109 -
29.
20. Lora S. Factores que afectan la disponibilidad de nutrientes para las
plantas. . Sociedad Colombiana de la Ciencia del Suelo. 1998:26 - 56.
21. S MR. ELEMENTOS ESENCIALES Y BENEFICIOSOS. Nociones
Básicas del Ferti-riego 2004:25-36.
22. JP K, LV B. «Lead» en Sullivan y Krieger editores: Clinical Environmental
Health and Toxic Exposures. Lippincott
Williams & Wilkins, . 2001;2.
23. Infantas MMV. Intoxicación por plomo. Rev Soc Per Med Inter. 2005;18.
24. Michael S. «Lead» en Haddad, Shanon y Winchester editores: Clinical
Management of Poisoning and Drug Overdose. WB Saunders,. 1998;iii.
69
25. Tomado de Sanin Hyc. Acumulación de plomo en huesos y sus efectos
para la salud. Salud Pública Mex 1998;49:359-68.
26. Ramos W, Munive L, Alfaro M, Martha Calderón5, Gonzáles I, Núñez6 Y.
Intoxicación plúmbica crónica: una revisión de la problemática ambiental en el
Perú. Rev peru epidemiol. 2009;13:1 - 8.
27. PA. P. Intoxicación por plomo en humanos. An fac med. 2008;62(2):120 -
6.
28. MM. V. Intoxicación por plomo. Rev Soc Per Med Inter. 2005;18(1):22 -
7.
29. L. P. Lead toxicity, a review of the literature. Part I: exposure, evaluation,
and treatment. Altern Med Rev. 2006;11(1):2 - 22.
30. V S, J V, I D. Exposición severa a plomo ambiental en una población
infantil de Antofagasta. Rev méd Chile. 2000;128(2):221 - 32.
31. AI. A. Intoxicación por plomo en pediatría. Arch Pediatr. 2001;72(2):133 -
8.
32. Elberger S ea. Cadmium, mercury and arsenic. En Handbook of Medical
Toxicology Viccellio P. Little Brown & Co, . 1999.
33. F E. Metals. En Principles and Methods of Toxicology. . Hayes W: Raven
Press Ltd. 2002:417 - 46.
34. NE K. Normal levels of cadmium in diet, urine, blood and tissues of
inhabitans of United States. . J Toxicol Environ Health. 2001(5):995.
35. Copper in drinking-water. Documento de referencia para la elaboración
de las Guías de la OMS para la calidad del agua potable. Ginebra (Suiza).
Organización Mundial de la Salud (WHO/SDE/WSH/0304/88) 2003.
36. Organización Mundial de la Salud, Programa Internacional de Seguridad
de las Sustancias Químicas (nº 200 de la serie de la OMS Criterios de Salud
Ambiental. 2001.
37. S C, B G, S. S. The role of copper, molybdenum, selenium, and zinc in
nutrition and health. Clin Lab Med. 1998;18(4):673-85.
38. M. R. Dégration de la qualité des sols: risques pour la santé et
l’environment. Bull Acad Natle Med. 2003;181:21 - 42.
39. E GR, A M, F SF. Relative and combined effects of etanol and protein
deficiency on zinc, iron, koper, and manganese contents in different organs and
urinary and fetal excretion. 2003;Alcohol 7 - 12.
70
40. DG B. Zinc. J Toxicol Clin Toxicol 2003;37(2):279 - 92.
41. Merck. Manual de diagnóstico y terapéutica. . Ed Merck Sharp & Dohme
Research Labor,. 2000.
42. E M, L S, N F. Zinc, human diseases and aging. En: Metal Ions in
Biology and Medicine. Eds Ph Collery. 2005:566 - 8.
43. S. DdS, L. M. Voltametria de onda quadrada. primeira parte: aspectos
teóricos. Instituto de Química de São Carlos, Universidade de São Paulo, Quim
Nova. 2003;26:81 - 9.
44. Kissinger PT, Heineman WR. “Laboratory Techniques in Electroanalytical
Chemistry. Marcel Dekker. 2000;1.
45. Gómez M, Arancibia V, Rojas C, Nagles E. International Journal of
electrochemical science. . 2012;7:7493-502.
46. R. RO, Martínez Y, Hernández R. introduccion a la voltametría.
Universidad de los andes facultad de ciencias departamento de química
laboratorio de análisis instrumental. 2006:1 - 34.
47. Bolaños KL, Nagles E, Arancibia V, Otiniano M, Leiva Y, Mariño A, et al.
optimización de la técnica de voltamperometría de adsorción (adsv) en la
determinación de amaranth sobre electrodos serigrafiados de carbono. efecto
de surfactantes en la sensibilidad. Rev Soc Quím Perú. 2014;80(2).
48. Baird C. Quimica Ambiental Ed Reverté. 2001:capitulo I.
49. Harris D. Análisis químico cuantitativo. Ed Reverte. 2001:capitulo 14 - 8.
50. Apaza V. Manejo y mejoramiento de la Kañihua. Insituto de Innovacion
Agraria-Puno, 2010.
51. Repo-Carrasco, R., C. Espinoza. Valor nutricional y usos de los cultivos
andinos quinua (Chenopodium quinoa W.) y kañiwa (Chenopodium pallidicaule
A.). 2003, 19, 1-2.
52. Codex alimentarius (CODEX STAN 193-1995). Norma para los
contaminantes y las toxinas presentes en los alimentos y piensos, 2015.
53. Salas F. Determinacion de metale pesados en las aguas del río Ananea
debido a la actividad minera aurifera, Puno-Perú. Revista Investigacion Esc.
Posgrado, 2014; 5(4), 47-53.
71
54. Quattrocchi O., Abelaira de Andrizzi S., Laba E. Introducción al HPLC.
Aplicación y Práctica. Editorial Universitaria de Buenos Aires; Buenos Aires,
1992.
ANEXOS
72
Anexo 01
Concentración vs desviación estándar para plomo
Anexo 02
Concentración vs desviación estándar para zinc
Anexo 03
y = 0,0013x + 0,2381
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
0,800
0,900
1,000
0 100 200 300 400 500 600
y = -0,003x + 8,2899
0,000
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
6,000
7,000
8,000
9,000
0 100 200 300 400 500 600
73
Concentración vs desviación estándar para cadmio
Anexo 04
Concentración vs desviación estándar para cobre
Anexo 05
y = 0,0033x + 0,4476
0,000
0,500
1,000
1,500
2,000
2,500
0 100 200 300 400 500 600
y = 0,0028x + 0,3696
0,000
0,500
1,000
1,500
2,000
2,500
0 100 200 300 400 500 600
s
74
Estándares de cadmio, plomo, cobre y zinc
Anexo 06
78
Título Planteamiento del
problema Hipótesis (Hi) Objetivos Variables Indicadores Valor Metodología
“V
AL
OR
AC
IÓN
C
OM
PA
RA
TIV
A N
UT
RIC
ION
AL
D
E D
OS
V
AR
IED
AD
ES
D
E S
EM
ILL
AS
D
E
CA
ÑIH
UA
(C
he
no
po
diu
m p
allid
acau
le A
ellen
) D
E L
A R
EG
IÓN
PU
NO
”
- ¿
Cuál
es
la
difere
ncia
nutr
icio
nal
entr
e
las
dos
varie
dades
de
sem
illas
de
cañih
ua
(Chenopodiu
m p
alli
dacaule
) de la
regió
n P
uno?
Hipótesis general Objetivo General: VARIABLE
DEPENDIENTE Humedad
Cenizas
Grasas
Proteínas
Fibra
Carbohidratos
Energía
Calcio
Fósforo
Hierro
Cadmio
Plomo
Cobre
Zinc
% MÉTODO
Es probable que exista diferencias en la
valoración nutricional de dos
variedades de semillas de cañihua
(Chenopodium pallidacaule) de la
región Puno.
Establecer la valoración nutricional de
dos variedades de semillas de cañihua
(Chenopodium pallidacaule) de la
región Puno.
Valoración nutricional
% NTP, AOAC
Hipótesis secundarias Objetivos Específicos: % TIPO: Cuantitativo
Es posible determinar el valor
nutricional de semillas de cañihua
(Chenopodium pallidacaule) Variedad
Illpa-INIA de la región Puno.
Determinar la valoración nutricional de
semillas de cañihua (Chenopodium
pallidacaule) Variedad Illpa-INIA de la
región Puno.
% NIVEL:
% Descriptivo Comparativo
% Transversal
Es posible determinar determinar el
valoración nutricional de semillas de
cañihua (Chenopodium pallidacaule)
Variedad Cupi de la región Puno
Determinar la valoración nutricional de
semillas de cañihua (Chenopodium
pallidacaule) Variedad Cupi de la
región Puno
Kcal/100g Prospectivo
mg/100g POBLACION.
mg/100g La población objeto de
estudio será 1 Kg de kiwicha
Es posible que exista diferencia en el
valor nutricional de las semillas de
cañihua (Chenopodium pallidacaule)
Variedad Illpa-INIA y Cupi de la región
Puno
Establecer la diferencia en la valoración
nutricional de semillas de cañihua
(Chenopodium pallidacaule) Variedad
Illpa-INIA y Cupi de la región Puno
mg/100g MUESTRA.
mg/100g 1 g de granos enteros de
kañihua
INSTRUMENTO:
VARIABLE
INDEPENDIENTE Variedades:
grano entero
Ficha de registro de datos
Semillas de cañihua. Illpa-INIA
Cupi
