Determinación del efecto de la maduración de la lechosa (Carica papaya l.) sobre la concentración...

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA

DETERMINACIÓN DEL EFECTO DE LA MADURACIÓN DE LA LECHOSA (CARICA

PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.

REALIZADO POR LAS BACHILLERES:

Gutiérrez, Geraldine. C.I. 17.460.785Velásquez, Virginia. C.I. 18.808.875

TUTOR ACADÉMICO:

Prof. José Ramón Ferrer Gonzáles.

Maracaibo, 2009.

El Problema

Marco Teórico

Conclusiones

Recomendaciones

Marco Metodológico

DETERMINACIÓN DEL EFECTO DE LA MADURACIÓN DE LA LECHOSA

(CARICA PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.

Introducción



• La Lechosa tiene propiedades que ayudan al ser humano a combatir distintas enfermedades.

• Esta fruta también llamada papaya es apetecible por su suave y agradable sabor y por tener propiedades nutritivas, digestivas y medicinales.

• Utilizada en diferentes industrias por su ingrediente estrella “papaína” y sus beneficios.

PLANTEAMIENTO DEL

PROBLEMA

¿Cómo determinar el efecto que produce la

maduración de la lechosa sobre la concentración de

papaína?

El procedimiento habitual para obtener la

papaína, consiste en secar el zumo lechoso que

exuda la corteza de la papaya verde, pero en el día

a día, el consumo de lechosa se realiza cuando la

misma se encuentra en su máximo estado de

maduración. Lo que se desea estudiar es qué

sucede con la papaína cuando la lechosa llega a su

estado de maduración; para así poder certificar el

efecto digestivo de la misma y su aporte a la salud.

Objetivos Específicos• Estudiar los diferentes métodos para la extracción y la purificación de papaína a partir de lechosa (Carica Papaya L.)

• Seleccionar el método experimental más apropiado para la extracción de la papaína.

• Realizar caracterización físico-química de las muestras de lechosa.

• Cuantificar la concentración de papaína en la lechosa en diferentes estados de maduración.

• Comparar las concentraciones de papaína en relación a los diferentes estados de maduración de la lechosa.

Objetivo General

• Determinar el efecto de la maduración en la lechosa (Carica papaya L.) sobre la concentración de Papaína.

Justificación

• Demostrar la importancia que tiene la papaína.

• Indagar acerca de su propiedad digestiva gracias a la acción de la enzima proteolítica llamada papaína.

• La papaína es una enzima que bien merece ser estudiada.

• Facilitar el uso de métodos para purificar y cuantificar la papaína.



Antecedentes

Añez e Iriarte (2008). “Extracción y purificación de la papaína a partir del látex de la lechosa (Carica Papaya)”.

Mancilla (2007), “Cambios en la actividad de hidrolasas de pared celular en frutos de papaya maradol tratados con un inhibidor comercial de la maduración”.

Fosado, Padilla y Rojo (2004), “Desnaturalización ácida de la papaína”.

Aponte y Guadarrama (2003), “Actividad de las enzimas pectinmetilesterasa, poligalacturonasa y celulasa durante la maduración de frutos de parchita maracuyá (Passiflora edulis f. flavicarpa Degener)”.



La Lechosa

Composición de la papaya por cada 100 g

Agua 88,8 g

Energía Kcal. 39 Kcal.

Grasas 0,14 g

Hidratos carbono 8,81 g

Fibra 1,8 g

Potasio 257 mg

Sodio 3 mg

Fósforo 5 mg

Magnesio 10 mg

Calcio 24 mg

Vitamina C 61,8 mg

Vitamina A 284 IU

Vitamina B 1 0.027 mg

Vitamina B 2 0,0 32 mg

Niacina 0, 338 mg

Ácido fólico 38 mg

Clasificación Científica:

Nombre Binomial:

Carica papaya L.

Reino: Plantae

División: Magnoliophyta

Clase: Magnoliopsida

Orden: Brassicales

Familia: Caricaceae

Género: Carica

Especie: Carica papaya

Tainung No. 5Tainung No. 5

Tainung No. 2Tainung No. 2

Red LadyRed Lady

SunriseSunrise

SunsetSunset

MaradolMaradol

Variedades del Fruto



ESTADO DESIGNACIÓN DESCRIPCIÓN POR COLOR DE LA CÁSCARA

1 Verde Verde oscura

2 Una raya Verde mas claro con una veta amarilla bien definida

3 Dos rayas Verde claro con un 30% de color amarillo en dos vetas

4 Tres rayasVerde claro con un 50% de color amarillo repartido en

tres vetas

5 Cuatro rayas Naranja en un 70% y 30% verde claro

6 Madura macizaNaranja del 90% al 100% con ligeros tonos de verde

claro y punto de maduración recomendado para iniciar su consumo.

ESTADO 1 ESTADO 2 ESTADO 3 ESTADO 4 ESTADO 5 ESTADO 6





Las Enzimas

Sustrato

Enzima

Centro Activo

Complejo

Enzima - Sustrato

Enzima

Productos

Mecanismo de Acción

Enzimática

H2O

OXIDORREDUCTASAS = H ó e-.

TRANSFERASAS = Grupo Químico (distinto al H).

HIDROLASAS = + H2O.

ISOMERASAS = Isómeros.

LIASAS = Dobles enlaces.

LIGASAS = Enlaces C-C, C-O, C-N.



Las Enzimas



Propiedades Físicas de la Papaína

Peso Molecular: 23.406 kg/kmol.

pH optimo de actividad: 5.0 – 7.0

Temperatura optima de actividad: 65ºC.

Solubilidad: En agua a 10 mg/ml.

Principales usos de la Papaína

La Papaína

Objetivos VariableSub-variableDimensión

Indicador

Estudiar los diferentes métodos para la extracción y la purificación de papaína a

partir de lechosa (Carica Papaya L.)

Dependiente: La concentración de papaína.

Independiente: La Maduración de la lechosa

Diferentes métodos para la extracción y purificación de papaína a partir de lechosa.

Evaluación técnica de los diferentes métodos.

Seleccionar el método experimental más apropiado para la extracción de la papaína.

Método experimental más apropiado para la extracción de

papaína

Eficiencia del método y disponibilidad de equipos.

Realizar caracterización físico-química de las muestras de lechosa.

Propiedades físico-químicas de las muestras

pH, Sólidos solubles (oBrix), % de Humedad, % de Contenido de

Cenizas.

Cuantificar la concentración de papaína en la lechosa en diferentes estados de maduración.

Concentración de papaína en la lechosa.

Unidad de concentración (g/l).

Comparar las concentraciones de papaína en relación a los diferentes estados de

maduración de la lechosa.

Concentraciones de papaína en lechosas.

Unidad de concentración vs. Estado de maduración (color de la

cáscara y consistencia).

Mapa de Variables



Fases de la Investigación

Fase I: Estudio de los diferentes métodos para la extracción y la purificación de papaína a partir de lechosa (Carica Papaya L.)

Se analizaron diferentes métodos para la obtención de papaína.

Estados de Maduración

Lechosas Verdes Lechosas Maduras

La pulpa de todos los estados

La purificación de la papaína se puede realizar por medio del método

de la precipitación de la sal por 2 pasos (Avalado); y por Extracción en

un sistema acuoso de 2 fases.



Se refinó por Diálisis

Para la cuantificación se describieron los métodos de Biuret, Bradford, Lowry y el Procedimiento Nº 971.16 de la A.O.A.C.

Fase II: Selección del método experimental más apropiado para la cuantificación de la papaína.

Procedimiento Nº 971.16 de la A.O.A.C

Consiste en la construcción de una curva de calibración, midiendo valores de absorbancia para determinar concentración.

Fase III:

Caracterización de las propiedades físico-químicas de las muestras de lechosa.



Se tomaron muestras de los diferentes estados de maduración

de la lechosa Carica Papaya L. de la Variedad Red Lady.

Se midió el pH de cada muestra.

Se determinaron los Sólidos Solubles

(Refractómetro)

Se determinó el % de Humedad

Se determinó el % de Contenido de Cenizas

Lab. Tecnología de Alimentos y

Fermentaciones Industriales



Estados deMaduración

Muestras pHSólidos

Solubles (ºBrix)% Humedad

% Contenido de Cenizas

1A 5.70 5.5 94.03 0.49

B 5.63 5.7 94.03 0.49

2A 5.50 8.5 95.01 0.49

B 5.51 8.5 94.79 0.48

3A 5.40 8.5 96.59 0.48

B 5.51 9 95.11 0.48

4A 5.11 10 96.69 0.47

B 5.22 9.5 96.33 0.48

5A 5.10 12 96.93 0.47

B 5.10 12 97.71 0.47

6A 4.98 12 97.13 0.45

B 5.01 12 98.01 0.46

Resultados de Análisis Físico-Químicos

Fase IV:

Cuantificación la concentración de papaína en la lechosa en diferentes estados de

maduración.



Se purificó

Precipitación de la Sal por 2 pasos

Se refinó

Diálisis

Se cuantificó

Procedimiento Nº 971.16 de la A.O.A.C

Curva de Calibración(Papaína Comercial)

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0 1 2 3 4 5 6

Concentración (g/l)

Ab

sorb

an

cia

Y= 136.66x+ 0.016R2= 0.9954

Fase V:

Comparación las concentraciones de papaína en relación a los diferentes estados de maduración de la lechosa.



Para llevar a cabo la ultima fase se elaboraron un cuadro comparativo y una gráfica en donde se incluyeron los estados de maduración y las respectivas

concentraciones.

No hay diferencias significativas entre las muestras.

Tendencia Descendente.



Absorbancia

Estado 1

Estado 2

Estado 3

Estado 4

Estado 5

Estado 6

Muestra A

0.43 0.38 0.31 0.21 0.10 0.06

Muestra B

0.41 0.37 0.31 0.22 0.12 0.05

Concentración (g/l)

Estado 1

Estado 2

Estado 3

Estado 4

Estado 5

Estado 6

Muestra A

2.60 2.21 1.82 1.22 0.71 0.20

Muestra B

2.50 2.18 1.80 1.31 0.92 0.25

1 2 3 4 5 6

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

Concentración

Estados de Maduración

Concentración de Papaína vs. Estado de Maduración

Muestra AMuestra B



CONCLUSIONES

La concentración de Papaína disminuye en la pulpa de la

lechosa a medida que está madura.

Los Sólidos Solubles y el % de Humedad aumentan, mientras

que el % de Contenido de Cenizas es bastante bajo.

El pH de las muestras se mantuvo ligeramente ácido. Crea un

ambiente propicio para que la Papaína no se degrade.

Los métodos utilizados permiten inferir que los resultados son

confiables.

Se comprueba la existencia de Papaína en el estado máximo de

maduración de la Lechosa.

Aplicar un método alternativo de Purificación de Papaína.

Almacenar las muestras de lechosa aproximadamente a 4ºC.

Estudiar otra variedad de Lechosa (Carica Papaya L.)

Calcular la Actividad Proteolítica de la Papaína en cada estado

de maduración.

RECOMENDACIONES

GRACIAS!

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