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UNIVERSIDAD TÉCNICA ESTATAL DE
QUEVEDO
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA PARA EL DESARROLLO AGROINDUSTRIAL
CARRERA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
TESIS DE GRADO
PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE
INGENIERO AGROINDUSTRIAL
TEMA:
“EVALUACIÓN DEL PROCESO DE EXTRACCIÓN DE PECTINA
DEL ALBEDO DE TRES VARIEDADES DE CÍTRICOS: Citrus
sinensis (NARANJA), Citrus máxima (TORONJA), Citrus médica
(CIDRA)”
AUTORA:
NATALY CAROLINA MOSCOSO ZAMBRANO
DIRECTOR:
JUAN NEIRA MOSQUERA Ph.D.
QUEVEDO – ECUADOR
2015
ii
UNIVERSIDAD TECNICA ESTATAL DE QUEVEDO Facultad de Ciencias de la Ingeniería
Escuela de Ingeniería para el Desarrollo Agroindustrial Teléfonos: (593-05) 2750320 – 2752430 – 2753302 CASILLAS Fax: (593-05) 2753300 – 2753303 Quevedo – Los Ríos – Ecuador Guayaquil: 10672 e-mail: info@uteq.edu.ec Km. 1.5 vía a Quito Quevedo: 73 Página web: www.uteq.edu.ec
__________________________________________________________________________
DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS
Yo, NATALY CAROLINA MOSCOSO ZAMBRANO, declaro que el trabajo aquí
descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún
grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias
bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Técnica Estatal de Quevedo, puede hacer uso de los derechos
correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad
Intelectual, por su Reglamento y por la normatividad institucional vigente.
___________________________________________ NATALY CAROLINA MOSCOSO ZAMBRANO
Comentado [nmz1]:
iii
UNIVERSIDAD TECNICA ESTATAL DE QUEVEDO Facultad de Ciencias de la Ingeniería
Escuela de Ingeniería para el Desarrollo Agroindustrial Teléfonos: (593-05) 2750320 – 2752430 – 2753302 CASILLAS Fax: (593-05) 2753300 – 2753303 Quevedo – Los Ríos – Ecuador Guayaquil: 10672 e-mail: info@uteq.edu.ec Km. 1.5 vía a Quito Quevedo: 73 Página web: www.uteq.edu.ec
__________________________________________________________________________
CERTIFICACIÓN
PROF. DR. JUAN ALEJANDRO NEIRA MOSQUERA, DOCENTE
INVESTIGADOR DE LA FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERIA
CERTIFICA:
Luego de revisado el trabajo de Tesis de grado “EVALUACIÓN DEL PROCESO
DE EXTRACCIÓN DE PECTINA DEL ALBEDO DE TRES VARIEDADES DE
CÍTRICOS: Citrus sinensis (NARANJA), Citrus máxima (TORONJA), Citrus
médica (CIDRA)” Previo a la obtención del título de Ingeniero Agroindustrial de la
autoría de la Señorita: Nataly Carolina Moscoso Zambrano, informo que dicho trabajo
de investigación cumple con los criterios de investigación exigidos, por lo que en calidad
de DIRECTOR DE TESIS considero que el trabajo puede ser presentado para la
sustentación respectiva.
Atentamente.
___________________________________________ Juan Alejandro Neira Mosquera. Ph.D
DIRECTOR DE TESIS.
Comentado [nmz2]:
iv
UNIVERSIDAD TECNICA ESTATAL DE QUEVEDO
Facultad de Ciencias de la Ingeniería Escuela de Ingeniería para el Desarrollo Agroindustrial
Teléfonos: (593-05) 2750320 – 2752430 – 2753302 CASILLAS Fax: (593-05) 2753300 – 2753303 Quevedo – Los Ríos – Ecuador Guayaquil: 10672 e-mail: info@uteq.edu.ec Km. 1.5 vía a Quito Quevedo: 73 Página web: www.uteq.edu.ec
__________________________________________________________________________
CERTIFICACIÓN
Yo, Soc. Teddy Elizabeth de la Cruz Valdivieso con CC N°. 091048152-2,
docente de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad Técnica
Estatal de Quevedo, certifico que he revisado la tesis de grado de la Egresada
NATALY CAROLINA MOSCOSO ZAMBRANO con CC N°. 120535076-0 previo
a la obtención del título de Ingeniero Agroindustrial, titulada “EVALUACIÓN
DEL PROCESO DE EXTRACCIÓN DE PECTINA DEL ALBEDO DE TRES
VARIEDADES DE CÍTRICOS: Citrus sinensis (NARANJA), Citrus máxima
(TORONJA), Citrus médica (CIDRA)”, habiendo cumplido con la redacción y
corrección ortográfica que se ha indicado.
____________________________________
Soc. Teddy Elizabeth de la Cruz Valdivieso MSC. DOCENCIA Y CURRICULUM
v
UNIVERSIDAD TECNICA ESTATAL DE QUEVEDO
Facultad de Ciencias de la Ingeniería Escuela de Ingeniería para el Desarrollo Agroindustrial
Teléfonos: (593-05) 2750320 – 2752430 – 2753302 CASILLAS Fax: (593-05) 2753300 – 2753303 Quevedo – Los Ríos – Ecuador Guayaquil: 10672 e-mail: info@uteq.edu.ec Km. 1.5 vía a Quito Quevedo: 73 Página web: www.uteq.edu.ec
__________________________________________________________________________
CERTIFICACIÓN
Yo, Ing. MS.c. Sonia Barzola Miranda, docente de la Facultad de Ciencias de la
Ingeniería de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo, certifico que he
revisado la tesis de grado de la Egresada NATALY CAROLINA MOSCOSO
ZAMBRANO con CC N°. 120535076-0 previo a la obtención del título de
Ingeniero Agroindustrial, titulada “EVALUACIÓN DEL PROCESO DE
EXTRACCIÓN DE PECTINA DEL ALBEDO DE TRES VARIEDADES DE
CÍTRICOS: Citrus sinensis (NARANJA), Citrus máxima (TORONJA), Citrus
médica (CIDRA)”, habiendo cumplido con las disposiciones reglamentarias
establecidas para el efecto
____________________________________
Ing. Edgar Mauro Caicedo Álvarez M.Sc.
MIEMBRO DEL TRIBUNAL
vi
UNIVERSIDAD TECNICA ESTATAL DE QUEVEDO
Facultad de Ciencias de la Ingeniería Escuela de Ingeniería para el Desarrollo Agroindustrial
Teléfonos: (593-05) 2750320 – 2752430 – 2753302 CASILLAS Fax: (593-05) 2753300 – 2753303 Quevedo – Los Ríos – Ecuador Guayaquil: 10672 e-mail: info@uteq.edu.ec Km. 1.5 vía a Quito Quevedo: 73 Página web: www.uteq.edu.ec
__________________________________________________________________________
CERTIFICACIÓN
PROF. DRA. SUNGEY SÁNCHEZ LLAGUNO DOCENTE INVESTIGADOR DE LA FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERIA CERTIFICA:
Luego de revisado el trabajo de Tesis de grado “EVALUACIÓN DEL PROCESO
DE EXTRACCIÓN DE PECTINA DEL ALBEDO DE TRES VARIEDADES DE
CÍTRICOS: Citrus sinensis (NARANJA), Citrus máxima (TORONJA), Citrus
médica (CIDRA)”. Previo a la obtención del título Ingeniero Agroindustrial de la
autoría de la Señorita: Nataly Carolina Moscoso Zambrano, informo que este
trabajo de investigación cumple con los criterios mínimos de investigación
exigidos, por lo que en calidad de PRESIDENTE DEL TRIBUNAL DE TESIS
considero que el trabajo puede ser presentado para la sustentación respectiva.
Atentamente.
____________________________________
Sungey Nayneé Sánchez LLaguno Ph.D. MIEMBRO DEL TRIBUNAL
vii
UNIVERSIDAD TECNICA ESTATAL DE QUEVEDO
Facultad de Ciencias de la Ingeniería Escuela de Ingeniería para el Desarrollo Agroindustrial
Teléfonos: (593-05) 2750320 – 2752430 – 2753302 CASILLAS Fax: (593-05) 2753300 – 2753303 Quevedo – Los Ríos – Ecuador Guayaquil: 10672 e-mail: info@uteq.edu.ec Km. 1.5 vía a Quito Quevedo: 73 Página web: www.uteq.edu.ec
__________________________________________________________________________
CERTIFICACIÓN
Yo, Ing. MS.c. Flor Marina Fon Fay docente de la Facultad de Ciencias de la
Ingeniería de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo, certifico que he
revisado la tesis de grado del Egresado NATALY CAROLINA MOSCOSO
ZAMBRANO con CC N°. 120535076-0 previo a la obtención del título de
Ingeniero Agroindustrial, titulada “EVALUACIÓN DEL PROCESO DE
EXTRACCIÓN DE PECTINA DEL ALBEDO DE TRES VARIEDADES DE
CÍTRICOS: Citrus sinensis (NARANJA), Citrus máxima (TORONJA), Citrus
médica (CIDRA)”, habiendo cumplido con las disposiciones reglamentarias
establecidas para el efecto
____________________________________
Ing. MS.c. Flor Marina Fon Fay PRESIDENTE DE TRIBUNAL DE TESIS
viii
UNIVERSIDAD TÉCNICA ESTATAL DE QUEVEDO FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA PARA EL DESARROLLO AGROINDUSTRIAL
CARRERA: INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
Tesis de grado presenta al Honorable Consejo Directivo de la Facultad de
Ciencias de la Ingeniería Previo a la Obtención del Título de:
INGENIERO AGROINDUSTRIAL
Título de tesis:
“EVALUACIÓN DEL PROCESO DE EXTRACCIÓN DE PECTINA DEL
ALBEDO DE TRES VARIEDADES DE CÍTRICOS: Citrus sinensis
(NARANJA), Citrus máxima (TORONJA), Citrus médica (CIDRA)”.
Aprobado:
_________________________________
Ing. MS.c. Flor Marina Fon Fay PRESIDENTE DEL TRIBUNAL DE TESIS
___________________________ ____________________________
Sungey Nayneé Sánchez LLaguno Ph.D Ing. Edgar Mauro Caicedo Álvarez M.Sc.
MIEMBRO DEL TRIBUNAL MIEMBRO DEL TRIBUNAL
QUEVEDO – LOS RÍOS – ECUADOR
2015
ix
AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios por protegerme durante todo mi camino y brindarme las
fuerzas para superar impedimentos y problemas a lo largo de toda mi vida.
A mis padres Holger Moscoso y Doris Zambrano por ser el apoyo en mi carrera,
en mis logros, en todo. Por haberme proporcionado la mejor educación y
lecciones de vida.
A mi hermano por ser el mejor amigo para mí, que junto a sus ideas conservamos
momentos inolvidables y es una de las personas más importantes en mi vida.
Al Dr. Juan Neira mi asesor, por su tiempo, motivación y dedicación para realizar
el presente trabajo, ya que su conocimiento despejo nuestras dudas.
Quiero hacer mención a cada uno de mis amigos y hacerles extensivo mi
especial agradecimiento por su ayuda directa e indirectamente en la culminación
de mi trabajo de grado.
Nataly Carolina Moscoso Zambrano
x
DEDICATORIA
Dedico este trabajo a mis padres Holger Moscoso y Doris Zambrano quienes con
sus consejos han sabido guiarme para culminar mi carrera profesional.
Por ser las personas que me han acompañado durante todo mi trayecto
estudiantil y de vida, por ser el pilar más importante y por demostrarme siempre
su cariño y apoyo incondicional sin importar nuestras diferencias de opiniones y
sobre todo por dejarme la herencia más noble posible: Educación.
A mi Hermano John Moscoso ya que él fue el principal cimiento para la
construcción de mi vida profesional, le gratifico no solo por estar presente
contribuyendo buenas cosas a mi vida sino por los grandiosos momentos de
felicidad y emoción que siempre me ha causado.
Nataly Carolina Moscoso Zambrano
xi
ÍNDICE GENERAL
Portada i
Declaración de Autoría y Cesión de Derechos ii
Certificación del Director de Tesis iii
Certificación de Redacción de Tesis iv
Certificaciones de los miembros del tribunal v
Tribunal de Tesis viii
Agradecimiento ix
Dedicatoria x
Índice General xi
Resumen xvii
Abstract xix
ÍNDICE DE CONTENIDO
CAPÍTULO I ........................................................................................................ 1
1. MARCO CONTEXTUAL DE LA INVESTIGACIÓN ................................ 2
1.1. Introducción ........................................................................................... 2
1.1.1. Antecedentes ......................................................................................... 2
1.1.2. Problematización ................................................................................... 3
1.1.2.2. Sistematización del problema ...................................................................3
1.1.2.3. Formulación del problema .........................................................................4
1.1.3. Justificación ........................................................................................... 4
1.2. Objetivos ................................................................................................ 6
1.2.1. Objetivo general ............................................................................................6
1.2.2. Objetivos específicos ..................................................................................6
1.3. Hipótesis ................................................................................................ 7
1.3.1. Hipótesis Nula ...............................................................................................7
1.3.2. Hipótesis Alternativa ....................................................................................7
CAPÍTULO II ....................................................................................................... 8
2. MARCO TEÓRICO ....................................................................................... 9
2.1. Fundamentación teórica ........................................................................ 9
2.1.1. Pectinas ...........................................................................................................9
xii
2.1.1.1. Origen. .............................................................................................................9
2.1.1.2. Características de la pectina. ................................................................ 10
2.1.1.3. Propiedades generales de las pectinas. ............................................ 10
2.1.1.4. Pectinas de alto metóxilo. ....................................................................... 11
2.1.1.5. Pectinas de bajo metóxilo. ...................................................................... 11
2.1.1.6. Viscosidad y peso molecular. ................................................................ 11
2.1.1.7. Gelificación. ................................................................................................. 12
2.1.2. Obtención de pectina por hidrólisis ácida .......................................... 12
2.1.3. Ácido cítrico ................................................................................................. 12
2.1.4. Ácido clorhídrico ........................................................................................ 13
2.1.5. Grado de esterificación ............................................................................ 13
2.1.6. Cítricos .......................................................................................................... 14
2.1.6.1. Naranja ......................................................................................................... 14
2.1.6.2. Toronja .......................................................................................................... 15
2.1.6.3. Cidra .............................................................................................................. 15
2.1.7. Residuos ...................................................................................................... 15
CAPITULO III .................................................................................................... 16
3. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN ................................................ 17
3.1. Materiales y equipos ............................................................................ 17
3.1.1. Materiales de Laboratorio ....................................................................... 17
3.2. Metodología ......................................................................................... 19
3.2.1. Ubicación ..................................................................................................... 20
3.2.1.1. Ubicación política de la investigación. ................................................ 20
3.3. Diseño de investigación ....................................................................... 21
3.3.1. Factores de Estudio .................................................................................. 21
3.3.2. Tratamientos ............................................................................................... 21
3.4. Diseño experimental ............................................................................ 23
3.4.1. Características del experimento ........................................................... 23
3.4.2. Análisis estadístico .................................................................................... 23
3.4.3. Variables a evaluarse ............................................................................... 24
3.5. Manejo del experimento....................................................................... 24
3.5.1. Descripción textual del proceso de obtención de pectina de albedo de
cítricos ..................................................................................................................... 24
xiii
3.5.2. Flujograma de bloques para el proceso de elaboración de pectina a partir
del albedo de cítricos. ............................................................................................. 26
CAPITULO IV .................................................................................................... 27
4. RESULTADOS Y DISCUSÍON ................................................................... 28
4.1. Resultados ........................................................................................... 28
4.1.1. Análisis de Varianza para las variables a estudiar.......................... 28
4.1.1.1. Análisis de Varianza para % ACIDEZ. ................................................ 28
4.1.1.2. Análisis de Varianza para % CENIZA. ................................................ 29
4.1.1.3. Análisis de Varianza para % HUMEDAD. .......................................... 30
4.1.1.4. Análisis de Varianza para pH. ............................................................... 31
4.1.1.5. Análisis de Varianza para % RENDIMIENTO. ................................. 32
4.1.1.6. Análisis de Varianza para TIEMPO DE GELIFICACÍON. ............. 33
4.1.2. Resultados con respecto a los Factores de Estudio ...................... 34
4.1.2.1. Resultados con relación al factor A (TIPO DE FRUTAS). ............ 34
4.1.2.2. Resultados con relación al factor B (ESTADO DE MADUREZ). 36
4.1.2.3. Resultados con relación al factor C (AGENTES DE
EXTRACCION). ............................................................................................ 38
4.2. Discusión ............................................................................................. 40
4.2.1. Discusión de Resultados con relación a las variables estudiadas
en la Pectina . .............................................................................................. 40
4.2.1.1. Discusión con relación al estudio de los Tipos de Frutas............ 40
4.2.1.2. Discusión con relación al estudio de estado de madurez............. 41
CAPITULO V..................................................................................................... 43
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................. 44
5.1. Conclusiones ....................................................................................... 44
5.2. Recomendaciones ............................................................................... 48
CAPITULO VI .................................................................................................... 49
6. BIBLIOGRAFIA .......................................................................................... 50
6.1. Literatura citada ...................................................................................... 50
6.2. Linkografía .............................................................................................. 52
CAPITULO VII ................................................................................................... 53
7. ANEXOS .................................................................................................... 54
xiv
ÍNDICE DE CUADROS Pág.
CUADRO 1:
FACTORES DE ESTUDIO QUE INTERVIENEN EN
LA INVESTIGACIÓN)………………………..……… 21
CUADRO 2: COMBINACIÓN DE LOS TRATAMIENTOS
PROPUESTOS PARA LA PARA LA OBTENCIÓN
DE PECTINA.………………………………………… 22
CUADRO 3: REPRESENTACIÓN DEL ANÁLISIS DE VARIANZA 23
CUADRO 4: % ACIDEZ……………………..……………………… 28
CUADRO 5: % CENIZA………………...…………………………… 29
CUADRO 6: % HUMEDAD…………………………………………. 30
CUADRO 7: pH ……………………………………………………… 31
CUADRO 8: % RENDIMIENTO………..…………………………… 32
CUADRO 9: TIEMPO DE GELIFICACÍON (SEGUNDOS)……… 33
xv
ÍNDICE DE GRÁFICOS Pág.
GRÁFICO 1: Resultados del análisis de estado de variedades, entre
los niveles: (a0) Naranja, (a1) Toronja y (a2) Cidra
(FACTOR A), aplicando la prueba de Tukey (p<0.05):
1.-Acidez (DS) 2.- Ceniza (DS) 3.- Humedad (DS) 4.-
pH (DS) 5.- Rendimiento (DS) 6.- Tiempo de
Gelificación.……………..…………….………………... 34
GRÁFICO 2: Resultados del análisis de estado de Estado de
Madurez, entre los niveles: (b0) Verde y (b1) Madura
(FACTOR B), aplicando la prueba de Tukey (p<0.05):
1.-Acidez (DS) 2.- Ceniza (DS) 3.- Humedad (DS) 4.-
pH (DS) 5.- Rendimiento (DS) 6.- Tiempo de
Gelificación……………….………………….
36
GRÁFICO 3: Resultados del análisis de estado de Agentes de
Extracción, entre los niveles: (C0) Ácido Clorhídrico y
(C1) Ácido Cítrico (FACTOR C), aplicando la prueba
de Tukey (p<0.05): 1.-Acidez (DS) 2.- Ceniza (DS) 3.-
Humedad (DS) 4.- pH (DS) 5.- Rendimiento (DS) 6.-
Tiempo de Gelificación…………………………………..
38
xvi
ÍNDICE DE ANEXOS Pág.
ANEXO 1:
RESULTADOS PROMEDIOS DE LOS
ANÁLISIS………………………..................................... 55
ANEXO 2: PRUEBAS DE TUKEY DE LOS ANÁLISIS…………... 56
ANEXO 3: FASE EXPERIMENTAL EN LA EXTRACCION DE
PECTINA……………………….………………………… 61
ANEXO 4: ANÁLISIS DE LABORATORIO………………………… 62
ANEXO 5: CERTIFICADO DE
BROMATOLOGÍA……………………………................ 63
ANEXO 6: CERTIFICACIÓN DEL URKUND…………... 64
xvii
RESUMEN
En esta investigación, se evaluó del proceso de extracción de pectina del albedo
de tres variedades de cítricos: Citrus sinensis (naranja), Citrus máxima (toronja),
Citrus médica (cidra), además de buscar solucionar los problemas
agroalimentarios relacionados con los subproductos de la cosecha de cítricos
que no son aprovechados, en particular el albedo de la cascara de naranja,
toronja y cidra no es industrializada en esta zona.
Para esto, se empleó el albedo de Naranja, Toronja y Cidra (Citrus sinensis,
Citrus máxima, Citrus médica) respectivamente, se utilizó como unidad
experimental 1000 g. albedo, en 12 tratamientos y 2 repeticiones con un total de
24 tratamientos. Para la extracción se utilizó el método de hidrolisis acida con
dos tipos de solvente, ácido clorhídrico y ácido cítrico, para lograr separar la
pectina del resto de compuestos de las cáscaras, para luego someterla a la
operación de secado secarla y luego triturar hasta tener un fino polvo.
Los análisis fisicoquímicos se los realizó en el laboratorio de Bromatología de la
Universidad Técnica Estatal de Quevedo.
El modelo de la investigación respondió a un diseño completamente al azar
con un arreglo factorial AxBxC y 2 repeticiones considerando como factor A
tipo de frutas (Naranja, Toronja y Cidra), factor B el estado de madurez (verde
y madura), factor C agente de extracción (ácido clorhídrico y ácido cítrico). Para
el análisis de los datos obtenidos se utilizó el paquete estadístico StatsGraphics
Centurión de la Universidad de Massachusetts, y para la separación de medias
la prueba de significación de TUKEY (p < 0.05).
Los resultados obtenidos en esta investigación en relación al tiempo de
gelificación, el mejor tratamiento es (a2b0c0) fruta cítrica cidra con un estado de
madurez verde con el agente de extracción ácido clorhídrico y en rendimiento
(a1b0c1) la toronja verde con ácido cítrico. Es decir existió diferencia significativa
con respecto a los tipos de cítricos en acidez, ceniza, humedad, pH,
rendimiento y tiempo de gelificación, la naranja, toronja y cidra presentaron
valores distintos. Mientras en el estado de madurez: ceniza, humedad,
xviii
rendimiento y tiempo de gelificación en estado verde y maduro, mostro
diferentes valores. En los agentes de extracción: acidez, ceniza humedad y pH
en el ácido clorhídrico y ácido cítrico se obtuvo distintos resultados.
Esto nos permitió recomendar la utilización del albedo de toronja y cidra, el
estado de madures verde y con respecto a los agentes de extracción es
recomendable la utilización de ambos ácidos (clorhídrico o cítrico).
xix
ABSTRACT
In this investigation, it is evaluated in the process of extraction of pectin from the
albedo of three varieties of citrus: Citrus sinensis (orange), Citrus maximum
(grapefruit), Citrus medical (cider), in addition to searching for solving the
problems related to agri-products of the citrus crops that are not utilized, in
particular the albedo of the peel of orange, grapefruit and Citron is not
industrialized in this area.
For this, we employed the albedo of orange, grapefruit and Citron (Citrus
sinensis, Citrus maximum, Citrus medical) respectively, was used as the
experimental unit 1000 g albedo, in 12 treatments and 2 repetitions with a total of
24 treatments. Was used for extraction method of acid hydrolysis with two types
of solvent, hydrochloric acid and citric acid, in order to distinguish the pectin from
the rest of compounds of the shells, then submit it to the operation of drying dry
it and then grind until you have a fine powder.
The physiochemical analyses are carried out in the laboratory of Food Science
of the State Technical University Quevedo.
The model of research responded to a completely randomized design with a
factorial arrangement AxBxC and 2 repetitions considering factor as to type of
fruit (orange, grapefruit and cider), B-factor the state of maturity (green and
mature), factor C extraction agent (hydrochloric acid and citric acid). For the
analysis of the data obtained used the statistical package Stats Graphics
Centurion of the University of Massachusetts, and the separation of half the
significance test Tukey (p < 0.05).
The results obtained in this research in relation to the time of gelling, the best
treatment is (a2b0c0) citrus fruit cider with a state of maturity green with the
extracting agent hydrochloric acid and in performance (a1b0c1) the grapefruit
green with citric acid. That is to say there was a significant difference with respect
to the types of citrus acidity, ash, moisture, pH, performance and time gelling, the
orange, grapefruit and Citron presented different values. While in the state of
maturity: ash, moisture, performance and time gelling in the green state and
xx
mature, showed different values. In the agents of removal: acidity, ash moisture
and pH in the hydrochloric acid and citric acid were obtained different results.
This allowed us to recommend the use of the albedo of grapefruit and Citron, the
green state of active participation, maturity and with regard to agents of removal
is recommended the use of both acids (hydrochloric acid or citric acid).
CAPÍTULO I
2
1. MARCO CONTEXTUAL DE LA INVESTIGACIÓN
1.1. Introducción
1.1.1. Antecedentes
Esta investigación trata de dar respuesta a problemas agroalimentarios
relacionados con los subproductos de la cosecha de frutas cítricos ya que no son
aprovechados adecuadamente, en particular el albedo de la cascara de naranja,
toronja y cidra no es industrializado en esta zona.
La pectina es reconocida por la FAO como un aditivo seguro el cual no tiene
restricciones de uso, es un hidrocoloide principal en el procesamiento de los
alimentos ya que crea y transforma la textura de compotas, jaleas y mermelada
(Rivadeneira & Cáceres, 2010).
Según Braverman (1952), el albedo fresco contiene un 75–80 % de agua,
mientras que sus principales componentes, calculados en relación con la materia
seca, están distribuidos aproximadamente de la siguiente manera: 44 % de
azúcares en frutos maduros, 33 % de celulosa, y 20 % sustancias pécticas.
El término sustancias pécticas designa a hidratos de carbono coloidales y
complejos que comúnmente se encuentran en todos los tejidos de las plantas y
en especial en los frutos. Éstos están compuestos en su mayor parte por ácidos
poligalacturónicos de diferentes grados de esterificación y neutralización, y
muestran grandes variaciones en cuanto a su solubilidad en agua (Stechina, y
otros, 2013).
Desde el punto de vista comercial, la pectina es el componente más importante
del albedo, y de él se obtiene ahora en grandes cantidades en forma de polvo,
para usarla como ingrediente de utilidad en la fabricación de mermeladas, jaleas,
compotas y muchos otros productos alimenticios, farmacológicos,
cosmetológicos, etc. (Stechina, y otros, 2013).
3
1.1.2. Problematización
1.1.2.1. Diagnóstico
Los cítricos como la naranja, toronja y cidra son muy consumidas en nuestro
medio, la provincia de los Ríos es uno de los sectores donde se cultiva estas
frutas y se las comercializa a empresas dedicadas a la elaboración de diversos
productos (néctares, bebidas, concentrados, mermeladas) y en las cuales no se
aprovecha su albedo.
El albedo sólo se destina a la alimentación de ganado y como abono en algunas
plantaciones por ende este subproducto se convierte en una materia prima para
algunas fábricas convirtiéndose en un producto subutilizado.
En nuestro medio la agroindustria no se ha desarrollado totalmente de allí la no
utilización de subproductos agropecuarios, como ejemplo el albedo de los
cítricos para la obtención de pectina y de esta manera evitar la subutilización de
esta materia prima rica como gelificante natural muy útil en los procesos de
producción como jaleas, mermeladas, compotas, entre otras.
1.1.2.2. Sistematización del problema
En la obtención de pectina del albedo de cítricos es importante observar que de
acuerdo a la variedad y especie el rendimiento será distinto, por otro lado el tipo
de extracción debe considerarse para optimizar el proceso de obtención de
pectina de albedo de los cítricos sin afectar sus características físico-químicas.
Además el estado de madurez de la fruta podría incidir en el contenido y la
calidad de la pectina. Conjuntamente a través de su utilización en la elaboración
de mermelada se podrá identificar su grado de gelificación.
Se hace necesario el análisis para determinar los porcentajes de pectina que
posee cada uno de los albedos de dichas frutas para de esta manera identificar
cual de cítricos contiene mejor tiempo de gelificación.
4
1.1.2.3. Formulación del problema
¿El desconocimiento de las características de los cítricos y los métodos de
extracción son una limitante en el aprovechamiento del albedo para la extracción
de pectina?
1.1.3. Justificación
Esta investigación se justifica considerando la alta producción de cítricos en la
zona de Quevedo, que a su vez el albedo o cascara no se industrializa,
convirtiéndose en un subproducto que en algunos casos sirve como pienso, en
otros como abono, o simplemente se lo almacena al ambiente a la espera de la
descomposición, esto podría generar contaminación.
El albedo contiene un alto porcentaje de pectina aditivo muy útil en la industria
de alimentos como espesantes, gelificantes, emulsificantes y estabilizantes y en
el campo farmacológico como agentes antimetástasis, inmunoestimulantes y
antiulcerosos. Además la pectina, por ser una fibra soluble, disminuye las
fracciones de lipoproteína de baja densidad en la sangre, sin modificar los niveles
de lipoproteína de alta densidad, que es buena para la salud humana (Rojas &
Perea, 2009).
Varios estudios afirman que la elaboración de pectina se la realiza según la
tecnología de proceso de hidrólisis ácida por el método abierto en el que el
calentamiento de la solución se hace en un recipiente abierto a la atmósfera
(Devia, 2003).
La aplicación de ácido orgánico e inorgánico como el ácido cítrico y el clorhídrico
actúan en el agua acidulada, bajando a diferentes niveles de concentración
determinando los efectos en las características de la pectina de albedo de
cítricos para que pueda cumplir con su poder gelificante (López & Vélez, 2013).
La pectina obtenida del albedo de los cítricos podría contribuir a generar
ganancias económicas al sector frutícola, al emplear tecnologías adecuadas
mediante el desarrollo tecnológico generando métodos adecuados de extracción
mediante la investigación científica. Es decir, al no existir un estudio enfocado a
5
la comparación del tiempo de gelificación entre las pectinas extraídas del albedo
de frutas cítricas se hace necesaria realizar una investigación que permita
establecer en forma técnica los parámetros para la obtención de pectina a nivel
industrial.
Por lo expuesto, la obtención de pectina a partir del albedo de cítricos en la zona
de Quevedo, sería una alternativa de industrialización, la misma que permitirá
dinamizar la matriz productiva disminuyendo la importación de pectina y
abaratando los costos de esta materia prima y por ende de los productos
obtenidos a partir de esta como aditivo, esto es el caso de jaleas, bebidas,
mermeladas entre otras.
6
1.2. Objetivos
1.2.1. Objetivo general
Evaluar el proceso de extracción de pectina del albedo en tres
tipos de frutas de cítricos.
1.2.2. Objetivos específicos
Identificar el mejor tratamiento de pectina obtenida mediante el
tiempo de gelificación en tres tipos de cítricos (naranja, toronja y
cidra).
Determinar el estado de madurez óptimo de los cítricos para la
obtención de pectina.
Establecer los mejores resultados de extracción, evaluando dos
agentes diferentes: ácido cítrico (C₆H₈O₇) y ácido clorhídrico
(HCI).
7
1.3. Hipótesis
1.3.1. Hipótesis Nula
H01: El tipo de cítrico no influye en la evaluación de la pectina obtenida mediante
el tiempo de gelificación
H02: El estado de madurez de los cítricos no influye en el proceso de obtener de
pectina.
H03: El tipo de agentes de extracción de pectina no influyen en el mejor resultado
de extracción.
.
1.3.2. Hipótesis Alternativa
Ha1: El tipo de cítrico influye en la evaluación de la pectina obtenida mediante el
tiempo de gelificación.
Ha2: El estado de madurez de los cítricos influye en el proceso de obtener de
pectina.
Ha3: El tipo de agentes de extracción de pectina influyen en el mejor resultado
de extracción.
CAPÍTULO II
9
2. MARCO TEÓRICO
2.1. Fundamentación teórica
2.1.1. Pectinas
La pectina es una sustancia de origen vegetal, presente en las plantas,
principalmente en sus frutos; su característica principal es ser un gelificante
natural. Las pectinas son hidrocoloide el índice de madurez, tipo de ácido (HCl,
que en solución acuosa presentan propiedades H3 PO4 y ácido cítrico), y pH del
agua acidulada para espesantes, estabilizantes y sobre todo gelificantes
(Maldonado, Salazar, Millones, Torres, & Vásquez, 2010).
Funcionan como agentes gelificantes y espesantes en una gran variedad de
productos. Las pectinas comerciales son galactouranoglicanos con varios
contenidos de grupos éster metilo; mientras que las pectinas comerciales se
encuentran en las paredes celulares y capas intercelulares de todas las plantas
terrestres y son moléculas más complejas que se convierten en productos
comerciales vía la extracción ácida (BeMiller & Whistler, 1996) (Pasquel, 2001).
Las pectinas son polisacáridos que se componen principalmente de unidades de
ácido galacturónico unidas por enlaces glicosídicos a 1-4. Son sustancias
blancas amorfas que forman en agua una solución viscosa; combinadas en
proporciones adecuadas con azúcar y ácidos, forman una sustancia gelatinosa
utilizada como espesante (Yepes, Montoya, & Orozco, 2008).
2.1.1.1. Origen.
La pectina fue descubierta en 1790 cuando Vauquelin encontró primeramente
una sustancia soluble de los zumos de fruta. El científico francés Braconnot
continuó el trabajo de Vauquelin y encontró que "una sustancia ampliamente
disponible de plantas vivas y ya observada en el pasado, tenía propiedades
gelificantes cuando se le añadía ácido a su solución". La llamó "pectina ácida"
del griego "pectos" que significa sólido, coagulado. (The Apple. The Pectin,
Herbstreith) (Pagan & Gilabert, 1996).
10
2.1.1.2. Características de la pectina.
La pectina es una sustancia neutra, no cristalizable, incolora y soluble en el agua
que existe en los frutos maduros, como resultado de la transformación de la
pectosa. Debido a que se convierte en una solución espesa, como gelatina,
cuando se añade en pequeñas cantidades a los ácidos de las frutas, azúcar y
agua, se usa para hacer jaleas, conservas y mermeladas. Forma la parte interna
de la corteza de los frutos maduros, principalmente cítricos. Tiene propiedades
gelatizantes y se emplea comercialmente para elaborar las mermeladas de frutas
a las cuales les da ese punto especial que necesitan (Beltrán, Díaz, & Sáenz,
2011).
2.1.1.3. Propiedades generales de las pectinas.
Como otros biopolímeros, las propiedades funcionales de las pectinas dependen
en gran medida de factores intrínsecos como su peso molecular y grado de
esterificación (que a su vez dependen de la materia prima, estado de madurez
del fruto y de las condiciones de fabricación, entre otros), y por factores
extrínsecos, tales como el pH, las sales disueltas y la presencia de azúcares. La
viscosidad de sus dispersiones, al igual que la de otros polisacáridos, se
incrementa a medida que aumenta el peso molecular; en el caso de las pectinas,
la viscosidad es mayor cuanto más se incrementa el grado de esterificación
(Muñoz, 2011).
A temperatura ambiente y a su propio pH, (2.8–3.2) las pectinas son tanto más
solubles en agua cuanto mayor es su grado de esterificación. Las disoluciones
que se obtienen presentan un carácter aniónico (carga negativa) que puede
comportar incompatibilidades en la formulación de algunos productos
alimenticios. El peso molecular de la pectina, que depende directamente de la
longitud de la cadena molecular, influye en la solidez del gel producido, es decir,
en el poder gelificantes de la pectina expresado por convención en grados SAG.
Estos grados se definen como el número de gramos de sacarosa que en una
solución acuosa de 65°Brix y un valor de pH 3.2 aproximadamente, son
gelificados por un gramo de pectina, obteniéndose un gel de una consistencia
determinada (Muñoz, 2011).
11
2.1.1.4. Pectinas de alto metóxilo.
Las pectinas con alto índice de metoxilo, que determina el grado de esterificación
con radicales metílicos (Pilgrim, 1991), contienen más de un 50% de unidades
del ácido poligalacturónico esterificadas y por lo tanto no reaccionan con iones
calcio. El poder de gelación depende, entre otros, del contenido ácido, del tipo
de pectina y de la cantidad de sólidos solubles, que generalmente es más del
55%. Estas pectinas reaccionan con la caseína y sirven para estabilizar bebidas
fabricadas a partir de leche ácida. Este tipo de pectinas es el que se encuentra
en la cáscara de la naranja valencia (Devia, 2003).
2.1.1.5. Pectinas de bajo metóxilo.
Las pectinas con bajo índice de metoxilo, son las que tienen menos del 50% de
unidades esterificadas del ácido poligalacturónico y por lo tanto forman geles no
sólo con sólidos solubles que contienen iones calcio sino también con azúcares
y otros ácidos. En este caso el poder de gelación también depende del pH y de
la concentración de iones calcio, lo cual influye en la textura de la gelatina
formada (Devia, 2003).
2.1.1.6. Viscosidad y peso molecular.
La viscosidad de las soluciones de pectina de HM es muy dependiente del
número de variables, grado de esterificación, longitud de la molécula,
concentración de electrolitos, pH y temperatura. Concentraciones diferentes de
un azúcar y diferentes azúcares afectan a la viscosidad de manera diferente. La
viscosidad se incrementa marcadamente a medida que la temperatura se acerca
a la temperatura de ebullición.
El peso molecular de la pectina, relacionado con la longitud de la cadena, es una
característica muy importante de la que dependen la viscosidad de sus
disoluciones y su comportamiento en la gelificación de las jaleas. La
determinación cuidadosa del peso molecular es difícil, parcialmente debido a la
extrema heterogeneidad de las muestras y parcialmente debido a la tendencia
de las pectinas a agregarse aún bajo condiciones no favorables a la gelación
(Pagan & Gilabert, 1996).
12
2.1.1.7. Gelificación.
Desde el punto de vista de la tecnología alimentaria la propiedad más importante
de las pectinas es su aptitud para formar geles. Los geles consisten en moléculas
poliméricas con enlaces entrecruzados para formar una red interconectada y
tupida inmersa en un líquido (Flory, 1953). En geles de pectina y otros sistemas
de alimentos conteniendo pectina, este líquido es agua.
Las propiedades del gel son el resultado neto de interacciones complejas entre
el soluto y solvente. La influencia del agua como solvente, la naturaleza y
magnitud de las fuerzas intermoleculares que mantienen la integridad del gel
permiten tener una gran capacidad de retención de agua (Pagan & Gilabert,
1996).
2.1.2. Obtención de pectina por hidrólisis ácida
Existen muchos procesos patentados para obtener pectinas; en cada uno de
ellos, se obtienen productos de diferente calidad; así sus aplicaciones dependen
mucho del método de obtención. Esto es entendible considerando la complejidad
estructural y la variación natural de estos polisacáridos de las plantas, que
dependen por ejemplo de la especie, condiciones de maduración y del tipo de
almacenamiento. En resumen, la materia prima es suspendida en agua caliente
con la cantidad necesaria de un ácido fuerte. Después de un tiempo, la solución
resultante es retirada de los sólidos no solubles mediante la filtración; finalmente,
es secado y molido (Guidi & Arandia, 2010).
2.1.3. Ácido cítrico
El ácido cítrico es ampliamente utilizado en la industria de alimentos, bebida,
química y farmacéutica, entre otras. Es empleado como agente acidificante y
resaltador del sabor, como antioxidante para prevenir la rancidez de grasas y
aceites, como amortiguador en mermeladas, y como estabilizante en gran
variedad de alimentos (Sánchez, Ortiz, & Betancourt, 2004).
El ácido cítrico tiene un fuerte sabor ácido no desagradable. Este ácido se
obtiene por un proceso de fermentación. El ácido cítrico se obtenía originalmente
13
por extracción física del ácido del zumo de limón. Hoy en día la producción
comercial de ácido cítrico se realiza sobre todo por procesos de fermentación
que utilizan dextrosa o melaza de caña de azúcar como materia prima y
Aspergillus niger como organismo de fermentación. La fermentación puede
llevarse a cabo en tanques profundos (fermentación sumergida, que es el
método más común) o en tanques no profundos (fermentación de superficie). La
fermentación produce ácido cítrico líquido que luego se purifica, concentra y
cristaliza. Evita el oscurecimiento de las frutas y otros vegetales troceados
coadyuvante de los antioxidantes (Ibáñez, Torre, & Irigoyen, 2003).
2.1.4. Ácido clorhídrico
El ácido clorhídrico es uno de los llamados "ácidos fuertes", lo que significa que
todas o casi todas las moléculas de cloruro de hidrógeno ceden un ion de
hidrógeno en el agua. Los productos de esta reacción son el H3O+ (el ion
hidronio) y Cl- (el ion cloruro).
Ácido clorhídrico tiene muchos usos. Se utiliza en la producción de los cloruros,
los fertilizantes y las tintas, en la industria de la galvanoplastia, y en la fotografía,
los textiles y las industrias de caucho.
Ácido clorhídrico es corrosivo para los ojos, la piel y las membranas mucosas.
Aguda (a corto plazo) exposición a la inhalación puede causar problemas en los
ojos, la nariz, e irritación de las vías respiratorias y la inflamación y edema
pulmonar en los seres humanos Crónica (a largo plazo) la exposición al ácido
clorhídrico ha informado que causan gastritis, bronquitis crónica, dermatitis, foto
sensibilidad en los trabajadores. Exposición Prolongada a bajas concentraciones
también pueden causar decoloración y erosión dental (EPA, 2013)
2.1.5. Grado de esterificación
El grado de esterificación dependerá del origen de la pectina y de método
utilizado para su extracción. En tal sentido, los grupos carboxilos de los ácidos
galacturónicos presentarán un grado variable de esterificación con metanol y a
14
su vez pueden estar parcial o completamente neutralizados por iones de sodio,
potasio o amonio. En algunas pectinas, los grupos hidroxilos pueden estar
parcialmente acetilados (Baltazar, Carbajal, Baca, & Salvador, 2013).
2.1.6. Cítricos
Los cítricos pertenecen a la clase Angiosperma, a la subclase dicotiledónea, a la
orden rutae, a la familia rutaceae y al género citrus. El origen del género Citrus
se sitúa en el sureste de Asia y el centro de China, Filipinas y el archipiélago
Indomalayo hasta Nueva Guinea. Las primeras variedades e híbridos de cítricos
fueron el resultado de un largo proceso de identificación, colecta y reproducción
de plantas silvestres.
Los cítricos son cultivos permanentes y en general tienen alta adaptabilidad a
diversas condiciones climáticas, facilitando su cultivo en un gran número de
países, aun-que las regiones productores por excelencia han sido localizadas en
el continente americano y en el occidente del continente europeo (Espinal,
Martinez, & Peña, 2005).
El género Citrus está representado por varias especies que constituyen
asimismo numerosas variedades cultivadas y comercializadas por sus diferentes
propiedades, como:
2.1.6.1. Naranja
Citrus sinensis (naranja dulce), es la más desarrollada por su preferencia para el
consumo en fresco. Sus diferentes variedades se pueden clasificar en tres
grandes grupos: las que presentan frutos normales redondos (naranjas
españolas o Valencias) u ovales (naranjas del Mediterráneo); las que presentan
frutos anormales con ombligo (Washington navel); y las que tienen pulpa roja
(naranjas sanguíneas) (Stechina D. , 2005).
15
2.1.6.2. Toronja
Citrus paradisi Macfadyen o Citrus máxima Merr (toronja). Es de forma esférica,
algo achatada por los polos, crecen en racimos, presentan color amarillo y
poseen un sabor refrescante ligeramente amargo. Una elevada proporción del
fruto que se cultiva en Estados Unidos se envasa en latas o en forma de
segmentos o como zumo. La toronja es una fuente excelente para la fabricación
de pectina (Stechina D. , 2005).
2.1.6.3. Cidra
Citrus médica (cidra). Fue el primer fruto agrio conocido por los europeos,
probablemente traído desde Palestina. Es muy sensible al frío, por lo que solo
se cultiva en regiones cálidas. El fruto es de forma elíptica de color amarillo y su
corteza es rugosa y gruesa; y su pulpa sólida, dulce con poco zumo sin acidez.
La principal aplicación del fruto es para la elaboración de corteza confitada o
para la conserva en salmuera (Stechina D. , 2005).
2.1.7. Residuos
La industria de alimentos produce grandes cantidades de residuos que pueden
ser aprovechados de diversas formas. Entre estos residuos se encuentran los
provenientes de las frutas, los cuales pueden ser utilizados en alimentación
animal y humana, abonos, obtención de biogás, en la extracción de aceites
esenciales, pectinas, flavonoides, entre otros. Para la elección adecuada de
alguna de estas tecnologías se deben realizar evaluaciones tecnológicas,
comerciales y de riesgos. Los residuos agroindustriales se arrojan en las basuras
o en algunos casos, se utilizan como abono y concentrados para animales.
(Yepes, Montoya, & Orozco, 2008).
.
CAPITULO III
17
3. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
3.1. Materiales y equipos
La presente investigación se realizó en el Laboratorio de Bromatología y
Toxicología de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo, en la misma se utilizó
los siguientes materiales y equipos.
3.1.1. Materiales de Laboratorio
Para extracción de Pectina
Materia prima Equipos Reactivos
Naranja Termómetro Ácido Cítrico
Cidra Brixometro Ácido Clorhídrico
Toronja Vaso de precipitación Agua destilada
En el análisis de pH
Materiales Equipos Reactivos
Vaso de precipitación 250ml
Potenciómetro Agua destilada
Balanza
18
En el análisis de Ceniza
Materiales Equipos
Crisoles de porcelana Balanza analítica
Espátula Mufla
Pinza Estufa
Desecador
En el análisis de Acidez
Materiales Equipos Reactivos
Matraz Erlenmeyer 250ml
Soporte universal Agua destilada
Probeta 100ml NaOH 0.01N
Pipeta 10ml Fenolftaleína
Varilla de vidrio
Bureta Graduada 25ml
En el análisis de Humedad
Materiales Equipos
Pinzas
Placa Petri
Espátula
Balanza analítica, sensible al 0.1 mg.
Estufa
Desecador
19
3.2. Metodología
En esta investigación se empleó como material de investigación el albedo de 3
tipos de cítricos (Naranja, Toronja y Cidra), esto se realizó en 12 experimentos
con 2 repeticiones, para cada uno de ellos se empleara 1000 gramos de albedo
por muestra eso equivales 24 kilogramos de muestra.
Para la extracción se utilizó el método de hidrolisis acida con dos tipos de
solvente, es decir en un método se emplea ácido cítrico y en el siguiente ácido
clorhídrico. Este método consiste en someter al sustrato a una cocción en medio
ácido, con lo cual se logra separar la pectina presente del resto de compuestos
de las cáscaras, para luego secarla y molerla hasta tener un fino polvo listo para
comercializarlo, además se considerara el estado de madurez de las frutas en
estudio (verde y maduro).
Para demostrar el mejor método se evaluaron parámetros fisicoquímicos como:
pH, Acidez, Humedad y Ceniza. Para establecer diferencias entre los niveles de
los tratamientos en estudio se aplicara un Diseño Experimental completamente
al azar con arreglo factorial AXBXC. Los tratamientos incluyen las Factor A) tipo
de frutas, Factor B) el estado de madurez de las frutas y como Factor C) los
agentes de extracción, el primer factor con tres niveles de estudio (Naranja,
Toronja y Cidra) mientras que los demás presentan dos niveles de forma
independiente, se realizarán 2 repeticiones.
Los análisis de laboratorio se hicieron por duplicado a cada uno de los
tratamientos. Para el análisis de datos se emplea el paquete estadístico
StatsGraphics Centurión de la Universidad de Massachusetts, Además para la
separación de medias de los niveles de los tratamientos se acudirá a la prueba
de significación de Tukey (p < 0.05).
20
3.2.1. Ubicación
En esta investigación se utilizaron materiales y equipos del laboratorio de la
Universidad Técnica Estatal de Quevedo.
3.2.1.1. Ubicación política de la investigación.
Universidad Técnica Estatal de Quevedo
Provincia: Los Ríos
Cantón: Quevedo
Sector: Recinto San Felipe, km 7 1 2⁄ vía al Empalme.
Lugar: Laboratorio de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo
Altitud: 120 msnm
Longitud: 79º 27’ 00” Oeste
Latitud: 1º 02’ 00’’ Sur
Tº media: 20-35 ºC
(Ecos Travel, 2015).
21
3.3. Diseño de investigación
3.3.1. Factores de Estudio
Los factores de estudio que intervendrán en esta investigación son los
siguientes:
CUADRO 1: Factores de estudio que intervienen en la investigación
FACTOR SIMBOLOGIA DESCRIPCION
A. TIPO DE FRUTA
a0 Naranja
a1 Toronja
a2 Cidra
B. ESTADO DE MADUREZ
b0 Verde
b1 Madura
C. AGENTES DE EXTRACCION
c0 Ácido Clorhídrico
c1 Ácido Cítrico
Elaborado por: Moscoso, N. (2015).
3.3.2. Tratamientos
Para esta investigación se utilizó un Diseño Completamente al Azar (D.C.A.).
A*B*C con tres factores con los niveles en A=3; B=2; C=2, la combinación de
estudio dando como resultado un total de 12 tratamientos, con 2 repeticiones
obteniendo 24 tratamientos como se detalla a continuación:
22
CUADRO 2: Combinación de los tratamientos propuestos para la obtención de
pectina.
Elaborado por: Moscoso, N. (2015).
Elaborado por: Moscoso, N. (2015).
Nº SIMBOLOGIA DESCRIPCIÓN
1 𝑎0b0𝑐0
Naranja verde + Ácido clorhídrico
2 𝑎0b0𝑐1
Naranja verde + Ácido cítrico
3 𝑎0b1𝑐0
Naranja madura + Ácido clorhídrico
4 𝑎0b1𝑐1 Naranja madura + Ácido cítrico
5 𝑎1𝑏0𝑐0 Toronja verde + Ácido clorhídrico
6 𝑎1b0𝑐1 Toronja verde + Ácido cítrico
7 𝑎1𝑏1𝑐0
Toronja madura + Ácido clorhídrico
8 𝑎1𝑏1𝑐1
Toronja madura + Ácido cítrico
9 𝑎2𝑏0𝑐0 Cidra verde + Ácido clorhídrico
10 𝑎2b0𝑐1 Cidra verde + Ácido cítrico
11 𝑎2𝑏1𝑐0
Cidra madura + Ácido clorhídrico
12 𝑎2𝑏1𝑐1
Cidra madura + Ácido cítrico
23
3.4. Diseño experimental
En la presente investigación se aplicó un diseño completamente al azar (D.C.A.)
en un arreglo factorial A*B*C con tres niveles en el Factor A (tipo de fruta), dos
niveles en Factor B (Estado de madurez) y dos niveles en el Factor C (Agente
de extracción). Para la separación de medias se utilizó la prueba de Tukey (p >
0.05).
3.4.1. Características del experimento
Tratamientos: 12
Repeticiones: 2
Unidades experimentales: 24
3.4.2. Análisis estadístico
CUADRO 3: Representación del Análisis de Varianza
FUENTE DE VARIACIÓN GRADOS DE LIBERTAD
Factor A (Estado de Madurez) 2
Factor B (Época de cosecha) 1
Factor C (Zona de cosecha) 1
A *B 2
A* C 2
B*C 1
A * B * C 2
Repeticiones 1
Error Experimental 11
TOTAL 23
Elaborado por: Moscoso, N. (2015).
24
3.4.3. Variables a evaluarse
1. Acidez.
2. Ceniza.
3. Humedad.
4. pH.
5. Tiempo de Gelificación
6. Rendimiento
3.5. Manejo del experimento
3.5.1. Descripción textual del proceso de obtención de pectina de albedo
de cítricos
RECEPCIÓN DE LA MATERIA PRIMA: Una vez recolectada la materia prima
se procedió la selección y separación de los albedos, utilizando 1 kg de albedo
de cítricos para cada tratamiento, los cuales se encontraron sanos, con diferente
estado de madurez, no se presentaron en estado de descomposición;
permitiendo tener un buen rendimiento y buena calidad de pectina.
LAVADO: Los albedos se sometieron durante 10 minutos con agua destilada
(3 Litros) a una temperatura de 60 C donde se les realiza a las cáscaras un
lavado, para eliminar sustancias solubles en agua caliente, las cuales perjudican
sus características organolépticas, es decir, puede la pectina adquirir mal sabor
y olor.
INACTIVACIÓN BACTERIANA: Durante 3 minutos con agua destilada (3
Litros) a una temperatura de 100 °C se llevaron las cáscaras a éste proceso,
para controlar la proliferación de microorganismos que pueden degradar la
materia prima.
25
HIDRÓLISIS ÁCIDA: Los albedos se los trasladó a una hidrólisis ácida por el
método abierto, durante 80 minutos aproximadamente, se adicionó 3 Litros agua
acidulada (utilizando ácido cítrico o ácido clorhídrico), en una relación albedos /
agua acidulada de 1/3 es decir 1 kg de albedo y 3 Litros de agua a una
temperatura de 85°C y agitación constante.
SECADO: Después de la hidrólisis ácida los albedos se colocaron a la estufa
a una temperatura de 65°C durante 24 horas para secarla totalmente.
MOLIENDA: Una vez seco los albedos se procede a la molienda la cual se la
realiza en un molino hasta pulverización total.
ENVASADO: Se lo realizó en fundas ziploc y posteriormente se efectuaron los
análisis correspondientes.
ALMACENAMIENTO: La pectina se almacenó en un lugar seco y fresco a una
temperatura de 25°C.
26
3.5.2. Flujograma de bloques para el proceso de elaboración de pectina a
partir del albedo de cítricos.
MATERIA PRIMA (ALBEDO)
(PECTINA)
RECEPCIÓN
LAVADO
INACTIVACIÓN BACTERIANA
HIDRÓLISIS ÁCIDA
SECADO
MOLIENDA
ENVASADO
ALMACENADO
CAPITULO IV
28
4. RESULTADOS Y DISCUSÍON
4.1. Resultados
4.1.1. Análisis de Varianza para las variables a estudiar
4.1.1.1. Análisis de Varianza para % ACIDEZ.
CUADRO 4: % ACIDEZ
Fuente Suma de Cuadrados
Gl Cuadrado Medio
Razón-F Valor-P
EFECTOS PRINCIPALES
A:FACTOR A 3,09136 2 1,54568 438,96 0,0000
B:FACTOR B 0,00015 1 0,00015 0,04 0,8403
C:FACTOR C 0,0170667 1 0,0170667 4,85 0,0500
D:REPLICAS 0,00666667 1 0,00666667 1,89 0,1962
INTERACCIONES
AB 0,410475 2 0,205238 58,29 0,0000
AC 0,133408 2 0,0667042 18,94 0,0003
BC 0,0368167 1 0,0368167 10,46 0,0080
ABC 0,103858 2 0,0519292 14,75 0,0008
RESIDUOS 0,0387333 11 0,00352121
TOTAL (CORREGIDO) 3,83853 23
Elaborado por: Moscoso, N. (2015)
El cuadro N°4 indica, que en los niveles del factor A (tipo de frutas), C (agente
de extracción), y las interacciones AB, AC, BC y ABC, existió diferencia
significativa, mientras que en el factor B (estados de madurez) no reporto
diferencia significativa. Con respecto a las réplicas al no encontrarse DS,
asumimos que existe normalidad en la toma de datos y esto nos permite
continuar con el experimento.
29
4.1.1.2. Análisis de Varianza para % CENIZA.
CUADRO 5: % CENIZA
Fuente Suma de
Cuadrados Gl
Cuadrado
Medio Razón-F Valor-P
EFECTOS PRINCIPALES
A:FACTOR A 1,14503 2 0,572517 51,64 0,0000
B:FACTOR B 0,273067 1 0,273067 24,63 0,0004
C:FACTOR C 0,0726 1 0,0726 6,55 0,0266
D:REPLICAS 0,00135 1 0,00135 0,12 0,7337
INTERACCIONES
AB 1,26503 2 0,632517 57,05 0,0000
AC 0,1884 2 0,0942 8,50 0,0059
BC 0,0170667 1 0,0170667 1,54 0,2405
ABC 0,171433 2 0,0857167 7,73 0,0080
RESIDUOS 0,12195 11 0,0110864
TOTAL (CORREGIDO) 3,25593 23
Elaborado por: Moscoso, N. (2015)
El cuadro N°5 indica, que en los niveles del factor A (tipo de frutas), B (estado de
madurez), C (agente de extracción), e interacciones AB, AC y ABC existe
diferencia significativa, mientras que la interacción BC no reportó diferencia
significativa. Con respecto a las réplicas al no encontrarse DS, asumimos que
existe normalidad en la toma de datos y esto nos permite continuar con el
experimento.
30
4.1.1.3. Análisis de Varianza para % HUMEDAD.
CUADRO 6: % HUMEDAD
Fuente Suma de
Cuadrados
Gl Cuadrado
Medio
Razón-
F
Valor-P
EFECTOS PRINCIPALES
A:FACTOR A 2,22378 2 1,11189 40,86 0,0000
B:FACTOR B 3,6426 1 3,6426 133,85 0,0000
C:FACTOR C 5,05084 1 5,05084 185,60 0,0000
D:REPLICAS 0,000504167 1 0,000504167 0,02 0,8942
INTERACCIONES
AB 71,6815 2 35,8408 1317,03 0,0000
AC 2,60558 2 1,30279 47,87 0,0000
BC 1,86484 1 1,86484 68,53 0,0000
ABC 1,56968 2 0,784838 28,84 0,0000
RESIDUOS 0,299346 11 0,0272133
TOTAL (CORREGIDO) 88,9387 23
Elaborado por: Moscoso, N. (2015)
El cuadro N°6 indica, que en los niveles del factor A (tipo de frutas), B (estado de
madurez), C (Agente de extracción), interacción AB, AC, BC y ABC encontró
diferencia significativa, Con respecto a las réplicas al no hallar DS, asumimos
que existe normalidad en la toma de datos y esto nos permite continuar con el
experimento.
31
4.1.1.4. Análisis de Varianza para pH.
CUADRO 7: pH
Fuente Suma de
Cuadrados Gl
Cuadrado
Medio Razón-F Valor-P
EFECTOS PRINCIPALES
A:FACTOR A 1,28616 2 0,643079 308,29 0,0000
B:FACTOR B 0,0030375 1 0,0030375 1,46 0,2529
C:FACTOR C 0,133504 1 0,133504 64,00 0,0000
D:REPLICAS 0,000104167 1 0,000104167 0,05 0,8273
INTERACCIONES
AB 0,665575 2 0,332787 159,53 0,0000
AC 0,443608 2 0,221804 106,33 0,0000
BC 0,185504 1 0,185504 88,93 0,0000
ABC 0,166058 2 0,0830292 39,80 0,0000
RESIDUOS 0,0229458 11 0,00208598
TOTAL (CORREGIDO) 2,9065 23
Elaborado por: Moscoso, N. (2015)
El cuadro N°7 indica, que en los niveles del factor A (tipo de frutas), C (agente
de extracción), interacción AB, AC, BC y ABC, se encontró diferencia
significativa, mientras que en factor B (estados de madurez) no reporto diferencia
significativa y Con respecto a las réplicas al no encontrarse DS, asumimos que
existe normalidad en la toma de datos y esto nos permite continuar con el
experimento.
32
4.1.1.5. Análisis de Varianza para % RENDIMIENTO.
CUADRO 8: % RENDIMIENTO
Fuente Suma de
Cuadrados
Gl Cuadrado
Medio
Razón-F Valor-P
EFECTOS PRINCIPALES
A:FACTOR A 10,3824 2 5,19118 135,67 0,0000
B:FACTOR B 0,273067 1 0,273067 7,14 0,0217
C:FACTOR C 0,16335 1 0,16335 4,27 0,0632
D:REPLICAS 0,0726 1 0,0726 1,90 0,1958
INTERACCIONES
AB 19,1503 2 9,57513 250,24 0,0000
AC 1,26392 2 0,631962 16,52 0,0005
BC 0,160067 1 0,160067 4,18 0,0655
ABC 1,50466 2 0,752329 19,66 0,0002
RESIDUOS 0,4209 11 0,0382636
TOTAL (CORREGIDO) 33,3912 23
Elaborado por: Moscoso, N. (2015)
El cuadro N°8 indica, que en los niveles del factor A (tipo de frutas), (estado de
madurez), interacción AB, AC y ABC encontró diferencia altamente significativa,
mientras que en el factor C (agente de extracción), interacción BC no indicó
diferencia significativa. Con respecto a las réplicas al no encontrarse DS,
asumimos que existe normalidad en la toma de datos y esto nos permite
continuar con el experimento.
33
4.1.1.6. Análisis de Varianza para TIEMPO DE GELIFICACÍON.
CUADRO 9: TIEMPO DE GELIFICACÍON (SEGUNDOS)
Fuente Suma de
Cuadrados
Gl Cuadrad
o Medio
Razón-F Valor-P
EFECTOS PRINCIPALES
A:FACTOR A 237109, 2 118554, 1041,23 0,0000
B:FACTOR B 5797,04 1 5797,04 50,91 0,0000
C:FACTOR C 35,0417 1 35,0417 0,31 0,5902
D:REPLICAS 26,0417 1 26,0417 0,23 0,6418
INTERACCIONES
AB 4120,08 2 2060,04 18,09 0,0003
AC 273,583 2 136,792 1,20 0,3374
BC 975,375 1 975,375 8,57 0,0138
ABC 756,75 2 378,375 3,32 0,0743
RESIDUOS 1252,46 11 113,86
TOTAL (CORREGIDO) 250345, 23
Elaborado por: Moscoso, N. (2015)
El cuadro N°9, indica, que en los niveles del factor A (tipo de frutas), (estado de
madurez), interacción AB y BC encontró diferencia altamente significativa,
mientras que en el factor C (agente de extracción), interacción AC Y ABC no
indicó diferencia significativa. Con respecto a las réplicas al no encontrarse DS,
asumimos que existe normalidad en la toma de datos y esto nos permite
continuar con el experimento.
34
4.1.2. Resultados con respecto a los Factores de Estudio
4.1.2.1. Resultados con relación al factor A (TIPO DE FRUTAS).
GRÁFICO 1: Resultados del análisis de estado de tipo de frutas, entre los
niveles: (a0) Naranja, (a1) Toronja y (a2) Cidra (FACTOR A), aplicando la prueba
de tukey (p<0.05): 1.-Acidez (DS) 2.- Ceniza (DS) 3.- Humedad (DS) 4.- pH (DS)
5.- Rendimiento (DS) 6.- Tiempo de Gelificación.
1. ACIDEZ 2. CENIZA
3. % HUMEDAD 4. Ph xv
NARANJA TORONJA CIDRA
Gráfico Caja y Bigotes
0,6
0,9
1,2
1,5
1,8
2,1
% A
CID
EZ
FACTOR A
NARANJA TORONJA CIDRA
Gráfico Caja y Bigotes
1,6
1,9
2,2
2,5
2,8
3,1
% C
EN
IZ
A
FACTOR A
NARANJA TORONJA CIDRA
Gráfico Caja y Bigotes
4,8
6,8
8,8
10,8
12,8
% H
UM
ED
AD
FACTOR A
NARANJA TORONJA CIDRA
Gráfico Caja y Bigotes
3,5
3,8
4,1
4,4
4,7
5
PH
FACTOR A
35
5. RENDIMIENTO 6. TIEMPO DE GLIFICACION / s
Elaborado por: Moscoso, N. (2015).
El grafico 1 indica diferencia significativa en las variables: Acidez, situándose el
valor más alto en (a0) (naranja) (1,65), un valor intermedio (a2) (cidra) (0,96) y el
valor más bajo nos dio (a1) (toronja) (0,83). Ceniza, situándose el valor más alto
en (a2) (cidra) (2,69), un valor intermedio en (a1) (toronja) (2,42) y el valor más
bajo en (a0) (naranja) (2,16), En humedad, situándose el valor más alto en (a0)
(naranja) (8,13), un valor intermedio (a1) (toronja) (7,78) y el valor más bajo nos
dio (a2) (cidra) (7,38). En pH, situándose el valor más alto en (a1) (toronja) (4,40),
un valor intermedio (a2) (cidra) (4,36) y el valor más bajo nos dio (a0) (naranja)
(3,89). En Rendimiento, situándose el valor más alto en (a1) (toronja) (10,55),
un valor intermedio (a2) (cidra) (10,04) y el valor más bajo se dio en (a0) (naranja)
(8,97). En Tiempo de gelificación, situándose el valor más alto en (a0) (naranja)
(441,88), un valor intermedio (a1) (toronja) (350,50) y el valor más bajo se dio (a2)
(cidra) (200,75).
NARANJA TORONJA CIDRA
Gráfico Caja y Bigotes
6,9
7,9
8,9
9,9
10,9
11,9
RE
ND
IM
IE
NT
O
FACTOR A
NARANJA TORONJA CIDRA
Gráfico Caja y Bigotes
180
280
380
480
580
TIE
MP
O D
E G
EL
IF
IC
AC
IO
N/ s
FACTOR A
36
4.1.2.2. Resultados con relación al factor B (ESTADO DE MADUREZ).
GRÁFICO 2: Resultados del análisis de estado de Estado de Madurez, entre los
niveles: ( b0) Verde y (b1) Madura (FACTOR B), aplicando la prueba de tukey
(p<0.05): 1.-Acidez (DS) 2.- Ceniza (DS) 3.- Humedad (DS) 4.- pH (DS) 5.-
Rendimiento (DS) 6.- Tiempo de Gelificacion.
1. ACIDEZ 2. CENIZA
3. % HUMEDAD 4. Ph
VERDE MADURA
Gráfico Caja y Bigotes
0,6
0,9
1,2
1,5
1,8
2,1
% A
CID
EZ
FACTOR B
VERDE MADURA
Gráfico Caja y Bigotes
1,6
1,9
2,2
2,5
2,8
3,1
% C
EN
IZ
A
FACTOR B
VERDE MADRURA
Gráfico Caja y Bigotes
4,8
6,8
8,8
10,8
12,8
% H
UM
ED
AD
FACTOR B
VERDE MADURA
Gráfico Caja y Bigotes
3,5
3,8
4,1
4,4
4,7
5
PH
FACTOR B
37
5. RENDIMIENTO 6. TIEMPO DE GLIFICACION / s
Elaborado por: Moscoso, N. (2015).
En el grafico 2 indica diferencia significativa en las variables: Ceniza mostrando
el valor más alto en el nivel (b0) (verde) (2,53) y el valor más en (b1) (madura)
(2,32), En Humedad, situándose el valor más alto en (b1) (madura) (8,15) y el
valor más bajo se dio en (b0) (verde) (7,37), En Rendimiento, situándose el valor
más alto en (b0) (verde) (9,96) y el valor más bajo se dio en (b1) (madura) (9,75),
En Tiempo de Gelificación, situándose el valor más alto en (b1) (madura)
(346,58) y el valor más bajo se dio en (b0) (verde) (315,50), y en cuanto las
variables Acidez y pH no existió diferencia significativa entre sus niveles.
VERDE MADURA
Gráfico Caja y Bigotes
6,9
7,9
8,9
9,9
10,9
11,9
RE
ND
IM
IE
NT
O
FACTOR B
VERDE MADURA
Gráfico Caja y Bigotes
180
280
380
480
580
TIE
MP
O D
E G
EL
IF
IC
AC
IO
N/ s
FACTOR B
38
4.1.2.3. Resultados con relación al factor C (AGENTES DE
EXTRACCION).
GRÁFICO 3: Resultados del análisis de estado de Agentes de Extraccion, entre
los niveles: (C0) Acido Clorhidrico y (C1) Acido Citrico (FACTOR C), aplicando la
prueba de tukey (p<0.05): 1.-Acidez (DS) 2.- Ceniza (DS) 3.- Humedad (DS) 4.-
pH (DS) 5.- Rendimiento (DS) 6.- Tiempo de Gelificacion.
1. ACIDEZ 2. CENIZA
3. % HUMEDAD 4. Ph
ACIDO CLORHIDRICO ACIDO CITRICO
Gráfico Caja y Bigotes
0,6
0,9
1,2
1,5
1,8
2,1
% A
CID
EZ
FACTOR CACIDO CLORHIDRICO ACIDO CITRICO
Gráfico Caja y Bigotes
1,6
1,9
2,2
2,5
2,8
3,1
% C
EN
IZ
A
FACTOR C
ACIDO CLORHIDRICO ACIDO CITRICO
Gráfico Caja y Bigotes
4,8
6,8
8,8
10,8
12,8
% H
UM
ED
AD
FACTOR C
ACIDO CLORHIDRICO ACIDO CITRICO
Gráfico Caja y Bigotes
3,5
3,8
4,1
4,4
4,7
5
PH
FACTOR C
39
5. RENDIMIENTO 6. TIEMPO DE GLIFICACION / s
Elaborado por: Moscoso, N. (2015).
En el grafico 3 indica diferencia significativa en las variables: Ceniza mostrando
el valor más alto en el nivel (c1) (ácido cítrico) (2,48) y el valor más bajo se dio
en (c0) (ácido clorhídrico) (2,37), Humedad, situándose el valor más alto en (c1)
(ácido cítrico) (8,22) y el valor más bajo se dio en (c0) (ácido clorhídrico) (7,30),
pH, situándose el valor más alto en (c1) (ácido cítrico) (4,29) y el valor más bajo
se dio en (c0) (ácido clorhídrico) (4,14), y en cuanto a Acidez, Rendimiento y
Tiempo de gelificación no existió diferencia significativa entre sus niveles.
ACIDO CLORHIDRICO ACIDO CITRICO
Gráfico Caja y Bigotes
6,9
7,9
8,9
9,9
10,9
11,9
RE
ND
IM
IE
NT
O
FACTOR C
ACIDO CLORHIDRICO ACIDO CITRICO
Gráfico Caja y Bigotes
180
280
380
480
580
TIE
MP
O D
E G
EL
IF
IC
AC
IO
N/ s
FACTOR C
40
4.2. Discusión
4.2.1. Discusión de Resultados con relación a las variables estudiadas en
la Pectina.
4.2.1.1. Discusión con relación al estudio de los Tipos de Frutas.
De acuerdo a los resultados del factor A (tipo de frutas) En Acidez se encontró
el valor más bajo en (a1) (toronja) (0,83) este valor está dentro del rango (0,81-
0,84) reportado por Aza y Méndez, (2011) en su tesis titulada Extracción de
pectina de nopal por medio ácido aplicando dos niveles de temperatura, tiempo
y estados de madurez; en cuanto el valor más alto en (a0) (naranja) (1,65), y valor
intermedio (a2) (cidra) (0,96), se encontraron superiores, a los reportados por
Aza y Méndez, (2011).
En cuanto a la variable de Ceniza se situó el valor más alto en (a2) (cidra) (2,69);
un valor intermedio en el nivel (a1) (toronja) (2,42); el valor más bajo en (a0)
(naranja) (2,16) estos valores se encuentran inferiores a los registrados por
López y Vélez, (2013); en su tesis titulada Ácido Cítrico y Clorhídrico en las
características Físico-Químicas de Pectina obtenida de albedo de Maracuyá con
un valor de (3,4%).
Respecto a humedad los valores obtenidos fueron el valor más alto en (a0)
(naranja) (8,13), un valor intermedio (a1) (toronja) (7,78) y el valor más bajo en
(a2) (cidra) (7,38) estos valores no superan al 12% límite establecido por la FAO,
WHO, JECFCA (2010).
En cuanto a la variable pH se observó el valor más bajo en (a0) (naranja) (3,89)
este valor se está dentro del rango (3 - 4) reportados por López y Vélez, (2013);
en cuanto al valor (a1) (toronja) (4,40) y (a2) (cidra) (4,36) se encontraron
sutilmente superior a los reportados por López y Vélez, (2013).
41
En la variable de Rendimiento se observó el valor más alto en (a2) (cidra) (10,04);
este valor está dentro del rango (9,86 - 10,30) reportados por López y Vélez,
(2013); en cuanto al valor intermedio (a1) (toronja) (10,55) y (a0) (naranja) (8,97)
se encontraron superior e inferior respectivamente, a los reportados por López
y Vélez, (2013).
En cuanto a la variable de Tiempo de Gelificación los valores son (a1) (toronja)
(350,50) y el valor más bajo (a2) (cidra) (200,75), con lo que cabe mencionar que
están entre el rango (182,4 – 361,8) correspondiendo a López y Vélez, (2013);
en cuanto al valor (a0) (naranja) (441,88) se halla superior, a los reportados por
López y Vélez, (2013).
4.2.1.2. Discusión con relación al estudio de estado de madurez.
De acuerdo a los resultados del factor B (estado de madurez) En la variable de
Acidez se observó valores de (b1) (madura) (1,15) y (b0) (verde) (1,14) con lo
que podemos determinar que estos valores son superior a (0,81-0,84) reportado
por Aza y Méndez, (2011).
En cuanto a la variable de Ceniza los valores obtenidos fueron en (b0) (verde)
(2,53) y (b1) (madura) (2,32), estos valores son inferiores a (3,4) valor
establecido por López y Vélez, (2013).
Respecto a Humedad se pudo contemplar valores de (b1) (madura) (8,15) y (b0)
(verde) (7,37), estos valores no superan al 12% límite establecido por la FAO,
WHO, JECFCA (2010).
En cuanto a la variable pH se observó valores de (b0) (verde) (4,22) y (b1)
(madura) (4,20), estos valores se encuentran ligeramente superior a (3 -4) los
reportados por López y Vélez, (2013).
En la variable de Rendimiento se obtuvo valores de (b0) (verde) (9,96) valor que
están dentro del rango (9,86 - 10,30) establecido por López y Vélez, (2013); en
42
cuanto al valor (b1) (madura) (9,75) podemos determinar que se encuentra
ligeramente inferior al rango establecido por López y Vélez, (2013).
En cuanto a la variable de Tiempo de gelificación (b1) (madura) (346,58) y (b0)
(verde) (315,50) con lo que cabe mencionar que están dentro del rango (182,4 –
361,8) correspondiendo a López y Vélez, (2013);
4.2.1.3. Discusión con relación al estudio de los agentes de extracción.
Respecto a los resultados alcanzados del factor C (agente de extracción) En la
variable de Acidez se observó valores de (c0) (ácido clorhídrico) (1,17) y (c1)
(ácido cítrico) (1,12) con lo que podemos determinar que estos valores son
superior a (0,81-0,84) reportado por Aza y Méndez, (2011).
En cuanto a la variable de Ceniza los valores obtenidos fueron en (c1) (ácido
cítrico) (2,48) y (c0) (ácido clorhídrico) (2,37), estos valores son inferiores a (3,4)
valor establecido por López y Vélez, (2013).
Respecto a Humedad se pudo contemplar valores de (c1) (ácido cítrico) (8,22) y
(c0) (ácido clorhídrico) (7,30), estos valores no superan al 12% límite establecido
por la FAO, WHO, JECFCA (2010).
En cuanto a la variable pH se observó valores de (c1) (ácido cítrico) (4,29) y (c0)
(ácido clorhídrico) (4,14), estos valores se encuentran levemente superior a (3 -
4) los reportados por López y Vélez, (2013).
En la variable de Rendimiento se obtuvo valores de (c1) (ácido cítrico) (9,94) valor
que están dentro del rango (9,86 - 10,30) establecido por López y Vélez, (2013);
en cuanto al valor (c0) (ácido clorhídrico) (9,77) podemos determinar que se
encuentra levemente inferior al rango establecido por López y Vélez, (2013).
En cuanto a la variable de Tiempo de gelificación (c1) (ácido cítrico) (332,25) y
(c0) (ácido clorhídrico) (329,83) con lo que cabe mencionar que están dentro del
rango (182,4 – 361,8) correspondiendo a lo establecido López y Vélez, (2013).
43
CAPITULO V
44
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1. Conclusiones
Con respecto a los análisis en cuanto al Factor A:
Conforme al factor A (tipo de frutas) en acidez se aceptó la hipótesis alternativa
y se determinó el valor más alto en el nivel a0 (naranja) (1,65), un valor intermedio
a2 (cidra) (0,96) y el valor más bajo nos dio a1 (toronja) (0,83) además estos
valores son superiores a los reportado por Aza y Méndez, (2011).
En cuanto a ceniza, existió diferencia significativa por lo que se acepta la
hipótesis alternativa, lo que nos permitió concluir que el valor más alto presenta
el nivel a2 (cidra) (2,69), un valor intermedio en a1 (toronja) (2,42); y el nivel más
bajo a0 (naranja) de (2,16) estos valores se encontraron superiores, a los
reportados por Aza y Méndez, (2011).
En lo concerniente a Humedad, existió diferencia significativa por lo que se
acepta la hipótesis alternativa, y se establece que el valor más alto presenta a0
(naranja) (8,13), un valor intermedio a1 (toronja) (7,78) y el valor más bajo en a2
(cidra) (7,38) estos valores no superan al 12% límite establecido por la FAO,
WHO, JECFCA (2010).
En lo que respecta a la variable pH se encontró diferencia significativa y se acepta
la hipótesis alternativa, se determina que el valor más bajo en (a0) (naranja)
(3,89) este valor se encuentran dentro del rango reportados por López y Vélez,
(2013); en cuanto al valor a1 (toronja) (4,40) y a2 (cidra) (4,36) se encontraron
sutilmente superior a los reportados por López y Vélez, (2013).
45
En la variable de Rendimiento se encontró diferencia significativa y se acepta la
hipótesis alternativa, se concluye que el valor más alto en el nivel a2 (cidra)
(10,04); este valor se encuentran dentro del rango reportados por López y Vélez,
(2013); en cuanto al valor intermedio a1 (toronja) (10,55) y a0 (naranja) (8,97) a
demás estos valores de encuentran superior e inferior respectivamente, a los
reportados por López y Vélez, (2013).
En cuanto a la variable de Tiempo de gelificación presentó diferencia significativa
por lo que se acepta la hipótesis alternativa, con lo que podemos estipular que
el valor más alto es el nivel a0 (naranja) (441,88) se halla superior, a los
reportados por López y Vélez, (2013), en cuanto al valor a1 (toronja) (350,50) y
el valor más bajo a2 (cidra) (200,75), estos valores están dentro del rango
correspondiendo a López y Vélez, (2013).
Con respecto a los análisis en cuanto al Factor B:
De acuerdo a los resultados del factor B (estado de madurez) En la variable de
Acidez se acepta la hipótesis nula y podemos determinar que en los dos estados
de madurez (verde y madura) no mostraron diferencia significativa.
Correspondientemente a ceniza se acepta la hipótesis alternativa dando el valor
más alto en el nivel b0 (verde) (2,53) ante el nivel b1 (madura) (2,32), no obstante
estos valores son inferiores a los establecido por López y Vélez, (2013).
Respecto a Humedad presentó diferencia significativa por lo que se acepta la
hipótesis alternativa, y se estipula que el valor más alto es el nivel b1 (madura)
(8,15) ante el nivel b0 (verde) (7,37), estos valores no superan al 12% límite
establecido por la FAO, WHO, JECFCA (2010).
46
En cuanto a la variable de pH se acepta la hipótesis nula y se concluye que en
los dos estados de madurez (verde y madura) no mostraron diferencia
significativa.
En la variable de Rendimiento presentó diferencia significativa por lo que se
acepta la hipótesis alternativa, y podemos determinar que el valor más alto es el
nivel b0 (verde) (9,96) valor que están dentro del rango establecido por López y
Vélez, (2013); en cuanto al valor b1 (madura) (9,75) podemos determinar que se
encuentra ligeramente inferior al rango establecido por López y Vélez, (2013).
En cuanto a la variable de Tiempo de Gelificación presentó diferencia
significativa por lo que se acepta la hipótesis alternativa, y se concluye que el
valor más alto es el nivel b1 (madura) (346,58) ante el nivel b0 (verde) (315,50)
estos valores están dentro del rango correspondiendo a López y Vélez, (2013).
Con respecto a los análisis en cuanto al Factor C:
De acuerdo a los resultados del factor C (agente de extracción) En la variable de
Acidez se acepta la hipótesis nula y determinamos que en los dos agentes de
extracción (ácido cítrico y ácido clorhídrico) no mostraron diferencia significativa.
En cuanto a la variable de Ceniza se acepta la hipótesis alternativa y concluimos
que dando el valor más alto en el nivel c1 (ácido cítrico) (2,48) ante el nivel c0
(ácido clorhídrico) (2,37), estos valores son inferiores a los establecido por López
y Vélez, (2013).
47
Respecto a Humedad presentó diferencia significativa por lo que se acepta la
hipótesis alternativa, y se concluye que el valor más alto es el nivel se pudo
contemplar valores de (c1) (ácido cítrico) (8,22) ante el nivel (c0) (ácido
clorhídrico) (7,30), estos valores no superan al 12% límite establecido por la
FAO, WHO, JECFCA (2010).
En cuanto a la variable pH presentó diferencia significativa por lo que se acepta
la hipótesis alternativa, y se concluye que el valor más alto es el nivel se pudo
contemplar valores de c1 (ácido cítrico) (4,29) ante el nivel c0 (ácido clorhídrico)
(4,14), estos valores están dentro del rango correspondiendo a López y Vélez,
(2013).
En la variable de Rendimiento se acepta la hipótesis nula y se concluye que en
los dos agentes de extracción (ácido cítrico y ácido clorhídrico) no mostraron
diferencia significativa.
En cuanto a la variable de Tiempo de gelificación se acepta la hipótesis nula y
nos permite concluir que en los dos agentes de extracción (ácido cítrico y ácido
clorhídrico) no mostraron diferencia significativa.
48
5.2. Recomendaciones
Las recomendaciones planteadas en la investigación son las siguientes.
Con respecto a las tipo de frutas en los contenidos de acidez, ceniza,
humedad y rendimiento por lo que es aconsejable la utilización de
pectina extraída del albedo de Toronja. Mientras que en Ceniza
Humedad y pH se recomienda la utilización de pectina extraída del
albedo de Naranja por ultimo en Humedad y Tiempo de Gelificación se
recomienda la utilización de pectina extraída del albedo de Cidra.
De acuerdo a los estados de madurez en los contenidos de Acidez.
Humedad, Rendimiento y Tiempo de Gelificación se recomienda la
utilización de pectina extraída del albedo en estado verde y en cambio
en Ceniza, Humedad y pH se recomienda la utilización de pectina
extraída del albedo en estado maduro.
Con relación a los agentes de extracción en los contenidos de Ceniza,
Humedad, pH y Tiempo de Gelificación se recomienda la utilización de
pectina extraída con ácido clorhídrico en cuanto a Acidez, Ceniza,
Humedad y Rendimiento se recomienda la utilización de pectina extraída
con ácido cítrico.
CAPITULO VI
50
6. BIBLIOGRAFIA
6.1. Literatura citada
Baltazar, R., Carbajal, D., Baca, N., & Salvador, D. (2013). Optimización de las
condiciones de extracción de pectina a partir de (Citrus medica) utilizando la
metodología desuperficie de respuesta. Peru: Agroind Sci.
Beltrán, X., Díaz, R., & Sáenz, G. (2011). EXTRACCION Y CARACTERIZACION
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Obtenido de United States Environmental Protection Agency: http://www.epa.gov
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Guidi, A., & Arandia, M. (2010). OBTENCIÓN DE PECTINA A PARTIR DE LA
CASCARA DE MARACUYÁ MEDIANTE HIDRÓLISIS ÁCIDA. Journal Boliviano
de Ciencias, v.7 n.21.
Ibáñez, F., Torre, P., & Irigoyen, A. (2003). ADITIVOA ALIMENTARIOS. Navarra.
Inga Gamez, D. (1 de Mayo de 2014). Fruta exotica de la selva. Obtenido de
frutasexoticasselva.blogspot.com
López, V., & Vélez, A. (2013). ÁCIDO CÍTRICO Y CLORHÍDRICO EN LAS
CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DE PECTINA OBTENIDA DE
ALBEDO DE MARACUYÁ (Passiflora edulis). CALCETA.
Maldonado, Y., Salazar, S., Millones, C., Torres, E., & Vásquez, E. (2010).
Extracción de pectina mediante el método de hidrólisis ácida en frutos de
51
maushan (Vasconcellea weberbaueri (Harms) V.M. Badillo) provenientes del
distrito de San Miguel de Soloco, región Amazonas. Rev. Aporte Santiaguino.
Muñoz, F. (2011). EXTRACCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LA PECTINA
OBTENIDA A PARTIR DEL FRUTO DE DOS ECOTIPOS DE COCONA
(Solanum sessiliflorum), EN DIFERENTES GRADOS DE MADUREZ; A NIVEL
DE PLANTA PILOTO. bogota.
Pagan, J., & Gilabert. (1996). Degradación enzimática y características físicas y.
TESITEX, S.L.
Pasquel, A. (2001). Gomas. Revista Amazonica de Investigacion Alimetaria, 1(1),
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Rivadeneira, M., & Cáceres, P. (2010). Extracción de pectina líquida a partir de
cáscaras de Maracuyá (Passiflora edulis) y su aplicación en el desarrollo de un
producto de humedad intermedia. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL
LITORAL, 4.
Rojas, J., & Perea, A. (2009). OBTENCIÓN DE ACEITES ESENCIALES Y
PECTINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE JUGOS CÍTRICOS. VITAE,
REVISTA DE LA FACULTAD DE QUÍMICA FARMACÉUTICA, 110-115.
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partir de suero de leche por fermentación con Aspergillus spp. Revista
Colombiana de Biotecnología, 43-54.
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Argentina.
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Iribarren, O. (2013). Estudios de obtención de pectina aplicando procesos de
membrana. Ciencia, Docencia,Tecnologia suplemento.
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AGROINDUSTRIALES - FRUTAS - EN MEDELLÍN Y EL SUR DEL VALLE.
Revista Facultad Nacional de Agronomía - Medellín, vol. 61, pag 2.
52
6.2. Linkografía
www.bibliotecasdelecuador.com
www.Scielo.org
books.google.es
www.redalyc.org
www.epa.gov
CAPITULO VII
54
7. ANEXOS
ANEXO 1: RESULTADOS PROMEDIOS DE LOS ANÁLISIS
TRATAMIENTOS % CENIZA % HUMEDAD ACIDEZ PH RENDIMIENTO T. GELIFICACION
R1 R2 R1 R2 R1 R2 R1 R2 R1 R2 R1 R2
1 a0b0c0 2,50 2,67 6,15 5,96 1,62 1,85 4,07 4,12 10,21 10,34 400,00 408,00
2 a0b0c1 2,51 2,62 5,91 5,77 1,28 1,30 4,15 4,18 10,09 10,00 415,00 410,00
3 a0b1c0 1,69 1,77 9,15 9,32 1,84 1,78 3,60 3,56 6,90 7,20 480,00 468,00
4 a0b1c1 1,78 1,72 11,32 11,42 1,77 1,75 3,69 3,72 8,70 8,35 473,00 481,00
5 a1b0c0 2,35 2,06 5,82 6,08 0,82 0,92 3,83 3,80 10,45 10,55 342,00 354,00
6 a1b0c1 2,84 2,56 7,83 7,63 0,72 0,68 4,71 4,69 10,80 10,95 336,00 330,00
7 a1b1c0 2,33 2,22 8,06 7,75 0,80 0,84 4,43 4,51 10,38 10,16 360,00 329,00
8 a1b1c1 2,47 2,53 9,49 9,57 0,92 0,95 4,56 4,63 10,60 10,53 361,00 392,00
9 a2b0c0 2,74 2,69 9,71 9,43 0,97 1,08 4,32 4,23 8,98 9,24 205,00 215,00
10 a2b0c1 2,37 2,45 9,12 9,05 1,25 1,24 4,27 4,32 8,92 9,02 181,90 189,40
11 a2b1c0 2,69 2,71 4,87 5,33 0,75 0,81 4,63 4,56 11,28 11,59 196,80 200,00
12 a2b1c1 2,90 2,99 5,76 5,77 0,82 0,76 4,32 4,21 10,30 11,00 209,30 208,60
Elaborado por: Moscoso, N. (2015)
55
ANEXO 2: PRUEBAS DE TUKEY DE LOS ANÁLISIS
ACIDEZ
Pruebas de Múltiple Rangos para % ACIDEZ por FACTOR A
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
FACTOR A Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
2 8 0,83125 0,0209798 X
3 8 0,96 0,0209798 X
1 8 1,64875 0,0209798 X
Pruebas de Múltiple Rangos para % ACIDEZ por FACTOR B
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
FACTOR B Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
1 12 1,14417 0,0171299 X
2 12 1,14917 0,0171299 X
Pruebas de Múltiple Rangos para % ACIDEZ por FACTOR C
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
FACTOR C Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
2 12 1,12 0,0171299 X
1 12 1,17333 0,0171299 X
Pruebas de Múltiple Rangos para % ACIDEZ por REPLICAS
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
REPLICAS Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
1 12 1,13 0,0171299 X
2 12 1,16333 0,0171299 X
Elaborado por: Moscoso, N. (2015).
CENIZA
Pruebas de Múltiple Rangos para % CENIZA por FACTOR A
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
FACTOR A Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
1 8 2,1575 0,0372263 X
2 8 2,42 0,0372263 X
3 8 2,6925 0,0372263 X
56
Pruebas de Múltiple Rangos para % CENIZA por FACTOR B
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
FACTOR B Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
2 12 2,31667 0,0303951 X
1 12 2,53 0,0303951 X
Pruebas de Múltiple Rangos para % CENIZA por FACTOR C
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
FACTOR C Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
1 12 2,36833 0,0303951 X
2 12 2,47833 0,0303951 X
Pruebas de Múltiple Rangos para % CENIZA por REPLICAS
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
REPLICAS Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
2 12 2,41583 0,0303951 X
1 12 2,43083 0,0303951 X
Elaborado por: Moscoso, N. (2015).
HUMEDAD
Pruebas de Múltiple Rangos para % HUMEDAD por FACTOR A
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
FACTOR A Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
3 8 7,38 0,0583237 X
2 8 7,77875 0,0583237 X
1 8 8,125 0,0583237 X
Pruebas de Múltiple Rangos para % HUMEDAD por FACTOR B
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
FACTOR B Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
1 12 7,37167 0,0476211 X
2 12 8,15083 0,0476211 X
Pruebas de Múltiple Rangos para % HUMEDAD por FACTOR C
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
FACTOR C Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
1 12 7,3025 0,0476211 X
2 12 8,22 0,0476211 X
57
Pruebas de Múltiple Rangos para % HUMEDAD por REPLICAS
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
REPLICAS Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
2 12 7,75667 0,0476211 X
1 12 7,76583 0,0476211 X
Elaborado por: Moscoso, N. (2015).
PH
Pruebas de Múltiple Rangos para PH por FACTOR A
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
FACTOR A Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
1 8 3,88625 0,0161477 X
3 8 4,3575 0,0161477 X
2 8 4,395 0,0161477 X
Pruebas de Múltiple Rangos para PH por FACTOR B
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
FACTOR B Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
2 12 4,20167 0,0131845 X
1 12 4,22417 0,0131845 X
Pruebas de Múltiple Rangos para PH por FACTOR C
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
FACTOR C Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
1 12 4,13833 0,0131845 X
2 12 4,2875 0,0131845 X
Pruebas de Múltiple Rangos para PH por REPLICAS
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
REPLICAS Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
2 12 4,21083 0,0131845 X
1 12 4,215 0,0131845 X
Elaborado por: Moscoso, N. (2015).
58
RENDIMIENTO
Pruebas de Múltiple Rangos para RENDIMIENTO por FACTOR A
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
FACTOR A Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
1 8 8,97375 0,0691589 X
3 8 10,0413 0,0691589 X
2 8 10,5525 0,0691589 X
Pruebas de Múltiple Rangos para RENDIMIENTO por FACTOR B
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
FACTOR B Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
2 12 9,74917 0,056468 X
1 12 9,9625 0,056468 X
Pruebas de Múltiple Rangos para RENDIMIENTO por FACTOR C
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
FACTOR C Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
1 12 9,77333 0,056468 X
2 12 9,93833 0,056468 X
Pruebas de Múltiple Rangos para RENDIMIENTO por REPLICAS
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
REPLICAS Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
1 12 9,80083 0,056468 X
2 12 9,91083 0,056468 X
Elaborado por: Moscoso, N. (2015).
TIEMPO DE GELIFICACION
Pruebas de Múltiple Rangos para TIEMPO DE GELIFICACION/ s por FACTOR A
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
FACTOR A Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
3 8 200,75 3,7726 X
2 8 350,5 3,7726 X
1 8 441,875 3,7726 X
Pruebas de Múltiple Rangos para TIEMPO DE GELIFICACION/ s por FACTOR B
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
FACTOR B Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
1 12 315,5 3,08031 X
2 12 346,583 3,08031 X
59
Pruebas de Múltiple Rangos para TIEMPO DE GELIFICACION/ s por FACTOR C
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
FACTOR C Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
1 12 329,833 3,08031 X
2 12 332,25 3,08031 X
Pruebas de Múltiple Rangos para TIEMPO DE GELIFICACION/ s por REPLICAS
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
REPLICAS Casos Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos
1 12 330,0 3,08031 X
2 12 332,083 3,08031 X
Elaborado por: Moscoso, N. (2015).
60
ANEXO 3: FASE EXPERIMENTAL EN LA EXTRACCION DE PECTINA
RECEPCION DE
MATERIA PRIMA
PELADO PICADO
INACTIVACION
BACTERIANA
HIDROLISIS ACIDA SECADO
MUESTRA SECA PULVERIZACION EMPACADO
Elaborado por: Moscoso, N. (2015)
61
ANEXO 4: ANALISIS DE LABORATORIO
CENIZA HUMEDAD
Ph ACIDEZ
TIEMPO DE GELIFICACION
Elaborado por: Moscoso, N. (2015)
62
ANEXO 5: CERTIFICADO DE BROMATOLIGIA
63
ANEXO 6: CERTIFICACIÓN DEL URKUND.
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