tesis- aguilar rodriguez julio cesar
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Universidad César Vallejo
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Agroindustrial
DETERMINACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS FISICOQUÍMICAS Y
CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL JUGO DE PORO PORO (Passiflora tripartita)
VARIEDAD MOLLISIMA PROVENIENTE DE LA PROVINCIA DE SANTIAGO DE
CHUCO
TESIS PARA OBTENER EL TITULO PROFESIONAL DE:
INGENIERO AGROINDUSTRIAL
Autor:
Aguilar Rodriguez, Julio César
Asesor MSc.Barraza Jáuregui, Gabriela Del Carmen
Trujillo, Perú
2012
2
DETERMINACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS FISICOQUÍMICAS Y
CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL JUGO DE PORO PORO (Passiflora
tripartita) VARIEDAD MOLLISIMA PROCEDENTE DE LA PROVINCIA DE
SANTIAGO DE CHUCO
Presentada a la Escuela de Ingeniería Agroindustrial de la Universidad César
Vallejo para su aprobación.
TRUJILLO – PERÚ
2012
Hubert Arteaga Miñano
Presidente
Ing. Sandra Pagador Flores
Secretario
Ing. Gabriela Barraza Jauregui
Vocal
Aguilar Rodríguez, Julio César
Autor
i
DEDICATORIA.
Se les dedico con todo mi amor y cariño… A Dios por darme la fortaleza, la salud, sabiduría, Responsabilidad e iluminar mis pasos para llegar hasta donde he llegado. A mis queridos y amados padres por ser unas personas excelentes, por
brindarme su amor, cariño, su ejemplo de humildad y lucha, por apoyarme en
todo momento y confiar siempre en mí hasta el día de hoy, gracias papitos.
A mis queridos hermanos por su apoyo moral, económico y constante sacrificio en los momentos difíciles. Por su amor y cariño incondicional en el transcurso de mi vida estudiantil y más aún universitaria. A mis amigos y compañeros por los lindos momentos vividos y por brindarme
su amistad sincera e incondicional, la cual espero perdure para siempre.
A una persona especial por brindarme su apoyo incondicional, moral y
comprensión durante toda mi vida universitaria, muchas gracias Carmen Elena
Bazán Alayo.
A mi asesora Mg. Gabriela Barraza por brindarme conocimiento, apoyo y
confianza para poder culminar con el desarrollo de mi tesis, muchas gracias.
ii
AGRADECIMIENTO.
La presente tesis para obtener el título profesional de Ingeniero Agroindustrial, no
hubiese sido posible sin el esfuerzo conjunto del autor, asesora así también varias
personas que se cruzaron en mi vida y que me apoyaron de manera directa e
indirectamente. Ante todo pido disculpas a estas personas si por descuido dejara
a alguien importante fuera de la mención de agradecimiento.
En primer lugar agradezco a Dios, que desde el cielo me brinda la sabiduría,
ganas de seguir adelante y la fortaleza que me permite culminar esta etapa de mi
vida y por haber puesto en mi camino a aquellas personas que han sido mi
soporte y compañía durante todo el periodo de estudio universitario.
Quiero agradecerles a mis padres que me acompañaron desde el inicio en esta
aventura que es la formación profesional brindándome su apoyo incondicional,
económico y por dejarme la herencia más grande que es la educación.
Agradezco a mi asesora de tesis, MSc. Gabriela Barraza, por sus conocimientos
invaluables que me brindo para llevar a cabo esta investigación, y sobre todo su
gran paciencia para esperar a que este trabajo pudiera llegar a su fin.
Agradezco a toda la Plana Docente de la Escuela Académica Profesional de
Ingeniería Agroindustrial quienes nos brindaron sus enseñanzas innovadoras para
nuestra formación profesional, consejos y una formación humanista y espiritual.
Nuestra gratitud y reconocimiento por siempre
EL AUTOR
iii
PRESENTACIÓN.
Señores Miembros del Jurado:
En cumplimiento con las disposiciones vigentes del reglamento de Grados y
Títulos de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Cesar Vallejo de Trujillo,
someto a su consideración y elevado criterio el presente informe de Tesis
intitulado: DETERMINACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS FISICOQUÍMICAS Y
CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL JUGO DE PORO PORO (Passiflora tripartita)
VARIEDAD MOLLISIMA PROCEDENTE DE LA PROVINCIA DE SANTIAGO DE
CHUCO
Es propicia esta oportunidad para manifestar nuestro sincero reconocimiento a
nuestra alma Mater y toda su plana docente, que con su capacidad y buena
voluntad contribuyeron a nuestra formación profesional.
Trujillo, Diciembre del 2012
AGUILAR RODRIGUEZ, JULIO CESAR
iv
INDICE GENERAL
DEDICATORIA. ...................................................................................... i
AGRADECIMIENTO. ..................................................................................... ii
PRESENTACIÓN. .................................................................................... iii
RESUMEN .................................................................................... 1
ABSTRACT .................................................................................... 2
I.- INTRODUCCIÓN .................................................................................... 3
1.1 PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN .................................................................. 4
1.1.1 Realidad problemática .................................................................................... 4
1.1.2 Formulación del problema ................................................................................ 5
1.1.3 Justificación .................................................................................... 5
1.1.4 Antecedentes .................................................................................... 6
1.1.5 Objetivos .................................................................................. 11
1.1.5.1 General .................................................................................. 11
1.1.5.2 Específicos .................................................................................. 11
1.2 MARCO REFERENCIAL ................................................................................ 12
1.2.1 Marco Teórico .................................................................................. 12
1.2.1.1 Poro Poro (Passiflora tripartita) ..................................................................... 12
1.2.1.2 Capacidad antioxidante .......................................................................... 16
II.- METODOLOGÍA .................................................................................. 29
2.1 Hipótesis .................................................................................. 29
2.2 Tipo de estudio .................................................................................. 29
2.3 Diseño de investigación .................................................................................. 29
2.4 Metodología .................................................................................. 29
2.4.1 Análisis fisicoquímicos .................................................................................. 29
2.4.1.1 pH .................................................................................. 29
2.4.1.2 Acidez titulable .................................................................................. 29
2.4.1.3 Sólidos solubles .................................................................................. 29
2.4.1.4 Humedad .................................................................................. 29
2.4.1.5 Cenizas .................................................................................. 30
2.4.1.6 Capacidad antioxidante .......................................................................... 30
v
2.5 Población, muestra y muestreo ...................................................................... 30
2.6 Criterios de selección .................................................................................. 30
2.7 Métodos de análisis de datos ......................................................................... 30
2.7.1 Desviación Estándar (DS) ............................................................................... 30
2.7.2 Coeficiente de Variación (Cv) ......................................................................... 31
III.- RESULTADOS .................................................................................. 32
IV.- DISCUSIÓN .................................................................................. 33
V.- CONCLUSIÓN .................................................................................. 35
VI RECOMENDACIONES .................................................................................. 35
VI.- REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................... 36
ANEXOS .................................................................................. 42
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Características fisicoquímicas del jugo de poro poro
(Passiflora tripartita) variedad Mollissima. ............................................................. 29
Tabla 2. Porcentaje de inhibición de jugo de poro poro
(Passiflora tripartita) variedad Mollissima .............................................................. 29
Tabla 3. capacidad antioxidante del jugo de poro poro
(Passiflora tripartita) variedad Mollissima. ............................................................. 29
Tabla 4 . Medida de absorbancia para curva patrón del DPPH............................. 43
Tabla 5. Absorbancia de las muestras de poro poro a diferentes
concentraciones. ................................................................................................... 43
Tabla 6. Porcentaje de inhibición de cuatro muestras de poro poro ...................... 44
Tabla 7. Resultados completos de la experimentación ......................................... 46
vi
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Antioxidantes secuestrantes de radicales libres. .................................... 16
Figura 2. Curva patrón para DPPH ....................................................................... 43
Figura 3. Curva para el cálculo IC50 de la muestra I de poro poro. ...................... 44
Figura 4. Curva para el cálculo IC50 de la muestra II de poro poro. ..................... 45
Figura 5. Curva para el cálculo IC50 de la muestra III de poro poro. .................... 45
Figura 6. Curva para el cálculo IC50 de la muestra IV de poro poro. .................... 46
Figura 7. Materia Prima (poro poro) ...................................................................... 47
Figura 8. Lavado de Materia Prima (poro poro)..................................................... 47
Figura 9. Cortado y Pulpeado del Poro Poro ......................................................... 48
Figura 10. Tamizado y envasado del jugo de Poro Poro ....................................... 48
Figura 11. Acidez titulable de las muestras de Poro Poro ..................................... 49
Figura 12. pH de las muestras de jugo de Poro Poro ............................................ 49
Figura 13. Muestras de Poro Poro con el reactivo DPPH ..................................... 50
Figura 14. Lecturas de las muestras de capacidad antioxidante en el
Espectrofotómetro ................................................................................................. 50
1
RESUMEN
En el presente trabajo de investigación se determinaron las características
fisicoquímicas (pH, sólidos solubles, acidez titulable) y capacidad antioxidante del
jugo de poro poro (Passiflora tripartita) variedad Mollisima procedente de la
provincia de Santiago de Chuco.
Para determinar el pH, sólidos solubles y acidez titulable se emplearon los
métodos AOAC (1995); mientras que la capacidad antioxidante, fue medida como
la habilidad para atrapar el radical 2.2-difenil-1-picril hidrazilo (DPPH) por los
antioxidantes presentes en el poro poro (Passiflora tripartita). La capacidad
antioxidante fue expresada por el valor del índice de concentración necesario para
decolorar en un 50% la concentración inicial de DPPH (IC50) en un método
espectrofotométrico. Se realizaron cuatro repeticiones para cada análisis,
calculándose el promedio, desviación estándar y coeficiente de variabilidad.
Se obtuvieron valores de 3.43±0.11 de pH, 13.5±0.6 °Brix de sólidos solubles y
2.14±0.09% de acidez titulable expresados como ácido cítrico anhidro. La
capacidad antioxidante fue de 9.34±1.24 mg/mL expresada como IC50, siendo un
valor bajo comparado con algunos otros géneros vegetales
Palabras clave: poro poro, Passiflora tripartita, capacidad antioxidante,
características fisicoquímicas
2
ABSTRACT
In the present investigation were determined physicochemical characteristics (pH,
soluble solids, titratable acidity) and antioxidant capacity of mollisima variety poro
poro juice (Passiflora tripartita) from the province of Santiago de Chuco.
To determine the pH, titratable acidity and soluble solids were used AOAC
methods (1995), while the antioxidant capacity was measured as the ability to trap
the radical 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) for the antioxidants present in
poro poro (Passiflora tripartita). The antioxidant capacity was expressed by the
index value in concentration necessary to decolorize 50% initial concentration of
DPPH (IC50) in a spectrophotometric method. Four replicates were performed for
each analysis, calculating the mean, standard deviation and coefficient of
variability, indicating the use of a significant sample.
It was obtained values of 3.43 ± 0.11 pH, 13.5 ± 0.6 ° Brix soluble solids and 2.14
± 0.09 % of acidity expressed as anhydrous citric acid. The antioxidant capacity
was 9.34 ± 1.24 mg/ml as IC50 value, being a low value compared to some other
plant genera.
Keywords: poro poro, Passiflora tripartita, antioxidant capacity, physicochemical
characteristics
3
I.- INTRODUCCIÓN
En el Perú, existen lugares en donde se consumen con mucha
frecuencia frutos cuyo valor nutritivo es poco conocido. Uno de éstos
es el poro poro (Passiflora tripartita) var. Mollísima comúnmente
conocido como “puro puro” o “tumbo serrano”. Este fruto es fragancioso
y extraordinariamente rico en niacina y carotenos que crece en la cierra
de la libertad, rico en vitaminas A, D, E y K, así como en vitamina C y
fósforo. El poro poro es un producto con gran valor actual comercial o
potencial por lo que se pretende encontrarle nuevos usos. Para explotar
su valor potencial, es necesario conocer más afondo sus propiedades
nutricionales y funcionales, como es el caso de su capacidad
antioxidante (MENDIVEZ, 2010)
La importancia de los alimentos funcionales se debe a que contienen
sustancias fisiológicamente activas que cumplen, al igual que los
nutrientes esenciales, una función de beneficio contribuyendo a reducir
la incidencia de ciertas enfermedades crónicas y por tanto son
necesarias para una vida saludable (CARAGAY, 1992), para brindar
una mayor información al consumidor y al campesino el aporte
nutricional de este alimento tan consumido en nuestra región andina.
4
1.1 PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
1.1.1 Realidad problemática
Desde que los seres humanos llegaron a América, especialmente
a la región andina, se encontraron con ecosistemas diversos y
complejos en los cuales tuvieron que adaptarse para sobrevivir en
las condiciones existentes. El camino a seguir fue utilizar las
especies vegetales y animales y desarrollar los medios de la
producción de alimentos. En el proceso de utilización de los
recursos genéticos, los seres humanos fueron domesticando
diferentes plantas y animales. La gran variación ecológica de los
Andes les proveyó suficiente material para seleccionar granos,
raíces, frutas, hortalizas y tubérculos adaptados desde la costa,
hasta alturas sobre los 4000 msnm. La población trató de
asegurarse alimentos para los periodos de escasez utilizando
productos silvestres. Entre los alimentos a los que los habitantes
de la puna recurrieron en estas épocas de carestía estuvieron las
especies que investigamos en el presente estudio
(ROBERFROID, 2002).
Actualmente el área de las ciencias de los alimentos y de la
nutrición se ha hecho presente cada vez con mayor intensidad,
sobre todo aquella conocida como la de los "alimentos
funcionales" que acepta el papel de los componentes alimenticios,
como nutrientes esenciales para el mantenimiento de la vida así
como de la salud, y de los componentes no nutricionales pero que
contribuyen a prevenir o retardar las enfermedades crónicas de la
edad madura (HOLLINGWORTH, 1997).
Existe desconocimiento de las propiedades funcionales de
muchos de los productos oriundos del Perú, los cuales, por falta
de investigación, no se les da el valor que se merecen dentro de
la industria. El poro poro o tumbo serrano es uno de ellos. Existen
5
pocos estudios del poro poro, por lo cual la presente investigación
realizará una caracterización fisicoquímica de este fruto.
1.1.2 Formulación del problema
¿Cuáles serán las características fisicoquímicas y capacidad
antioxidante del jugo de poro poro (Passiflora tripartita) variedad
Mollísima proveniente de la provincia de Santiago de Chuco?
1.1.3 Justificación
La Passiflora tripartita, conocido como “poro poro” o “tumbo
serrano”, es un fruto fragancioso y extraordinariamente rico en
niacina y caroteno que crece en la sierra de La Libertad, rico en
vitaminas A, D, E y K, así como en vitamina C, conteniendo
aproximadamente 61,71 mg. por 100 g del fruto y 33,64 mg de
fósforo. El poro poro es un producto con gran valor actual
comercial o potencial al que se pretende encontrarle nuevos
usos. Para explotar su valor potencial, es necesario conocer más
a fondo sus propiedades nutricionales y funcionales, como es el
caso de su capacidad antioxidante (MENDÍVEZ, 2010).
Los alimentos funcionales contienen sustancias fisiológicamente
activas que cumplen, al igual que los nutrientes esenciales, una
función de beneficio contribuyendo a reducir la incidencia de
ciertas enfermedades crónicas y por tanto son necesarias para
una vida saludable (CARAGAY, 1992).
Un alimento funcional se define como: "todo aquel alimento
semejante en apariencia física al alimento convencional,
consumido como parte de la dieta diaria, pero capaz de producir
efectos metabólicos o fisiológicos, útiles en la conservación de
una buena salud física y mental, reduciendo el riesgo de
enfermedades crónico-degenerativas, además de sus funciones
6
nutricionales básicas". Cabe mencionar, que el alimento con
carácter de funcional no necesariamente está clasificado como un
medicamento (ROBERFROID, 2002).
Debido a que la prevención de enfermedades crónicas constituye
una mejor estrategia que su tratamiento, reducir el riesgo de
enfermedades cardiovasculares o el cáncer se ha convertido en
una materia de gran interés para profesionales de la salud,
científicos y también para la industria alimentaria. Por esta razón,
muchos alimentos funcionales son diseñados actualmente con el
objetivo de proporcionar una ingesta elevada de antioxidantes y
reducir el riesgo de enfermedades asociadas al estrés oxidativo.
(ROBERFROID, 2002).
De lo anteriormente expuesto el poro poro (Passiflora tripartita)
variedad mollisima puede ser uno de esos alimentos funcionales,
por lo cual es necesaria su investigación.
1.1.4 Antecedentes
La Passiflora tripartita no ha sido muy caracterizada, sólo ha sido
usada para elaborar jugos y néctares. La capacidad antioxidante
no ha sido evaluada a profundidad; pero, a continuación se
presentan algunos estudios referentes a la medida de capacidad
antioxidante realizado a diferentes vegetales que pueden servir de
base para la presente investigación.
MOUSAVINEJAD et al., (2009) determinaron importantes
componentes promotores de la salud incluyendo seis tipos de
antocianinas, flavonoides, fito estrógenos y ácido elágico en jugo
de granada de 8 cultivares Iraníes, utilizando un HPLC-UV con
cálculo individual del área de los picos basada en curvas estándar
de cada componente. Se determinó también los fenoles totales y
7
la actividad antioxidante por los métodos de Foling-Ciocalteu y
DPPH y compararon los valores de cada cultivar. Las
antocianinas predominantes fueron delfinidina 3,5 diglucosido
(372-5301 mg/L) seguido por cianidina 3,5 diglucósido (242-2361
mg/L), delfinidina 3 glucósido (49-1042 mg/L) y pelargonidina 3,5
diglucósido (7-90 mg/L). El máximo valor de taninos totales fue
encontrado en el cultivar Sweet Alak (3 mg/L), la cubierta del
Savehblack mostró el máximo valor del ácido elágico (160 mg/L).
La actividad antioxidante varió en cada cultivar (18-42 capacidad
antioxidante equivalente Trolox) y está directamente relacionada
con los fenoles totales en cada tipo de jugo.
Diversos estudios llevados a cabo en los últimos años, han puesto
de manifiesto el poder antioxidante de algunos compuestos
fenólicos presentes en distintas bebidas y frutas (zumos de fruta,
vino, té, tomate, naranja y pomelo).
Esta propiedad se asocia a su capacidad de capturar radicales
libres, que hace que presenten un efecto positivo frente a distintas
perturbaciones de la calidad de los alimentos y de la salud. En
este último sentido, son numerosos los trabajos que muestran su
efecto protector frente a determinadas enfermedades como
alteraciones cardiovasculares y cancerígenas (LINDLEY, 1998).
PILJAC-ŽEGARAC et al., (2008) determinaron los cambios en el
contenido total de fenoles y la capacidad antioxidante en zumos
de frutas industriales almacenados durante 29 días a
temperaturas de refrigeración; la capacidad antioxidante fue
evaluada usado el análisis de barrido del radical DPPH y
voltamperometría cíclica expresado como capacidad antioxidante
equivalente de Trolox.
8
La vitamina C está presente en las frutas, verduras y patatas en
forma de ácido L ascórbico y ácido dehidroascórbico. El ascorbato
es, probablemente, el antioxidante hidrosoluble más efectivo
presente en el plasma. Es capaz de atrapar y reducir nitritos,
inhibiendo por tanto la formación en el estómago de compuestos
carcinogénico N-nitroso. Los estudios in vitro sugieren que ejerce
un papel protector contra el daño oxidativo de los constituyentes
celulares y las lipoproteínas circulantes. Las pruebas
epidemiológicas son consistentes con un efecto protector de la
vitamina C contra el cáncer de estómago, faringe y esófago
(JOHNSON, 2001).
MASKAN (2004) estudió el efecto de la producción de jugo de
granada concentrado por medio de tres metodologías de
calentamiento en la cinética y degradación del color; la
concentración final del jugo fue de 60.5 °Brix la cual fue
alcanzada en 23, 108 y 190 minutos usando microondas,
rotavapor y calentamiento atmosférico, respectivamente; el
análisis permitió mostrar que la degradación del color fue más
severa cuando el jugo se concentraba en rotavapor al vacío; los
resultados también indicaron que la variación de la diferencia total
de color (TDC) siguió modelos de cinética de primer orden y
combinados con orden cero, mientras que los parámetros de
captura del color L, a y b, siguieron solamente la cinética del
modelo combinado (orden cero y primer orden).
OJASILD (2009) evaluó el potencial benéfico de las bebidas
elaboradas a partir de frutas con actividad nutracéutica elevada.
Se desarrollaron néctares de gulupa y de curuba o poro poro que
cumplieran con la normatividad y tuvieran un alto grado de
aceptación en el análisis sensorial. Para elegir la formulación
adecuada para los néctares, se desarrollaron 18 diferentes
formulaciones que seguían el diseño de experimentos basado en
9
el método estadístico del D.R Genechi Taguchi. Las variables de
control fueron: presencia o no de mesocarpio, porcentaje (%) de
pulpa, °Brix, temperatura de pasteurización, edulcorante y
estabilizante. Como característica de calidad “mayor es mejor” se
evalúo la viscosidad.
CARBAJAL et al., (2011) evaluaron la capacidad antioxidante, el
poder reductor y el contenido de fenoles totales de extractos de
algunas frutas y hojas del género Passiflora pertenecientes al
departamento de Huila (Colombia). La capacidad antioxidante fue
medida como la habilidad para atrapar el radical 2.2-difenil-1-picril
hidrazilo (DPPH) y 2'-azino-bis 3-etilbenztiazolin-6- sulfonato de
amonio (ABTS), el potencial para reducir el hierro (FRAP) y,
finalmente, el contenido de fenoles totales se determinó mediante
el ensayo del reactivo de Folin-Ciocalteu. Todos los extractos
presentaron diferentes grados de capacidad antioxidante. Sin
embargo, los extractos de las hojas exhibieron mayor capacidad
antioxidante que los extractos de las frutas. Estas variaciones
pueden deberse a un alto contenido de agentes reductores como
el ácido ascórbico, minerales y carotenoides, factores genéticos y
ambientales de las especies. Se evidenció la presencia de
sustancias antioxidantes en los frutos y en los sustratos
provenientes de las hojas de algunas especies del género
Passiflora. Específicamente se encontraron valores significativos
para los frutos de granadilla silvestre y para las hojas de gulupa.
CABRERA (2002) evaluó la composición en macronutrientes,
minerales y vitamina C, así como la identificación de vitaminas
liposolubles presentes en el fruto maduro de Passiflora tripartita
poiret var. Mollisima o poro poro. Las muestras fueron
recolectadas y sometidas a determinaciones bromatológicas de
acuerdo a los métodos establecidos. Para humedad, método
10
gravimétrico de la estufa; acidez, método por volumétrico;
carbohidratos, método de Fehling; proteínas totales, método
semimicro Kjeldahal; fibra, método de Hennenberg; grasa, método
soxlet; dosaje de calcio, método complexométrico; dosaje de
fierro, método de Munsey con fenantrolina; dosaje de fóforo,
método de fiske y Subbarow; dosaje de vitamina “C”,método de
Tillmans modificado por Bessey y King; vitamina “A”, reacción de
Carr Price; vitamina “D”, reacción de Liberman Bouchard;
vitamina “E”, reacción de ácido acético y sulfúrico; vitamina “K”,
reacción de dióxido de potasio y metanol.
CERNA (2008) evaluó el efecto del tiempo y la temperatura de
pasteurización en las características sensoriales y fisicoquímicas
del néctar mixto a base de caña de azúcar (Saccharum
Officinarum L.) y extracto de poro poro (Passiflora tripartita), para
lo cual se realizó un balance de masa para determinar la
proporción de jugo de caña de azúcar y extracto de poro poro en
el néctar que cumpla con la norma técnica peruana en cuanto al
contenido de solidos solubles y Hp. Las características
fisicoquímicas evaluadas fueron: pH, sólidos solubles, acidez y
vitamina C, a los cuales se analizó estadísticamente a través de
un diseño completamente randomizado empleando el análisis de
varianza y la prueba de Duncan para encontrar si hay diferencias
entre los tratamientos y los pares de tratamientos iguales o
diferentes respectivamente. En cuanto a las características
fisicoquímicas: pH, solidos solubles, acidez y vitamina C, se
encontró que no habían diferencias significativas, es decir que los
tratamientos eran estadísticamente iguales.
MUÑOZ et al., (2007) evaluaron la capacidad antioxidante y el
contenido de compuestos fenólicos en la parte comestible de
aguaymanto, carambola, tomate de árbol, yacón, tumbo costeño,
11
tumbo serrano o poro poro, noni, camu-camu y guinda, siendo la
capacidad antioxidante determinada por dos métodos: usando
ABTS encontraron valores de 0.01 a 27.66 mg TE/100g de
muestra y aplicando el método DPPH, usando coeficiente de
inhibición IC50 los valores obtenidos fueron de 3.45 a 7057.99
mg/mL. El contenido de compuestos fenólicos totales usando el
método Folin-Ciocalteu encontraron valores entre 2.16 y 2393.72
mg GAE/100 g de materia fresca. La concentración de flavonoides
y ácidos fenólicos libres fue determinada por HPLC, siendo los
más altos valores de clorogénico y ácido ferúlico 81.47 y 188.72
mg/kg de peso fresco, respectivamente. La capacidad
antioxidante obtenida por los métodos de DPPH y ABTS esta
correlacionada con el contenido de compuestos fenólicos totales.
1.1.5 Objetivos
1.1.5.1 General
Determinar las características fisicoquímicas y capacidad
antioxidante del jugo de poro poro (Passiflora tripartita)
variedad Mollisima proveniente de la provincia de
Santiago de Chuco.
1.1.5.2 Específicos
Determinar el pH, % sólidos solubles (°Brix), % acidez
titulable, del jugo de poro poro (Passiflora tripartita)
variedad Mollisima proveniente de la ciudad de Santiago
de Chuco.
Determinar la capacidad antioxidante del jugo de poro
poro (Passiflora tripartita) variedad Mollíssima proveniente
de la provincia de Santiago de Chuco empleando el
método de DPPH.
12
1.2 MARCO REFERENCIAL
1.2.1 Marco Teórico
1.2.1.1 Poro Poro (Passiflora tripartita)
1.2.1.1.1 Definición
Vegetal perteneciente al orden de las Apriétales, familia de la
Pasiflorácea, orden passiflora, subgénero tacsonia y la especie
mollisima, el poro poro o la Curuba es una planta leñosa, trepadora,
pubescente, con tricomas rectos u ondulados, amarillo verdosos o
incoloros, con promedio de 0,4 m. de largo. Su raíz es muy
superficial poco profunda y fibrosa. Las hojas son tri, tetra o penta
lobuladas, alternas, coriáceas, elípticas u oblongo elípticas, sus
bordes, son aserrados, dentados u ondulados entre 7 y 10 cm de
largo y 3 a 6 cm de ancho. Su tallo es cilíndrico, de color verde
cuando joven y café claro cuando maduro. Las flores son de color
rosado fuerte, muy vistosas y con aroma. Están compuestas por
brácteas opérculo, hipantio, corona, androginóforo, cinco pétalos,
cinco sépalos, cinco estambres, tres estigmas de color rojizo en la
base y más claro hacia arriba, el ovario es súpero, las anteras son
dorsifijas, oblongas y de color amarillo. El fruto es una baya oblonga
de color amarillo – anaranjado al madurar, muy oloroso y de forma
elíptica. El epicarpio es coriáceo, el mesocarpo es de color blanco y
esponjoso, el arilo es transparente y de sabor ácido. Posee
abundantes semillas, punteadas y con los bordes levantados (FAO,
2006).
El poro poro es una fruta típica de la zona fría, crece bien entre
2.000 y 3.000 metros sobre el nivel del mar con temperaturas de 8°C
a 16°C. Toda la parte vegetativa de la planta es cubierta por un vello
suave que la protege mejor contra oscilaciones marcadas de
temperatura. La humedad relativa no debe ser muy alta, 65% a
75%, especialmente por el problema de antracnosis que es la
enfermedad más limitante en este cultivo. Las precipitaciones deben
13
estar entre 1.500 y 2.000 mm anuales, bien repartidas, porque la
floración y fructificación ocurren durante todo el año. La planta
requiere una luminosidad entre 1.300 a 1.600 horas / brillo solar /
año, razón por la cual se debe disponer de un buen sistema de
tutorado para aprovechar al máximo este factor climático (FAO,
2006).
El poro poro necesita suelos sueltos y muy bien drenados, textura
franco - arenosa o franco – arcillosa, con pH entre 5.5 y 6.5. Es
aconsejable que la zona este libre de heladas y vientos fuertes que
puedan aumentar el número de flores caídas y por consiguiente,
reducir la producción (FAO, 2006).
El poro poro produce frutos durante varios años, por lo que es
necesario mantenerla mediante podas adecuadas que favorecen la
producción por lo menos durante ocho a diez años. La recolección
del fruto debe hacerse cuando esté pintón pues la curuba es una
fruta climatérica. Debe cortarse por el pedúnculo con tijeras de podar
y no se debe torcer, ni golpear ya que se producen daños que
disminuyen su valor comercial.
Originaria de las tierras frías del norte de Suramérica, se cultiva por
sus frutos que se consumen principalmente en bebida
refrescante. La curuba se encuentra desde el norte de Argentina
hasta México. Es cultivada principalmente en Ecuador, Perú, Bolivia,
Colombia y Venezuela (FAO, 2006).
Según CAMPOS (2001), existen diversas variedades de este
vegetal:
Passiflora mollissima (poro poro o curuba silvestre): Se caracteriza
por ser una planta pubescente, tener tallos cilíndricos, hojas
trilobuladas pubescentes tanto por el haz como por el envés,
14
aserradas. Las flores son péndulas con pétalos color rosado; corona
en forma de tubérculos de color blanco o morado; hipantio cilíndrico;
abaxialmente de color verde en la base; tomando color rosado hacia
el ápice adaxialmente es de color blanco; con brácteas verdes
adheridas a él. El fruto es ablongo de color amarillo pálido al
madurar con epidermis ligeramente pubescente, blanda; la pulpa es
de color anaranjado, corresponde al 60% del peso del fruto con un
ph entre 3 y 3.5 las semillas son numerosas y corresponden al 7%
del peso total y la cascara que es medianamente gruesa
corresponde al 33% de peso total del fruto. El pedúnculo del fruto es
medianamente largo.
Es la especie más conocida a nivel comercial, gustando por sus
condiciones organolépticas particulares, utilizándola principalmente
en la elaboración de jugos o cremas. Como problema presenta ser
muy susceptible al ataque de antracnosis. Se encuentra a lo largo de
las tres cordilleras en alturas que van desde los 2000 a 3600
m.s.n.m.
Passiflora tripartita Var.Mollissima (poro poro o curuba de Castilla):
es la especie más emparentada con p. mollissima. El fruto es algo
más pequeño pero de igual calidad. Al igual que la curuba, tiene un
pericarpio blando al madurar.
Planta pubescente, tallos sub angulares, hojas pequeñas aserradas,
pubescentes tanto por el haz como por el envés, sus lóbulos
laterales forman un ángulo de 90° con el central. Flores con pétalos
rosados, sépalos rosados con tintes verdes claros; corona en forma
de tubérculos continuos blancos y de base morada; hipantio
delgado; abaxialmente de color verde con ligeros tintes rojizos,
adaxialmente verde claro; las brácteas no están adheridas al
hipantio, pero están unidas entre si por tres aristas prominentes. El
15
androginóforo es de color blanco verdoso. Fruto pequeño de 9 cm de
largo por 4 cm de ancho en promedio, inicialmente de color rojo
oscuro y en la medida que madura es rojo con fondo amarillo por
donde recibe los rayos solares y por el costado contrario es amarillo
con líneas rojizas. La pulpa es suculenta y de color anaranjado.
Passiflora tarminiana (poro poro o curuba india): plantas con tallos
teretes o subangulares, hojas trilobuladas, de color claro, glabras por
el haz y pubescentes por envés, aserradas. La flor posee pétalos y
sépalos de color rosado claro, generalmente perpendiculares a la
corona, pero que pueden llegar a esta en forma paralela al hipantio;
corona con tubérculos o ligeramente filamentosa y en la base de
color morado; hipantioverde en la superficie abaxial y blanco en la
adaxial, con brácteas unidas a menos de la mitad. El fruto es
alargado y delgado, con pericarpio amarillo al madurar, la cascara es
delgada y corresponde al 36% del peso total del fruto; su pulpa es de
color anaranjado y aromatizada con un ph de 2.5 y que corresponde
al 58% el peso total. Las semillas corresponden al 6% del peso total
del fruto.
En departamentos como Boyacá, Cundinamarca y Santander esta
especie es la segunda en comercialización después de p. mollisima,
ya que sus condiciones organolépticas no la igualan por tener la
pulpa un ligero sabor perfumado. Sin embargo en el valle del cauca,
caldas y Antioquia entre otros, tiene una buena aceptación por
presentar características importantes como ser poco atacada por la
antracnosis pero si ligeramente por el cladosporium y responder bien
a las podas, con formación rápida de ramas productoras, además de
ser muy regular en la forma y en la producción de frutos.
16
1.2.1.2 Capacidad antioxidante
1.2.1.2.1 El Estrés oxidativo en la salud humana
El oxígeno es esencial para los organismos vivos. Sin embargo, la
generación de especies reactivas del oxígeno (ROS) y radicales
libres (RL) es inevitable en el metabolismo aeróbico. Estas especies
oxidantes provocan daños acumulativos en moléculas
fundamentales para el funcionamiento del organismo, tales como
proteínas, lípidos y ADN. No obstante, el organismo tiene sus
propios mecanismos de defensa para hacer frente a la acción de las
especies oxidantes. En determinadas situaciones las defensas
antioxidantes pueden verse desbordadas por la excesiva generación
de ROS. Este desequilibrio entre especies oxidantes y antioxidantes
se conoce como estrés oxidativo, el cual está asociado a numerosas
enfermedades y al proceso normal de envejecimiento (LEE et al.,
2004).
La dieta juega un papel importante en la prevención de
enfermedades relacionadas con el estrés oxidativo,
fundamentalmente a través del aporte de compuestos bioactivos de
origen vegetal. Entre ellos, las vitaminas hidrosolubles y liposolubles,
carotenoides y una gran variedad de compuestos fenólicos, cuya
actividad antioxidante y potenciales efectos beneficiosos están
siendo ampliamente investigados en los últimos años (Prior, 2003).
Así, las evidencias epidemiológicas que asocian el consumo de
vegetales y frutas con una menor incidencia de enfermedades
crónicas, junto con la mayor preocupación de los consumidores por
mantener un estado de salud adecuado, está llevando a las industria
alimentarias a diseñar alimentos funcionales que supongan un
aporte extra de estos antioxidantes naturales.
17
1.2.1.2.2 Características de los antioxidantes
Las principales características de un compuesto o sistema
antioxidante son, la prevención o detección de una cadena de
propagación oxidativa, mediante la estabilización del radical
generado y la regeneración del antioxidante radicalario ayudando así
a reducir el daño oxidativo en el cuerpo humano (NAMIKI, 1990).
Gordon (1990) da una clasificación de los antioxidantes,
mencionando que; hay dos tipos principales de antioxidantes, el
"primario" (ruptura de la reacción en cadena, secuestradores de
radicales libres) y el "secundario" o "preventivo". Los mecanismos
antioxidantes "secundarios" pueden incluir la desactivación de
metales, inhibición de los hidroperóxidos lipídicos interrumpiendo la
producción de volátiles indeseables, la regeneración de
antioxidantes "primarios", eliminar el oxígeno singulete, etc. Por lo
anterior se puede definir como antioxidantes en el ámbito de los
alimentos como “aquellas sustancias que, en bajas cantidades,
actúan previniendo o retardando grandemente la oxidación de
materiales fácilmente oxidables tales como las grasas” (CHIPAULT,
1962).
1.2.1.2.3 Antioxidantes en alimentos
En el organismo se produce un equilibrio entre oxidantes/
antioxidantes, cuando este equilibrio se rompe a favor de los
oxidantes se produce un estrés oxidativo el cual está implicado en
muchos procesos fisiopatológicos, vide supra. Por tanto, es de vital
importancia el consumo de alimentos que contengan antioxidantes
naturales y de esta manera se pueda mantener el equilibrio entre
oxidantes/antioxidantes o incluso esté a favor de los antioxidantes.
Además, si tenemos en cuenta que durante la vida se produce un
equilibrio entre oxidantes y antioxidantes, y a medida que el
individuo envejece dicho balance está a favor de los oxidantes, es de
18
vital importancia un consumo de alimentos ricos en antioxidantes
naturales para contrarrestarlos (CAO et al., 1998).
1.2.1.2.4 Antioxidantes indispensables para la salud
En los últimos años ha cobrado especial interés, el estudio de la
actividad biológica de los polifenoles y en especial la evaluación de
la capacidad antioxidante asociada a ellos. Los polifenoles en
vegetales, frutas y té pueden prevenir enfermedades degenerativas,
incluyendo cánceres, con la acción antioxidante. Se ha comprobado
también su capacidad para actuar como donadores de hidrógenos o
quelar iones metálicos como el hierro y el cobre, inhibiendo la
oxidación de las lipoproteínas de baja densidad (LDL), las cuales
están implicadas en la patogénesis de las enfermedades coronarias
(Hertog et al., 1993). Cabe mencionar que algunos polifenoles (como
los aislados del té) inhiben la oxidación de las LDL in vitro
(RIEMERSMA et al., 2001).
En experimentos in vitro, también se ha confirmado el papel
protector de la quercetina, la cual ejerce efectos de inhibición frente
a células cancerígenas en humanos: en cólon (Ranelleti et al., 1992),
glándula mamaria y ovario (Scambia et al., 1990), en región
gastrointestinal (Yoshida et al., 1990) y en la leucemia (Yoshida et
al., 1992; Teofili et al., 1992; Ren et al., 2001). En experiencias con
animales, una dosis oral de polifenoles suprimió la carcinogénesis de
varios agentes carcinógenos (Sakakibara et al., 2003). Los
polifenoles también demuestran actividad de vasorrelajación y
antialergénica (SAKAKIBARA et al., 2003).
1.2.1.2.5 Fuentes naturales de los antioxidantes
Las plantas como fuentes de antioxidantes se pueden utilizar para
la preservación del valor nutritivo previniendo el deterioro oxidativo
de lípidos y para propósitos medicinales. La mayor parte de la
19
capacidad antioxidante de los vegetales puede ser debida a los
polifenoles que poseen características biológicas extensas y,
particularmente, a su propiedad secuestrante de radicales libres
(AQUINO et al., 2001).
Una gran cantidad de estudios han establecido que los compuestos
fenólicos de las plantas incluyendo los flavonoides son
antioxidantes potentes con efectos antimutagénicos y
anticarcinogénicos (RICE-EVANS et al., 1997).
La actividad antioxidante de los polifenoles es la propiedad de
mayor interés, ya que ha sido blanco de un sin número de estudios;
este efecto se debe a que contienen en su estructura química un
número variable de grupos hidroxilo fenólicos, los cuales
reaccionan con los radicales libres (Figura 1).
Figura 1. Antioxidantes secuestrantes de radicales libres.
N
N.
NH
N
N
. ArO.
pH 5.0 - 6.5 +
+
DPPH
517 nm (purpura)
DPPH
Amarillo
20
Consecuentemente es importante determinar la cantidad y
especies de polifenoles en vegetales. El número de polifenoles
naturales se ha estimado en casi más de un millón, porque
aparecen generalmente como glicósidos, y las diferentes especies
de azúcares y sus diferentes formas de enlaces generan una gran
variedad. Sin embargo, la bioactividad se atribuye al fragmento
aglicona no al azúcar (SAKAKIBARA et al., 2003).
1.2.1.2.6 Compuestos fenólicos
Los compuestos fenólicos constituyen una de las principales clases
de metabolitos secundarios de las plantas, donde desempeñan
diversas funciones fisiológicas. Entre otras, intervienen en el
crecimiento y reproducción de las plantas y en procesos defensivos
frente a patógenos, predadores o radiación ultravioleta. Los
compuestos fenólicos presentan un anillo benceno hidroxilado
como elemento común en sus estructuras moleculares, las cuales
pueden incluir grupos funcionales como ésteres, metil ésteres,
glicósidos, etc. (Martínez et al., 2000; Duthie et al., 2000). Aunque
existe una gran variedad de compuestos fenólicos en las plantas
(se conocen más de 8000), la mayor parte de ellos tienen como
origen metabólico común la ruta del ácido siquímico y el
metabolismo de los fenilpropanoides (Robards et al., 1999). Los
fenilpropanoides simples poseen un esqueleto básico de 9
carbonos (C6-C3) y derivan de los aminoácidos fenilalanina y
tirosina producidos en la ruta del ácido siquímico. Las distintas
familias de compuestos fenólicos se caracterizan principalmente
por el número de átomos de carbono de su esqueleto básico
molecular.
- Ácidos cinámicos (C6-C3)
- Ácidos benzoicos (C6-C1 o C6-C2)
- Flavonoides (C6-C3-C6)
- Proantocianidinas o taninos condensados ((C6-C3-C6)n)
21
- Estilbenos (C6-C2-C6)
- Cumarinas (C6-C3)
- Lignanos (C6-C3-C3-C6)
- Ligninas ((C6-C3)n)
Así, los compuestos fenólicos comprenden desde moléculas
simples como los ácidos benzoicos hasta polímeros complejos
como las ligninas. Dentro de cada familia, el número de
compuestos fenólicos existentes será más o menos variado. Por
ejemplo, se conocen más 4000 flavonoides diferentes, distribuidos
en varias subfamilias. Los compuestos fenólicos están presentes
en todo el reino vegetal y sus cantidades y tipos varían en función
de la especie vegetal y variedad, parte de la planta considerada
(frutos, semillas, hojas, tallos, etc.), horas de exposición solar,
grado de madurez, condiciones de cultivo, procesado y
almacenamiento, etc. En los alimentos, los compuestos fenólicos
habitualmente se presentan conjugados con azúcares como la
glucosa, galactosa, arabinosa, xilosa, o los ácidos glucurónico y
galacturónico. También pueden unirse a ácidos carboxílicos, ácidos
orgánicos, aminas y lípidos (DUTHIE et al., 2003).
1.2.1.2.7 Actividad antioxidante de los compuestos fenólicos
La actividad antioxidante de los compuestos fenólicos se ve
determinada por su estructura química, por lo que existen grandes
diferencias en la efectividad como antioxidantes entre los distintos
grupos de compuestos. Los compuestos fenólicos pueden actuar
como antioxidantes mediante dos mecanismos principales (RICE-
EVANS et al., 1997):
Como captadores de radicales libres. Los compuestos fenólicos
pueden actuar como donantes de hidrógeno o electrones en
reacciones de terminación que rompen el ciclo de generación de
nuevos radicales libres, deteniendo las reacciones en cadena en
22
las que están implicados los radicales libres. El radical fenoxilo
generado es menos reactivo ya que se estabiliza por resonancia
con los electrones p del anillo aromático. Así, las características
estructurales que determinan la capacidad de los compuestos
fenólicos para captar radicales son:
La presencia de dos grupos hidroxilo en posición orto (3’, 4’) en
el anillo B (e.j quercetina, catequina).
La presencia de dos grupos hidroxilo en posición meta (5, 7) en
el anillo A (e.j canferol).
La presencia en el anillo del doble enlace entre los carbonos 2 y
3 y, junto con el grupo 4-ceto (e.j. quercetina). Estas estructuras
son importantes para la deslocalización de electrones y
estabilización del radical fenoxilo, siempre que además estén
presentes los dos orto-hidroxilos en el anillo B.
Como quelantes de metales. Esta acción requiere la presencia de
grupos hidroxilos cercanos en el anillo aromático. De este modo,
los o-dihidroxifenoles son secuestradores efectivos de iones
metálicos e inhiben la generación de radicales libres por la reacción
de Fenton. Generalmente, los siguientes grupos funcionales se
consideran importantes para la actividad quelante de metales
(Kokhar y Apenten 2003):
La presencia de grupos hidroxilo en posición orto (e.j. 3’-4’ o 7-
8).
La presencia del grupo 4-ceto y grupos hidroxilo en posición 5
y/o 3 (e.j. quercetina).
La presencia de un gran número de grupos hidroxilo (e.j. ácido
tánico).
Además de las características estructurales anteriormente
mencionadas, existen otros factores que afectan la actividad
antioxidante de los compuestos fenólicos. Así, el número y posición
23
de grupos hidroxilo, el grado de polimerización o la presencia de
azúcares unidos determinarán propiedades de los compuestos
fenólicos tales como la solubilidad y la tendencia a ceder electrones
o átomos de hidrógeno. El grado de polimerización de los
compuestos fenólicos tiene un marcado efecto sobre la actividad
antioxidante. Así, los compuestos poliméricos son más potentes
como antioxidantes que los monómeros. Por ejemplo, los taninos
son más efectivos frente a los radicales peroxilo que los fenoles
simples. La actividad para captar O2 ·- aumenta con el grado de
polimerización de los flavanoles y los dímeros de ácido ferúlico
inhiben la peroxidación lipídica en mayor extensión que los
monómeros (MOURE et al., 2001).
La eficacia antioxidante de las teaflavinas aumenta cuando se unen
con ácido gálico o sus polímeros (Rice-Evans et al., 1997).
Compuestos fenólicos con un elevado número de grupos hidroxilo
en sus estructuras moleculares muestran una mayor actividad
antioxidante in vitro. Es el caso de las teaflavinas y catequinas del
té (Rice-Evans et al., 1997). Además, en los flavonoles, los
hidroxilos en las posiciones 2’, 3’ y 4’ incrementan la estabilidad de
los radicales permitiendo la deslocalización de electrones en los
dobles enlaces del anillo benceno. La presencia de sustituyentes
voluminosos en los anillos, que inducen la donación de electrones,
aumenta la efectividad como antioxidantes de los compuestos
fenólicos al disminuir la fuerza de los enlaces O-H. Por otro lado, el
impedimento estérico generado por los sustituyentes en la región
del radical, disminuye la velocidad de las reacciones de
propagación en la que está implicado el propio radical fenoxilo,
contribuyendo a su estabilización (ROBARDS et al., 1999).
La actividad antioxidante de los compuestos fenólicos varía
además en función de su solubilidad relativa en fase acuosa o
lipofílica. Los flavonoides y los ácidos cinámicos poseen
24
coeficientes de partición intermedios, que dependen en gran
medida de su estructura química precisa y de los sustituyentes
asociados (grupos hidroxilo, metoxilo, azúcares, etc.).
Generalmente, los compuestos hidrofóbicos entran en las células
más rápido que los hidrofílicos por procesos de difusión simple.
Una vez en el organismo, los compuestos fenólicos más
hidrofóbicos tendrán su destino en ambientes lipídicos y los más
hidrofílicos quedarán en medios más acuosos (Parr et al., 2000).
Así, la unión de azúcares hace a los compuestos fenólicos más
hidrosolubles pero disminuye su actividad antioxidante (Rice et al.,
1997). Por ello, los compuestos fenólicos con más afinidad por los
ambientes lipídicos del organismo podrían tener una mayor
relevancia en la prevención de enfermedades. De hecho, los
compuestos fenólicos de caracter liposoluble y capaces de unirse a
lípidos previenen la oxidación de las LDL ex vivo de forma directa
y/o mediante la preservación de otros antioxidantes liposolubles
como a-tocoferol (ZHU et al., 2000).
1.2.1.2.8 Métodos para evaluar la actividad antioxidante
La actividad antioxidante de un compuesto puede evaluarse in vitro
por medio de experimentos sencillos que examinan directamente
dicha habilidad y que a la vez evalúan el posible efecto prooxidante
sobre diferentes moléculas.
Estos métodos deben ser rápidos, reproducibles y requerir
cantidades pequeñas de los compuestos químicos por analizar,
además de no estar influenciados por las propiedades físicas de
dichos compuestos (MARCO, 1968).
Los resultados de los ensayos in vitro pueden usarse como un
indicador directo de la actividad antioxidante in vivo; un compuesto
que es poco efectivo in vitro, no será mejor in vivo (Aruoma et al.,
1997). Estos ensayos también pueden alertar sobre posibles
25
efectos dañinos de los compuestos químicos. La mayoría de los
métodos para determinar actividad antioxidante consisten en
acelerar la oxidación en un sistema lipídico, usualmente por
calentamiento, y monitoreando a continuación el consumo de
oxígeno, la pérdida de sustrato o bien la formación de producto.
Debido a que muchos factores pueden afectar la oxidación,
incluyendo la temperatura, la presión de oxígeno y catalizadores
metálicos, los resultados pueden variar dependiendo de las
condiciones de oxidación empleadas. Los ensayos que miden
sustratos o productos, también pueden dar resultados variables
dependiendo de su especificidad (FUKUMOTO Y MAZZA, 2000).
Los siguientes son ejemplos de los modelos in vitro más
frecuentemente usados para la evaluación de la actividad
antioxidante total.
a) Método del radical 2,2-difenil-1-picrilhidracilo (DPPH•) (Brand-
Williams et al.; 1995). Limitado por su reproducibilidad
interensayos.
b) Ensayo FRAP, (Del inglés ferric-reducing antioxidant power),
(Benzie y Strain, 1996). Mide la capacidad de reducción.
c) Método ORAC, (Del inglés Oxygen Radical Absorbance
Capacity) (Cao et al., 1997). Cada antioxidante analizado
presenta comportamientos muy dispares.
d) Método del 6-sulfonato-3-etilbenzotiazolina (ABTS) (Re et al.,
1999). La capacidad de captura de radicales libres en este
método no es un reflejo de su verdadera actividad antioxidante.
e) Método del N,N-dimetil-p-fenilendiamina (DMPD) (Fogliano et
al., 1999). Método con reproducibilidad interensayo alta, útil
para medios no lipídicos.
Método del DPPH•
Brand-Williams et al., (1995) evaluaron la actividad de compuestos
específicos o extractos usando el radical libre estable 2,2-difenil-1-
26
picrilhidracilo (DPPH•) en una solución metanólica. La reducción
del DPPH• se monitorea por la disminución en la absorbencia a una
longitud de onda característica. En su forma de radical libre, el
DPPH• absorbe a 515 nm y cuando sufre reducción por un
antioxidante, esta absorción desaparece. En consecuencia, la
desaparición del DPPH• proporciona un índice para estimar la
capacidad del compuesto de prueba para atrapar radicales. El
modelo que explica la actividad de un compuesto como antirradical
se ejemplifica con la siguiente ecuación:
DPPH• + ( A H )n DPPH – H + ( A• )n
Donde AH es un antioxidante que actúa como antirradical donando
átomos de hidrógeno, dando como resultado radicales con
estructuras moleculares estables que detendrán la reacción en
cadena, tal es el caso de los fenoles. El nuevo radical formado (A•)
puede interactuar con otro radical para formar moléculas estables
(DPPH-A, A-A). La reacción entre el DPPH• y un compuesto
depende de la conformación estructural del mismo, por lo que las
comparaciones cuantitativas no siempre son apropiadas.
1.3 MARCO CONCEPTUAL
pH: La concentración de iones H+ indica el grado de acidez, o basicidad,
de una disolución acuosa a 25°C; sin embargo el uso de exponentes no es
sencillo y hace difícil su manejo. Por lo anterior en 1908 el bioquímico
danés Sören Peter Lauritz Sörensen (Havrebjerg9.1.1868, Copenhague
12.2.1939) propuso que en lugar de concentraciones de ion H+ se usaran
sus logaritmos negativos y que este índice logarítmico se representara por
el símbolo pH p=potencia). hoy es común llamarlo pH (potencial de
hidrogeno)(LEON et al).
27
Acidez Titulable (%): La acidez titulable es una medida del contenido de
ácidos grasos organicos en una muestra. Su cálculo se basa en la masa
molar de un ácido graso o una mezcla de ácidos grasos. Normalmente se
mide por titulación directa en la disolución y con indicador visual
(BOEKENOOGEN, 1964).
Sólidos solubles (°Brix): Los grados Brix (símbolo °Bx) sirven para
determinar el cociente total de sacarosa disuelta en un líquido. Una
solución de 25 °Bx contiene 25 g de azúcar (sacarosa) por 100 g de
líquido. Dicho de otro modo, en 100 g de solución hay 25 g de sacarosa y
75 g de agua.
Cenizas (%): Las cenizas de un alimento son un término analítico
equivalente al residuo inorgánico que queda después de calcinar la
materia orgánica. Las cenizas normalmente, no son las mismas sustancias
inorgánicas presentes en el alimento original, debido a las perdidas por
volatilización o a las interacciones químicas entre los constituyentes.
Humedad (%): Todos los alimentos, cualquiera que sea el método de
industrialización a que hayan sido sometidos, contienen agua en mayor o
menor proporción. Las cifras de contenido enagua varían entre un 60 y un
95% en los alimentos naturales. En los tejidos vegetales y animales,
puede decirse que existe en dos formas generales: “agua libre” Y “agua
ligada”. El agua libre o absorbida, que es la forma predominante, se libera
con gran facilidad. El agua ligada se halla combinada o absorbida. Se
encuentra en los alimentos como agua de cristalización (en los hidratos) o
ligada a las proteínas y a las moléculas de sacáridos y absorbida sobre la
superficie de las partículas coloidales (HART, 1991).
Capacidad Antioxidante: Es la capacidad que tiene un compuesto para
transferir a una sustancia cromogena radicalaria; así como, por el
modo de acción de cada uno de ellos, es necesario combinar más de un
28
método para evaluarla de manera correcta. Se mide en porcentaje, TEAC
o VCEAC (SANJINEZ, 2011).
29
II.- METODOLOGÍA
2.1 Hipótesis
Implícita
2.2 Tipo de estudio
Aplicado.
2.3 Diseño de investigación
No experimental, descriptivo, simple.
Se determinó las características fisicoquímicas y capacidad antioxidante
del jugo de poro poro (Passiflora tripartita) variedad Mollisima proveniente
de la provincia de Santiago de Chuco. Se realizó cuatro repeticiones para
cada parámetro evaluado.
2.4 Metodología
2.4.1 Análisis fisicoquímicos
2.4.1.1 pH
Se realizó mediante la NMX-F-534-(1992) mostrada en el
Anexo 1.
2.4.1.2 Acidez titulable
Se realizó mediante el método volumétrico (AOAC, 1995)
mostrado en el Anexo 2.
2.4.1.3 Sólidos solubles
Se determinó usando un refractómetro digital (AOAC, 1995).
2.4.1.4 Humedad
Se realizó mediante el método gravimétrico (AOAC, 1995)
mostrado en el Anexo 3.
30
2.4.1.5 Cenizas
Se realizó mediante el método gravimétrico (AOAC, 1995)
mostrado en el Anexo 4.
2.4.1.6 Capacidad antioxidante
Se realizó por la metodología del DPPH de Brand-Williams
et al., (1995), mostrado en el Anexo 5.
2.5 Población, muestra y muestreo
Una muestra de 10 kg de poro poro se recolectó en el distrito de
Cachicadán, Provincia de Santiago de Chuco, Departamento de La
Libertad en el mes de setiembre del 2012. Se realizó un muestreo no
probabilístico por conveniencia.
2.6 Criterios de selección
Los frutos de poro poro (Passiflora tripartita) variedad Mollissima, en
estado de madurez fisiológica, fueron considerados como muestra
siempre y cuando estuvieran en buen estado, sin presencia de plagas,
picadura de insectos o con algún daño físico o microbiológico.
2.7 Métodos de análisis de datos
Se determinó la desviación estándar de las repeticiones de las
características fisicoquímicas (pH, % sólidos solubles (°Brix), % acidez
titulable) y capacidad antioxidante del jugo de poro poro (Passiflora
tripartita) variedad Mollissima, con el fin de evaluar el grado de
variabilidad de los resultados experimentales.
2.7.1 Desviación Estándar (DS)
Es una medida de dispersión e indica cuánto pueden alejarse los
valores respecto al promedio (media), por lo tanto se aplicó para
contrastar la variabilidad de los resultados obtenidos. La desviación
estándar se estimó mediante la ecuación 2.
31
1
1
2
2
n
xx
S
n
i
i
(2)
Donde:
i = dato i que está entre (o, n)
= promedio de los datos
= numero datos
( GUTIERREZ, 2007)
2.7.2 Coeficiente de Variación (Cv)
El coeficiente de variación permite comparar las dispersiones de
dos distribuciones distintas, siempre que sus medias sean
positivas.el coeficiente de variación se estimara mediante la
ecuación 3.
100*X
CV (3)
Donde:
Cv = coeficiente de variación
σ = desviación estándar de la población
X = media aritmética de la población
(GUTIERREZ, 2007)
32
III.- RESULTADOS
Los resultados de la evaluación de las características fisicoquímicas del jugo
de poro poro (Passiflora tripartita) variedad Mollissima se muestran en la
Tabla 1.
Tabla 1. Características fisicoquímicas de jugo de poro poro (Passiflora tripartita) variedad Mollissima
POROPORO pH Brix Acidez titulable
Promedio 3.43 13.5 2.14
Desv. estandar 0.11 0.6 0.09
Coef. Variabilidad 3.31 4.3 4.13
Estos resultados representan el promedio de cuatro repeticiones.
Los resultados de la evaluación del porcentaje de inhibición del radical DPPH
y la capacidad antioxidante, expresada como IC50, del jugo de poro poro
(Passiflora tripartita) variedad Mollissima, se muestran en las Tablas 2 y 3.
Tabla 2. Porcentaje de inhibición de jugo de poro poro (Passiflora tripartita) variedad Mollissima
% Inhibición del DPPH
Concentración I (mg/mL) II (mg/mL) III (mg/mL) IV (mg/mL)
5 32.00 33.33 32.97 39.17
10 52.68 49.45 47.32 54.20
15 63.50 55.54 59.85 68.67
20 75.73 61.74 67.21 75.97
Ver en anexo 6, figura 3, 4, 5 y 6.
Tabla 3. Capacidad antioxidante de jugo de poro poro (Passiflora tripartita) variedad Mollissima
POROPORO IC50
Promedio 9.94
Desv. Stand 1.24
Coef. Variabilidad 12.47
Estos resultados representan el promedio de cuatro repeticiones.
33
IV.- DISCUSIÓN
El valor de pH (3.43±0.11) y porcentaje de sólidos solubles (13.5±0.6 °Brix)
son ligeramente superiores a los reportados por MENDIVEZ Y MINCHÓN
(2010), quienes analizaron las características fisicoquímicas de poro poro
obteniendo valores de 3.16 (pH), y 12.5 (ºBrix). El porcentaje de acidez
titulable (2.14±0.09%) fue mayor a los valores reportados por MENDIVEZ Y
MINCHÓN (2010) y por Rodríguez y García (2007): 1.19 y 1.8%
respectivamente. Tales diferencias pueden deberse a diferencia entre
cultivares y de los efectos producidos por el grado de madurez, época de
cosecha y lugar de producción (WILLS et al., 1998).
Determinar las características fisicoquímicas de una fruta es importante para
conocer el tratamiento de estandarización a realizar para su procesamiento
posterior, ya sea para elaborar un néctar, mermelada, conserva,
deshidratado, etc. Son varios los factores que influyen en las preferencias de
los consumidores, por ello los procesos de elaboración de jugos deben
mantener sus características físicas, químicas y nutricionales esenciales
(SIHGHAL et al., 1997). De acuerdo a la norma técnica peruana para jugos,
néctares y bebidas de fruta, los jugos (zumos) de frutas deben contener una
cantidad de sólidos solubles (ºBrix) entre 12 y 18%, un pH entre 3,4 y 4,0
(INDECOPI, 2009).
El porcentaje de inhibición del jugo de poro poro (Passiflora tripartita)
variedad Mollissima se muestra en la Tabla 4. Tal como se observa, el
porcentaje de inhibición aumenta, a medida que aumenta la concentración
del jugo de poro poro.
La capacidad antioxidante fue determinada mediante el cálculo del
coeficiente de inhibición IC50 (mg/mL) y se presenta en la Tabla 2. El IC50,
representa la cantidad de jugo necesaria para reducir en un 50% la
concentración inicial de DPPH. Es importante recordar que el valor de IC50
34
es inversamente proporcional a la actividad antioxidante total, es decir que a
menor valor de IC50 mayor actividad antioxidante total. El valor obtenido
(9.34±1.24 mg/mL) para el jugo de poro poro nos indica una baja capacidad
antioxidante en comparación con otras frutas y hortalizas, tal como
mencionan BARKAR et al (2007) quienes reportaron un valor de IC50 de 70
μg/mL para guanábana (Annona muricata L.); LEBEAU et al. (2000),
indicaron valores de IC50 para el té verde y hierba luisa de 32,43 y 1345,79
µg/mL, respectivamente; VILLANUEVA et al. (2010) reportaron un valor de
IC50 de 114,20 ± 0,98 µg/mL para camu camu maduro (Myrciaria dubia);
NAHAR et al. (2009), determinaron un valor IC50 de 56.85 µg/mL en hojas de
Passiflora edulis Sims; pero mayores a los reportados por MARROQUÍN
(2011) quien determinó valores IC50 de 1.65 ± 0.07 mg/mL, 4.61 ± 0.04
mg/mL y 4.95 ± 0.18 en metanol para Passiflora ligularis, Passiflora edulis y
Passiflora incaranata respectivamente.
Esta diferencia puede explicarse considerando que la capacidad antioxidante
de una muestra vegetal no viene dado solo por la suma de las capacidades
antioxidantes de cada componente, sino que también depende del
micronutriente que contiene, pudiendo interactuar entre sí, produciéndose
efectos sinérgicos o inhibitorios (MARROQUÍN 2011).
35
V.- CONCLUSIÓN
Se determinó las características fisicoquímicas y capacidad antioxidante del
jugo de poro poro (Passiflora tripartita) variedad Mollisima proveniente de la
provincia de Santiago de Chuco, obteniéndose valores de 3.43±0.11 de pH,
13.5±0.6 °Brix de sólidos solubles y 2.14±0.09% de acidez titulable
expresados como ácido cítrico anhidro.
La capacidad antioxidante fue de 9.34±1.24 mg/mL expresada como IC50.
VI RECOMENDACIONES
Comparar las características fisicoquímicas y capacidad antioxidante durante
el desarrollo y maduración del poro poro.
Evaluar la capacidad antioxidante del jugo de poro poro por otros métodos.
36
VI.- REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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42
ANEXOS
Anexo 1. NMX-F-534-1992. Determinación de pH en alimentos
Reactivos
Los reactivos que a continuación se mencionan deben ser grado analítico.
Cuando se indique agua, debe entenderse agua desionizada.
Solución reguladora pH 4.00
Solución reguladora pH 7.00
Solución reguladora pH 10.00
Solución saturada de cloruro de potasio.
Materiales
2 vasos de precipitados de 100 m
Potenciómetro con su (s) electrodo (s) correspondiente(s).
Agitador mecánico o electromagnético.
Licuadora o mortero.
Preparación de la Muestra
Los productos alimenticios podrán consistir de un líquido, una mezcla de líquido y
sólido, los que pueden diferir en acidez. Otros productos alimenticios podrán ser
semisólidos o de carácter sólido. Las siguientes preparaciones para examinar pH
se recomiendan para cubrir esta situación.
Mezclar cuidadosamente la muestra hasta su homogeneización. Ajustar la
temperatura a 20°C ± 0.5°C y determinar su pH como se indica en 7.
43
Anexo 2. Determinación de acidez titulable
Se utilizará el método de Acidez titulable y se realizará el procedimiento
recomendado por la A.O.A.C (1995).
Fundamento: El método se basa en determinar el volumen de NaOH estándar
necesario para neutralizar el ácido contenido en la alícuota que se titula,
determinando el punto final por medio del cambio de color que se produce por la
presencia del indicador ácido-base empleado.
Equipos y Materiales:
Vaso de precipitación
Agua destilada
Termómetro
Pipeta de 5 mL
Potenciómetro
Hidróxido de sodio (NaOH) 0,1 N.
Fenolfataleina al 1% en alcohol al 95%.
Procedimiento:
Tomar 10g de jugo y llevarlo a 250 ml con agua destilada.
Transferir 50 ml de la solución a un Erlenmeyer de 125 ml y agregar 1 ml de
solución de fenolftaleína al 1%.
Titular con hidróxido de sodio 0.1 N hasta que aparezca una tonalidad grosella
persistente por 30 segundos.
44
Anexo 3. Determinación de humedad
Se colocarán 3 pequeños trozos de piel previamente pesados (5g
aproximadamente) en una placa petri y se introducirán en la estufa a 105ºC por 4
horas. Luego se calculará la humedad de cada muestra y se calculó el promedio
(AOAC, 1995).
Anexo 4. Determinación de cenizas totales
Se colocó un peso determinado de muestra en un crisol (5 g) y se colocó en una
mufla a 500ºC por 4 horas. Luego se obtendrá el peso de las cenizas y se aplicó
la fórmula 14 (AOAC, 1995).
Anexo 5. Determinación de la capacidad Antioxidante por el método DPPH
a. Preparación de la curva patrón
Prepara el patrón de DPPH a la concentración de 100 uM sabiendo que 1 mol de
DPPH pesa 394032g.
Para preparar la curva patrón, preparar las siguientes concentraciones de DPPH
en metanol: 70 uM, 40 uM, 10 uM y 3 uM.
Leer la absorbancia en espectrofotómetro a 515-517 nm. Calibrar a cero con
metanol.
Graficar la concentración de DPPH frente a la absorbancia.
45
b. Preparación de la muestra de análisis
Preparar soluciones en metanol a pH 2, del jugo de poro poro en las siguientes
concentraciones: 5mg/mL, 10mg/mL, 15mg/mL y 20mg/mL.
Hacer reaccionar 50 uL de cada concentración de la muestra realizada con 950
uL de DPPH por 30 minutos a oscuridad.
Leer la absorbancia a 515 nm cada 20 segundos.
Calcular el porcentaje de inhibición:
Graficar % Inh DPPH frente a la concentración de la muestra y establecer la
ecuación que ajuste los resultados experimentales.
Calcular el valor IC50 en la ecuación de mejor ajuste haciendo el valor de y (% de
inhibición) = 50 y calculando x (concentración).
46
Anexo 6: Desviación estándar
Tabla 4 . Medida de absorbancia para curva patrón del DPPH
Concentración Abs
3 0.086
10 0.136
40 0.532
70 1.078
100 1.644
Figura 2. Curva patrón para DPPH
Tabla 5. Absorbancia de las muestras de poro poro a diferentes concentraciones.
Abs
Concentración I II III IV
5 1.118 1.096 1.102 1.000
10 0.778 0.831 0.866 0.753
15 0.600 0.731 0.660 0.515
20 0.399 0.629 0.539 0.395
y = 0.0162x - 0.0259 R² = 0.9912
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
0 20 40 60 80 100 120
Ab
sorb
anci
a
Concentración DPPH (mg/mL)
47
Tabla 6. Porcentaje de inhibición de cuatro muestras de poro poro
% Inhibición del DPPH
Concentración I (mg/mL) II (mg/mL) III (mg/mL) IV (mg/mL)
5 32.00 33.33 32.97 39.17
10 52.68 49.45 47.32 54.20
15 63.50 55.54 59.85 68.67
20 75.73 61.74 67.21 75.97
Figura 3. Curva para el cálculo IC50 de la muestra I de poro poro.
Figura 4. Curva para el cálculo IC50 de la muestra II de poro poro.
y = -0.0845x2 + 4.9544x + 9.8996 R² = 0.9939
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 5 10 15 20 25
% in
hib
icio
n
Concentracion (mg/mL)
y = -0.0991x2 + 4.3047x + 14.796 R² = 0.9884
0
10
20
30
40
50
60
70
0 5 10 15 20 25
% in
hib
icio
n
Concentracion (mg/ml)
48
Figura 5. Curva para el cálculo IC50 de la muestra III de poro poro.
Figura 6. Curva para el cálculo IC50 de la muestra IV de poro poro.
y = -0.07x2 + 4.0541x + 14.279 R² = 0.9992
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 5 10 15 20 25
% in
hib
icio
n
Concentracion (mg/ml)
y = -0.0773x2 + 4.4288x + 18.628 R² = 0.9972
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 5 10 15 20 25
% in
hib
icio
n
Concentracion (mg/ml)
49
Tabla 7. Resultados completos de la experimentación
POROPORO IC50 pH Brix Acidez titulable
I 9.69 3.39 14.0 2.24 II 10.93 3.52 13.0 2.05 III 10.84 3.28 14.0 2.08 IV 8.28 3.51 13.0 2.18
Promedio 9.94 3.43 13.5 2.14
Desv. Stand 1.24 0.11 0.6 0.09
Coef. Varia. 12.47 3.31 4.3 4.13
50
Anexo 7: FIGURAS DE LA MATERIA PRIMA
Figura 8: Lavado de materia prima (poro poro)
Figura 7: Materia Prima (poro poro)
51
Anexo 8: FIGURAS DELA OBTENCION DEL JUGO DE PORO PORO
Figura 9: Cortado y pulpeado del poro poro
Figura 10: Tamizado y envasado del Jugo De Poro Poro
52
Anexo 9: EVALUACIÓN DE LAS PROPIEDADS FISICOQUÍMICAS DEL PORO
PORO
Figura 11: Acidez titulable de las muestras de poro poro
Figura 12: pH de las muestras de jugo de poro poro
53
Anexo 10: EVALUACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL JUGO DE
PORO PORO
Figura 13:Muestras de poro poro con el reactivo Dpph
Figura 14: Determinación de la capacidad antioxidante