Proyecto de Fin de Carrera

UNIVERSIDAD TCNICA PARTICULAR DE LOJALa Universidad Catlica de Loja

REA BIOLGICA

ESCUELA DE INGENIERA EN INDUSTRIAS AGROPECUARIAS

COMPONENTES DE LA FIBRA DIETARIA INSOLUBLE DE LOS RESIDUOS DE FRUTAS YProyecto de trabajo de fin de carrera

AUTOR: lvaro Javier Cruz Carrin

LOJA ECUADOR 2011

Componentes de la Fibra Dietaria Insoluble de los residuos de 2 Frutas y Vegetales Proyecto de Trabajo de Fin de Carrera

1. CITTES QUE PROPONE LA INVESTIGACIN Centro de Transferencia de Tecnologa e Investigacin Agroindustrial (CETTIA)

2. PROGRAMA DE INVESTIGACIN DE LA UTPL Calidad e inocuidad de los alimentos, seguridad alimentaria, alimentos funcionales y nutricin. 3. LNEA DE INVESTIGACIN DEL CITTES Alimentos funcionales, prebiticos y probiticos. 4. TEMA DEL PROYECTO DE INVESTIGACION DEL CITTES Valorizacin de residuos de mango, maracuy, guayaba y palmito para determinar su potencial aplicacin como fuente de fibra dietaria y funcional. PROY_CETTIA_008 5. TEMA O TITULO DEL TRABAJO DE FIN DE CARRERA Componentes de la Fibra Dietaria Insoluble de los Residuos de Frutas y Vegetales 6. ANTECEDENTES A partir del desarrollo industrial, el medio ambiente y la salud no han dejado de verse afectados por la generacin de residuos que se producen como consecuencia del proceso productivo (Concha and Farias, 2002) A nivel mundial, los residuos del procesamiento de alimentos han ocasionado impactos ambientales negativos por su disposicin incorrecta y porque cada da aumentan, asociados al incremento de la poblacin humana y a los hbitos de consumo de las personas (Puerta Echeverri, 2004). La industria alimentaria es uno de los sectores productivos que mayor impacto tiene sobre el medio ambiente, bien sea por sus procesos productivos, por los residuos que genera como semillas, hojas, tallos y cscaras (Tabla 1) o por los diferentes productos que salen al mercado (Restrepo, 2006). Es as, que en Europa se registran al ao 220 millones de toneladas de residuos y subproductos agroalimentarios en el procesado industrial (Azti, 2010). Y en Colombia, en el ao 2006 se procesaron aproximadamente 351,5 toneladas/semana de mango comn para la produccin de


pulpas y jugos; generando aproximadamente 193,32 toneladas/semana de residuos (Meja et al., 2007). En el mejor de los casos, estos residuos se emplean como alimento para animales o se manejan procesos tradicionales de disposicin en rellenos sanitarios o programas de compostaje (Restrepo, 2006).Tabla 1. Residuos de la industrializacin de alimentos Alimento (%) de residuos Despulpado de mango Jugo de maracuy Jugo de guayaba Conserva de palmito 50-55 50 53 85

Fuente PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5NZWrDrWE8L0F1dGhvcj48WWVhc j4yMDA3PC9ZZWFyPjxS ZWNOdW0+ODc8L1JlY051bT48cmVjb3JkPjxyZWMtbnVtYmVyPjg3PC9yZW MtbnVtYmVyPjxmb3Jl aWduLWtleXM+PGtleSBhcHA9IkVOIiBkYi1pZD0iYXRlMHZ3ZjBscHZmdzhldj VlYXZ2cmRmMDlm d2Q5ZXB2czBzIj44Nzwva2V5PjwvZm9yZWlnbi1rZXlzPjxyZWYtdHlwZSBuY W1lPSJKb3VybmFs IEFydGljbGUiPjE3PC9yZWYtdHlwZT48Y29udHJpYnV0b3JzPjxhdXRob3JzPjxh dXRob3I+TWVq w61hLCBMLiBGPC9hdXRob3I+PGF1dGhvcj5NYXJ0w61uZXosIEguIEE8L2F1 dGhvcj48YXV0aG9y PkJldGFuY291cnQsIEouIEU8L2F1dGhvcj48YXV0aG9yPkNhc3RyaWxsw7NuL CBDLkU8L2F1dGhv cj48L2F1dGhvcnM+PC9jb250cmlidXRvcnM+PHRpdGxlcz48dGl0bGU+PHN 0eWxlIGZhY2U9Im5v cm1hbCIgZm9udD0iZGVmYXVsdCIgc2l6ZT0iMTAwJSI+QXByb3ZlY2hhbWll bnRvIGRlbCByZXNp ZHVvIGFncm9pbmR1c3RyaWFsIGRlbCBtYW5nbyBjb23Dum4gKDwvc3R5b GU+PHN0eWxlIGZhY2U9 Iml0YWxpYyIgZm9udD0iZGVmYXVsdCIgc2l6ZT0iMTAwJSI+TWFuZ2lmZXJhI GluZGljYSBMLjwv c3R5bGU+PHN0eWxlIGZhY2U9Im5vcm1hbCIgZm9udD0iZGVmYXVsdCIgc2 l6ZT0iMTAwJSI+KSBl biBsYSBvYnRlbmNpw7NuIGRlIGF6w7pjYXJlcyBmZXJtZW50YWJsZXM8L3N0e WxlPjwvdGl0bGU+ PHNlY29uZGFyeS10aXRsZT5JbmdlbmllcsOtYSB5IENpZW5jaWE8L3NlY29uZ GFyeS10aXRsZT48 L3RpdGxlcz48cGVyaW9kaWNhbD48ZnVsbC10aXRsZT5JbmdlbmllcsOtYSB5 IENpZW5jaWE8L2Z1

Componentes de la Fibra Dietaria Insoluble de los residuos de 4 Frutas y Vegetales Proyecto de Trabajo de Fin de Carrera bGwtdGl0bGU+PC9wZXJpb2RpY2FsPjxwYWdlcz40MS02MjwvcGFnZXM+PH ZvbHVtZT4zPC92b2x1 bWU+PG51bWJlcj42PC9udW1iZXI+PGRhdGVzPjx5ZWFyPjIwMDc8L3llYXI+P C9kYXRlcz48dXJs cz48L3VybHM+PC9yZWNvcmQ+PC9DaXRlPjxDaXRlPjxBdXRob3I+TW9udG HDsWV6LVPDoWVuejwv QXV0aG9yPjxZZWFyPjIwMDU8L1llYXI+PFJlY051bT44ODwvUmVjTnVtPjxyZ WNvcmQ+PHJlYy1u dW1iZXI+ODg8L3JlYy1udW1iZXI+PGZvcmVpZ24ta2V5cz48a2V5IGFwcD0i RU4iIGRiLWlkPSJh dGUwdndmMGxwdmZ3OGV2NWVhdnZyZGYwOWZ3ZDllcHZzMHMiPjg4PC9 rZXk+PC9mb3JlaWduLWtl eXM+PHJlZi10eXBlIG5hbWU9IkpvdXJuYWwgQXJ0aWNsZSI+MTc8L3JlZi10e XBlPjxjb250cmli dXRvcnM+PGF1dGhvcnM+PGF1dGhvcj5Nb250YcOxZXotU8OhZW56LCBKL kM8L2F1dGhvcj48YXV0 aG9yPkFndWlsYXIsIEMuTjwvYXV0aG9yPjxhdXRob3I+VmlsbGFscGFuZG8sIE o8L2F1dGhvcj48 YXV0aG9yPkNvbnRyZXJhcy1Fc3F1aXZlbCwgSi5DPC9hdXRob3I+PC9hdXRo b3JzPjwvY29udHJp YnV0b3JzPjx0aXRsZXM+PHRpdGxlPkNpbsOpdGljYSBkZSBleHRyYWNjacOzb iBkZSBzdXN0YW5j aWFzIHDDqWN0aWNhcyBwb3IgYXV0b2NsYXZlIGEgcGFydGlyIGRlIHJlc2lkd W9zIGRlIG1hcmFj dXnDoSB5IHN1IGFwbGljYWNpw7NuIGVuIGxhIHByZXBhcmFjacOzbiBkZSBn ZWxlcyBkZSBQQk0g bW9kaWZpY2Fkb3MgZW56aW3DoXRpY2FtZW50ZTwvdGl0bGU+PHNlY29u ZGFyeS10aXRsZT5Vbml2 ZXJzaWRhZCAgQXV0w7Nub21hIGRlIENvYWh1aWxhPC9zZWNvbmRhcnktd Gl0bGU+PC90aXRsZXM+ PHBlcmlvZGljYWw+PGZ1bGwtdGl0bGU+VW5pdmVyc2lkYWQgIEF1dMOzb m9tYSBkZSBDb2FodWls YTwvZnVsbC10aXRsZT48L3BlcmlvZGljYWw+PGRhdGVzPjx5ZWFyPjIwMDU 8L3llYXI+PC9kYXRl cz48dXJscz48L3VybHM+PC9yZWNvcmQ+PC9DaXRlPjxDaXRlPjxBdXRob3I +U2lsdmE8L0F1dGhv cj48WWVhcj4yMDA5PC9ZZWFyPjxSZWNOdW0+ODk8L1JlY051bT48cmVjb3 JkPjxyZWMtbnVtYmVy Pjg5PC9yZWMtbnVtYmVyPjxmb3JlaWduLWtleXM+PGtleSBhcHA9IkVOIiBkYi 1pZD0iYXRlMHZ3 ZjBscHZmdzhldjVlYXZ2cmRmMDlmd2Q5ZXB2czBzIj44OTwva2V5PjwvZm9 yZWlnbi1rZXlzPjxy ZWYtdHlwZSBuYW1lPSJKb3VybmFsIEFydGljbGUiPjE3PC9yZWYtdHlwZT48Y 29udHJpYnV0b3Jz PjxhdXRob3JzPjxhdXRob3I+U2lsdmEsIEVkbmV5PC9hdXRob3I+PGF1dGhvcj 5UcmF2YXNzb3Ms IERlbcOzc3RlbmVzPC9hdXRob3I+PGF1dGhvcj5SYWJlbGxvLCBCb2E8L2F1d

Componentes de la Fibra Dietaria Insoluble de los residuos de 5 Frutas y Vegetales Proyecto de Trabajo de Fin de Carrera Ghvcj48YXV0aG9y PkJhcmJvc2EsIFJvZHJpZ288L2F1dGhvcj48YXV0aG9yPkxlZSwgQmVybmFyZ GlubzwvYXV0aG9y PjxhdXRob3I+THVka2UsIEpvcmdlPC9hdXRob3I+PC9hdXRob3JzPjwvY29ud HJpYnV0b3JzPjx0 aXRsZXM+PHRpdGxlPkNvbXBvc2ljacOzbiBxdcOtbWljYSBmw61zaWNvIHkg dmFsb3IgZW5lcmfD qXRpY28gZGUgbG9zIHJlc2lkdW9zIGRlIGxhIGd1YXlhYmEgeSBlbCB0b21hdG UgcGFyYSBlbCBj cmVjaW1pZW50byBkZSBwb2xsb3MgZGUgZW5nb3JkZSBsZW50bzwvdGl0b GU+PHNlY29uZGFyeS10 aXRsZT5CcmFzaWwgWm9vdGVjbmlhPC9zZWNvbmRhcnktdGl0bGU+PC90 aXRsZXM+PHBlcmlvZGlj YWw+PGZ1bGwtdGl0bGU+QnJhc2lsIFpvb3RlY25pYTwvZnVsbC10aXRsZT4 8L3BlcmlvZGljYWw+ PHZvbHVtZT4zODwvdm9sdW1lPjxudW1iZXI+NjwvbnVtYmVyPjxkYXRlcz48 eWVhcj4yMDA5PC95 ZWFyPjwvZGF0ZXM+PHVybHM+PC91cmxzPjwvcmVjb3JkPjwvQ2l0ZT48L0 VuZE5vdGU+ PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5NZWrDrWE8L0F1dGhvcj48WWVhc j4yMDA3PC9ZZWFyPjxS ZWNOdW0+ODc8L1JlY051bT48cmVjb3JkPjxyZWMtbnVtYmVyPjg3PC9yZW MtbnVtYmVyPjxmb3Jl aWduLWtleXM+PGtleSBhcHA9IkVOIiBkYi1pZD0iYXRlMHZ3ZjBscHZmdzhldj VlYXZ2cmRmMDlm d2Q5ZXB2czBzIj44Nzwva2V5PjwvZm9yZWlnbi1rZXlzPjxyZWYtdHlwZSBuY W1lPSJKb3VybmFs IEFydGljbGUiPjE3PC9yZWYtdHlwZT48Y29udHJpYnV0b3JzPjxhdXRob3JzPjxh dXRob3I+TWVq w61hLCBMLiBGPC9hdXRob3I+PGF1dGhvcj5NYXJ0w61uZXosIEguIEE8L2F1 dGhvcj48YXV0aG9y PkJldGFuY291cnQsIEouIEU8L2F1dGhvcj48YXV0aG9yPkNhc3RyaWxsw7NuL CBDLkU8L2F1dGhv cj48L2F1dGhvcnM+PC9jb250cmlidXRvcnM+PHRpdGxlcz48dGl0bGU+PHN 0eWxlIGZhY2U9Im5v cm1hbCIgZm9udD0iZGVmYXVsdCIgc2l6ZT0iMTAwJSI+QXByb3ZlY2hhbWll bnRvIGRlbCByZXNp ZHVvIGFncm9pbmR1c3RyaWFsIGRlbCBtYW5nbyBjb23Dum4gKDwvc3R5b GU+PHN0eWxlIGZhY2U9 Iml0YWxpYyIgZm9udD0iZGVmYXVsdCIgc2l6ZT0iMTAwJSI+TWFuZ2lmZXJhI GluZGljYSBMLjwv c3R5bGU+PHN0eWxlIGZhY2U9Im5vcm1hbCIgZm9udD0iZGVmYXVsdCIgc2 l6ZT0iMTAwJSI+KSBl biBsYSBvYnRlbmNpw7NuIGRlIGF6w7pjYXJlcyBmZXJtZW50YWJsZXM8L3N0e WxlPjwvdGl0bGU+ PHNlY29uZGFyeS10aXRsZT5JbmdlbmllcsOtYSB5IENpZW5jaWE8L3NlY29uZ GFyeS10aXRsZT48

Componentes de la Fibra Dietaria Insoluble de los residuos de 6 Frutas y Vegetales Proyecto de Trabajo de Fin de Carrera L3RpdGxlcz48cGVyaW9kaWNhbD48ZnVsbC10aXRsZT5JbmdlbmllcsOtYSB5 IENpZW5jaWE8L2Z1 bGwtdGl0bGU+PC9wZXJpb2RpY2FsPjxwYWdlcz40MS02MjwvcGFnZXM+PH ZvbHVtZT4zPC92b2x1 bWU+PG51bWJlcj42PC9udW1iZXI+PGRhdGVzPjx5ZWFyPjIwMDc8L3llYXI+P C9kYXRlcz48dXJs cz48L3VybHM+PC9yZWNvcmQ+PC9DaXRlPjxDaXRlPjxBdXRob3I+TW9udG HDsWV6LVPDoWVuejwv QXV0aG9yPjxZZWFyPjIwMDU8L1llYXI+PFJlY051bT44ODwvUmVjTnVtPjxyZ WNvcmQ+PHJlYy1u dW1iZXI+ODg8L3JlYy1udW1iZXI+PGZvcmVpZ24ta2V5cz48a2V5IGFwcD0i RU4iIGRiLWlkPSJh dGUwdndmMGxwdmZ3OGV2NWVhdnZyZGYwOWZ3ZDllcHZzMHMiPjg4PC9 rZXk+PC9mb3JlaWduLWtl eXM+PHJlZi10eXBlIG5hbWU9IkpvdXJuYWwgQXJ0aWNsZSI+MTc8L3JlZi10e XBlPjxjb250cmli dXRvcnM+PGF1dGhvcnM+PGF1dGhvcj5Nb250YcOxZXotU8OhZW56LCBKL kM8L2F1dGhvcj48YXV0 aG9yPkFndWlsYXIsIEMuTjwvYXV0aG9yPjxhdXRob3I+VmlsbGFscGFuZG8sIE o8L2F1dGhvcj48 YXV0aG9yPkNvbnRyZXJhcy1Fc3F1aXZlbCwgSi5DPC9hdXRob3I+PC9hdXRo b3JzPjwvY29udHJp YnV0b3JzPjx0aXRsZXM+PHRpdGxlPkNpbsOpdGljYSBkZSBleHRyYWNjacOzb iBkZSBzdXN0YW5j aWFzIHDDqWN0aWNhcyBwb3IgYXV0b2NsYXZlIGEgcGFydGlyIGRlIHJlc2lkd W9zIGRlIG1hcmFj dXnDoSB5IHN1IGFwbGljYWNpw7NuIGVuIGxhIHByZXBhcmFjacOzbiBkZSBn ZWxlcyBkZSBQQk0g bW9kaWZpY2Fkb3MgZW56aW3DoXRpY2FtZW50ZTwvdGl0bGU+PHNlY29u ZGFyeS10aXRsZT5Vbml2 ZXJzaWRhZCAgQXV0w7Nub21hIGRlIENvYWh1aWxhPC9zZWNvbmRhcnktd Gl0bGU+PC90aXRsZXM+ PHBlcmlvZGljYWw+PGZ1bGwtdGl0bGU+VW5pdmVyc2lkYWQgIEF1dMOzb m9tYSBkZSBDb2FodWls YTwvZnVsbC10aXRsZT48L3BlcmlvZGljYWw+PGRhdGVzPjx5ZWFyPjIwMDU 8L3llYXI+PC9kYXRl cz48dXJscz48L3VybHM+PC9yZWNvcmQ+PC9DaXRlPjxDaXRlPjxBdXRob3I +U2lsdmE8L0F1dGhv cj48WWVhcj4yMDA5PC9ZZWFyPjxSZWNOdW0+ODk8L1JlY051bT48cmVjb3 JkPjxyZWMtbnVtYmVy Pjg5PC9yZWMtbnVtYmVyPjxmb3JlaWduLWtleXM+PGtleSBhcHA9IkVOIiBkYi 1pZD0iYXRlMHZ3 ZjBscHZmdzhldjVlYXZ2cmRmMDlmd2Q5ZXB2czBzIj44OTwva2V5PjwvZm9 yZWlnbi1rZXlzPjxy ZWYtdHlwZSBuYW1lPSJKb3VybmFsIEFydGljbGUiPjE3PC9yZWYtdHlwZT48Y 29udHJpYnV0b3Jz PjxhdXRob3JzPjxhdXRob3I+U2lsdmEsIEVkbmV5PC9hdXRob3I+PGF1dGhvcj

Componentes de la Fibra Dietaria Insoluble de los residuos de 7 Frutas y Vegetales Proyecto de Trabajo de Fin de Carrera 5UcmF2YXNzb3Ms IERlbcOzc3RlbmVzPC9hdXRob3I+PGF1dGhvcj5SYWJlbGxvLCBCb2E8L2F1d Ghvcj48YXV0aG9y PkJhcmJvc2EsIFJvZHJpZ288L2F1dGhvcj48YXV0aG9yPkxlZSwgQmVybmFyZ GlubzwvYXV0aG9y PjxhdXRob3I+THVka2UsIEpvcmdlPC9hdXRob3I+PC9hdXRob3JzPjwvY29ud HJpYnV0b3JzPjx0 aXRsZXM+PHRpdGxlPkNvbXBvc2ljacOzbiBxdcOtbWljYSBmw61zaWNvIHkg dmFsb3IgZW5lcmfD qXRpY28gZGUgbG9zIHJlc2lkdW9zIGRlIGxhIGd1YXlhYmEgeSBlbCB0b21hdG UgcGFyYSBlbCBj cmVjaW1pZW50byBkZSBwb2xsb3MgZGUgZW5nb3JkZSBsZW50bzwvdGl0b GU+PHNlY29uZGFyeS10 aXRsZT5CcmFzaWwgWm9vdGVjbmlhPC9zZWNvbmRhcnktdGl0bGU+PC90 aXRsZXM+PHBlcmlvZGlj YWw+PGZ1bGwtdGl0bGU+QnJhc2lsIFpvb3RlY25pYTwvZnVsbC10aXRsZT4 8L3BlcmlvZGljYWw+ PHZvbHVtZT4zODwvdm9sdW1lPjxudW1iZXI+NjwvbnVtYmVyPjxkYXRlcz48 eWVhcj4yMDA5PC95 ZWFyPjwvZGF0ZXM+PHVybHM+PC91cmxzPjwvcmVjb3JkPjwvQ2l0ZT48L0 VuZE5vdGU+ (Meja et al., 2007; Montaez-Senz et al., 2005; Silva et al., 2009)

En los residuos y subproductos se encuentran componentes de alto valor como fibra y antioxidantes (Perez-Hidalgo et al., 1997; Garau et al., 2007). El alto contenido de fibra dietaria podra potenciar su uso en el desarrollo de nuevos ingredientes naturales para la industria alimentaria (Figuerola et al., 2005). En este contexto, el Centro de Transferencia de Tecnologa e Investigacin Agroindustrial (CETTIA) de la Universidad Tcnica Particular de Loja, dentro de la lnea de investigacin de alimentos funcionales: prebiticos y probiticos; realiza investigaciones para la gestin y valorizacin de los residuos de frutas y vegetales, habindose identificado que los residuos del procesamiento de mango, guayaba, maracuy y palmito contienen una cantidad importante de fibra dietaria total (FDT) superior al 25% (Garau et al., 2007), como se indica en la Tabla 2.Tabla 2. Contenido de fibra dietaria (g/100g BS) Fibra Dietaria Residuos Total Soluble Insoluble Mango Maracuy Palmito 69.980,1 4 81.490.2 5 48.360.1 28.150.1 0 35.450.2 6 15.360.2 41.840.2 4 45.990.0 9 33.010.2

Componentes de la Fibra Dietaria Insoluble de los residuos de 8 Frutas y Vegetales Proyecto de Trabajo de Fin de Carrera 8 Guayaba 69.120.1 7 3 11.070.0 9 6 57.860.1 2

Fuente.- (Vargas and Iiguez, 2010)

Cada uno de los componentes individuales de la fibra dietaria tiene una funcin especfica es as que la hemicelulosa y pectina comparten una notable capacidad para atar compuestos de metales pesados, que promete y da buena esperanza para la promocin de la salud a travs de alimentos que contengan fibra (Nawirska and Kwsniewska, 2005). Tambin, la celulosa y lignina son capaces de atar metales pesados (aunque en menor grado que la hemicelulosa y pectina) (Nawirska and Kwsniewska, 2005). As mismo la lignina impide la formacin de radicales libres, lo que contribuye en la prevencin del cncer (Pak, 2000). Existe suficiente evidencia nutricional para demostrar que los valores totales de fibra dietaria por s solos no pueden predecir las propiedades fisiolgicas reales de la fibra dietaria (Southgate, 1976). Las tcnicas para el fraccionamiento de fibra dietaria en sus componentes individuales son limitadas. Furda (1977) propuso una tcnica de extraccin de fibra en la que se incluye el aislamiento de las fracciones de fibra soluble en agua a partir de varias fuentes de alimento (Claye et al., 1996). Southgate (1976) describi y actualiz un procedimiento de extraccin y fraccionamiento de lignocelulosa, lignina cruda y fracciones de celulosa (Claye et al., 1996). La tcnica utilizada por Monte y Maga (1980) combina metodologas de otros analistas, de tal manera que se producen 13 productos finales que pueden ser utilizados para la evaluacin y estudio (Claye et al., 1996). Diversas investigaciones han determinado el contenido de celulosa, hemicelulosa y lignina de fibra dietaria a partir de fuentes de alimento, mientras que unos pocos estudios han tratado de aislar y fraccionar las fibras en sus componentes principales. Si bien es cierto que los efectos fisiolgicos de la fibra dependen de la cantidad relativa de los componentes individuales de fibra, tal vez las mayores diferencias han sido demostradas para FDI vs. FDS (Claye et al., 1996).

7. JUSTIFICACIN La fibra dietaria se encuentra nicamente en alimentos de origen vegetal (Guzmn, 2008) y principalmente se compone de complejos carbohidratos de las paredes celulares (celulosa, hemicelulosa, pectinas) y lignina, as como polisacridos intracelulares como las gomas y muclagos que no son hidrolizados por las enzimas


digestivas de los humanos (Raghavendra and Ramachandra Swamy, 2006; Pak, 2000). La fibra dietaria cumple diversas funciones y actividades a su paso por el tracto digestivo. Nos ayuda a mantenernos en buena salud, nos protege de ciertas enfermedades, tales como cncer del colon, enfermedades del corazn, constipacin, hemorroides y diverticulosis. Adems, la fibra dietaria ayuda a regular los niveles de glucosa en sangre y funciones intestinales, disminuye el colesterol y controla nuestro peso (Rayas and Romero, 2008). Esto ha motivado el incremento del consumo de productos de origen vegetal como frutas y verduras, as como la recomendacin a la industria de alimentos para que enriquezca sus productos con fibra alimentaria o con algunos componentes de ella (Garca Ochoa and Infante, 2008; Guzmn, 2008). Desarrollando un potencial y gran mercado de productos e ingredientes ricos en fibra (Rodrguez et al., 2006). Las recomendaciones actuales para el consumo de fibra dietaria est relacionado al gnero, a la edad, y al consumo de energa, y la recomendacin general para una ingesta adecuada es de 14g/1000 Kcal. Este incluye polisacridos no amilceos, carbohidratos anlogos (por ejemplo, almidones resistentes), lignina y sustancias asociadas (Anderson et al., 2009). En una dieta de 2000 Kcal/da para las mujeres y 2600 Kcal/da para los hombres, la ingesta diaria recomendada de fibra dietaria es de 28 g/da para mujeres adultas y 36 g / da para los hombres adultos (Anderson et al., 2009). Los efectos nutricionales y funcionales de la fibra dietaria dependen del contenido de las fracciones solubles e insolubles (Nawirska and Kwsniewska, 2005) y de la cantidad de los componentes individuales de cada fraccin, estos parmetros juegan un rol en relacin con los beneficios para la salud PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5Ew61hei1SdWJpbzwvQXV0aG9yPjxZZW FyPjIwMDk8L1ll YXI+PFJlY051bT41NDwvUmVjTnVtPjxyZWNvcmQ+PHJlYy1udW1iZXI+NTQ8L3JlY y1udW1iZXI+ PGZvcmVpZ24ta2V5cz48a2V5IGFwcD0iRU4iIGRiLWlkPSJhdGUwdndmMGxwdmZ 3OGV2NWVhdnZy ZGYwOWZ3ZDllcHZzMHMiPjU0PC9rZXk+PC9mb3JlaWduLWtleXM+PHJlZi10eXBlI G5hbWU9Ikpv dXJuYWwgQXJ0aWNsZSI+MTc8L3JlZi10eXBlPjxjb250cmlidXRvcnM+PGF1dGhvcn M+PGF1dGhv cj5NLiBFLiBEw61hei1SdWJpbyA8L2F1dGhvcj48YXV0aG9yPkouIFDDqXJlei1KaW3 DqW5lejwv YXV0aG9yPjxhdXRob3I+Ri4gU2F1cmEtQ2FsaXh0bzwvYXV0aG9yPjwvYXV0aG9y cz48L2NvbnRy aWJ1dG9ycz48dGl0bGVzPjx0aXRsZT5EaWV0YXJ5IEZpYmVyIGFuZCBhbnRpb3h pZGFudCBjYXBh Y2l0eSBpbiBGdWN1cyB2ZXNpY3Vsb3N1cyBwcm9kdWN0cy4gPC90aXRsZT48c2


Vjb25kYXJ5LXRp dGxlPkludGVybmF0aW9uYWwgSm91cm5hbCBvZiBGb29kIFNjaWVuY2VzIGFuZC BOdXRyaXRpb24u PC9zZWNvbmRhcnktdGl0bGU+PC90aXRsZXM+PHBlcmlvZGljYWw+PGZ1bGwtdG l0bGU+SW50ZXJu YXRpb25hbCBKb3VybmFsIG9mIEZvb2QgU2NpZW5jZXMgYW5kIE51dHJpdGlvbi4 8L2Z1bGwtdGl0 bGU+PC9wZXJpb2RpY2FsPjxwYWdlcz4yMy0zNC48L3BhZ2VzPjx2b2x1bWU+NjA 6MTwvdm9sdW1l PjxkYXRlcz48eWVhcj4yMDA5PC95ZWFyPjwvZGF0ZXM+PHVybHM+PC91cmxzPj wvcmVjb3JkPjwv Q2l0ZT48Q2l0ZT48QXV0aG9yPkFuZGVyc29uPC9BdXRob3I+PFllYXI+MTk5ODwv WWVhcj48UmVj TnVtPjU1PC9SZWNOdW0+PHJlY29yZD48cmVjLW51bWJlcj41NTwvcmVjLW51bW Jlcj48Zm9yZWln bi1rZXlzPjxrZXkgYXBwPSJFTiIgZGItaWQ9ImF0ZTB2d2YwbHB2Znc4ZXY1ZWF2d nJkZjA5Zndk OWVwdnMwcyI+NTU8L2tleT48L2ZvcmVpZ24ta2V5cz48cmVmLXR5cGUgbmFtZT0i Sm91cm5hbCBB cnRpY2xlIj4xNzwvcmVmLXR5cGU+PGNvbnRyaWJ1dG9ycz48YXV0aG9ycz48YXV 0aG9yPkouVy4g QW5kZXJzb248L2F1dGhvcj48YXV0aG9yPlMuUi4gQnJpZGdlczwvYXV0aG9yPjwv YXV0aG9ycz48 L2NvbnRyaWJ1dG9ycz48dGl0bGVzPjx0aXRsZT5EaWV0YXJ5IGZpYmVyIGNvbnRl bnQgb2Ygc2Vs ZWN0ZWQgZm9vZHM8L3RpdGxlPjxzZWNvbmRhcnktdGl0bGU+VGhlIEFtZXJpY2F uIEpvdXJuYWwg b2YgQ2xpbmljYWwgTnV0cml0aW9uPC9zZWNvbmRhcnktdGl0bGU+PC90aXRsZX M+PHBlcmlvZGlj YWw+PGZ1bGwtdGl0bGU+VGhlIEFtZXJpY2FuIEpvdXJuYWwgb2YgQ2xpbmljYWw gTnV0cml0aW9u PC9mdWxsLXRpdGxlPjwvcGVyaW9kaWNhbD48cGFnZXM+NDQwLTQ0NzwvcGF nZXM+PHZvbHVtZT40 Nzwvdm9sdW1lPjxkYXRlcz48eWVhcj4xOTk4PC95ZWFyPjwvZGF0ZXM+PHVybH M+PC91cmxzPjwv cmVjb3JkPjwvQ2l0ZT48Q2l0ZT48QXV0aG9yPkNsYXllPC9BdXRob3I+PFllYXI+MTk 5NjwvWWVh cj48UmVjTnVtPjU2PC9SZWNOdW0+PHJlY29yZD48cmVjLW51bWJlcj41NjwvcmVjL W51bWJlcj48 Zm9yZWlnbi1rZXlzPjxrZXkgYXBwPSJFTiIgZGItaWQ9ImF0ZTB2d2YwbHB2Znc4ZX Y1ZWF2dnJk ZjA5ZndkOWVwdnMwcyI+NTY8L2tleT48L2ZvcmVpZ24ta2V5cz48cmVmLXR5cGUg bmFtZT0iSm91 cm5hbCBBcnRpY2xlIj4xNzwvcmVmLXR5cGU+PGNvbnRyaWJ1dG9ycz48YXV0aG 9ycz48YXV0aG9y


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ZXM+MzA1IC0gMzEwPC9wYWdlcz48dm9sdW1lPjU3IE4uIDI8L3ZvbHVtZT48ZGF0 ZXM+PHllYXI+ MTk5NjwveWVhcj48L2RhdGVzPjx1cmxzPjwvdXJscz48L3JlY29yZD48L0NpdGU+P C9FbmROb3Rl Pn== (Daz-Rubio et al., 2009; Anderson and Bridges, 1998; Claye et al., 1996). Existe suficiente evidencia nutricional que demuestra que la FDT evaluada por s sola, no puede predecir las propiedades fisiolgicas de la fibra dietaria (Claye et al., 1996). Haciendo necesario la determinacin y cuantificacin de los componentes de las fracciones de fibra dietaria. La fraccin insoluble (celulosa, hemicelulosa y lignina) es un sustrato energtico de la mucosa colnica, su consumo est asociado entre otros con el aumento de la excrecin de cidos biliares, control del nivel de glucosa, retraso o disminucin de la absorcin del colesterol. La lignina es un potente captador de radicales libres e inhibidor del crecimiento de colonias bacterianas, la hemicelulosa junto a la pectina presenta una notable capacidad de atrapar metales pesados, la celulosa y la lignina son capaces de captar metales pesados aunque en menor grado (Pak, 2000; Nawirska and Kwsniewska, 2005). En la actualidad, los recursos ms usados como fuentes de fibra dietaria en tecnologa de alimentos son los cereales. Las fibras procedentes de legumbres y de frutas aunque menos estudiadas son consideradas en general como de mejor calidad nutricional y tecnolgica (Perez-Hidalgo et al., 1997; Gartzia, 2008). Los suplementos de fibra usados en alimentos provienen principalmente del procesamiento de afrecho de trigo, orujo de manzana, pulpa de remolacha azucarera o de productos texturizados como la carragenina (Femenia and Lefebvre, 1997). Existe una clara tendencia en estudiar materias primas no utilizadas en alimentacin humana tipo residuos y/o subproductos agroalimentarios como fuentes nuevas para la obtencin de fibras dietarias (Perez-Hidalgo et al., 1997; Gartzia, 2008). El estudio de los residuos de la industria alimentaria es necesario para evaluar la posibilidad de valorizacin y/o aprovechamiento. Numerosos investigadores han determinado el contenido en celulosa o lignina de la fibra dietaria a partir de alimentos, como es el caso de la extraccin de celulosa realizado en almendra de palma (Yan et al., 2009); en legumbres (Perez-Hidalgo et al., 1997); en varias semillas con cscara como avellanas, man, coco, semillas de girasol, semillas de calabaza, bellotas y castaas (Saura-Calixto et al., 1983); en alimentos procesados (Anderson and Bridges, 1998); en frutillas, ctricos, carambola, residuos del procesamiento de frutas y semillas de frutas (Nawirska and Kwsniewska, 2005). Mientras que pocos estudios han tratado de cuantificar y fraccionar fibras en todos sus componentes principales, se conoce el realizado en salvado de arroz, de trigo y de avena, tomate y manzana (Claye et al., 1996). Esta investigacin promete y da buena esperanza para la utilizacin de residuos agroindustriales y para la promocin de la salud a travs de la fibra de calidad que contienen los residuos de mango, maracuy, guayaba y palmito (Nawirska and


Kwsniewska, 2005). Constituyndose, tambin, en una alternativa para la mejor utilizacin de los recursos y la disminucin de la contaminacin ambiental generada por la industria ecuatoriana, y en particular por la industria de frutas y vegetales.

8. PROPSITO U OBJETIVO GENERAL DE LA INVESTIGACIN Generar informacin precisa que permita predecir y explicar los efectos fisiolgicos, funcionales y tecnolgicos de la fibra dietaria. 9. OBJETIVO ESPECFICO DE LA INVESTIGACIN Determinar los componentes individuales de la fibra dietaria (celulosa, hemicelulosa A y B, lignina) de los residuos de mango, maracuy, guayaba y palmito.

10. MATERIALES Y MTODOS (METODOLOGA) 10.1.Fuentes de fibra 10.1.1.Residuos Las fuentes de fibra para esta investigacin son los residuos de:Residuo Mango Guayab a Maracu y Palmito Tipo de residuos Corteza y pulpa* Semilla, corteza y pulpa* Cscara, muclago ms semilla, pulpa Capa 2 y Capa 3 Gnero Manguifer a Psidium Passiflora Chamaero ps Especie Indica L. Variedad Tommy Atkins, Haden Red Flovicarpia Bactris gasipaes Empresa Agroficial

Guajava Edulis Humilis L

Agroficial Exofrut Ecuavegetal

*Por decidir en funcin de los residuos que genere la empresa.

10.1.2.Muestras de anlisis Se trabaja por triplicado con muestras que han sido previamente deshidratadas y molidas. 10.2.Determinacin de los componentes de fibra dietaria insoluble La extraccin y fraccionamiento de la fibra se realizar en base al procedimiento establecido por Southgate (1976) y modificado por Claye S. et al., (1996). Para


extraer la hemicelulosa A y producir la precipitacin de la hemicelulosa B, se emplea el mtodo descrito por Monte and Maga (1980). La celulosa cruda se obtiene por el mtodo de Robertson and Van Soest (1981) y por el mtodo de Lignina Klason de Robertson and Van Soest (1981) se realiza la extraccin de la lignina cruda (Figura 1).

10.2.1.Extraccin de lpidos Hidrlisis con un disolvente para separar la materia grasa de los hidratos de carbono o protenas. Posteriormente, se realiza la extraccin total de los lpidos por Soxhlet (AOAC, 1995).

10.2.2.Separacin de almidn Eliminacin del almidn mediante la accin enzimtica de la amiloglucosidasa (Monte and Maga, 1980).

10.2.3.Separacin de protena Degradacin enzimtica de las protenas con solucin tripsina 2,5% (Monte and Maga, 1980). 10.2.4.Separacin de sustancias pcticas insolubles Aplicacin de la accin disolvente del amonio de oxalato al 0,5% para hidrolizar las sustancias pcticas en sus respectivas sales (Claye et al., 1996). 10.2.5.Separacin de Hemicelulosa A y Hemicelulosa B Extraccin lcali con KOH para separar las unidades de azcar. Seguida de una acidificacin ligera de la extracciones con cido actico precipitando Hemicelulosa A. La Hemicelulosa B se mantiene soluble en el extracto acidificado, pero es precipitada con etanol (Monte and Maga, 1980). 10.2.6.Extraccin de celulosa cruda Extraccin con reactivo combinado (tampn KMn04 + lignina). Para deslignificar la lignocelulosa, produciendo una desmineralizacin completa y el aislamiento de celulosa (Rowland and Roberts, 1994). 10.2.7.Separacin de lignina


Hidrlisis cida de la lignocelulosa con H2S04 al 72%, para destruir la fraccin de celulosa y luego medir la prdida de peso en la ignicin (Rowland and Roberts, 1994).Figura 1. Extraccin y fraccionamiento de Fibra Dietaria Insoluble

Fuente. (Claye et al., 1996; Monte and Maga, 1980)

10.3.Anlisis de datos Los datos sern expresados como media desviacin estndar de tres repeticiones de cada tipo de residuo de las fuentes de fibra en estudio. Los cuales se analizarn estadsticamente mediante un anlisis de varianza (ANOVA) de un solo factor entre los residuos de la misma fruta o vegetal. Donde el factor es el tipo de residuo y la variable respuesta es el contenido de Hemicelulosa A y B, celulosa y


lignina. Y luego una comparacin ANOVA mltiple entre todos y cada uno de los residuos (Tabla 3).Tabla 3. Contenido de Hemicelulosa A y B, de celulosa y de lignina de cuatro residuos agroindustriales *

RESIDUOS Residuos de mango Corteza Pulpa

HEMICELULOSA A B

CELULOSA

LIGNINA

Residuos de Guayaba Semilla Corteza Pulpa

Residuos de maracuy Cscara Muclago + semilla Pulpa

Residuos de palmito Capa 2 Capa 3

*Expresado como porcentaje de fibra dietaria total. Determinado en muestras secasdesengrasadas por triplicado (media desviacin estndar)

1. RESULTADOS ESPERADOS DE CADA OBJETIVO CON SUS

RESPECTIVOS ENTREGABLESGasto por activid ad Fechas Fecha de inicio Fecha de fin

Resultado s

Actividades

Entregabl es

Componentes de la Fibra Dietaria Insoluble de los residuos de 18 Frutas y Vegetales Proyecto de Trabajo de Fin de CarreraCuantificaci n de los componente s de la fraccin insoluble: celulosa, hemicelulos a A y B, y lignina

Extraccin y fraccionamien to de la fibra dietaria insoluble y determinacin de sus componentes

Ficha tcnica: Porcentaje de celulosa, hemicelulos a A y B, lignina de 4 residuos

1795,00

16.05.2011

31.08.201 1

2. BIBLIOGRAFA

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Loja, 12 de Julio de 2011

TUTOR DE LA INVESTIGACIN PROPUESTA

ESTUDIANTE

DIRECTOR DEL CITTES QUE PROPONE LA INVESTIGACIN

Recibido por la Escuela de Ingeniera en Industrias Agropecuarias-UTPL Aprobado RESOLUCIN ESCUELA: DE LA No aprobado

Revisado por:...


OBSERVACIONES ......... Designacin del Jurado .. . Tutor de la Investigacin .. Miembros del Jurado

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