Evaluación de la pectina extraída enzimáticamente a partir de las cáscaras del fruto de cacao (Theobroma cacao L.)
La presente investigación tuvo como propósito evaluar elrendimiento y las características de la pectina extraída enzimáticamente a partir de la cáscara, pericarpio del fruto de cacao (Theobroma cacao L.); para ello, se realizó un diseño de tipo unifactorial, con 4 niveles de tratamiento, variando la concentración de complejo enzimático comercial Viscozyme L., de la marca Novozyme®. La pectina obtenida fue caracterizada, de acuerdo a la metodología planteada por Owens et al. 1952. Se elaboró un producto comercial tipo conserva (mermelada), donde se comparó la pectina obtenida enzimáticamente, con pectina comercial de alto y bajo metoxilo; en ambos casos fue evaluada la viscosidad aparente del fluido obtenido. Como r... Ver más
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Evaluación de la pectina extraída enzimáticamente a partir de las cáscaras del fruto de cacao (Theobroma cacao L.) INTERNATIONAL COCOA ORGANIZATION. 2012. International Cocoa Organization. Disponible desde Internet en: https://www.icco.org/statistics/production-and-grindings/production.html (con acceso el 27/02/2016). MINISTERIO DE AGRICULTURA Y DESARROLLO RURAL. 2012. Plan de Desarrollo Cacaotero 2012-2021. Colombia. Disponible desde Internet en: http://conectarural.org/sitio/sites/default/files/documentos/Plan%20Nacional%20de%20desarrolo%20ca (con acceso el 27/02/2016). MALDONADO CULQUIMBOZ, Y.; SALAZAR OCAMPO, S.; MILLONES CH, C.; TORRES M., E.; VÁSQUEZ, E. 2010. Extracción de pectina mediante el método de hidrólisis ácida en frutos de maushan (Vasconcellea weberbaueri (Harms) V.M. Badillo) provenientes del distrito de San Miguel de Soloco, región Amazonas. Rev. Aporte Santiaguino. (Perú). 3(2):177-184. LAGUADO, N.; PÉREZ, E.; ALVARADO, C.; MARÍN, M. 1999. Características fisicoquímicas y fisiológicas de frutos de guayaba de los tipos Criolla Roja y San Miguel procedentes de dos plantaciones comerciales. Rev. Facultad de Agronomía. (Colombia). 16(4):382-397. KHANAHMADI, S.; YUSOF, F.; CHYUAN ONG, H.; AMID, A.; SHAH, H. 2016. Cocoa pod husk: A new source of CLEA-lipase for preparation of low-cost biodiesel: An optimized process. J. Biotechnology. (Netherlands). 231:95-105. KASHYAP, D.R.; VOHRA, P.K.; CHOPRA, S.; TEWARI, R. 2001. Applications of pectinases in the commercial sector: a review. Bioresource Technol. (UK). 77(3):215-227. JAIMES SUÁREZ, Y.; ARANZAZU HERNÁNDEZ, F. 2010. Manejo de las enfermedades del cacao (Theobroma cacao L.) en Colombia, con énfasis en monilia (Moniliophthora roreri). Fedecacao. (Colombia), 90p. Disponible desde Internet en: http://www.fedecacao.com.co/site/images/recourses/pub_doctecnicos/fedecacao-pub-doc_04A.pdf (con acceso el 25/04/2016). GONZÁLEZ-NEVES, G.; FAVRE, G.; CHARAMELO, D.; BALADO, J.; BARREIRO, L.; BOCHICCHIO, R.; TESSORE, A. 2008. Estudio comparativo de la extracción de polifenoles en la elaboración de vinos Tannat por técnicas alternativas. Rev. Enología. (Argentina), 1(5):1-5. OWENS, H.S.; MCCREADY, R.M.; SHEPHERD, A.D.; MIERS, J.C.; EARLANDSED, R.F.; MACLAY, W.D. 1952. Methods used at western regional research laboratory for extraction and analysis of pectic materials. Book, Albany, California: AIC-340, Western, Regional Research Laboratory. FREDES MONSALVES, C.; LOYOLA LÓPEZ, N.; MUÑOZ CRUZ, J.C. 2009. Extracción de pectinas de Vitis labrusca CV. Concord para producir jaleas. Idesia (Arica). (Chile), 27(3):9-14. FERREIRA, S.; PERALTA N., A.P.; RODRÍGUEZ A., G.P. 1995. Obtención y caracterización de pectina a partir de desechos industriales del mango (cáscara). Rev. Col. Cienc. Químico-Farmacéuticas. 24:29-34. FEDECACAO. 2015. Producción Nacional de Cacao en grano por departamentos 2002-2014. Disponible desde Internet en: http://www.fedecacao.com.co/portal/index.php/es/2015-02-12-17-20-59/nacionales (con acceso el 27/02/2016). CHASQUIBOL SILVA, N.; MORALES GOMERO, J.C. 2010. Contribución al estudio del proceso de gelación de la pectina del níspero de la sierra. Ingeniería Industrial. (Perú). 28:157-176. CHAPARRO, S.; MÁRQUEZ, R.; SÁNCHEZ, J.; VARGAS, M.; GIL, J. 2015. Extracción de pectina del fruto del higo (Opuntia ficus indica) y su aplicación en un dulce de piña. Rev. U.D.C.A Act. &Div. Cient. (Colombia). 18(2):435-443. CHAN, S.-Y.; CHOO, W.-S. 2013. Effect of extraction conditions on the yield and chemical properties of pectin from cocoa husks. Food Chemistry. (UK). 141(4):3752-3758. NOVOZYMES. 2009. Ficha de Aplicación Alimentos y Nutrición. Viscozyme L para el Procesamiento de Vegetales y Frutas. Generic, Bogotá D.C., Colombia: Novozymes Latin America Ltda. PUA, F. LING; SAJAB, M.S.; CHIA, C.H.; ZAKARIA, S.; RAHMAN, I.A.; SALIT, M.S. 2013. Alkaline-treated cocoa pod husk as adsorbent for removing methylene blue from aqueous solutions. J. Environmental Chemical Engineering. (UK). 1(3):460-465. ADI-DAKO, O.; OFORI-KWAKYE, K.; MANSO, S.F.; BOAKYE-GYASI, M.E.; SASU, C.; POBEE, M. 2016. Physicochemical and antimicrobial properties of cocoa pod husk pectin intended as a versatile pharmaceutical excipient and nutraceutical. J. Pharmaceutics (UK). 12p. http://doi.org/10.1155/2016/7608693. http://purl.org/coar/resource_type/c_6501 Text http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 info:eu-repo/semantics/openAccess http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 info:eu-repo/semantics/publishedVersion http://purl.org/coar/resource_type/c_1843 info:eu-repo/semantics/article RAO, M.A. 2014. Rheology of Fluid, Semisolid, and Solid Foods. Boston, MA: Springer US. http://doi. org/10.1007/978-1-4614-9230-6. YUAN, Z.; ZHAO, J.; WANG, Z.-X. 2003. Flexibility analysis of enzyme active sites by crystallographic temperature factors. Protein Engineering. (United States). 16(2):109-114. WILLATS, W.G.T.; MCCARTNEY, L.; MACKIE, W.; KNOX, J.P. 2001. Pectin: Cell biology and prospects for functional analysis. Plant Molecular Biology. (Netherlands). 47(1-2):9-27. VRIESMANN, L.C.; TEÓFILO, R.F.; DE OLIVEIRA PETKOWICZ, C.L. 2012. Extraction and characterization of pectin from cacao pod husks (Theobroma cacao L.) with citric acid. LWT -Food Sci. Technol. (UK). 49(1):108-116. VRIESMANN, L.C.; DE MELLO CASTANHO AMBONI, R.D.; DE OLIVEIRA PETKOWICZ, C.L. 2011. Cacao pod husks (Theobroma cacao L.): composition and hot-water-soluble pectins. Industrial Crops and Products. (Netherlands). 34(1):1173-1181. SYAMSIRO, M.; SAPTOADI, H.; TAMBUNAN, B.H.; PAMBUDI, N.A. 2012. A preliminary study on use of cocoa pod husk as a renewable source of energy in Indonesia. Energy Sustain. Development. (UK). 16:74-77. SILVA, N.C.; BENITES, E.A.; GOMERO, J.C.M. 2008. Extracción y caracterización de pectinas obtenidas a partir de frutos de la biodiversidad peruana. Ingeniería Industrial. (Perú). 26:175-199. SEGGIANI, M.; PUCCINI, M.; PIERINI, M.; GIOVANDO, S.; FORNERIS, C. 2009. Effect of different extraction and precipitation methods on yield and quality of pectin. Int. J. Food Sci. Technol. (UK). 44(3):574-580. CERÓN-SALAZAR, I.; CARDONA-ALZATE, C. 2011. Evaluación del proceso integral para la obtención de aceite esencial y pectina a partir de cáscara de naranja. Ingeniería y Ciencia. (Colombia). 7(13):65-86. BRETT, C.; WALDRON, K. 1990. Cell-wall degradation. In: Black, M.; Chapman, J. (Eds.), Physiology and Biochemistry of Plant Cell Walls.Dordrecht.Springer. (Netherlands). p.168-179. Publication Artículo de revista La presente investigación tuvo como propósito evaluar elrendimiento y las características de la pectina extraída enzimáticamente a partir de la cáscara, pericarpio del fruto de cacao (Theobroma cacao L.); para ello, se realizó un diseño de tipo unifactorial, con 4 niveles de tratamiento, variando la concentración de complejo enzimático comercial Viscozyme L., de la marca Novozyme®. La pectina obtenida fue caracterizada, de acuerdo a la metodología planteada por Owens et al. 1952. Se elaboró un producto comercial tipo conserva (mermelada), donde se comparó la pectina obtenida enzimáticamente, con pectina comercial de alto y bajo metoxilo; en ambos casos fue evaluada la viscosidad aparente del fluido obtenido. Como resultados, se obtuvo mayor rendimiento de extracción de pectina promedio (13,0±0,53%), utilizando lamayor concentración de complejo enzimático (82,9 μL/100g cáscara), presentando diferencias significativas con los demás tratamientos (p<0,05); el porcentaje de metóxilo (ME) fue de 1,58±0,01%, el peso equivalente (PE) 5091,4±77,6 mg/meq; la acidez libre (AL) 0,20±0,01meq/g; el grado de esterificación (GE) 72±0,1% y el porcentaje de ácido anhídridogalacturónico (AAG) 12,5±1,0%. Con respecto al producto comercial, se observaron características reológicas de un fluido no Newtoniano pseudoplástico, con una viscosidad aparente máxima de 6043,7 mPa.s y mínima de 1741,3 mPa.s, al aumentar la fuerza del torque, presentando una menor capacidad viscosante que la pectina comercial. De acuerdo a los resultados obtenidos, se demostró que existe la oportunidad de obtener pectinas a partir de residuos del sector cacaotero, utilizando enzimas comerciales, con posibles usos en la industria alimentaria.   Mendoza Vargas, Lina Jiménez Forero, Javier Ramírez Niño, Miguel Rendimiento de extracción hidrólisis enzimática viscosidad grado de esterificación grado de metoxilación y cáscara de cacao 20 1 Núm. 1 , Año 2017 :Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica. Enero - Junio Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica Español https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ application/pdf text/html Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales U.D.C.A https://revistas.udca.edu.co/index.php/ruadc/article/view/70 Extraction yield This research was aimed to evaluate the yield and characteristics of pectin extracted enzymatically from cocoa (Theobroma cacao L.) pod husks pericarp. For this a unifactorial type design with 4 levels of treatment varying the concentration of commercial enzyme complex Viscozyme L. of the brand Novozyme®.. The obtained pectin was characterized according to the methodology proposed by Owens et al. 1952. A commercial preserved product (jam) was elaborated, where pectin obtained enzymatically was compared with high and low methoxyl commercial pectin, in both cases the apparent viscosity of the obtained fluid was evaluated. The highest pectin extraction yield (13.0 ± 0.53%) was obtained using the highest concentration of enzyme complex (82.9 µL / 100g shell), showing significant differences with the other treatments (p <0,05). Percentage of methoxyl (ME) was 1.58 ± 0.01%, equivalent weight (PE) 5091.4 ± 77.6mg/meq, free acidity (AL) 0.20 ± 0.01meq/g, degree of Esterification (GE) 72 ± 0.1% and the percentage of anhydridogalacturonic acid (AAG) 12.5 ± 1.0%. With respect to the commercial product, rheological characteristics of a pseudoplastic non-Newtonian fluid with a maximum apparent viscosity of 6043,7 mPa.s and a minimum of 1741,3 mPa.s were observed when increasing the torque force, presenting a lower viscosity capacity than the commercial pectin. According to the results obtained it was demonstrated that there is an opportunity to obtain pectins from residues from the cocoa sector using commercial enzymes with possible uses in the food industry. esterification and methoxylation degree and cocoa pod husk enzymatic hydrolysis viscosity Evaluation of pectin extracted enzymatically from cocoa (Theobroma cacao L.) pod husks Journal article 131 https://doi.org/10.31910/rudca.v20.n1.2017.70 10.31910/rudca.v20.n1.2017.70 2017-06-30 2619-2551 https://revistas.udca.edu.co/index.php/ruadc/article/download/70/1371 https://revistas.udca.edu.co/index.php/ruadc/article/download/70/40 0123-4226 2017-06-30T00:00:00Z 2017-06-30T00:00:00Z 138 |
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This research was aimed to evaluate the yield and characteristics of pectin extracted enzymatically from cocoa (Theobroma cacao L.) pod husks pericarp. For this a unifactorial type design with 4 levels of treatment varying the concentration of commercial enzyme complex Viscozyme L. of the brand Novozyme®.. The obtained pectin was characterized according to the methodology proposed by Owens et al. 1952. A commercial preserved product (jam) was elaborated, where pectin obtained enzymatically was compared with high and low methoxyl commercial pectin, in both cases the apparent viscosity of the obtained fluid was evaluated. The highest pectin extraction yield (13.0 ± 0.53%) was obtained using the highest concentration of enzyme complex (82.9 µL / 100g shell), showing significant differences with the other treatments (p <0,05). Percentage of methoxyl (ME) was 1.58 ± 0.01%, equivalent weight (PE) 5091.4 ± 77.6mg/meq, free acidity (AL) 0.20 ± 0.01meq/g, degree of Esterification (GE) 72 ± 0.1% and the percentage of anhydridogalacturonic acid (AAG) 12.5 ± 1.0%. With respect to the commercial product, rheological characteristics of a pseudoplastic non-Newtonian fluid with a maximum apparent viscosity of 6043,7 mPa.s and a minimum of 1741,3 mPa.s were observed when increasing the torque force, presenting a lower viscosity capacity than the commercial pectin. According to the results obtained it was demonstrated that there is an opportunity to obtain pectins from residues from the cocoa sector using commercial enzymes with possible uses in the food industry.
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Características fisicoquímicas y fisiológicas de frutos de guayaba de los tipos Criolla Roja y San Miguel procedentes de dos plantaciones comerciales. Rev. Facultad de Agronomía. (Colombia). 16(4):382-397. KHANAHMADI, S.; YUSOF, F.; CHYUAN ONG, H.; AMID, A.; SHAH, H. 2016. Cocoa pod husk: A new source of CLEA-lipase for preparation of low-cost biodiesel: An optimized process. J. Biotechnology. (Netherlands). 231:95-105. KASHYAP, D.R.; VOHRA, P.K.; CHOPRA, S.; TEWARI, R. 2001. Applications of pectinases in the commercial sector: a review. Bioresource Technol. (UK). 77(3):215-227. JAIMES SUÁREZ, Y.; ARANZAZU HERNÁNDEZ, F. 2010. Manejo de las enfermedades del cacao (Theobroma cacao L.) en Colombia, con énfasis en monilia (Moniliophthora roreri). Fedecacao. (Colombia), 90p. Disponible desde Internet en: http://www.fedecacao.com.co/site/images/recourses/pub_doctecnicos/fedecacao-pub-doc_04A.pdf (con acceso el 25/04/2016). GONZÁLEZ-NEVES, G.; FAVRE, G.; CHARAMELO, D.; BALADO, J.; BARREIRO, L.; BOCHICCHIO, R.; TESSORE, A. 2008. Estudio comparativo de la extracción de polifenoles en la elaboración de vinos Tannat por técnicas alternativas. Rev. Enología. (Argentina), 1(5):1-5. OWENS, H.S.; MCCREADY, R.M.; SHEPHERD, A.D.; MIERS, J.C.; EARLANDSED, R.F.; MACLAY, W.D. 1952. Methods used at western regional research laboratory for extraction and analysis of pectic materials. Book, Albany, California: AIC-340, Western, Regional Research Laboratory. FREDES MONSALVES, C.; LOYOLA LÓPEZ, N.; MUÑOZ CRUZ, J.C. 2009. Extracción de pectinas de Vitis labrusca CV. Concord para producir jaleas. Idesia (Arica). (Chile), 27(3):9-14. FERREIRA, S.; PERALTA N., A.P.; RODRÍGUEZ A., G.P. 1995. Obtención y caracterización de pectina a partir de desechos industriales del mango (cáscara). Rev. Col. Cienc. Químico-Farmacéuticas. 24:29-34. FEDECACAO. 2015. Producción Nacional de Cacao en grano por departamentos 2002-2014. Disponible desde Internet en: http://www.fedecacao.com.co/portal/index.php/es/2015-02-12-17-20-59/nacionales (con acceso el 27/02/2016). CHASQUIBOL SILVA, N.; MORALES GOMERO, J.C. 2010. Contribución al estudio del proceso de gelación de la pectina del níspero de la sierra. Ingeniería Industrial. (Perú). 28:157-176. CHAPARRO, S.; MÁRQUEZ, R.; SÁNCHEZ, J.; VARGAS, M.; GIL, J. 2015. Extracción de pectina del fruto del higo (Opuntia ficus indica) y su aplicación en un dulce de piña. Rev. U.D.C.A Act. &Div. Cient. (Colombia). 18(2):435-443. CHAN, S.-Y.; CHOO, W.-S. 2013. Effect of extraction conditions on the yield and chemical properties of pectin from cocoa husks. Food Chemistry. (UK). 141(4):3752-3758. NOVOZYMES. 2009. Ficha de Aplicación Alimentos y Nutrición. Viscozyme L para el Procesamiento de Vegetales y Frutas. Generic, Bogotá D.C., Colombia: Novozymes Latin America Ltda. PUA, F. LING; SAJAB, M.S.; CHIA, C.H.; ZAKARIA, S.; RAHMAN, I.A.; SALIT, M.S. 2013. Alkaline-treated cocoa pod husk as adsorbent for removing methylene blue from aqueous solutions. J. Environmental Chemical Engineering. (UK). 1(3):460-465. ADI-DAKO, O.; OFORI-KWAKYE, K.; MANSO, S.F.; BOAKYE-GYASI, M.E.; SASU, C.; POBEE, M. 2016. Physicochemical and antimicrobial properties of cocoa pod husk pectin intended as a versatile pharmaceutical excipient and nutraceutical. J. Pharmaceutics (UK). 12p. http://doi.org/10.1155/2016/7608693. RAO, M.A. 2014. Rheology of Fluid, Semisolid, and Solid Foods. Boston, MA: Springer US. http://doi. org/10.1007/978-1-4614-9230-6. YUAN, Z.; ZHAO, J.; WANG, Z.-X. 2003. Flexibility analysis of enzyme active sites by crystallographic temperature factors. Protein Engineering. (United States). 16(2):109-114. WILLATS, W.G.T.; MCCARTNEY, L.; MACKIE, W.; KNOX, J.P. 2001. Pectin: Cell biology and prospects for functional analysis. Plant Molecular Biology. (Netherlands). 47(1-2):9-27. VRIESMANN, L.C.; TEÓFILO, R.F.; DE OLIVEIRA PETKOWICZ, C.L. 2012. 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CERÓN-SALAZAR, I.; CARDONA-ALZATE, C. 2011. Evaluación del proceso integral para la obtención de aceite esencial y pectina a partir de cáscara de naranja. Ingeniería y Ciencia. (Colombia). 7(13):65-86. BRETT, C.; WALDRON, K. 1990. Cell-wall degradation. In: Black, M.; Chapman, J. (Eds.), Physiology and Biochemistry of Plant Cell Walls.Dordrecht.Springer. (Netherlands). p.168-179. |
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