“EXTRACCIÓN DE PECTINAS COMO ADITIVOS A PARTIR DE DESECHOS DE FRUTOS CÍTRICOS, PARA SER USADOS EN JUGOS PASTEURIZADO EN LA ZONA SUR DEL LAGO”

Hola gente de hive.blog, es esta oportunidad quiero socializar con ustedes parte del trabajo que se viene realizando desde el Laboratorio de Análisis Químico de la Universidad Nacional Experimental “Sur del Lago”

INTRODUCCIÓN

Los adelantos científicos y tecnológicos han provocado un desarrollo acelerado y continuo de la humanidad, lo que representa un elemento determinante desde la óptica de actualización y progreso de investigaciones que permitan mejorar la calidad de vida de la sociedad. El campo agroalimentario no escapa a esta realidad y cada vez son mayores las inversiones que los altos gobiernos realizan en este ámbito de estudio, en busca de alternativas alimenticias que mejoren el bienestar prospectivo de los pueblos.

En este sentido, en las últimas décadas se ha observado un masivo interés por los residuos, desechos o subproductos generados en las transformaciones agroindustriales, de los cuales aún no se obtienen el mayor uso o rendimiento, ya que se desconoce su valor nutricional y no se cuenta con método eficaces de transformación de los mismos.

En efecto aún se visualiza la acumulación de los desechos, provocando problemas ambientales, así como contaminación visual de la zona donde se depositan, ocasionando la aparición de olores desagradables y de microorganismos que producen enfermedades en las comunidades aledañas

Es por ello que en el siguiente proyecto se pretende reutilizar los desechos (cascaras de frutas cítricos) producidos en la zona Sur del Lago de Maracaibo, como medida de aprovechamiento y de impulso alimenticio que permitan disminuir los residuos e incorporarlos en un nuevo sistema o engranaje de producción.

Por consiguiente, el proceso de extracción y cuantificación de pectinas surge como una medida que permita disminuir la aparición de residuos, así como formular nuevos productos de índole alimenticia que subsanen las necesidades de los pueblos.

A este respecto, las pectinas se depositan en la pared o cascaras de los frutos y se encarga de brindarle la dureza y resistencia a los mismos, químicamente son considerada en opinión de Badui, (1999), como un grupo de polisacáridos vegetales estructurados básicamente por moléculas de ácido D – galacturónico unidas por enlaces glucosídicos, donde algunos de los carboxilos pueden estar esterificados con metilos o en forma de sal.

A nivel industrial, estos polisacáridos cumplen diversas funciones por lo que se puede expresar como un producto multifacético, destacando sus usos como aditivos gelificantes, espesantes, emulsificantes, estabilizantes, entre otros. Las pectinas son utilizadas en la preparación de compotas, jaleas y mermeladas, a las mismas se les atribuye su propiedad emulsificante como consecuencia de la formación de geles en presencia de azucares en medio ácido.

Según Barazarte y col, (2008), las pectinas son utilizadas como sustancias sustitutas de grasas de alimentos de bajo aporte calórico, en consecuencia su funcionalidad se atribuye a la presencia de regiones polares y apolares dentro de su molécula, lo que permite incorporarla a diferentes sistemas alimenticios.

De acuerdo a su proceso de extracción, es importante desatacar que existen diferentes métodos incluso algunos ya patentados, donde el rendimiento es directamente proporcional al método seleccionado. En este sentido, y en concordancia con las necesidades del proyecto, el proceso de extracción de realizará utilizando un pre-tratamiento con ultrasonido y mediantes hidrolisis ácida para su posterior caracterización y usos en jugos pasteurizados.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Como bien es sabido, la acumulación de los desechos provoca problemas ambientales, así como contaminación visual de la zona donde se depositan, ocasionando la aparición de olores desagradables y de microorganismos que producen enfermedades en las comunidades aledañas, atentado contra la salud de las personas que en ellas habitan. En tal sentido, en el siguiente proyecto se pretende reutilizar los desechos (cascaras de frutas cítricas) producidos en la zona Sur del Lago de Maracaibo, como medida de aprovechamiento y de impulso alimenticio que permitan disminuir los desechos e incorporarlos en un nuevo engranaje de producción.

Por consiguiente, el proceso de extracción de pectinas surge como una medida que permita disminuir la aparición de residuos, así como formular nuevos productos de índole alimenticio que cumpla con la línea de investigación Gestión Integral de Desechos, Desarrollo Sostenible y Preservación Ambiental que se impulsa desde la instalaciones de la Universidad Nacional Experimental “Sur del Lago”

BASES TEÓRICAS DEL PROYECTO

En este apartado de la investigación, se exponen algunos trabajos que sirven de sustento conceptual y metodológico al proyecto, del mismo modo permite orientar al lector sobre el labor experimental que se desarrolla.

En este sentido, Campos y Col. (2016), en su estudio “Efecto del pre-tratamiento con ultrasonido en la extracción de pectina”, los autores determinaron que las condiciones adecuadas en la extracción de pectinas es a pH de 2,8 y temperatura de 90°C, donde la acción ultrasónica, provoca una macro turbulencia y de colisiones de interpartículas; logrando extraer pectinas de gran calidad.

Por su parte Chávez (2011), en su trabajo extracción de pectina a partir de cáscara de "naranja criolla" mediante el método de hidrólisis ácida, determinaron que empleando un pH de 2,0 en el agua acidulada y una temperatura de 90°C se obtiene el mejor porcentaje de rendimiento de pectina.

Ambas investigaciones son importantes para este proyecto, debido a que aporta fundamentos teóricos y prácticos conducentes a la extracción de pectinas a través de diferentes frutos.

JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

Como ya se ha mencionado, la importancia de este estudio radica en reutilizar los desechos generados (cascaras de frutas) en la zona Sur del Lago e incorporarlos a un sistema de producción de nuevos materiales (pectinas como aditivos) que serán usadas con propósitos alimenticios, (emulsificantes, estabilizantes y sustituto de sustancias con poco valor nutritivo), subsanando la demanda de estos producto en la zona, ya que las empresas lácteas para obtenerlo es mediante la importación, por lo que su fabricación permite disminuir costos, cantidad de residuos y garantizar la obtención de estos aditivos a nivel regional. Además, permite la incorporación del conglomerado estudiantil al trabajo científico desde los laboratorios de nuestra casa de estudio UNESUR, donde la investigación facilita que los aprendices adquieran el conocimiento y la práctica del tipo de trabajo que se desarrolla a nivel industrial. En otras palabras se estará contextualizando la enseñanza.

OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

Objetivo General

1. Extraer pectinas a partir de desechos de frutos cítricos, para ser usados como aditivos en jugos pasteurizado en la zona “Sur del Lago”.

Objetivos Específicos

1. Determinar las condiciones óptimas de extracción de pectina, mediante el método de hidrolisis ácida de las cascaras de frutas cítricas producidas y desechadas en el municipio Colón, Estado Zulia.

2. Caracterizar fisicoquímicamente la pectina extraída de las cascaras de frutas cítricas producidas y desechadas en el municipio Colón, Estado Zulia.

3. Comparar el rendimiento de las pectinas extraídas, mediante los métodos de hidrolisis ácida directa y el pre-tratamiento con ultrasonido.

4. Evaluar sensorialmente las características organolépticas del producto preparado en base la pectina extraída de las cascaras de frutas cítricas producidas y desechadas en el municipio Colón, Estado Zulia.

5. Diseñar un manual para el análisis fisicoquímico de pectinas que pueda ser incluido como parte del contenido programático de la unidad curricular análisis de alimentos de la UNESUR.
   
   

   MATERIALES Y METODOLOGÍA

La recolección de los desecho se realizaran en los diferentes puesto de jugos de naranja de la zonas aledañas a la “Universidad Nacional Experimental Sur del Lago”, así como en las diferentes Instituciones de Educación Media General de la entidad para su posterior depósito y preparación en el Laboratorio de Análisis Químico de la Universidad.

En cuanto a la metodología de trabajo consta de un pre-tratamiento de la muestra para su posterior uso mediante hidrólisis ácida, la secuencia la podemos observar a continuación.

RESULTADOS ESPERADOS

A través del proyecto se espera crear un método estándar de obtención de pectinas con alto rendimiento y calidad, que satisfaga los requerimientos de las industrias lácteas de la zona en referencias ya que estos aditivos son necesarios en la pasteurización de jugos. De igual forma, la obtención de estos productos, reduciría los costos por importación dándole un valor agregado a nuestros servicios con el sello hecho en Venezuela

Por otro lado, producto del trabajo con materias primas reutilizadas (cáscaras de frutos cítricos), se pretende reducir el impacto ambiental que generan estos residuos a nivel regional mitigando la contaminación visual de la zona y reduciendo la proliferación de microorganismo en los focos de acumulación de desechos, los cuales son responsables o causantes de enfermedades en las zonas aledañas.

Por otra parte, la relevancia del proyecto serviría como una referencia metodológica válida para ser replicada por otros centros de investigación y docencia, logrando la diversificación y producción de aditivos a nivel nacional con miras a la exportación de los productos.

APORTES DE LA INVESTIGACIÓN
En este apartado es necesario instruir al lector y dejar claro que el trabajo planteado para esta publicación es de orden conceptual. En este sentido, lo aportes se estiman a mediano y largo plazo y los desglosaremos a continuación:

1. Permite incorporar los residuos producidos (cascaras de frutos cítricos), aun engranaje de reutilización y transformación de los mismo, que permita reducir el impacto ambiental que estas sustancia producen en la zona Sur del Lago.

2. A través de la propuesta se puede Estandarizar un proceso o método que permita regular las condiciones optimas de extracción de pectina, mediante el procedimiento de hidrolisis ácida de las cascaras de frutas cítricas producidas y desechadas en el municipio Colón del Estado Zulia.

3. Diseñar un manual de prácticas de laboratorio sobre el análisis fisicoquímico de las pectinas extraídas para ser incluido en la unidad curricular Análisis de Alimentos, como parte del mejoramiento académico y profesional de nuestros egresados, debido a que en la zona Sur del Lago se cuenta con empresas de procesamiento de alimentos en las cuales son usados estos aditivos.

4. Incorporar a la comunidad estudiantil en el proceso de extracción de pectina, para que adquieran las habilidades y destrezas en el manejo de técnicas y procesos desarrollados a nivel industrial que permite el avance tecno-científico de los egresados de la UNESUR.

5. Diseñar un marco metodológico eficaz que pueda ser replicado por otras universidades o centros de investigación para diversificar la producción de aditivos a nivel nacional con miras a la exportación de los mismos.
   
   

   BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA
   Campo., Villada & Meneses. (2016). Efecto del pre-tratamiento con ultrasonido en la extracción de pectina contenida en el albedo del maracuyá (passiflora edulis). Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial. Vol 14 No. 1 (103 - 109)
   
   Correa, C; Garza, Y; Rodríguez, J; Aguilar, C; Contreras, E. (1999). Geles de pectina de bajo metoxilo modificadas enzimáticamente. Journal of the Mexican Chemical Society, vol. 43, núm. 1. pags. (15-17). Sociedad Química de México. Distrito Federal, México
   
   El Nawawi & Shehata. (1987). Extraction of Pectin from Egyptian Orange Peel. Factors Affecting the Extraction. Biological Wastes. (20) pags. (281-290)
   
   Freitas de Oliveira, C., Giordani, D., Lutckemier, R., Gurak, P.D., Cladera-Olivera, F., Ferreira Marczak, L.D. (2016). Extraction of pectin from passion fruit peel assisted by ultrasound, LWT-Food Science and Technology.
   
   Paredes., Hernández & Cañizares. (2015). Efecto del grado de madurez sobre las propiedades fisicoquímicas de pectinas extraídas de cascos de guayaba (Psidium guajava L.). IDESIA (Chile). Volumen 33, Nº 3. Páginas (35-41)
   
   Ram Sanati Faravash & Farzin Zokaee Ashtiani. (2006). The effect of pH, ethanol volume and acid washing time on the yield of pectin extraction from peach pomace. Chemical Engineering Faculty, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran International. Journal of Food Science and Technology. (42). Pags (1177–1187)
   
   Zanella, K., Pereira, O. (2015). Influence of the drying operating conditions on the chemical characteristics of the citric acid extracted pectins from ‘pera’ sweet orange (Citrus sinensis L. Osbeck) albedo and flavedo. Department of Chemical Engineering, University of Campinas, Campinas, Brazil. Journal of Food Engineering 166. (111–118)

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