Post on 09-Feb-2016
Unidad de Posgrado, Investigación y Desarrollo
Tecnológico
Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica
Para obtener el título de:
Ingeniero Bioquímico
EFECTO DEL PROCESAMIENTO MÍNIMO Y BIOFUNCIONALIDAD DE GRANOS DE GRANADA
“Punica granatum”.
Presenta:Daniel Ortega Arrieta
Memoria de residencia profesional:
Introducción
El Procesamiento mínimo (PM) es
una tecnología que se aplica a
productos frescos, que se procesan
con el objetivo de proveer al
consumidor de un alimento listo para
ser consumido, conservando las
características similares a los
productos frescos
El PM hace uso de operaciones
unitarias como el lavado,
desgranado, desinfección y
envasado del producto, le dan una
vida de anaquel razonable y un
riesgo mínimo de contaminación por
patógenos al consumidor
(Dougherty, 1990; Wiley, 1994;Watada et al., 1999)
Púnica granatum
Conocida como Granada es
una baya globular y el interior esta
subdividido en varios lóbulos que contienen numerosas semillas revestidas con una
cubierta con pulpa roja y jugosa
(Biale, 1981;Ben-Arie et al., 1984)
México produce 4,051.87 Ton. Anuales
Durango produce 227.08 Ton. Anuales (Guerra-rosas 2010)
A nivel mundial la producción alcanzo 800,000 Ton. Siendo el primer productor y consumidor India, seguido por Turquía, España y Túnez.
SIAP 2011)
Nutrientes Unidades Valor por cada 100g
Agua g 80.97
Proteína g 0,95
Grasa g 0,30
Colesterol mg 0
Carbohidratos g 17
Azucares totales g 16,57
Fibra dietética g 0.6
vitaminas
Vitamina C (ácido ascórbico)
mg 6,1
Vitamina A UI 108
Vitamina E (α-tocoferol)
mg 0,60
α-Caroteno mg 50
β-Caroteno mg 40
Tabla 1.- Composición nutricional de 100g de granada
(Gil 1996; Pérez- Vicente A., 2004; Tomás-Barberán FA ;Hertog et al., 1996)
Formas de consumo de granada
(Gil 1996; Pérez- Vicente A., 2004)
(Tomás-Barberán FA ;Hertog et al., 1996)
También llamados polifenoles o fenoles vegetales, son metabolitos secundarios que poseen al menos un anillo aromático con un radical hidroxilo sustituyente en su estructura química, es decir un grupo fenólico
Compuestos fenólicos
Figura 1. Principales compuestos fenólicos de la granada.
Antocianinas: R5 = OH, O-glucósido
PunicalaginaO
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OHOHOH
OHO
O
OO
O
OO OH
O
OH OHOH
OH
OHOH
O
O
O
O
Ac. Elagico
(Hertog et al., 1996)
Albrecht M, Jiang W, Kumi-Diaka 2003; Antonio J. Andreu-Sevilla, Antonio J. Signes-Pastor 1988; Chidambara Murthy KN, Jayaprakasha GK 1998
Tabla. 2.-Composicion de la granada y sus constituyentes característicos
PARTE DE LA PLANTA CONSTITUYENTES PRINCIPALES
PERICARPIO (PIEL +ARILOS)
Punicalaginas, compuestos fenólicos, ácido gálico y otros ácidosgrasos, catequizas, EGCG, quercetina, rutina, flaconas, flavanonas
y antocianidinas.
SEMILLAS 95 % ácido púnico, ácido elágico, ácidos grasos,esteroles
EXTRACTO DE LAS HOJAS
Taninos (punicalina y punicafolina), glicósidos de flavonas, incluidola luteolina y apigenina.
EXTRACTO DE LAS FLORES
Ácido gálico, ácido ursólio, triterpenoides, ácido asiático, ácidomaslínico y otros constituentes sin identificar
EXTRACTO DE LAS RAÍCES
Y CORTEZATaninos (punicalina y punicalagina) y numerosos alcaloides
ZUMOAntocianos, glucosa, ácido ascórbico, ácido elágico, ácido gálico,ácido cafeico, catequinas, EGCG, quercetina, rutina, minerales,
aminoácidos.
(Thomas,1994)
Enfermedades degenerativas y reacciones de oxidación
Antecedentes
Muharrem Ergun, Nazan Ergun, 2009 "Mantener la calidad de arilos de granada mínimamente procesados por los tratamientos
Albrecht M, Jiang W, Kumi-Diaka 2004 Jugo de Piña y sus fracciones de inhibición enzimática de plátano
Mondragon.candelario 2007 Efecto de condición del fruto y temperatura de almacenamiento de granada roja
Daniela D'Amato, Milena Sinigaglia , Maria Rosaria Corbo 2010 El uso miel y zumo de piña en el llenado de líquidos para disminuir la
vida microbiológica de una ensalada de frutas
Tendencia en el mercado de productos listos para consumirse
Extensión de vida de anaquel de granos de granada
Tratar de mantener los atributos funcionales de la granada
Generar conocimiento científico
Justificación
Objetivo
Evaluar el efecto del procesamiento mínimo sobre los parámetros de calidad y
biofuncionalidad durante la vida de anaquel de granos de granada ( Púnica granatum).
Objetivos particulares
Caracterización fisicoquímica y funcional del grano de granada
Aplicación de tratamientos
Estudios bajo almacenamiento Seguimiento de la calidad de almacenamiento
TratamientosJugo de
piña
Escaldado-Jugo de piña
Escaldado
Miel
Selección de la granada
Lavado
Desgranado
Análisis fisicoquímicos
Microbiológicosfuncionales
Almacenamiento
3°C
40s 60°C
40S 60°C
Diagrama de proceso de almacenamiento de granos de granada
-20°C
Diseño experimental de granos de granada refrigeración
RJP: Refrigeración jugo de piñaRM: Refrigeración mielRE40: Refrigeración escaldado 40 segundos a 60°CREM: Refrigeración escaldado-mielREJP: Refrigeración escaldado-jugo de piña
Refrigeración Día 3 Día 6 Día 9 Día 12 Día 15 Día 18 Día 21
RJP
RM
RE40
REM
REJP
T= 3°CSe obtendrán muestras cada tercer día
Diseño experimental de granos de granada congelación
Congelado Día 15 Día 30 Día 45 Día 60 Día 75
CJP
CM
CE40
CEM
CEJP
T= -20°cSe obtendrán muestras cada 15 días
CJP: Congelación jugo de piñaCM: Congelación mielCE40: Congelación escaldado 40 segundos a 60°CCEM: Congelación escaldado-miel CEJP: Congelación escaldado-jugo de piña
Seguimiento de vida de anaquel de granos de granada
pH :Método oficial (960.20, AOAC, 2005)
sólidos totales : método oficial (920.151, AOAC, 2005)
Sólidos solubles: método oficial (932.12, AOAC, 2005)
Acidez titlable: método oficial (942.15, AOAC, 2005)
Medición de color : método oficial (HunterLab, 2004)
Polifenoles totales: método oficial (Técnica de Folin-Ciocalteu, Singlenton y Rossi, 1965)
Actividad antioxidante: método oficial (Técnica DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazil), Brand-Williams, 1995)
Análisis microbiológico: Bacterias mesofilicas aerobias, método oficial (NOM-092-SSA1-1994; Hongos y levaduras, método oficial (NOM-111-SSA1-1994)
Análisis estadístico
Análisis de varianza (ANOVA) de una sola vía, con un nivel de significancia de p<0.05, se utilizara el software
Statistica versión 7.0 (StatSoft, Inc. 1984-2008)
Diseño de gráficos en sigmaplot versión 10 (Sigma Systat Sow inc.) Richmond,CA 94804-2028 USA
Resultados y discusión
Estudios bajo refrigeración
Gráfico 1. Evolución de pH durante el almacenamiento de granos de granada 3°C
3 6 9 12 15 18 21
REJP 3.21 3.59 3.68 3.55 3.60 3.62 3.51
RM 3.00 3.26 3.33 3.21 3.31 3.27 3.27
RE40 3.34 3.56 3.71 3.57 3.60 3.77 3.32
RJP 2.96 3.26 3.43 3.29 3.29 3.40 3.34
RC 2.99 3.25 3.33 3.24 3.32 3.34 3.27
0.25
0.75
1.25
1.75
2.25
2.75
3.25
3.75a
b c b d e b
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c
a
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b b c d
ab b b b b b
REJP
RM
RE40
RJP
RC
Días de refrigeración
pH
Gráfico 2. Evolución de sólidos solubles durante el almacenamiento de granos de granada 3°C
3 6 9 12 15 18 21
REJP 16.64 15.20 15.00 13.80 14.90 13.70 12.90
RM 16.70 16.20 16.23 14.00 13.10 13.17 14.21
RE40 15.30 14.60 13.50 12.73 12.03 12.30 12.30
RJP 16.80 15.63 15.73 15.40 15.30 14.40 13.83
RC 17.00 16.60 16.10 14.90 14.90 14.70 13.60
1.00
3.00
5.00
7.00
9.00
11.00
13.00
15.00
17.00a
b c
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b b c cc
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REJP RM RE40 RJP RCDías de refrigeración
Gra
dos
Bri
x
Gráfico 3. Contenido de fenoles totales durante el almacenamiento de granos de granada 3°C
3 6 9 12 15 18 21
REJP 0.97 1.07 1.23 1.23 1.27 1.49 1.61
RM 0.79 0.81 0.86 0.87 0.83 0.96 1.20
RE40 1.12 0.81 1.25 1.25 1.36 1.49 1.57
RJP 0.77 0.80 0.84 0.84 0.88 0.94 0.99
RC 0.79 0.86 0.93 0.93 1.25 1.30 1.36
0.10
0.30
0.50
0.70
0.90
1.10
1.30
1.50
1.70
a
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REJP
RM
RE40
RJP
RC
Días de refrigeración
Mg
E á
cid
o g
álic
o/m
L m
ue
stra
Gráfico 4. Evolución de acidez titulable durante el almacenamiento de granos de granada 3°C
3 6 9 12 15 18 21
REJP 9.60 9.60 9.28 9.81 10.45 9.39 9.81
RM 8.96 9.17 9.60 10.03 10.13 10.13 9.81
RE40 8.96 9.17 9.92 10.56 10.35 10.45 10.45
RC 8.96 8.53 10.24 9.07 10.13 9.71 10.56
RJP 10.24 10.03 9.60 9.42 9.81 10.03 10.03
1.00
3.00
5.00
7.00
9.00
11.00a a
ab
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AB
C
A
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REJP RM
RE40 RC
RJP
Días de refrigeración
% D
e a
cid
ez
titu
lab
le
Gráfico 5. Evolución de porcentaje de sólidos totales durante el almacenamiento de granos de granada 3°C
3 6 9 12 15 18 21
REJP 15.13 16.13 17.78 15.67 11.11 12.56 14.00
RM 15.78 15.56 14.44 14.00 15.67 14.67 15.67
RE40 15.89 17.78 12.44 15.22 14.44 14.11 14.56
RJP 15.44 13.56 16.33 18.13 14.56 14.44 15.56
RC 18.11 22.22 18.00 13.11 14.23 15.00 14.56
2.50
7.50
12.50
17.50
22.50
ab
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ef
g
a bc d
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b
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a
c
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a
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a
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REJP RM RE40 RJP RCDías de refrigeración
% D
e só
lidos
tot
ales
Gráfico 6. Evolución de cantidad de atrapamiento de radicales libres (DPPH) en el almacenamiento de
granos de granada 3°C
3 6 9 12 15 18 21
REJP 96.66 96.30 95.89 95.65 94.64 92.15 93.27
RM 97.42 97.86 97.65 97.50 97.31 96.92 96.63
RE40 96.60 96.52 96.03 95.78 95.15 94.49 93.97
RJP 98.35 98.21 97.92 97.76 97.42 97.06 96.68
RC 97.70 97.70 97.38 97.02 96.52 96.03 95.05
89.5090.5091.5092.5093.5094.5095.5096.5097.5098.50
ab
b c
d
e
f
aa a a b
c ca ac c
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e
a a b bb
cc
a a ab
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d
REJP RM RE40 RJP RC Días de refrigeración
% D
e a
tra
pa
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nto
de
l ra
dic
al lib
re D
PPH
Gráfico 7. Evolución del delta E (∆E ) en almacenamiento de granos de granadas 3°C
3 6 9 12 15 18 21
REJP 48 41 45 61 49 54 42
RM 14 18 28 36 43 44 38
RE40 42 45 37 36 41 54 31
RJP 45 48 58 35 41 34 42
5
15
25
35
45
55
65
a
b
c
d
e
f
b
a
b
c
d
e e
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c c
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e
f
ab
c
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e
d
e
REJP RM RE40 RJP Días de congelación
De
lta E
(∆
E)
colo
r
Análisis microbiológico
Tratamiento DíasHongos UFC/mL muestra
Bacterias UFC/mL
muestra
Levaduras UFC/ mL muestra
RC 3 650X10^3 80X10^3 37X10^3
RC, 6 75X10^3 73X10^3 33X10^3
RJP,RC 9 45X10^3 28X10^3 43X10^3
RC 12 28X10^3 26X10^3 80X10^3
RC 15 34X10^3 89X10^3 98X10^3
RC 18 47X10^3 76X10^3 76X10^3
RC 21 66X10^3 89X10^3 63X10^3
Camacho, A., M.Giles, A.Ortegón, M.Palao, B.Serrano y O.Velázquez. 2009
Estudios bajo congelación
Gráfico 1. Evolución del pH en almacenamiento de granos de granada -20°C
15 30 45 60
CEJP 3.54 3.51 3.41 3.35
CE40 3.55 3.52 3.41 3.42
CEM 3.55 3.57 3.57 3.51
CJP 3.48 3.48 3.42 3.67
CC 3.16 3.5 3.45 3.16
2.95
3.05
3.15
3.25
3.35
3.45
3.55
3.65a
b
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b
c
a
b
c
d
CEJP
CE40
CEM
CJP
CC
Días de congelación
pH
Gráfico 2. Evolución de sólidos totales en almacenamiento de granos de granada -20 °C
15 30 45 60
CEJP 13.63 11.67 9.3 8.4
CE40 12.73 13.6 12.5 12.1
CEM 12.07 13.3 11.6 10.1
CJP 12.9 14.3 12.3 12.8
CC 15.27 15.5 13.1 11.2
1
3
5
7
9
11
13
15 a
b
cd
ab
c ca
b
c
d
a
b
cd
a a
b
c
CEJP
CE40
CEM
CJP
CC
Días de congelación
Gra
do
s B
rix
Gráfico 3. Evolución de fenoles totales en almacenamiento de granos de granada -20°C
15 30 45 60
CEJP 1.67 1.72 1.74 1.86
CE40 1.77 1.79 1.81 1.86
CEM 1.35 1.44 1.46 1.53
CJP 0.51 0.55 0.56 0.6
CC 0.76 0.85 0.87 0.99
0.10.30.50.70.91.11.31.51.71.9 a b b
ca b b c
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CEJP
CE40
CEM
CJP
CC
Días de congelación
mgE
áci
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álic
o/m
L m
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ra
Gráfico 4. Evolución en la acidez titulable en almacenamiento de granos de granada -20°C
15 30 45 60
CEJP 8.96 9.6 10.03 9.6
CE40 9.6 9.71 10.13 10.45
CEM 9.73 10.13 10.03 10.24
CJP 9.49 9.92 10.24 10.56
CC 10.35 9.92 9.92 10.13
8.25
8.75
9.25
9.75
10.25
10.75
a
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a
b b
c
CEJP
CE40
CEM
CJP
CC
Días de congelación
% A
cide
z tit
ulab
le
Gráfico 5. Evolución en los sólidos totales en almacenamiento de granos de granada -20°C
15 30 45 60
CEJP 15 20.33 17.22 14.24
CE40 10.67 16.33 12.11 14.67
CEM 14.33 12.33 11.33 12.89
CJP 15.33 10.67 12.78 10.44
CC 17.33 12 13.11 12.56
2.5
7.5
12.5
17.5
22.5
a
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CEJP
CE40
CEM
CJP
CC
Días de congelación
% D
e só
lidos
tot
ales
Gráfico 6. Evolución en la capacidad de atrapamiento de radicales libres (DPPH) en almacenamiento de granos de granada -20°C
15 30 45 60
CEJP 94.98 96.9 96.04 96.1
CE40 97.22 94.73 96.1 94.63
CEM 95.21 94.78 94.71 93
CJP 95.38 94.74 93.05 94.81
CC 95.05 97.21 94.6 93.03
90.5
91.5
92.5
93.5
94.5
95.5
96.5
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CE40
CEM
CJP
CC
Días de congelación
% D
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de
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ibre
DP
PH
Gráfico 7. Evolución del delta E (∆E) en almacenamiento de granos de granada -20°C
5
15
25
35
45
55
65
75
a
bb
ca
b
c
d
ab
c
d
a
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d
a
b
c
dCEJP
CE40
CEM
CM
CJP
Días de congelación
Del
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(∆
E)
colo
r
Los tratamientos de miel y jugo de piña prolongan la vida útil de los
arilos de granada almacenados en refrigeración y congelación.
Conclusiones y recomendaciones.
De acuerdo a los resultados arrojados en el análisis microbiológico y
fisicoquímico, los mejores tratamientos para una la conservación de los
arilos de granada son miel y jugo de piña en soluciones por inmersión.
Los tratamientos con miel, jugo de piña son un factor a tomar en cuenta
en la industria alimentaria puesto que demostraron ser excelentes
conservadores naturales.
Bibliografía.
Fadavi, A., Barzegar, M., Azizi, M.H. and Bayat, M. (2005). Physicochemical composition of ten pomegranate cultivars Punica granatum L.) grown in Iran. Food Science and Technology International, 11: 113-119.
Hertog, M.G.L.; Hollman, P.C.H. y Putte van de B. (1996). Content of potentially anticarcinogenic flavonoids of tea, infunsions, wines and fruit jueces. J. Agric. Food Chem. 41, 1242-1246.
Pérez-Vicente P., Serrano P., Abellán P. y García-Viguera C. (2004). Influence of packaging material on pomegranate juice colour and bioactive compounds during storage. Jounral of food science and agriculture. 84. 639-644.
Waskar, D. P., and Roy, S. K. (2000). Postharvest technology of pomegranate fruit a review. Indian Food Packer, 54, 78–84.
Prabhu Desai, V. G. (1989). Investigation on internal breakdown of pomegranate fruit, Ph.D. Thesis, MPWV, Rahuri.
Biale, J. B. (1981). Respiration and ripening in fruits-retrospect and prospect. In J. Friend & M. J. Rhodes (Eds.), Recent advances in the biochemistry of fruits and vegetables (pp. 1–39). London: Academic Press.Gil MI, Tomas-Barberan FA, Hess-Pierce B, et al. Antioxidant activity of pomegranate juiceand its relationship with phenolic composition and processing. J Agric Food Chem2000;48:4581-4589.
SIAP 2011
Camacho, A., M.Giles, A.Ortegón, M.Palao, B.Serrano y O.Velázquez. 2009. Técnicas para el Análisis Microbiológico de Alimentos. 2ª ed.Facultad de Química, UNAM. México.
Agradecimientos
Primero y antes que nada, dar gracias a Dios, por estar conmigo en cada paso que doy, por fortalecer mi corazón e iluminar mi mente y por haber puesto en mi camino a aquellas personas que han sido mi soporte y compañía durante
todo el periodo de estudio.
Agradecer hoy y siempre a mi familia por el esfuerzo realizado por ellos. El apoyo en mis estudios, de ser así no hubiese sido posible. A mis padres y
demás familiares ya que me brindan el apoyo, la alegría y me dan la fortaleza necesaria para seguir adelante.
Un agradecimiento especial ala Dra. Juliana Morales Castro, por darme la oportunidad de trabajar con ella por la paciencia y el apoyo brindado.
A mis maestros, gracias por su tiempo, por su apoyo así como por la sabiduría que me transmitieron en el desarrollo de mi formación
Producciones osito!