EXTRACCIÓN DE PECTINA. ANÁLISIS RESULTADOS

EXTRACCIÓN DE PECTINA[pic 1]

Departamento de Química,

Universidad del Cauca

Jesús Hoyos,  Omar Salinas

Abstract: In this practice the endocarp or bagasse and pulp remaining from the albedo, which is the white part between the shell and the pulp, is manually separated. To increase the contact surface area it is advisable to reduce the size of the resulting albedo pieces, which will be used in the extraction process. For the process of obtaining the pectin the sample is subjected to a hydrolysis process, where they are heated in a water solution acidulated to pH 2 - 2.5 with HCl. The time of extraction is an important factor, because in very short times the efficiency in the extraction is reduced whereas with very prolonged times the raw material begins to degrade.
1. Sección experimental

1.1 Reactivos

Ácido clorhídrico (HCl, 6N). Etanol (C2H5OH, 96%).

1.2 Equipos

Plancha de calentamiento (Isotemp), balanza analítica, pHmetro (Thermo Cientific), Horno.

RESULTADOS

Tabla 1. Datos obtenidos

ANÁLISIS RESULTADOS

Las pectinas son constituyentes mayoritarios de la parte media de los tejidos de las plantas y también están presentes en la pared celular primaria (Figura 1). Comprenden una proporción sustancial de los materiales estructurales de los tejidos blandos y raíces frescas. Las pectinas comerciales se obtienen de frutos cítricos como la naranja y de la manzana  y se usa en la elaboración de mermeladas, confituras, jaleas, rellenos de frutas en productos horneados (la pectina de alto metoxilo impide que la fruta se desmenuce con la temperatura. [1]

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Figura 1. Ubicación  de la pectina en la pared primaria  

Como el almidón o la celulosa las pectinas son  carbohidratos presentes en todas las plata  donde la pectina está compuesta por cadenas 300 a 1000 unidades de α-´ácido galacturónico (Figura 2), con un número variado de grupos de metilester. Las pectinas y la celulosa son las responsables de las características estructurales  en la planta, y contribuyen a comunicar la textura firme a las frutas a pesar de contener cerca del 90% en agua. [1]

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Figura 2. Estructura primaria del polímero lineal homogalacturona unido con 1,4-α-D-ácido galacturónico.

Las protopectinas son material insolubles en agua que producen pectina hidrosoluble cuando se les trata con soluciones débilmente ácidas o en la  maduración de frutos. Están presentes en la fruta no madura y  a medida que esta comienza  su maduración, la protopectina se va solubilizando.[1]

Los estudios sobre el metabolismo de la pared celular durante la maduración indican un proceso ordenado con la relajación de la pared celular y la degradación de la hemicelulosa en las primeras etapas seguido por despolimerización de pectina en el final. El aumento de la solubilidad de los polisacáridos pécticas es posiblemente una de las características asociadas con la maduración del fruto. Los mecanismos que contribuyen en este proceso no están completamente comprendidos y su magnitud varía notablemente entre los diferentes frutos. Los radicales libres producidos por medios enzimáticos o químicos pueden participar en la hidrólisis de las pectinas. Oligogalacturonídeos, moléculas lineales con dos a veinte unidades de ácido galacturónico liberados de la fragmentación de homogalacturonana la pared celular primaria, están implicados en la maduración del fruto inducir la producción de etileno. Este fenómeno ha sido estudiado en los tomates y las frutas cítricas y esta función parece ser bastante complejo.[2]

Teniendo en cuenta que el porcentaje de pectina disminuye con la maduración se trabajocon maracuyá en su estado inicial de desarrollo. Se pesaron 150.10 g de fruta, de la cual se separó el albedo obteniéndose un peso de 17,93 g el cual se macera  para la obtención de  pectina  , el uso de agua en ebullición es necesario debido a que las altas temperaturas inhiben el funcionamiento de la enzima causante de la maduración de la muestra lo que disminuye el rendimiento final, se usó  HCl como  extractor debido a que  el albedo de los cítricos al calentar con ácido o agua acidulada a un pH entre 2 y 2,5, la protopectina  se suelta de su unión con celulosa y se hidroliza a la pectina [3]. Si se deja a un pH más bajo de 2,0 se puede alterar el rendimiento de pectina, debido a que a un pH más bajo se puede generar la hidrólisis de otras sustancias lo que causa interferencias. La pectina obtenida de la anterior hidrólisis se precipita con   alcohol etílico y se filtra.

Este tratamiento  permite eliminar el bloqueo químico de los carboxilos galacturónicos que insolubilizan parcialmente a las pectinas. Sin embargo, este proceso debe ser cuidadosamente vigilado para evitar la hidrólisis de glicósidos y ésteres no deseados, además se podría dar una b-eliminación a C5, donde es atacado por ion hidróxido, que resulta en la transferencia de electrones y conduce a la ruptura del enlace glicosídico y la formación, entre C4 y C5 doble enlace conjugado la función carboxílica. [2]

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Figura 3. Estructura de la pectina bajo hidrólisis ácida

• Determinación de la cantidad de pectina presente en la fruta

El rendimiento en peso se determina por la relación del peso de la pectina obtenida el cual fue 0,67 g y el peso inicial de la muestra procesada  mediante la siguiente expresión:

Rendimiento % =  0,67 g / 17,93 g = 3,73 %

En  la tabla 2 pueden observarse valores  del porcentaje de pectina en algunas frutas, estos valores se encuentran muy por encima del valor obtenido dado que llevan otro procedimiento como el uso de ácido sulfúrico o extracción a pH 1-1,5.

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