PROYECTO DE INVESTIGACIN Cdigo de proyecto: I.I.A.Palabras claves: acido ascrbico, pasteurizacin.1. GENERALIDADES:0. Titulo: Influencia de Tiempo y Temperatura en la optimizacin de vitamina C, de nctar de Aguaymanto (Physalis peruviana)

0. Personal Investigador:Autores: Dominguez Luera Royder Encinas Estrada Greissy Osorio Durand Alexander Palacios Hilario Antony Quiliche Veramendez Wilder Ramos Bartolo Almendra Vasquez Bacilio Fabiola

0. Tipo de investigacin:Aplicada - Experimental

0. rea de investigacin: Ingeniera agroindustrial

0. Localidad e institucin: Instituto Tecnolgico de Investigacin Agroindustrial- Nuevo Chimbote

0. Duracin del proyecto:1 semana

1. ASPECTOS DE INVESTIGACIN

1. REALIDAD PROBLEMTICA

0. Planteamiento del problemaEl producto a elaborarse pretende ofrecer una forma de conservacin y utilizacin de la materia prima (Aguaymanto), dando un nuevo producto al mercado regional y nacional. Adems una nueva opcin al consumidor, dando una alternativa ms de consumo. Tcnicamente la obtencin de parmetros y formulaciones ptimas con la debida realizacin de experiencia y la utilizacin de equipo ymaquinaria adecuada, hacen posible la elaboracin de un producto competitivo y con expectativas en el mercado actual y futuro.

0. Formulacin del problemaDado que la combinacin de mtodos, tales como la deshidratacin osmtica parcial y secado por aire caliente permiten un producto estable y de caractersticas superiores a los mtodos por separado, es posible aplicar dichos mtodos para la elaboracin de aguaymanto deshidratado tipo pasa a partir de una materia prima adecuada, evaluando y determinando para ello parmetros de proceso.

0. Objetivos:

2. Objetivos General:1. Determinar el tiempo y temperatura ptimos para una mayor retencin de vitamina C.2. Objetivos Especficos:1. Determinar la cantidad de vitamina C

1. MARCO TERICO

1. Antecedentes del problema:

Badui, 2006: Debido a su estructura qumica de todas las vitaminas la C es la ms inestable y la mas reactiva, por lo que algunos investigadores has propuesto usar su contenido residual en los alimentos como un ndice de retencin de nutrimentos: se considera que si resiste el procesamiento, el almacenamiento, etctera, querr decir que todos los dems nutrimentos se vern poco afectados.

Fennema, 2000:Menciona que los factores capaces de influir sobre la naturaleza del mecanismo de degradacin son: temperatura, concentracin de sal y azcar, pH, oxigeno, enzimas, catalizadores metlicos, aminocidos oxidantes o reductores, concentracin inicial de acido ascrbico y relacin acido ascrbico acido dihidroascorbico.

Braverman, 1980:Dice que en los jugos deshidratados, la degradacin del acido ascrbico depende nicamente de la temperatura y la humedad. Por lo general la estabilidad del acido ascrbico aumenta a medida que disminuye la temperatura del alimento. Diversas investigaciones han sealado la posibilidad de que se produzca perdida acelerada por congelacin o almacenamiento en frio.

Kirk, et al.1996:Estudiaron la destruccin del acido ascrbico en un sistema modelo de alimento deshidratado y encontraron lo siguiente:

1. La estabilidad del acido ascrbico est en funcin del agua y la temperatura, y su destruccin sigue una cintica de primer orden bajo mucha condiciones de almacenamiento.

1. En los sistemas de multivitaminas el acido ascrbico se destruye fcilmente cuando se almacena con oxigeno.

Badui, 2006:Menciona que las temperaturas altas aun en ausencia de oxigeno, provocan la degradacin de los carotenoides de diferentes maneras.

Fennema, 2000:Cita que los compuestos fenolicos no soportan altas temperaturas ya que estos se volatilizan y se pierden.

1. Base terica:1. Aguaymanto: 1. El Aguaymanto fue una fruta conocida por los incas y su origen se atribuye a los valles bajos andinos de Per y Chile. La fruta es redonda ovoide, del tamao una uva grande, con piel lisa, ceracea, brillante y de color amarillo dorado naranjas; o verde segn la variedad. Su carne es jugosa con semillas pequeas y suaves que pueden comerse.Cuando la flor cae el cliz se expande, formando una especie de capuchn o vejiga muy fina que recubre la fruta. Cuando la fruta est madura, es dulce con un ligero sabor agrio. (Palacios, 1993).

1. El Aguaymanto (Physalis peruviana) es una planta oriunda de los andes, fue introducida en Europa, donde por su vistosidad se convirti en planta favorita de los jardines, siendo cultivada como especie ornamental. Sus frutos eran usados por los indgenas en la alimentacin y tambin en medicina. (Palacios, 1993).

1. Segn Alarcn (2002), el aguaymanto fue descrita por primera vez por Linneaeus en 1753. En la dcada del 40 y 50 esta planta fue descrita en Colombia por eminentes botnicos. Actualmente en la India, Sudfrica, Nueva Zelanda y otros pases han realzado estudios sobre diferentes aspectos del aguaymanto, tenindola como un producto de gran importancia en al medicina y en la alimentacin humana.

1. Cortes (1988), realizo un anlisis tentativo de la denominacin vernacular del fruto Aguaymanto, proviene de dos vocablos quechuas Aguay que significa tejido y Mantu que significa cubierta o bolsa por lo cual la traduccin literaria seria bolsa o cubierta tejida.

1. Composicin Fsico Qumica y Valor Nutricional1. Analizando una muestra de 100g de fruta madura de aguaymanto sin cascara, Bernal (1986) obtuvo los siguientes resultados mostrados en el Cuadro 1.

1. Tapia (2000) y la Comunidad Andina (2004) reportaron los datos de composicin fsico-quimica del fruto de aguaymanto que se exponen en el Cuadro 1. Cabe destacar el contenido de provitamina A.

1. En el Cuadro 2 se presentan estos componentes en comparacin con otros frutos, observndose que es una fuente de mayor cantidad de nutrientes, como protena, sales minerales (fosforo y potasio), que son altos para una fruta, as como provitamina A, vitamina C y vitaminas del complejo B. (Bernal, 1986).

Cuadro N1: Contenido Nutricional de Aguaymanto (Physalis peruviana) por 100g de parte comestible.

Contenido(1)(2)(3)

Agua (%)78.979.685.9

Protena(g)0.31.11.5

Grasa(g)0.50.40.5

Carbohidratos(g)19.313.111.0

Fibra(g)4.94.80.4

Ceniza(g)1.01.00.7

Calcio(mg)8.07.09.0

Fosforo(mg)553321

Hierro(mg)1.21.21.7

Vitamina A243*648UI1730UI

Tiamina(mg)0.10.180.1

Riboflavina(mg)0.0030.030.17

Niacina(mg)1.71.30.8

Ac. Ascrbico(mg)432.620

Fuente: (1) Tapia, 2000 (2) Comunidad Andina, 2004 (3) Bernal, 1986*El contenido de carotenos fue convertido en equivalente de retinol (FAO/OMS, 1988)

Cuadro N2: Valor Nutricional comparativo del Aguaymanto con otras frutas.

Contenido en 100g de parte comestiblePltanoNaranjaPiaFresaAguaymanto

Parte comestible%7060359590

Caloras (Kcal)8435513249

Agua (g)74.88985.189.985.9

Protenas (g)1.20.70.40.81.5

Grasa (g)0.10.10.10.50.5

Carbohidratos (g)22913.56.911

Fibra (g)10.70.51.40.4

Calcio (g)61921289

Fosforo (mg)2522102721

Hierro (mg)0.40.40.50.81.7

Vitamina A (UI)22000301730

Tiamina (mg)0.040.080.090.030.01

Riboflavina (mg)0.030.030.030.070.17

Niacina (mg)0.70.30.20.30.8

Vitamina C (mg)5060126020

Cenizas (g)0.90.50.40.50.7

Fuente: Bernal (1986).

DIAGRAMA DE ELABORACIN DEL AGUAYMANTO AGUAYMANTO SELECCIN PESADO Hipoclorito 5ppm y agua

LAVADO Agua a 100C x 1minuto

ESCALDADO PULPEADO REFINADOAcido Ctrico PH = 3.5Pulpa: Agua = 1:3

Azcar:Brix = 12.5 13.0Estabilizante = 0.10%Conservante = 0.045%

ESTANDARIZACION

HOMOGENIZACIONTemperaturas y Tiempos(Diferentes)Titulacin con:2,6-diclorofenol-indofenol

PASTEURIZACION PASTEURIZACIONENVENVASADO

ENFRIADO ETIQUETADO ALMACENADO

NECTAR DE AGUAYMANTO

1. Definicin de trminos:

1. Acido ascrbico o vitamina C: Hidrosoluble, es una cetona cclica que corresponde a la forma enolica de la -ceto-1-gulofuranolactona, contiene un enol entre los carbonos 2 y 3 que lo hace un agente acido y muy reductor por lo que se oxida fcilmente.

1. Carotenos: Compuestos presentes en las frutas y vegetales, capaces de combatir los radicales libres.

1. Compuestos Fenolicos: Sustancias muy importantes en la alimentacin ya que previenen la oxidacin de las clulas.

1. Escaldado: Tiene por objeto ablandar la fruta, facilitando de este modo el pulpeado. Esta operacin se realiza en agua de ebullicin. el escaldado tambin sirve para inactivar ciertas enzimas responsables del pardeamiento. Se realiza a 100C durante 1min.

1. Pasteurizacin: Esta operacin es un tratamiento trmico que se realiza para inactivar la carga microbiana que pudiera tener el nctar.

1. Nctar: Es el producto elaborado con jugo y fruta de aguaymanto, ingredientes y aditivos permitidos.

1. Vitamina: Son nutrientes que facilitan el metabolismo de otros nutrimentos y mantienen diversos procesos fisiolgicos vitales para todas las clulas activas, tanto vegetales como animales. En los alimentos se encuentran en cantidades muy pequeas, que van desde unos cuantos microgramos hasta 200mg/kg.

1. MARCO METODOLGICO:2. Diseo de la contratacin de la hiptesis.0. Diseo Factorial: En el presente trabajo existe la manipulacin de dos variables independientes.T1T2T3

t1= 60CT1t1T2t1T3t1

t2= 70CT1t2T2t2T3t2

t3= 80CT1t3T2t3T3t3

Donde:Variable independiente: T (Temperatura)Variable independiente: t (Tiempo)2. Poblacin y muestra

Poblacin: Aguaymanto que se expende en el mercado Moshoqueque-Chiclayo.

Muestra: Se tomara 3kg de aguaymanto para los tratamientos de tiempo y temperatura, en la elaboracin de nctar.

2. Materiales tcnicos e instrumentales de la recoleccin de datos

1. Insumos1. Aguaymanto1. Azcar blanca1. Acido ctrico1. Carboximetil celulosa1. Agua

1. Materiales:1. Ollas1. Termmetro1. Jarras de plstico1. Coladores1. Tablas de picar1. Cuchillos1. Tamiz1. Paletas1. Mesa de trabajo1. Botellas de vidrio1. Tapas

1. Materiales de oficina:1. Lapicero1. Cuaderno1. Calculadora1. Plumn indeleble

1. Equipos:1. Pulpeadora o licuadora1. Cocina1. Balanza1. Refractmetro1. pH metro1. Espectrofotmetro1. Homogenizador1. Centrifuga

1. Mtodo:

a. Determinacin de la vitamina C (acido ascrbico) por titulacin visual con 2,6-diclorofenol-indofenol.

a.1. Procedimiento:a.1.1. Anlisis del estndar de trabajo:1. Tomar 1ml de solucin estndar y colocarlo en un matraz erlenmeyer de 50ml. Agregar 30ml de acido oxlico al 0.5% y titular con la solucin de 2,6-diclorofenol-indofenol, el final de la titulacin se indicara por un cambio de color rosado dbil, color que debe persistir por 10-15segundos. Lecturas a mayor tiempo dan coloraciones algo ms rosadas la cual es una fuente de erros. La solucin de 2,6-diclorofenol-indofenol deber estar estandarizada cada da.

1. Calculo del equivalente en acido ascrbico por ml de solucin de 2,6-diclorofenol-indofenol.X mg de acido ascrbico por Y ml de solucin de 2,6-diclorofenol-indofenol.

a.1.2. Anlisis de la muestra1. Colocar 40ml de muestra en una homogenizadora.1. Agregar 200ml de solucin al 0.5% de acido oxlico a la homogenizadora y desintegrarla por min.1. La mezcla puede ser centrifugada o filtrada. Poner la solucin filtrada en un erlenmeyer. Si la muestra tuviera una coloracin oscura (rosado o rojo intenso) la cual dificultara la determinacin, ser preciso aadirle a la muestra filtrada 1% de carbn activado y agitarla durante 1/2hora, siguiendo con el filtrado posteriormente.

1. Pipetear 30ml de la solucin filtrada en un erlenmeyer de 50ml y titular rpidamente hasta obtener un color rosado dbil con la solucin de 2,6-diclorofenol-indofenol.

1. Hacer titulacin de un blanco sobre 30ml de la solucin de acido oxlico al 0.5% y restarle este valor al valor de las otras titulaciones.

1. Calcular el contenido de acido ascrbico segn la siguiente frmula:mg de acido ascrbico por 100g de muestra=V x T x 100 WDonde:V: ml de 2,6-diclorofenol-indofenol para titular un alcuota de muestra.T: equivalente del acido ascrbico de la solucin 2,6-diclorofenol-indofenol expresada en mg/ml de colorante.W: g o ml de muestra en la alcuota analizada.

2. Anlisis estadsticos de los datos:

De acuerdo, a nuestros datos por obtener, el modelo estadstico que usaremos es D.B.C.A. (DISEO DE BLOQUES COMPLETAMENTE ALEOTARIZADO), ya que se evaluar la mayor retencin de vitamina C,carotenos totales y compuestos fenolicos en temperaturas y tiempos, ambos diferentes, con un nivel de significancia de por ser el ms utilizado.

3.4.1. Hiptesis de estudio:Para los Tratamientos (Temperaturas):H0: T1 = T2 = T3 = 0 (Todas las temperaturas tienen el mismo efecto en la retencin de acido ascrbico, carotenos y compuestos fenolicos).

H1: T1 T2 T3 0 (No todas las temperaturas tienen el mismo efecto en la retencin de acido ascrbico, carotenos y compuestos fenlicos).Para los Bloques (Tiempos):H0: t1 = t2 = t3 = 0 (Todas las tiempos tienen el mismo efecto en la retencin de acido ascrbico, carotenos y compuestos fenolicos).

H1: t1 t2 t3 0 (No todas las tiempos tienen el mismo efecto en la retencin de acido ascrbico, carotenos y compuestos fenlicos).

3.4.2. Cuadro de ANLISIS DE VARIANZA (ANVA) PARA UN D.B.C.AFUENTE DE VARIACINGRADOS DE LIBERTAD DE CUADRADOSCUADRADO MEDIORAZON

ENTRE TRATAMIENTOST-1Tyy

ENTRE BLOQUESB-1Byy

ERROR EXPERIMENTAL(T-1)(B-1)Eyy

R F

Tyy = Suma de cuadrados entre tratamientos (columnas).Byy = Suma de cuadrados entre bloques (filas).Eyy = Suma de cuadrados del error experimental.

Al tener F calculado, comparamos con el valor de la tabla y vemos si se rechaza la hiptesis o no.Por lo tanto para la determinacin del mejor rendimiento de vitamina C, carotenos y compuestos fenlicos en el proceso de pasteurizacin del nctar de aguaymanto se utilizar la prueba de Duncan.

3.5 . CONCLUSIONES: Se logro evaluar el tiempo y la temperatura para una mayor retencin de vitamina C, llegando a las siguientes resultados: que por cada cambio de temperatura y diferentes tiempo; el contenido de acido ascrbico tiende a disminuir, ya que es termolbil la vitamina C, por eso sufre dichos cambios. La temperatura de 80C y el tiempo de 10 minutos es la ms optima para que el nctar de aguaymanto, para que as retenga la mxima cantidad de vitamina C.

b. Determinacin de la vitamina C (acido ascrbico) por Espectofotometria con 2,6-diclorofenol-indofenol.

Procedimiento Preparacin de la curva estndar

Enumerar 4 tubos de ensayo para cada estndar de trabajo y agregar lo siguiente:

10 ml de agua destilada 1 ml de acido oxlico al 0.4% 1 ml de estndar de trabajo (E.T) para cada uno (1, 2, 3, 4, 5 mg/100ml) 1 ml de E.T (1, 2, 3, 4, 5 mg/100 ml)

Con el tubo I ajustar a Absorbancia (A) 0 con =520 nm Tubo II + 9 ml de colorante y leer A (L1) Tubo III + 9 ml de agua destilada y calibrar a A=0 Tubo IV + 9 ml de colorante y leer A (L2) Hacer la misma repeticin para cada estndar de trabajo (E.T)

Lectura de la muestra

Pesar y macerar 25 g de muestra (aguaymanto) Agregar 175 ml de acido oxlico al 0.4% Mezclar, filtrar y centrifugar Determinar L1 (IDEM b y c de la curva de calibrado) 1 ml de muestra + 9 ml de agua destilada, ajustar a A=0 1 ml de muestra + 9 ml de colorante leer A (L2)RESULTADOSCURVA DE CALIBRADO

LECTURA DE NUESTRA MUESTRATiempo(min)L1L2L1-L2[mg/100ml][mg/100ml] Promedio[mg/100g Pulpa] Promedio

T=60C50.26352.0002.02020.204

0.27012.051

0.26482.010

100.18591.4001.41614.158

0.1871.408

0.1911.439

150.0950.6970.6816.814

0.0980.720

0.0860.627

MIESTRA N1GRAFICO

MUESTRA N2 Tiempo(min)L1L2L1-L2[mg/100ml][mg/100ml] Promedio[mg/100g Pulpa] Promedio

T=70C50.1611.2071.20812.078

0.16241.218

0.1601.198

100.0830.6000.6276.270

0.0850.623

0.090.658

150.0390.2640.2642.637

0.0420.287

0.0360.241

GRAFICO N 2

MUESTRA N 3Tiempo(min)L1L2L1-L2[mg/100ml][mg/100ml] Promedio[mg/100g Pulpa] Promedio

T=80C50.080.5810.5945.937

0.0850.619

0.0800.581

100.0400.2710.2972.972

0.0400.271

0.050.349

1500.0000.0000.000

00.000

00.000

GRAFICA N 3

Todas las determinaciones analticas se realizaron por duplicado. La cintica de degradacin trmica de la vitamina C en la pulpa de mango, se calcul a partir de las ecuaciones 1-6, descritas previamente por Toledo, 1991 (10):

Donde:C = concentracin de vitamina C. k = velocidad constante de reaccin expresada en min-1.t = tiempo en minutos. Ea = energa de activacin en kcal/mol.R = constante universal de los gases(1,987 cal/mol K). T = temperatura absoluta engrados kelvin (K).A = constante preexponencial.D = reduccin decimal. t0,5 = tiempo requerido para reducir el 50% la concentracin original de vitamina C; Q10 = cambio de la constante de velocidad de una reaccin al aumentar la temperatura en 10C; utilizando Excel 2012 logramos encontrar los siguientes resultados:

PARA LA ECUACION 1 POR CADA TEMPERATURA HALLAMOS NUESTRA CURVA:

TABLA DE DATOS N1

TCEje xEje Y

60Tiempo (min)mg AA/100 g PulpaLn(Ct/Co)

0250

520.204-0.213

1014.158-0.569

156.814-1.300

GRAFICO N 1

TABLA DE DATOS N 2

TCXY

70tiempomg AA/ 100g pulpaln(ct/Co)

0150.000

512.078-0.217

106.270-0.872

152.637-1.738

GRAFICO N 2

TABLA DE DATOS N 3xy

TCTIEMPOmg AA/100g pulpaln(Ct/Co)

0100

8055.937-0.521364768

102.972-1.213210147

GRAFICO N 3

TABAL DE DATOS N 4

xy

TEMPERATURA CK(min)D(min)T(0.5)minQ10 (60-80)Ln KTEMPERATURAK1/T

600.085127.068.151.19389359-2.463928243333.003

700.117419.615.90-2.142168373432.915

800.121318.985.71-2.109488463532.833

GRAFICO N 4

Se logro determinar la cantidad de vitamina c (acido ascrbico) por intermedio de las ecuaciones que nos ayudaron a realizar dicho calculo, adems llegamos a entender como se degrada la vitamina c en el tiempo, por los graficos anteriores que no solo es tomando referencias del curso de bioqumica tambin hallamos energa de activacin en kcal/mol entre otras determinaciones lo cual nos ayudo el programa de microsof Excel y fueron representados con tabalas y pendientes.

DISCUCIONES:En el momento del procesamiento del Aguaymanto para darle su valor agregado de deben tener en cuenta ciertos parmetros (tiempo, temperatura, pH, etc.), que pueden afectar el contenido de vitamina C, carotenos y compuestos fenlicos presentes en el Aguaymanto.El Aguaymanto (Physalis peruviana) es fuente de vitamina C, estudios realizados reportaron un contenido de 20-40 mg/100g. Su consumo como fuente de vitamina C es beneficioso, as como tambin, interviene en la absorcin del hierro.Las diferencias en los parmetros cinticos de la vitamina C en el presente estudio con los registrados en otras investigaciones puede ser consecuencia de las temperaturas empleadas, la matriz biolgica y su geometra, y probablemente por las diferencias en el contenido de humedad de las muestrasSe determinaron parmetros de descerado y tratamiento trmico que hacen mxima la retencin de cido ascrbico (Vitamina C) en la conserva de Aguaymanto, por ejemplo en almbar, mediante la aplicacin del mtodo Taguchi (p