PRACTICA Nº 14

PIGMENTOS ANTOCIANINAS Y SU ESTABILIDAD

INTRODUCCIÓN

El principio del colorante de maíz morado, se basa en la existencia de

antocianina, la que se encuentra en mayor cantidad en la coronta y menos

proporción en el pericarpio (cascara),es el grupo mas importante de compuestos

hidrosolubles ,responsables del colores rojos , purpura y azul que se aprecian

también en flores, frutos y otras partes de las plantas (BRAVERMAN, 1980)

La utilización de estos compuestos como pigmentos en alimentos ha estado

imitada por su susceptibilidad, entre otros factores ,al pH y alta temperatura .De

acuerdo al valor de pH, se presenta una variación de color que adquieren las

antocianinas cuando están en solución ,por consiguiente ,es posible observar un

color rojo a anaranjado a pH acido aproximadamente 2 ó menor, un color azuloso

a pH entre 2 y 4 ,predominado la base quinoidal, con un pH de 5 la antocianina es

incolora y presenta la pseudo base carbinol; si el pH es de 6 se tiene pseudo base

chalcona , que es también incolora .y cuando el pH se incrementa por arriba de

7,la antocianina se degrada de forma irreversible (SALINAS,2000)

Los principales factores que gobiernan la degradación de antocianinas son el pH,

la temperatura y la concentración del oxigeno .Los pigmentos antocianinas son

relativamente inestables y la estabilidad ocurre en condiciones ácidas .En el caso

de las betalainas presentes en el jugo de beterraga no se ve afectado por el pH,

contrariamente de las antocianinas presentes en el maíz morado.

Los tratamientos térmicos también influyen mucho en la destrucción de la

antocianina; se ha visto la pérdida del color puede degradar calentando a

diferentes condiciones y almacenando .Los sistemas de alta temperatura y corto

tiempo son mas adecuados para conservar el color de los alimentos. (BADUI,

1995).

I. OBJETIVOS

Determinar el contenido de antocianinas en mg/Lt en coronta y grano de

maíz morado.

Evaluar el efecto del pH y temperatura en pigmentos de antocianinas y

betalainas.

II. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

Betalaínas: colorantes naturales con actividad antioxidante.

A raíz de la creciente preocupación por posibles efectos tóxicos de los colorantes

sintéticos, se postulan como posibles reemplazantes a los pigmentos de origen

natural. En este artículo se resumen los aspectos más importantes de las

ventajas y características de las betalaínas, pigmentos hidrosolubles extraídos

de la remolacha en primer lugar, proponiendo como fuente alternativa muy

interesante a frutos de algunas especies de cactus. La información proviene

mayormente de una revisión que se publicó en el Journal of Agriculture and Food

Chemistry y algunas otras publicaciones citadas que han aparecido en

revistas científicas en las últimassemanas. Son muy pocos los alimentos

industrializados que no tienen colorantes. El color es Considerado un

importante atributo de un alimento, aumentandosu atractivo o más aún,

vinculándolo con su calidad

¿Por dónde empezar a buscar colorantes naturales? Lógicamente se buscan entre

los diversos

“pigmentos” conocidos. Entre los hidrosolubles encontramos las antocianinas, las

betalaínas y

el ácido carmínico, mientras que los carotenoides y las clorofilas son liposolubles.

Hay abundante literatura sobre los carotenoides y las antocianinas, y

de hecho, los carotenoides ya se emplean como colorantes. En cuanto a

las antocianinas, también se utilizan en los alimentos debido a que están

presentes en todo tipo de bayas (arándanos,frambuesas, frutillas, etc)

caracterizadas por sus colores rojizos, azulados, pasando por toda la

gama de violetas. Tanto en un caso como otro, se a probado su actividad

antioxidante y en el caso de antocianinas muchas otras bioactividades derivadas

o no de dicha característica.

Las betalaínas en cambio, son menos conocidas, probablemente por su

relativa escasez natural. Sin embargo, constituyen indudablemente una opción

interesante dado su gama de colores, desde el anaranjado amarillento al rojo

violáceo. Por otra parte hay evidencia

creciente de interesantes actividades biológicas, entre ellas su actividad

antioxidante.

III. MATERIALES Y MÉTODOS

III.1 MATERIALES

a) Muestra en estudio

Maíz morado y beterraga (100gr por cada material vegetal)

b) Materiales vidrio y otros

10 Unid de tubos de ensayo

04 Fiolas de 50ml

04 Unid de pipetas de 10ml

14vasos de 100ml

02vasos de 500ml

04atraces de 250ml

04embudos

02vagetas

02 hornillas eléctricas

02 mallas de asbesto

c) Equipos

Balanza analítica

espectrofotómetro

d) Reactivos

Buffer de pH 1.0

Buffer de pH 4.5

HCl concentrado

III.2 MÉTODOS

El experimento consistira en 3 partes:

a) Obtención de extracto de antocianinas en el maiz morado

El extracto se obtendrá de forma independiente de granos y corontas. En el

caso de los granos fueron sumergidos en una proporción de 50gr de maíz

en grano más 600ml de agua ajustada a un pH de 2.1 con HCl. Ambas

muestras se llevaron a cabo a ebullición por espacio de 30min

aproximadamente. Luego se filtrara. Obteniendo el extracto.

b) Determinación cuantitativa de antocianinas

c) Se medirá la absorvancia del grano de maíz, extractó de coronta y granos

en soluciones buffer(pH 1y 4,5) de la siguiente forma:

Preparar 04fiolas de 50ml, adicionar a cada una de ellas 500 µL DE

extractó .seguidamente adicionar el buffer de pH 1 a dos A dos

fiolas hasta enrrazar y las otras dos buffer de pH 4.5 de igual forma .

Se dejara reposar por 15 minutos en oscuridad .Las lecturas se

harán seguidamente a 510nm y a 700nm para corregir por

turbidez .se utilizara como blanco agua destilada .si las

absorvancias en las longitudes de onda son mayores a 0.8 re diluir

la muestra a ensayar de nuevo.

Para efectos de los cálculos se utilizara la siguiente ecuación:

IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Antocianinas monoméricas por el método pH diferencial

El principio de este método se basa en el cambio reversible del color con el pH, de

los pigmentos monoméricos .

A pH 1 la antocianina está en su forma oxonio o catión flavilio

En soluciones acuosas a valores de pH inferiores a 2, básicamente la totalidad del

pigmento se encuentra en su forma más estable de ion oxonio o catión flavilio de

color rojo intenso.

A pH 4,5 la antocianina esta en su forma hemiacetal (incolora).

A valores de pH más altos ocurre una pérdida del protón y adición de agua en la

posición 2, dando lugar a un equilibrio entre la pseudobase carbinol o hemicetal y

la forma chalcona, o de cadena abierta. Tanto el hemicetal como la chalcona, son

formas incoloras y bastante inestables. A valores de pH superiores a 7 se

presentan las formas quinoidales de color púrpura que se degradan rápidamente

por oxidación con el aire.

ABSORBANCIA = (A 510 - A 700) pH1 – (A 510 - A 700) pH4, 5

1) CUADRO Nº1 : CHICHA MORADA COMERCIAL

pH = 1.0 pH = 4.5A 510 A 700 A 510 A 700

R1 0,233 0,005 0,053 0,008

1muestra R2 0,245 0,008 0,05 0,006

X 0,239 0,0065 0,0515 0,007Absorvancia

1 0,188

R1 0,403 0,004 0,061 0,005

2muestra R2 0,399 0,004 0,056 0,005

X 0,401 0,004 0,0585 0,005Absorvancia

2 0,3435

V. CONCLUSIÓN

pH. Uno de los problemas mayores que tienen los colorantes naturales de

pigmentos hidrosolubles

Las antocianinas han demostrado ser muy lábiles en medio

ácido, hidrolizándose rápidamente. En el caso de las betalaínas, al ser

ionizables en medio ácido, sufren cambios de color tanto a un pH por debajo de

4.5 pero no se hidrolizan por lo cual se pueden utilizar para alimentos ácidos.

La antocianina es mas establea un ph1 en su forma de oxonio

Temperatura. Indudablemente es el factor que mas afecta la estabilidad de

las betalaínas y antocianinas acelerando las reacciones de hidrólisis que dan

como productos el ácido betalámico incoloro y otros productos de color marrón

VI. CUESTIONARIO

1) Explicar el efecto de pH al color de las antocianinas

Las antocianinas actúan como indicadores de acido base puesto que el color

resultante esta en función de la estructura que se encuentre en mayor proporción

a determinado pH ,a pH muy bajos se forma oxnium es de color rojo ,a medida

que aumenta el pH se forma la base quinoidal de color azul, en un medio alcalino ,

aparece el carbinol incoloro ,en condiciones básicas fuertes (pH 7) se produce

daño irreversible en el pigmento con la aparición de un chalcona de color amarillo

pálido.

2) ¿Qué alimentos son fuentes de antocianinas y betalainas?

Están presentes en todo tipo de bayas (arándanos, frambuesas, maíz morado,

fresas, uvas, frutillas, etc.) caracterizadas por sus colores rojizos, azulados,

pasando por toda la gama de violetas.

Las betalaínas se encuentran en raíces, frutos y flores. Pocas fuentes conocidas

comestibles de betalaínas son las remolachas (también conocida como betarraga)

rojas y amarillas: (Beta vulgaris L. ssp. Vulgaris), la acelga suiza (Beta

vulgaris L. ssp. Cicla), el amaranto de hoja o cerealero (Amaranthus sp) y

frutos de cactus tales como los del género de la Opuntia y del Hylocereus. Se han

empezado a explorar fuentes alternativas entre géneros de la familia

Cactáceas, y los frutos de dos de ellos, la pera de cactus, o tuna de diversas

especies del género Opuntia y las pitayas de los géneros Cereus, Hylocereus y

Selenicereus, se cultivan por su valor alimenticio.

http://profitocoop.com.ar/articulos/Betala%EDnas.pdf

http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lia/acevedo_c_ar/capitulo4.pdf

3) ¿Qué métodos podría recomendar para cuantificar betalainas?

VII. BIBLIOGRAFÍA

1. BRAVERMAN, J. 1980.introduccion a la bioquímica de los alimentos

editorial el manual moderno, S.A.de C.V. México.

2. CHEFTEL, J: Y LORIENT, D. S.A. “Proteínas alimentarías. Bioquímica -

Propiedades Funcionales – Valor nutricional – Modificaciones Químicas”. Editorial

Acribia SA Zaragoza .España.

3. FENNEMA, O.2000..Química de los alimentos. – ED .Acribia, España-1095pp.

4. FERNANDEZF. 1995. estudio de la extracción y purificación de

antocianinas del maíz morado .tesis para optar el grado de ingeniero en

industrias alimentarias. UNALM.

5. SALINAS, Y.2009 extracción y uso de pigmentos del grano de maíz (ZEA

MAYS .L) como colorantes en yogurt”. laboratorio de mayz. INIFAP .Depto. de

ingeniería Agroindustrial .universidad autónoma de chapingo. chapingo, méx.