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INTRODUCCINDada las condiciones climticas y las caractersticas de nuestro suelo, Paraguay es un productor potencial de mburucuy amarillo (Passiflora edulis forma flavicarpa). Las aplicaciones industriales que pueden darse a dicha fruta son numerosas, entre ellas la produccin de jugos, nctares, y mermeladas, utilizando para ello el jugo y las semillas. Por otro lado, otra aplicacin importante es la utilizacin de la cscara, que en la mayora de los casos es un desecho industrial. La cscara de mburucuy amarillo (Passiflora edulis forma flavicarpa) como la de otras frutas, incluidos ctricos y manzanas, es rica en pectina, un heteropolisacrido cuyo principal componente es el cido o-galacturnico, muy utilizado en las industrias alimenticia, cosmtica y farmacutica debido a sus propiedades gelificante, espesante y estabilizante. En el presente proyecto se evala principalmente la relacin existente entre el rendimiento y los cidos minerales (cido clorhdrico, cido sulfrico y cido fosfrico) utilizados como solventes en el proceso de extraccin de pectina a partir de cscaras de mburucuy amarillo (Passiflora edulis forma flavicarpa).

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EXTRACCIN DE PECTINA A PARTIR DE LA CSCARA DE MBURUCUY AMARILLO (Passiflora edulis forma flavicarpa)

OBJETIVO GENERAL Evaluar el rendimiento de extraccin de pectina a partir de la cscara de Passiflora edulis forma flavicarpa (mburucuy amarillo), empleando como solvente H3PO4 con los obtenidos mediante el uso de HCl y H2SO4. OBJETIVOS ESPECFICOS Identificar los factores extrnsecos que deben mantenerse durante el proceso de extraccin. Extraer pectina de la cscara de Passiflora edulis forma flavicarpa (mburucuy amarillo) Cuantificar la pectina obtenida con cada uno de los solventes empleados. Analizar los resultados obtenidos. Comunicar los resultados obtenidos.

POBLEMA DE INVESTIGACIN Cul es el solvente utilizado para la extraccin de pectina que arroja el mayor rendimiento, a partir de cscaras de Passiflora edulis forma flavicarpa (mburucuy amarillo), provenientes de cultivos de pequeos productores del Departamento de San Pedro en poca de cosecha?

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JUSTIFICACIN Este Proyecto de Investigacin es importante porque analiza principalmente el efecto que el solvente ejerce sobre el rendimiento en la extraccin de pectina a partir de la cscara de mburucuy amarillo (Passiflora edulis forma flavicarpa). Por su parte, las pectinas presentan un amplio uso en industrias de alimentos, adems de los ya conocidos fines medicinales de las mismas. Adems ofrece una alternativa para la reutilizacin de desechos industriales. Por otro lado, propone una alternativa para el desarrollo de nuevas industrias en nuestro pas y ayuda a pequeos productores en el cultivo y comercializacin de mburucuy. ANLISIS DE FACTIBILIDAD El proceso de extraccin es factible debido a que el cultivo de mburucuy, utilizado como materia prima, es apto para las condiciones climticas y geolgicas de nuestro pas, adems de ser una fruta cuyo consumo est captando nuevos consumidores da a da, hecho que genera la industrializacin de la pulpa y la generacin de cscara como desecho industrial. La cosecha se inicia en enero. La industrializacin del mburucuy requiere el almacenamiento de la pulpa, para lo cual se requiere una preparacin previa, donde una de las etapas de la misma es la eliminacin de la cscara. Tanto los materiales como los reactivos utilizados en el proceso de extraccin de pectina a partir de la cscara de mburucuy son de uso frecuente en el laboratorio, y los mismos estn disponibles para el uso de alumnos e investigadores. En cuanto a los recursos humanos, se cuenta con el apoyo de profesores que guiarn el proyecto de investigacin, adems de la capacitacin adquirida en los aos de estudio por cada uno de los investigadores. El proceso completo no requiere alta complejidad y puede llevarse a cabo en un tiempo menor a una semana.

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MARCO TERICOANTECEDENTES EN INVESTIGACIN SOBRE EXTRACCIN DE PECTINA A PARTIR DE CSCARA DE MBURUCUY La mayora de los trabajos previos consultados han sido sobre la extraccin de pectina a partir de cscara de frutos ctricos, manzana y otros, habiendo relativamente muy poca informacin acerca de la extraccin a partir de cscara de mburucuy. Se consult la Tesis de Grado, perteneciente a de Mauro Adolfo Mueckay, sobre obtencin de la pectina a partir de desechos industriales de maracuy mburucuy, utilizando HCl y H2SO4 en la hidrlisis cida. Adems se han consultado los trabajos de Greta Hinostroza Quiones(11) (1)

, el cual

caracteriza la extraccin a escala industrial de pectina a partir de cscara de , sobre

Comparacin de dos mtodos de extraccin de pectina de tomatillo de rbol (Cyphomandra betacea); junto con Proceso producir pectinas ctricas, de Juan Devia Pineda(2)

. Por otro lado se consult la investigacin de Graciela Silva

Untiveros Bermdes, sobre Obtencin y caracterizacin de pectinas de alto y bajo metoxilo de la manzana var. Pachacamac (6).

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1. MATERIA PRIMA: MBURUCUY Origen y Variedades El mburucuy se origin probablemente en Amrica del Sur, en Brasil especficamente, en la regin del Amazonas, Colombia, Venezuela, y zonas tropicales de Amrica Central. Su origen exacto es desconocido. Tambin se produce en Kenia, Costa de Marfil, sur de frica y Australia. La flor de la mburucuy o "flor sufriendo" (passio flora) obtuvo su nombre de los Jesuitas del siglo XVII. A travs de una mutacin la especie del mburucuy morado (Passiflora edulis forma edulis o simplemente Passiflora edulis) dio origen al mburucuy amarillo (Passiflora edulis forma flavicarpa). En el Paraguay, el mburucuy amarillo y sus hbridos (Passiflora edulis forma flavicarpa) son las ms cultivados comercialmente. Otra variedad cultivada, pero con menor aceptacin comercial es el mburucuy rojo (Passiflora edulis arroxeado). Otras variedades importantes a nivel sudamericano son: 'Ouropretano' (prpura): Brasil 'Muico' (prpura): Brasil 'Peroba' (prpura): Brasil (conocida como 'Brasileira Rosada' en Venezuela) 'Mirim' (amarilla): Brasil 'Redondo' (amarilla): Brasil (conocida como 'Brasileira Amarilla' en Venezuela) 'Guaz' (amarilla): Brasil 'Hawaiiana' (amarilla): Colombia y Venezuela

Taxonoma Los cultivos comerciales pertenecen casi sin excepcin a las variedades amarilla, cuyo nombre comn es mburucuy amarillo, el cual tambin es conocido como: parchita, calala, maracuy, mburucuy, passion fruit, etc.

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Clasificacin Taxonmica: Reino: Clase: Orden: Plantae Magnoliopsida Violales Divisin: Magnoliophyta

Familia: Passifloraceae Gnero: Passiflora Especie: P. edulis Formas: flavicarpa (amarillo) y edulis (morado) Composicin Un fruto maduro tpico consta de tres partes: la cscara (50-60%), el jugo (3040%) y la semilla (10-15%). El fruto es una baya de forma globosa u ovoide, de 4 y 10 cm de dimetro y est recubierto de una corteza o cscara gruesa, cerosa e incomestible cuyo color depende de la variedad de la fruta. Dicha cscara est compuesta por un 17% a un 20% de materia seca, alta en carbohidratos y fibra, baja en materiales solubles y es una buena fuente de protena, pectina y minerales. Tabla I: Composicin aproximada de cscara deshidratada de mburucuy amarillo. Humedad Protena Cruda Extracto Etreo Cenizas Totales Fibra Cruda Extracto Libre de Nitrgeno Total 16.80% 4.58% 0.33% 6.76% 25.66% 45.87% 100.00%

Fuente: Mauro Adolfo Mueckay Varerles. Universidad Agraria de Ecuador. 2006

La pulpa contiene entre 200 a 300 semillas, que son de color negro o violeta oscuro. Las mismas estn constituidas por aceites en un 20 a 25% y protenas en un 10%. Esta pulpa contiene un jugo aromtico en la que se encuentran nutrientes y vitaminas, siendo el agua su principal componente, junto con alta cantidad de

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hidratos de carbono, pro vitamina A, vitamina C, potasio, fsforo y magnesio, calcio, tiamina, riboflavina, niacina y fibras. Tabla II: Valor nutritivo aproximado de 0.01kg de jugo de mburucuy amarillo. Componente Valor energtico Humedad Protenas Grasas Hidratos de carbono Fibra Cenizas Calcio Hierro Fsforo Vitamina A activa Tiamina Riboflavina Niacina cido ascrbico Cantidad 78 caloras 85% 0.8% 0.6 g 2.4 g 0.2 g Trazas 5.0 mg 0.3 mg 18.0 mg 684 mg Trazas 0.1 mg 2.24 mg 20 mg

Fuente: Centro Nacional de Tecnologa Agropecuaria y Forestal. El Salvador, San Salvador. 2002

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Usos El uso principal que se le da a esta fruta comprende el aprovechamiento del jugo, el cual puede ser consumido en refrescos, licor o sirope (jarabe concentrado muy dulce que se emplea en repostera). Tambin se utiliza para el proceso de elaboracin de comidas y dulces, cremas alimenticias, dulces, helados, confites, nctares, jaleas. La cscara puede ser utilizada para preparar raciones alimenticias de ganado bovino, pues es rica en pectina, aminocidos, protenas, carbohidratos, etc. El contenido de pectina presente en la fruta permite que sea empleada en la industria de la confitera para darle consistencia a jaleas y gelatinas. La cscara fresca o deshidratada tambin puede ser utilizada como abono. El contenido de aceite en las semillas, un 20 a 25% aproximadamente, puede ser usado en la fabricacin de tintas y barnices, pinturas, despus de un proceso de refinado. Adems se lo puede utilizar como fuente de grasas comestibles. Del tallo, hojas y plantas se puede extraer un producto medicinal, la pasiflorita, utilizado como tranquilizante. 2. PRODUCTO OBTENIDO: PECTINA Generalidades Las pectinas se presentan en la naturaleza como elementos componentes estructurales de las clulas vegetales. Son heteropolisacridos y su principal componente es el cido o-galacturnico, unido por medio de enlaces glicosdicos -(1-4). La pectina es una sustancia de peso molecular elevado; se dispersa en el agua para formar una solucin coloidal viscosa reversible, es decir que pueda ser disuelta en agua, precipitada, secada y redisuelta, sin perder sus propiedades fsicas. El alcohol y varias sales (Ca2+, Mg2+, Al3+) precipitan las pectinas. (Braverman J.B.S, 1967) Las pectinas pueden ser extradas de vegetales como manzanas, frutas ctricas, pia, guayaba dulce, tomate de rbol, mburucuy, remolacha, etc.

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Las sustancias pcticas se encuentran representadas por los siguientes compuestos: Protopectina: es la sustancia pctica insoluble en agua que se encuentra formando parte de la estructura celular de los frutos y otros productos vegetales, conjuntamente con la celulosa, hemicelulosa y lignina. Por hidrlisis cida controlada produce cidos pectdicos y pectinas. cidos pcticos: son los cidos poligalacturnicos coloidales sin esterificacin o neutralizacin alguna de sus grupos carboxlicos. Las sales de estos cidos son los pectatos, normales o cidos, de estructura o solubilidad variables. cidos pectnicos: son los cidos pcticos o poligalacturnicos de naturaleza coloidal parcialmente esterificados por grupos metilos. Sus sales son pectinatos cidos o normales. Las frutas verdes y otros productos vegetales tienen protopectina. Conforme madura la fruta se hidroliza a cido pectnico y estos ltimos a cidos pcticos, en la fruta sobremadura. Como se cit anteriormente, la pectina esta compuesta principalmente del cido poligalacturnico, cuyos grupos carboxilos estn esterificados por radicales metilos en diferente proporcin, lo que le da un grado de metilacin del cual depender su capacidad de producir geles en condiciones normales con azcar y cido. La capacidad de la pectina para formar geles es su caracterstica ms importante. Las pectinas se pueden dividir en tres grupos de acuerdo a sus propiedades de gelificacin (que dependen del contenido del cido, tipo de pectina, temperatura, slidos solubles, iones calcio, azcares, pH) y con el grado de esterificacin metlica: 1- Las pectinas con alto ndice de metoxilo. 2- Pectinas de bajo ndice de metoxilo. 3- Pectinas amdicas o amidadas con bajo ndice metoxilo.

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Grado de Metilacin: Pectinas con alto grado de metoxilo (HM): que determina el grado de esterificacin con radicales metilos (Pilgrim, 1991). Estn formadas de ms de un 50% de monmeros de cido poligalacturnico esterificados. No reaccionan con iones calcio, sino que lo hacen con la casena. Pectinas de bajo ndice de metoxilo (LM): contienen menos del 50% de monmeros de cido poligalacturnico esterificados, forman geles con slidos solubles que contienen iones calcio, azcares, y otros cidos. Pectinas amdicas con bajo ndice metoxilo: son aquellas que han sido desmetoxiladas con amoniaco en lugar de usar cidos. Requieren pequeas cantidades de iones calcio para precipitar. Tiempo de Gelificacin: Pectina de gelificacin rpida: son aquellas con un grado de metilacin de por lo menos el 70%. Es capaz de formar geles con adicin de azcar y cidos a pH de 3,0 3,4; y a temperaturas superiores a los 85C. Tiene como caracterstica producir el espesamiento o gelificacin al poco tiempo de ser agregada. Esto mantiene las frutas y las partculas de pulpa uniformemente en todo el lote o en los envases, evitando el problema de flotacin. Pectina de Gelificacin Lenta: son aquellas con un grado de metilacin entre el 50 70%, las cuales forman geles con azcar y cido a pH ptimo entre 2,8 3,2 y su gelificacin puede empezar a temperaturas menores a 85C. El uso de esta pectina evita que la jalea se solidifique antes de ser colocada en los envases. Cualidades de la pectina que influyen en las caractersticas de la gelificacin: Longitud de la molcula: condicionan la rigidez o firmeza del gel. Si la longitud de la molcula es muy baja no se obtienen geles.

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-

Grado de metilacin: est relacionado a la velocidad de gelificacin y con algunos caracteres organolpticos.

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Proporcin entre grupos hidrofbicos e hidroflicos: determina la solubilidad de una molcula de pectina.

Factores del medio importantes en la formacin del gel: Temperatura: existe un lmite superior de temperatura por encima de la cual la gelificacin nunca ocurrir. Cuando una solucin que contiene pectina en caliente se enfra, las energas trmicas de las molculas decrecen y su tendencia a gelificar aumenta. pH: la tendencia a gelificar aumenta al bajar el pH. Azcar y otros solutos similares: deshidratan las molculas de pectina en solucin y aumenta, por lo tanto, la tendencia a gelificar. Iones calcio: las pectinas de bajo metoxilo requieren de bastante calcio para una ptima gelificacin, las de alto metoxilo requieren de poca cantidad de calcio, las pectinas de bajo metoxilo amidadas muestran ms flexibilidad al contenido de calcio. Usos y Aplicaciones Las aplicaciones principales de la pectina en la industria alimentaria se dan principalmente en la elaboracin de jaleas, mermeladas, geles, gelatinas. Se debe tener en cuenta que para obtener estos productos es muy importante la eleccin del tipo correcto de pectina, as como el contenido de pectina existente en el fruto. Adems, pueden prepararse gamas de glaseados para pasteleras y flanes, se utilizan en las industrias lcteas para estabilizar los yogures bebibles tratados con UHT, tambin para mezclas de leche, zumos de frutas, para estabilizar bebidas lcteas acidificadas con soja, productos basados en trigo. Tambin se utiliza en bebidas de bajas caloras, ya que mejora la textura y sensibilidad proporcionada por el azcar de las bebidas convencionales. Se utiliza en la elaboracin de helados y sorbetes debido a que controla el tamao del cristal.

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En la industria farmacutica y en medicina es utilizada en el tratamiento de gastritis, lceras, diabetes, disminucin del colesterol en la sangre, en la elaboracin de ungentos, polvos, tabletas, y otros medicamentos. El uso de la pectina tambin es importante en los siguientes campos: odontologa, productos cosmticos, manufactura de cigarrillos, medios de cultivo en microbiologa, conservacin del suelo, alimentacin animal, etc. Proceso de obtencin de pectina Preparacin previa: Las frutas son clasificadas, lavadas, y cortadas para separar la cscara del jugo de la fruta. El jugo es procesado mientras que la cscara es utilizada para la extraccin de pectina. La cscara es cortada en pequeos pedazos y deshidratada en estufa, de modo a poder ser pesada para obtener resultados en base seca. Inactivacin enzimtica: La cscara se coloca en agua hasta ebullicin, de modo a inactivar las enzimas pcticas, capaces de causar alteraciones en la calidad del producto obtenido; adems ayuda a eliminar suciedad y microorganismos que puedan estar presentes. Hidrlisis cida: La pectina se extrae en medio acuoso acidulado, en caliente y a pH bajo. Para ello se puede utilizar cido clorhdrico, sulfrico, ntrico, fosfrico, etc., ajustando el pH entre 1,5 y 3. Se calienta unos 40 minutos aproximadamente a partir del momento en que se alcanza la ebullicin, agitando permanentemente para obtener el mejor rendimiento. Otro mtodo implica el calentamiento por dos horas a 79-85 C, o una hora a 95 C. El tiempo de calentamiento est influido principalmente por la temperatura de calentamiento de manera inversamente proporcional, as como el tipo de materia prima de la cual se extrae y el tipo de pectina que se desea obtener. A su vez, el rendimiento obtenido depende del mtodo empleado y la calidad de la materia prima. La hidrlisis cida puede realizarse por dos mtodos: abierto y cerrado. El mtodo abierto consiste en el calentamiento de la solucin y se realiza en un recipiente

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abierto a la atmsfera; el mtodo cerrado consiste en la utilizacin de un condensador acoplado a la tapa del recipiente, para hacer el reflujo del solvente. Reposo y Clarificacin: El extracto pctico turbio se deja reposar por varias horas para su sedimentacin. Cuando su temperatura ha descendido a unos 38 C, se eleva el pH a 4,5 y se agregan enzimas clarificadas para descomponer el almidn, las dextrinas y algunas protenas; despus de esto el extracto es rpidamente calentado para inactivar las enzimas nuevamente. Tambin se puede clarificar por medio de filtracin con tierras diatomeas. Filtracin: Se procede a filtrar la solucin separando el material slido del lquido. Se puede repetir la hidrlisis cida para mejorar la eficiencia de la extraccin. Precipitacin: Se pueden emplear sales o alcoholes. Se prefieren los alcoholes para poder obtener pectinas sin residuos, ya que con la utilizacin de sales se necesita un lavado muy cuidadoso. Se puede utilizar etanol puro, etanol comercial (aproximadamente 75% p/p), metanol e isopropanol, o sales de aluminio o calcio. Al utilizar etanol comercial se tiene la ventaja de tener un menor costo y la facilidad de compra. El alcohol utilizado se puede volver a recuperar, para ser reutilizado, por destilacin. Se recomienda un volumen de alcohol equivalente al 60%-80% de la solucin que se va a precipitar. El agregado del agente precipitante forma rpidamente cogulos gelatinosos, es decir, un gel. Lavado: Su funcin es eliminar el cido clorhdrico impregnado en la pectina precipitada y las impurezas que pudieran modificar el color. Se debe realizar varias veces. Uno de los procesos consiste en lavar con alcohol 60%. Se puede verificar la ausencia de cloruros agregando unas gotas de nitrato de plata al lquido filtrado hasta que no de reaccin positiva al in cloruro. Otro proceso consiste en volver a disolver la pectina, que esta separada en el filtro, en agua acidulada (pH 1.5 - 3) y volver a precipitarla con alcohol.

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Otras formas alternativas de lavado (Glahn, 2000) son utilizando hidrxido de bario octahidratado, carbonato de calcio y carbonato de sodio, los cuales retiran la clorofila y otros pigmentos presentes en la cscara, que dan color a la pectina. Secado y Pesada: Se realiza a baja temperatura (aproximadamente 40C) en presencia de corriente de aire caliente, por unas doce horas, o al aire libre durante varios das. Al utilizar estufa para el secado se observa el oscurecimiento del color de la pectina. La pectina obtenida debe ser pesada para calcular el rendimiento obtenido en la extraccin. Molienda: Se realiza la molienda con el fin de homogenizar el tamao de la partcula y mejorar la apariencia de la pectina. Almacenamiento: Se debe almacenar en un lugar seco y en recipientes que la protejan de la humedad. 3. SOLVENTES cido Clorhdrico (HCl) Es una disolucin acuosa de cloruro de hidrgeno. A temperatura ambiente es un lquido de color amarillo, debido a la presencia de trazas de hierro, cloro o materia orgnica, o incoloro con de olor penetrante. La disolucin acuosa comercial grado reactivo contiene aproximadamente 37 % (p/p) de HCl. La densidad de este cido corrosivo es 1,19g/mL, a 20C, y su masa molar es 36,46g/mol. Es un cido fuerte, por tanto se disocia totalmente. Posee pKa = -7 (Wade, 2004) En la industria alimentaria es utilizado en la hidrlisis de almidn y protenas para obtener otros productos alimenticios. Tambin es muy utilizado en sntesis orgnica y como catalizador y reactivo qumico.

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cido Sulfrico (H2SO4) Es un lquido higroscpico, incoloro, inodoro y aceitoso. La disolucin acuosa comercial contiene aproximadamente 96% (p/p). Su densidad es de 1,84g/mL, a 20C, siendo un cido fuerte, que presenta un pKa = -5 (Wade, 2004), para la disociacin de su primer protn. Su masa molar es de 98,18g/mol. Este es uno de los cidos ms utilizados en la industria, sobretodo en la de fertilizantes. Otras aplicaciones importantes se encuentran en la refinacin del petrleo, produccin de pigmentos, tratamiento del acero, extraccin de metales no ferrosos, manufactura de explosivos, detergentes, plsticos y fibras. Tambin es usado en como catalizador cido y como reactivo qumico. cido Fosfrico (H3PO4) Es un lquido incoloro e inodoro. La disolucin acuosa de este cido se encuentra comercialmente al 85% y 75%, ambos (p/p). Su densidad es 1,69g/mL a 20C. Es un cido dbil, por tanto su disociacin es solo parcial, donde el pKa del primer protn es 2,1 (Wade, 2004). Su masa molar es 97,99g/mol. Es un cido capaz de ser utilizado para preparar una solucin buffer o amortiguadora. Su utilizacin es importante en fertilizantes, detergentes de polifosfatos, qumicos farmacuticos, carbn activado, cermicas, aditivos para comidas, procesamiento de comidas, tratamiento de aguas, limpieza de metales, etc.

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VARIABLES- Variable independiente: Solventes: HCl 0,5% (V/V), H2SO4 1% (V/V) y H3PO4 10% (V/V). - Variable dependiente: Rendimiento. Definiciones: SOLVENTE Definicin conceptual: es la sustancia en mayor proporcin en una solucin. Definicin operacional: es el cido utilizado, en medio acuoso, durante el proceso de extraccin de pectina, capaz de hidrolizar la protopectina contenida en la cscara de mburucuy amarillo a cidos pcticos y pectinas. RENDIMIENTO Definicin conceptual: es la relacin entre la masa seca de pectina y la masa de cscara deshidratada de mburucuy amarillo. Definicin operacional: es el porcentaje calculado de pectina seca, capaz de ser extrada a partir de una determinada cantidad de cscara deshidratada de mburucuy amarillo, obtenido mediante la utilizacin de una balanza granataria que mide la masa de cada uno de ellos.

HIPTESISEntre los solventes HCl, H2SO4 y H3PO4, el que proporciona mayor rendimiento en la extraccin de pectina a partir de cscaras de mburucuy amarillo (Passiflora edulis forma flavicarpa) sera el HCl.

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DISEO METODOLGICOTCNICA DE CONTRASTACIN: Breve descripcin:

La hiptesis ser probada mediante la comparacin de los rendimientos obtenidos en la extraccin de pectina, a partir de cscara de mburucuy amarillo (Passiflora edulis forma flavicarpa), utilizando H3PO4, HCl y H2SO4 como solventes. Dichos rendimientos se obtendrn mediante el clculo de la relacin porcentual entre la masa seca de pectina, obtenida luego del proceso de extraccin, y la masa de cscara deshidratada de mburucuy amarillo, antes de ser procesada. Metodologa a utilizar: Calibracin de pHmetro: 1. Lavar previamente los electrodos con un chorro de agua proveniente de un frasco de lavado o pizeta. Con ayuda de papel absorbente retirar el resto de lquido. 2. Sumergir los electrodos en una solucin patrn de pH conocido (buffer). De ser posible usar dos soluciones buffer, una de un pH cido y otra de pH bsico y an mejor si se cuenta adems con un buffer cuyo pH sea lo ms prximo al de la sustancia cuyo pH se desea conocer. 3. Con ayuda del buffer estandarizar el pHmetro. La estandarizacin del pHmetro se realiza sumergiendo los electrodos en la solucin buffer, y llevando el valor de pH ledo al valor conocido de pH de la solucin buffer(a dicha temperatura). Es necesario tener en cuenta la temperatura porque el pH depende de la misma.

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OBSERVACIN: Es importante seguir las indicaciones dadas por el fabricante, los procedimientos generales son los mismos, pero tambin varan conforme la fabricacin comercial del pHmetro. Normalmente en una medicin potenciomtrica directa o titulacin potenciomtrica no es necesario mantener constante la temperatura, porque los pHmetros cuentan con compensadores de temperatura, a menos que la tcnica lo requiera, eso si es necesario informar o tomar nota de la temperatura en el momento de la lectura.

Reactivos y Materiales: Bscula Balanza granataria Estufa Plancha calefactora Molino de 800 rpm Termmetro pHmetro Cuchillos de acero inoxidable Cucharas de acero inoxidable Vasos de precipitado de 1000mL: 6 Embudos: 3 Papel de filtro cualitativo Solucin de HCl 0,5% (V/V): 600mL Solucin de H2SO4 1% (V/V): 600mL Solucin de H3PO4 10% (V/V): 600mL Etanol comercial: 600mL Etanol al 60%: 1L Tierras diatomeas

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Procedimiento: Observacin: El siguiente procedimiento se aplica a la muestra global (conjunto de frutas obtenidas de un lote) obtenida de cada lote utilizado en la investigacin. 1) Lavar las frutas con agua potable, de modo a eliminar posibles impurezas arrastradas. 2) Cortar cada fruta por la mitad, extraer las partes que no sern utilizadas en la extraccin de pectina (semillas y jugo) y cortar la cscara en partes pequeas. 3) Secar los trozos de cscara en una estufa a 60C por una hora, con el objeto de eliminar la humedad e inactivar enzimas. 4) Moler las cscaras en un molino de 800 rpm, para facilitar la operacin. 5) Pesar tres porciones de cscara deshidratada de 120g cada una e identificarlas correctamente. 6) Colocar cada porcin de cscara deshidratada en un vaso de precipitado de 1000mL, e identificarlos adecuadamente. 7) Verter 600mL de solucin de HCl 0,5% (V/V) en el primer vaso de precipitado, 600mL de solucin de H2SO4 1% (V/V) en el segundo vaso de precipitado, y 600mL de solucin de H3PO4 10% (V/V) en el tercer vaso de precipitado. 8) Calentar los tres vasos de precipitado por una hora a 95C, de modo a que ocurra hidrlisis cida, con agitacin constante. 9) Luego de transcurrido dicho tiempo, retirar los vasos de precipitado y dejarlos enfriar a temperatura ambiente. Aguardar una hora para la precipitacin completa de la cscara molida y medir el pH de cada solucin. Para cada solucin contenida en los vasos de precipitado: 10)Separar la cscara molida de la solucin por medio de filtracin.

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11)Clarificar la solucin, mediante el agregado de tierras diatomeas, en proporcin 1% en 100mL de concentrado. Calentar a temperatura media y con agitacin constante durante 15 minutos. 12)Filtrar inmediatamente la solucin en caliente. 13)Precipitar el extracto decolorado mediante la adicin de 200 mL de etanol comercial, con el cual formar rpidamente cogulos gelatinosos de pectina. 14)Filtrar el precipitado gelatinoso, para separarlo del etanol comercial. 15)Lavar el precipitado varias veces con etanol al 60%. 16)Secar la pectina obtenida por filtracin en una estufa a 60C por una hora. 17)Pesar la pectina seca y anotar el valor obtenido. 18)Almacenar la pectina en un lugar seco y en recipientes que la protejan de la humedad. 19)Calcular el rendimiento del procedo de extraccin con cada uno de los solventes utilizados (cidos utilizados en la hidrlisis de la pectina) y completar la matriz de datos. DISEO Y ALCANCE DE LA INVESTIGACIN: Enfoque: cuantitativo Diseo: experimental: cuasi-experimental, debido a que las unidades de anlisis no se asignan al azar. Se manipula una variable independiente, que es el solvente y se observa el efecto frente a la variable dependiente, que es el rendimiento de extraccin de pectina a partir de cscaras de mburucuy amarillo.

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Alcance del estudio: correlacional, debido a que se evala el efecto que el solvente utilizado en el proceso de extraccin de pectina, a partir de cscara de mburucuy amarillo, tiene sobre el rendimiento obtenido en dicha extraccin. Se mide adems, en forma porcentual, las diferencias existentes entre los rendimientos cuando se utiliza cada uno de los solventes: HCl 0,5% (V/V), H2SO4 1% (V/V) y H3PO4 10% (V/V).

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MUESTREO: Unidades de anlisis: cscaras de Passiflora edulis forma flavicarpa (mburucuy amarillo), provenientes de cultivos del Departamento de San Pedro en poca de cosecha. Tamao de la muestra: Por cada procedimiento de extraccin de pectina se requieren 120g de cscara de mburucuy amarillo. Debido a que se utilizan tres cidos diferentes para estudiar el efecto que el solvente (cido utilizado para la hidrlisis de la pectina) tiene sobre el rendimiento de la extraccin de pectina se necesitan 360g de cscara de mburucuy amarillo por muestra global extrada de cada lote analizado. Se analizan 30 lotes de fruta, y se requiere aproximadamente de un total de 10,8kg de cscara de mburucuy amarillo para realizar la investigacin. Tcnica de muestreo: 1) Se har muestreo de 30 lotes a granel de fruta (mburucuy amarillo), de donde se extraer, de distintas profundidades y sitios, las muestras de fruta segn la siguiente tabla:

Peso de lote (kg)

Porcentaje en peso del lote

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Hasta 200 201 a 500 501 a 1000 1001 a 5000 Ms de 5000

destinado a muestreo 6% 5% 4% 3% 2%

Norma Venezolana para Muestreo de Fruta. 1981

El muestreo ser no probabilstico por conveniencia, debido a que se establecen los siguientes criterios de inclusin para las frutas provenientes de cultivos del Departamento de San Pedro, de las cuales se obtendr la cscara: - tamao uniforme - madurez homognea - sin dao fsico externo 2) Se proceder a obtener una muestra global de cada lote, formada por el conjunto de todas las frutas extradas de cada lote. 3) Se procedern a embalar y rotular cada muestra global, teniendo en cuenta las siguientes especificaciones: a) Designacin del producto, especie y variedad. b) Lugar de muestreo c) Fecha de muestreo d) Identificacin de lote OPERACIONALIZACIN DE VARIABLES:Variables

principales:

- Variable independiente: Solventes: HCl 0,5% (V/V), H2SO4 1% (V/V) y H3PO4 10% (V/V). - Variable dependiente: Rendimiento.Otras

variables de inters:

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- Variables de control: temperatura, pH, tiempo de calentamiento, concentracin de los cidos utilizados como solventes.Escalas

de medicin:

- Variable independiente: Solvente. Ser medida en escala nominal, debido a que los valores posibles para esta variable slo pueden ser clasificados en categoras. - Variable dependiente: Rendimiento. Ser medida en escala absoluta o de razn, debido a que un valor igual a cero estara indicando que no se obtiene pectina; el cero de la escala indica ausencia de la propiedad medida. Se expresar en forma porcentual, y se compararn los rendimientos obtenidos con cada solvente cido utilizado en la hidrlisis, el proceso de extraccin. Unidad de Anlisis: Cscaras de Mburucuy Amarillo Identificaci n Por Lote 01 02 03 ... 30

PLAN DE TABULACIN DE DATOS: MATRIZ DE DATOSMasa de cscara de Mburucuy deshidratada (g) Masa (g) de pectina extrada con HCl 0,5% (V/V) Masa (g) de pectina extrada con H2SO4 1% ( V/ V) Masa (g) de pectina extrada con H3PO4 10% (V/V) Rendimiento (%) de extraccin con HCl 0,5% (V/V) Rendimiento (%) de extraccin con H2SO4 1% (V/V) Rendimiento (%) de extraccin con H3PO4 10% (V/V)

120 120 120 120 120

24

Donde el Rendimiento se halla por la siguiente frmula:Masa de pectina extrada con cada solvente (g) 100 Masa de cscara de Mburucuy deshidrata da (g)

Re n dim iento (%) =

-

GRFICOS:

Se proceder a realizar tres histogramas, y a partir de ellos tres polgonos de frecuencia; cada uno de ellos correspondiente al solvente utilizado en la extraccin de pectina (HCl, H2SO4 y H3PO4).

En cada polgono de frecuencia ser posible determinar la media, mediana y moda de los rendimientos de extraccin de pectina para cada uno de los solventes utilizados. Una vez obtenidos los valores de las tres modas del rendimiento de extraccin se puede determinar cual es el solvente (cido utilizado en la hidrlisis de pectina a partir de cscara de mburucuy amarillo) que arroja el mayor rendimiento mediante la comparacin de las mismas. CLCULOS ESTADSTICOS:

Se realizarn clculos de las Medidas de Centralizacin: Media, Mediana y Moda; y de las Medidas de Dispersin: Rango, Desviacin Media, Desviacin Estndar y Varianza.

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A) Medidas de Centralizacin: A.1) MEDIA: es el valor medio del que proviene la muestra.X = ( fi X i ) fi

A.2) MEDIANA: aproxima al 50% de los valores de la muestra que estn en o por debajo de la mediana, y el resto que est por encima de ella.

N ( f )inf c M e = L1 + 2 f m ediana que se repite con mayor frecuencia.

A.3) MODA: aproxima al dato 1 Mo = L1 + + c 2 1

B) Medidas de Dispersin: B.1) RANGO: para datos agrupados, es la diferencia entre el lmite real superior de la clase ms alta y el lmite real inferior de la clase ms baja.R = Xmx Xmn

B.2) DESVIACIN MEDIA: es la media aritmtica de los valores absolutos de las desviaciones con respecto a la media.DM = f i xi x fi

[

]

B.3) DESVIACIN TPICA: es la raz cuadrada de la sumatoria de los cuadrados de todas las desviaciones con relacin a los medios, dividida entre el total de datos.

s=

f i xi x fi

[

2

]

B.4) VARIANZA: es el valor de la desviacin tpica elevado al cuadrado (s2).

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[ en lnea ] 28 de mayo de 2009. 12 p. disponible en http:// www.sencamer.gob.ve/sencamer/normas/1769-81.pdf

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ANEXOS

Figura I: Passiflora edulis f. flavicarpa, por dentro y por fuera.

Figura II: Flor y hojas de P. edulis La flor Es normalmente blanca, con tintes rosceos o rojizos, en P. edulis; otras especies presentan colores que van desde el rojo intenso hasta el azul plido. El color presenta grandes diferencias entre variedades; la ms frecuente en los pases de origen es amarilla, obtenida de la variedad P. edulis f. flavicarpa

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Figura III: Frutos de mburucuy en un puesto de venta.

Figura IV: Comparacin del tamao entre mburucuy amarillo y morado