Selección à consiste en clasificar la fruta de maracuyá, debe estar sana, libre de magulladuras, picaduras y partes obscuras.
Cortado à partir la fruta por la mitad para eliminar las partes no aprovechables (semillas y jugo) y obtener solamente la cáscara, luego cortarla en partes pequeñas.
Secado à colocar los trozos de cáscara en trozos en una estufa por una hora a 60°C, para eliminar la humedad y evitar que se deteriore.
Molienda à a la cáscara seca se la tritura en un molino para que faciliten luego la operación.
Pesada à Primero pesar las cáscaras húmedas con el fin de determinar el peso promedio, luego pesar las cáscaras secas y molidas para proceder al respectivo análisis.
Extracción de la Pectina à Se realizarán dos tipos de proceso de extracción:
una como medio de extracción el ácido clorhídrico y en el otro ácido sulfúrico.
Filtración à el extracto líquido se separa de la cáscara molida por medio de la filtración.
Decoloración à como el extracto que se obtiene es un poco turbio, es necesario decolorarlo.
Precipitación à el extracto ligeramente decolorado es precipitado mediante la adición de alcohol, el cual rápidamente forma coágulos gelatinosos, es decir formando un gel, el mismo que tiene una coloración cremosa.
Filtración à el precipitado obtenido se lo lleva a filtración para poder separarlo del alcohol.
lavado del Precipitado à este lavado se lo realiza con el objeto de eliminar el ácido clorhídrico que se encuentra impregnado en la pectina precipitada, esto se logra mediante sucesivos lavados, con alcohol al 60%.
Secado à una vez lavada y filtrada la pectina se procede a secarla en una estufa por una hora a 60°C, cuando está bien seca la pesamos.
Molienda à la pectina seca es finalmente pulverizada, obteniendo una coloración beige.
GENERALIDADES
Generalidades de la Pectina
Braverman J.B.S. (1967), introducción a la bioquímica de los alimentos señala: Las pectinas o sustancias pécticas son polisacáridos que se componen principalmente de ácidos poligalacturónicos coloides, se hallan en los tejidos de las plantas.
Las pectinas tienen la capacidad de formar geles con compuestos polihidroxilados, como los azúcares o cantidades diminutas de iones polivalentes.
Kertesz Z.I.(1951), the pectic substances indica: El nombre de pectina, es originado del término griego (coagulado, duro) fue empleado para denominar a estas sustancias por Braconnot en 1825, en reconocimiento a su capacidad de formar geles. En realidad se trata de sustancias estrechamente relacionadas. Estas llenan los espacios intercelulares en los tejidos vegetales. En los tejidos jóvenes especialmente en los frutos, las pectinas se encuentran en cantidades abundantes formando canales anchos, apartando entre sí a las células.
Estructura de la Pectina
Lawrence (1976), Pectina muestra: Las sustancias pécticas son polímeros lineales del ácido galacturónico, que tienen una parte más o menos amplia de grupos carboxilos esterificados por radicales metilo.
La base de su estructura química la constituye el ácido D-galacturónico, cuyos grupos carboxilos están esterificados por radicales metilos en diferente proporción, lo que le da un grado de metilación del cual dependerá su capacidad de producir geles en condiciones normales con azúcar y ácido.
www.virtual.unal.edu.co/cursos/agronomia/2006228/teoria/obmerm/p3.htm avisa: El grado de metilación mencionado, es lo que hará que a las pectinas se les pueda clasificar entre las de alto contenido de metoxilos o las de bajo contenido de metoxilo.
Estudios de Voragen y Pilnik se han orientado hacia la aclaración de la estructura de la pectina en relación a los cambios que pueda sufrir al ser extraída de los frutos, sobre todo de los cítricos para la producción comercial, pues se sabe que los diferentes métodos de extracción hacen variar las propiedades y características de las pectinas, sobre todo su capacidad de producir geles, que es la característica más importante.
Kertesz Z.I.(1951), the pectin substances apunta: Las sustancias pécticas se encuentran principalmente en las paredes celulares y los espacios intercelulares de los tejidos vegetales; son capaces de retener gran cantidad de agua y participan en la transferencia de agua en las plantas.
Propiedades Físicas
Braverman J.B.S. (1967), propiedades de la pectina señala: La pectina es la más conocida de las sustancias pécticas. Es un material de peso molecular elevado; se dispersa en el agua para formar una solución coloidal viscosa reversible, es decir que pueda ser disuelta en agua, precipitada, secada y redisuelta, sin perder sus propiedades físicas.
La pectina seca se disuelve en agua; la solución se efectúa más rápidamente por medio del calor y por adición de azúcar.
El alcohol y varias sales precipitan las pectinas, se obtendrá una solución clara por transición de luz y obscura si la luz es reflejada.
Bajo el microscopio se encontrará en ésta solución numerosas partículas en libre movimiento, estas partículas varían en tamaño, aunque todas son pequeñas.
Propiedades Químicas
Amos A. J. (1969), manual de industrias de los alimentos/Pectina indica: El principal componente de la pectina es el ácido galacturónico parcialmente metilado.
Algunos azúcares neutrales se encuentran también presentes en la molécula. El porcentaje de unidades de ácido galacturónico que están esterificados con etanol dan el grado de esterificación, lo cual influye en las propiedades gelificantes de la pectina. Si se usa amoniaco durante la desestirificación de las pectinas de alto metoxilo serán convertidos en grupos amidas.
El químico suizo Von Fellemberg, encontró que el ácido pectínico forma a través de sus grupos de ésteres (grupo metoxil CH3O), un componente importante en la molécula de la pectina.
www.ucm.es/info/nutrihum/Nutricion05-06.pdf afirma: Desde entonces se ha comprobado que el contenido de metoxil es crítico para la facilidad en la formación de gel. Al ác. Galacturónico se le agrega los grupos ésteres. Y el éster del ác. Galacturónico con los arabanos forman la molécula de la pectina, de gran tamaño que se encuentra en los tejidos de las frutas.
Los álcalis destruyen las pectinas aún en estado frío, mientras que la acidez débil también le afecta pero bajo la influencia de calor. Las temperaturas altas sin la intervención de otro agente, parten la molécula de la pectina, que invariablemente provocan la reducción de su poder gelificante.
Localización
Avila J. (1979), Diccionario de los Alimentos muestra: Las pectinas se encuentran en las plantas esencialmente bajo cuatro formas distintas según su solubilidad y composición.
Pectina Disuelta en los Jugos Vegetales
Kertsz Z.I.(1951), Passion substnaces señala: Está acumulada en los jugos de las bayas especialmente y es de gran tendencia a la formación de geles.
Pectina Fácilmente Soluble en Agua Caliente
Loesecke H.W.(1949), Outlines of food Technology afirma: Se obtiene de la carne de los frutos que han sido privados de su jugo, o de otras partes de las plantas prensadas o hervidas con alcohol, por una corta ebullición en agua o por un calentamiento de mayor duración con agua a 80 - 90 °C y precipitados de estos extractos por medio de alcohol.
Su composición es variable, parcialmente descompuesta por fermentación y con gran tendencia a la formación de geles. Una vez aislada es reversiblemente soluble en agua fría.
Pectina Genuina Estable de las Laminillas Centrales
www.food-info.net/es/qa/qa-wi6/solubilidad.htm avisa: Se encuentra bajo una forma completamente insoluble en agua fría, sustancia fundamental que constituye el esqueleto de los frutos carnosos y de las raíces, así como de las partes verdes de las hojas y los tallos.
Consiste probablemente del carbón con sales de ácido pectínico. Se disuelve lentamente por ebullición con agua durante largo tiempo y más rápidamente bajo presión, y en este caso resulta por desdoblamiento hidrólico una forma química modificada, la hidrapectina.
Una vez conseguido el extracto se puede precipitar en su mayor parte con alcohol.
Combinaciones Intercelulares de Pectina y Lignina
www.lalinaza.com/pectina.htm apunta: Se trata aquí de formas de transición de la pectina a la lignina, (según Ehrlich por la acción enzimática y procesos químicos, la pectina se convierte en lignina) que se encuentra en la parte leñosa de los tallos.
En la hidrólisis con ácidos, dan los productos de desdoblamiento de la pectina normal, pero en otras proporciones y entre ellos, dan siempre una sustancia que en sus propiedades y reacciones es muy parecida a la lignina.
Características
Precipitación
Hurtado P.F.(1968), Propiedades químicas de la pectina señala: Las pectinas, después de haber sido sometidos a una ebullición prolongada en agua pura o ligeramente acidulada, es fácilmente precipitada por adición de alcohol o acetona, que actúan como agentes deshidratantes, en forma de una suspensión gelatinosa, que volverá a ser soluble en agua.
Esta precipitación puede lograrse también mediante ciertas sales, como sulfato de aluminio e hidróxido amónico, con lo que se forma hidróxido de aluminio.
Cuando la precipitación se logra por adición de alcohol o acetona en más de un 60% la pectina precipita en forma de hilos, fibras y masas esponjosas.
Solubilidad
Braverman(1967), Introducción a la química de los alimentos/pectina/solubilidad afirma: Una vez lograda la precipitación de la pectina, ésta puede ser secada y convertida en polvo siendo el tamaño de la partícula un factor importante.
La solubilidad de la pectina será rápida cuando muestre un alto grado de dispersión, de lo contrario al adicionarle agua tenderá a formar grumos viscosos por fuera y secos por dentro, por esta razón es recomendable que la pectina se mezcle siempre antes con un poco de azúcar (5 - 8 veces su peso), sales amortiguadoras, o también humedecer con etanol antes de añadir agua.
Al adicionarles pequeñas cantidades de iones metálicos como aluminio, cobre, níquel, hierro, etc., se logrará un aumento en la dispersión. La dispersibilidad de las partículas está en función del revestimiento con una capa delgada de iones tales como: aluminio, níquel, cromo y cobre.
Degradación
Braverman J.B.S.(1967), Introducción a la bioquímica de los alimentos/pectina/degradación enzimátiza anuncia: Según Cheftel, las pectinas una vez liberadas de sus enlaces con la celulosa pueden degradarse según dos procesos diferentes:
Despolimerización.- El calentamiento en medio ácido o la acción de hidrolasas (pectinasas, pectino-hidrolasas, etc.) originan escisiones de las cadenas en trozos más cortos. La acción de estas enzimas se llevan a cabo a un pH óptimo de 4.0 a menos que sea la polimetilgalacturonasa, en la despolimerización sólo se produce la ruptura de los restos de ácido galacturónico no metilados.
Las poligalacturonasas producidas por las levaduras son endoglucosidasas que pueden romper la cadena péctica, o bien reducirla en ácidos digalacturónico y galacturónico.
También existen enzimas (exogalacturonasas) capaces de despolimerizar completamente la cadena péctica; éstas se preparan industrialmente.
Desmetilización.- Durante el madurado de las frutas ocurre variaciones en la metilación, es decir con la maduración disminuye el grado de metilación.
Kertsz Z.I.(1951), The pectic substances/Enzimatic degradation indica: La acción de alcoholes aún en frío, o de las pectinometilesterasas tiene como efecto desmetilar la pectina que se transforma en ác. Péctico, insoluble en agua, el calentamiento en medio ácido también puede efectuarse la desmetilación pero al mismo tiempo fragmenta la cadena poligalacturónica.
Coagulación
www.lalinaza.com/pectina.htm avisa: Según Doesburg el fenómeno de coagulación de las pectinas depende de los siguientes factores:
Constituyentes del compuesto orgánico añadido.
Presencia, distribución y números de grupos disociados o disueltos y sus características.
El número de ramificaciones y no ramificaciones de los polímeros.
Concentración de los polímeros.
El grado de polimerización de los polímeros.
Valencia de los electrolitos.
Presencia de grupos terminales que son encubridores de los grupos funcionales, que después con los grupos disociados influyen en los cambios con los polímeros.
Grado de Metilación
Braverman J.B.S.(1967), Introducción a la bioquímica de los alimentos/pectina/Grado de metilación apunta: Como parte de la estructura de la pectina se encuentran los grupos carboxilos, los cuales son esterificados por radicales metilo, a éstos se los conoce como metilación de una pectina.
La importancia de la metilación radica con la propiedad más importante de la pectina que es la capacidad de formar geles.
Pectina de Gelificación Rápida
Con un grado de metilación de por lo menos el 70%, que forma geles con adición de azúcar y ácidos a pH de 3,0 - 3,4; y a temperaturas superiores a los 85°C. Esta pectina produce el espesamiento o gelificación al poco tiempo de ser agregada. Esto mantiene las frutas y las partículas de pulpa uniformemente en todo el lote o en los envases, evitando el problema de "flotación".
Pectina de Gelificación Lenta
www.virtual.unal.edu.co/cursos/agronomia/2006228/teoria/obmerm/p3.htm señala: Con un grado de metilación entre el 50 - 70%, que forma geles con azúcar y ácido a pH óptimo entre 2,8 - 3,2 y su gelificación puede empezar a temperaturas menores a 85°C.
El uso de esta pectina evita que la jalea se solidifique antes de ser colocada en los envases.
Pectina de Alto Contenido de Metilación
Son aquellas que forman geles con un contenido de azúcar superior al 50%.
Cuando la pectina tiene un alto contenido de metoxilo el grado de hidratación se reduce mediante la adición de azúcar y la disminución de carga eléctrica que se consigue por un aporte de iones (hidrógeno) H+, o dicho de otra forma de ácido, el enlace de unas moléculas pécticas a otras queda básicamente asegurado, en este caso por uniones de hidrógeno entre grupos hidroxilos, éstos son enlaces débiles y los geles pécticos de este tipo se caracterizan por una gran plasticidad, lo que induce a pensar que se debe a la movilidad de unas moléculas con relación a otras.
Pectina de Bajo Contenido de Metilación
www.producciondepectina/gradosdemetilacion.htm anuncia: Tiene un grado de metilación inferior al 50%. No forma geles con adición de azúcar y ácido; pero sí en presencia de iones divalentes como el calcio, magnesio y otros.
Este tipo de gel se denomina "gel iónico" en este caso la pectina tiene gran cantidad de grupos -COOH. Si se agrega una sustancia que pueda formar un enlace entre éstos se formará un gel.
Los geles iónicos se emplean como alimento dietético de bajo valor calorífico, útiles para diabéticos.
Usos y Aplicaciones de la Pectina
Amos A.J.(1969), Manual de industrias de los alimentos/pectina/usos afirma: El uso principal de las pectinas es para la fabricación de jaleas y conservas de frutas.
Las industrias de productos de frutas emplean pectina líquida y pectina en polvo, y algunas empresas fabrican su propia pectina.
Empleo de la pectina en alimentos.- la pectina es utilizada en la preparación de geles, mermeladas, jaleas, como estabilizantes, etc.
Empleo de pectinas para fines medicinales.- la pectina puede ser utilizada como emulgente para la preparación de ungüentos, polvos, tabletas y otros medicamentos.
Posibles Sustitutos de la Pectina
Kirk, Othmer(1962), Enciclopedia de Tecnología Química/Pectinas/sustitutos de la Pectina indica: Entre los principales tenemos:
Agar-agar, carragenina, goma de zapote, gelatinas sin sabor y almidón modificado.
Pectina como Agente Gelificante
Calvet(1959), Química general Aplicada a la Industria/pectina/agente gelificante señala: La etapa más crítica para la obtención de una buena mermelada o jalea lo constituye la etapa de cocimiento, en la cual se debe producir el fenómeno de gelificación en forma adecuada, factor muy importante en la calidad del producto final.
Para la gelificación en la elaboración de jaleas y mermeladas es necesaria la presencia de tres factores: azúcar, ácido y pectina en las proporciones correctas.
Propiedades del Poder Gelificante
Braverman J.B.S.(1967), Introducción a la bioquímica de los alimentos/pectina/gelificación muestra: Desde el punto de vista de la tecnología alimentaria la propiedad más importante de las pectinas es su aptitud para formar geles; por lo que concierne a la pectina en sí misma, los caracteres del gel dependen esencialmente de dos factores: Longitud de la molécula péctica y su grado de metilación.
Para un mismo contenido en pectina del gel final la longitud de la molécula condiciona su rigidez o firmeza; por debajo de una cierta longitud molecular una pectina no forma geles, cualquiera que sea la dosis empleada y las restantes condiciones del medio. En cuanto al grado de metilación contribuye por un lado a regular la velocidad de gelificación, pero debido fundamentalmente a la influencia de los enlaces entre moléculas pécticas también es responsable de algunas propiedades organolépticas de los geles pectina-azúcar-ácido, que forman las pectinas de alto contenido de metoxilo.
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