CARRERA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL Y ALIMENTARIASPRACTICA N° 11 DETERMINACION DE PIGMENTOS ANTOCIÁNICOS (Método Oficial AOAC 2005.02) Y SU ESTABILIDAD 2017-02 LIMA-PERU ........................ CUESTIONARIO...................................................................................... 13 VIII............................................................................................................................................ 16 Química Agroindustrial 2 ............................................... OBJETIVO .............................................................. EQUIPOS Y MATERIALES .................. INTRODUCCIÓN............................................................................................................ 6 IV..................... ÍNDICE I.......................................... RESULTADO ...................................................... 15 X.................................................................................................................................................................................................... 10 VII...... CONCLUSIONES ......... 14 IX......... DISCUSIONES ...................... BIBLIOGRAFIA ............................... 6 V.......................................................... 3 II.................................................................................. MARCO TEÓRICO ......................................................................... 4 III.................................................... PROCEDIMIENTO .............................................................................................................................. 8 VI................................................... Las antocianinas tienden a ser rojas en un medio ácido. vegetales y cereales. berenjena. I. por su naturaleza. Acorde con su estructura. Asimismo. col morada. Los pigmentos naturales son extraídos de tejidos vegetales o animales y de microorganismos. di o trisacáridos como la glucosa. Los pigmentos orgánicos pueden ser productos naturales o sintéticos. se encuentran en varias flores. azul y morado intenso hasta el rojo naranja. En tanto que los pigmentos de origen sintético presentan altos rendimientos. arándanos. el grupo flavilo está formado por dos anillos aromáticos A y B unidos por una cadena de 3 carbonos. xilosa. INTRODUCCIÓN Los pigmentos se clasifican en inorgánicos y orgánicos. clorofilas. Este grupo de pigmentos son muy apreciados por los consumidores. son solubles en agua y su color varía desde el rojo. incoloras en un pH cercano a 4. El contenido de estos pigmentos varía entre especies vegetales y con el estado de madurez. se dividen en hidrosolubles y liposolubles. tienen efecto antimicrobiano y antioxidante. fresas y papa roja. como el rábano. y azules a pH neutro. Estos compuestos participan en la atracción de polinizadores y brindan protección a las plantas contra los efectos de la radiación ultravioleta. Química Agroindustrial 3 . Las antocianinas son glucósidos de las antocianidinas. betalaínas carotenoides. galactosa. ramnosa y arabinosa. además los residuos de azúcares pueden estar acetilados con ácidos orgánicos alifáticos o aromáticos. los pigmentos naturales se clasifican en: antocianinas. pero son de mayor costo y su eficiencia tintórea varia con las condiciones de pH y temperatura. Pertenecen a los flavonoides. con sustituciones glicosídicas en las posiciones 3 y/o 5 con mono. frutas. flavonoides y taninos. frambuesas. son más estables y de bajo costo de producción. por su naturaleza. son solubles en agua y su color varía desde el rojo. té verde. Las antocianinas tienden a ser rojas en un medio ácido. metanol y etanol. frutas. carotenoides. manzanas. II. El contenido de estos pigmentos varía entre especies vegetales y con el estado de madurez. se encuentran en varias flores. clorofilas. isoflavonas y antocianidinas. En este grupo se encuentran los flavonoles. naranja). etanol y acetona. flavonoides y taninos. col morada. incoloras en un pH cercano a 4. acorde a su estructura se dividen en hidrolizables y taninos no hidrolizables. fresas. y azules a pH neutro. Los flavonoides son compuestos no nitrogenados solubles en agua. cerezas. Los taninos hidrolizables contienen ácido gálico y ácido elágico. Los taninos no Química Agroindustrial 4 . con un peso molecular que varía de 500 a 3000 Da. brócoli). tienen efecto antimicrobiano y antioxidante. hortalizas (cebolla. como el rábano. Las antocianinas son glucósidos de las antocianidinas. y son responsables del color rojizo de las hojas de otoño. berenjena. flavandioles. frambuesas. se dividen en hidrosolubles y liposolubles. los pigmentos naturales se clasifican en: antocianinas. fresas y papa roja. Estos compuestos participan en la atracción de polinizadores y brindan protección a las plantas contra los efectos de la radiación ultravioleta. azul y morado intenso hasta el rojo naranja. vegetales y cereales. Tienen coloraciones del amarillo y naranjas en frutas (peras. betalaínas. arándanos. MARCO TEÓRICO PIGMENTOS NATURALES Acorde con su estructura. miel. solubles en agua. Asimismo. están constituidos por dos anillos fenólicos unidos por un anillo heterocíclico a un ácido orgánico. Los taninos son incoloros o amarillo-café con sabor astringente. duraznos. respectivamente. están formadas ocho unidades de isopreno. Las clorofilas son pigmentos verdes que tienen un anillo de porfirina unido a un átomo de magnesio. se dividen en carotenos y xantofilas. hidrolizables o condensados son dímeros de la catequina o de antocianidinas.7. carbohidratos o como ésteres de ácidos grasos. que difieren por la presencia de un grupo metilo y aldehído. Se dividen en rojos- violáceo o betacianinas y anaranjado-amarillos o betaxantinas. ya sea libres o formando complejos con proteínas. estas últimas se caracterizan por poseer oxígeno en su estructura formando ácidos. aldehídos o alcoholes. Son muy sensibles a la luz. Química Agroindustrial 5 .diazoheptametina. naranja o rojos insolubles en agua. Se reconocen dos tipos principales de clorofilas. Las betalaínas son pigmentos hidrosolubles glucosidados derivados de la 1. temperatura y pH por lo que es difícil su estabilización. tuna y el amaranto. Se encuentran en la fracción lipídica de tejidos vegetales y animales. la pitaya. Ambas clorofilas se degradan en condiciones ácidas a feofitina por la pérdida del magnesio generando un color pardo olivo. Pueden ser lineales como el licopeno o con anillos de cinco o seis miembros (alfa o beta-ionona) en uno o en ambos extremos de la molécula. a y b. se encuentran en frutos como en el betabel. Los carotenoides son pigmentos amarillos. IV. Centrífuga espectrofotómetro estandarizado con buffers estándares a pH 4. OBJETIVO Conocer los pigmentos antociánicos y el efecto de pH en su estabilidad. III.0 Química Agroindustrial 6 . 50 mL Espectrofotómetro Cubetas para Potenciómetro. EQUIPOS Y MATERIALES Muestras: Maíz morado. Materiales y equipos: Pipetas de 5 mL Vasos de precipitado Tubos de ensayo Fiolas.0 y 7. 86 g KCl en un vaso de pp y agregar agua destilada hasta aprox 980 mL.0 (±0.05) con HCl (aprox 6.5 (±0. b) pH 4.3 mL). y ajustar el pH a 4. Transferir a una fiola de 1 L y diluir a volumen con agua destilada. Medir el pH.Pesar 54. Transferir a una fiola de 1 L y diluir a volumen con agua destilada. • NaOH 1 N Química Agroindustrial 7 .Reactivos: • Soluciones buffer: a) pH 1 (0.05) con HCl (aprox 20 mL). Medir el pH y ajustar a 1.5: (0.25 M KCl) – Pesar 1.4 M acetato de sodio) -.43 g de CH3CO2Na•3H2O en un vaso de pp y agregar agua destilada hasta aprox 960 mL. una a pH 1. (Esto es UA entre 0.0 hasta que la absorbancia a diluciones de la 520 nm este dentro del rango lineal del muestra. 4 50 mL partes buffer) para no exceder la capacidad buffer de los reactivos. y 1.5.0 espectrofotómetro. V. PROCEDIMIENTO Preparación de la muestra Al día siguiente.4). Determine el factor de dilución apropiado Usando este factor de diluyendo la porción de prueba con el dilución. prepare 2 buffer pH 1. Química Agroindustrial 8 . La máxima Realizar todas las porción de prueba será menor o igual a diluciones en fiolas de 10 mL (1 parte porción de prueba. centrifugar el Dejar la muestra en agua líquido conteniendo el acidificada (pH 1) dos días pigmento y trabajar con el anteriores a la práctica sobrenadante a) Preparación de la solución de prueba Use pipetas volumétricas para agregar la porción de prueba.2 y la otra a pH 4. 7 y del medio a 7 tubos de 9 y su y 9 con las ensayo en estabilidad a soluciones baño maría temperatura buffer y hirviente por del medio NaOH. Se mide la absorbancia entre 20 – 50 min de preparación de las diluciones.5.2 mm de diluidas se leen tamaño de poro no contra un blanco absorberá antocianinas) (agua destilada) antes de medir. Química Agroindustrial 9 . 10 min. ambiente. c) Efecto del pH al color de las antocianinas: Tomar 2 Observar el Observar el muestras del Después color y anotar color de las sobrenadante calentar las cualquier soluciones de y ajustar el pH soluciones en cambio pH 1.5) a 520 y 700 nm Si la porción de muestra diluida está excesivamente turbia. 4. (Nota: La razón para medir la absorbancia a 700 nm es para corregir por turbidez. clarificar por centrifugación o filtrado (un Las porciones filtro menor a 1. b) Determinación cuantitativa de las antocianinas: De la parte a) se mide la absorbancia del sobrenadante en soluciones buffer (pH 1 y 4. Cuantificación de las antocianinas 1. Absorbancias A 520 nm A 700 nm M1: dilución con buffer 1.001 Tabla 2 Observaciones: Menor longitud de onda la absorción del pigmento es mayor. RESULTADO A.5 0.303 Dilución con buffer 4.5 de la muestra. Etapa de comprobación: En esta etapa se comprobó que las 2 diluciones. A 520 nm es 0. maíz morado (coronta).0 y buffer 4. Después de 20 minutos se midió las absorbancias a 520 nm y 700 nm.2 y 1.0 0. Determinación cuantitativa de las antocianinas: En esta etapa se utilizó las diluciones.052 Química Agroindustrial 10 .4.303 0. Se llevó la lectura a diferentes longitudes de onda para corregir turbidez y eliminar interferencias.5 0. al ser llevadas al espectrofotómetro a 520 nm estaban las absorbancias dentro del rango lineal entre 0. Absorbancias Dilución con buffer 1. tanto el de pH 1.5 realizadas en la fase de comprobación.052 M2: dilución con buffer 4.0 0.003 Tabla 1 2.003 0.303 y a 700 nm es 0. VI.0 y pH 4. con buffer 1. 2 g/mol DF: factor de dilución 50 𝑚𝑙 =5 10 𝑚𝑙 L: longitud de paso de la luz del espectrofotómetro = 1 cm Ɛ: coeficiente de extinción molar del cyd-3-glu = 26 900 l/mol*cm 1000 es el factor de conversión de g a mg.001) = 0.248) ∗ ( ) ∗ (5) ∗ 𝑚𝑜𝑙 1𝑔 𝑃𝑖𝑔𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝐴𝑛𝑡𝑜𝑐𝑖𝑎𝑛𝑖𝑛𝑎 = 𝐿 (26900 ) ∗ (1 𝑐𝑚) 𝑚𝑜𝑙 ∗ 𝑐𝑚 = 20. Cálculos Mediante una ecuación se pudo calcular la concentración de los pigmentos antociánicos presentes en el maíz morado (coronta) expresada como equivalentes de cyanidin-3- glucosido (mg/ L).70 mg/L de cyd-3-glu Química Agroindustrial 11 .A700 nm) pH 1 .003 – 0. 𝐴 ∗ 𝑀𝑊 ∗ 𝐷𝐹 ∗ 1000 𝑃𝑖𝑔𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝐴𝑛𝑡𝑜𝑐𝑖𝑎𝑛𝑖𝑛𝑎 = 𝜀∗𝐿 Donde: A = (A520 nm .302 – 0. Reemplazando 449.248 MW: peso molecular del cyanidin-3-glucosido = 449. 3.052) – (0.5 = (0.2 𝑔 1000 𝑚𝑔 (0.(A520 nm – A700 nm) pH 4. a una de las muestras se le llevó. A. 4. además de su estabilidad a temperatura ambiente. Efecto del pH al color de las antocianinas Se tomó 2 muestras del sobrenadante para ver el efecto del pH en el cambio de color. Con ayuda del potenciómetro. Observación: Las antocianinas a un pH de 7 tienen una coloración rosa transparente y a un pH de 9 tienen una coloración naranja transparente. se podrá observar el color de las soluciones de pH 1.5. A continuación. 7 y 9. Química Agroindustrial 12 . con gotas de NaOH 1M. a un pH de 7 y a la otra a un pH de 9. Química Agroindustrial 13 .5 es más susceptible a la degradación. Ya que el buffer es una disolución amortiguadora o disolución reguladora de mezcla en concentraciones relativamente elevadas de un ácido. • Las antocianinas cumplen una acción antioxidante. lactosa. • El motivo de la medición de la absorbancia 520nm y 700 nm es para corregir la neblina. maltosa y sacarosa. glucosa. Cuando el PH es 1 dará un color rojo fuerte y a PH 4. evitando la aparición de enfermedades como cáncer y envejecimiento prematuro. La formación de antocianinas también es estimulada por la presencia de fructosa. De esta forma se reduce la probabilidad de que se forme una placa de ateroma en las paredes internas de las arterias. evitando el estrés oxidativo. • En la lectura. en el espectrofotómetro. Mientras va incrementando el PH el color es más incoloro. es por ello que en la formula se resta dicha absorbancia. DISCUSIONES En la imagen 2 se puede afirmar que a mayor medio acido la coloración es más intenso.5. Por otra parte reducen la síntesis de radicales libres. • El contenido de antocianinas en las frutas también se ve afectado por la intensidad y la calidad de la luz. que presenta la dilución con buffer 1 es mayor que la de la dilución con buffer 4. VII. Por lo tanto el PH ácido tiene un efecto en la estructura y en la estabilidad de las antocianinas por su protección sobre la molécula ya que se encuentra mayor cantidad de pigmentos en su forma de ion oxonio llamado también catión Flavio. tanto a 520 nm como a 700 nm. Química Agroindustrial 14 . CONCLUSIONES En la muestra (chicha de maíz) se presenta 20. VIII.0. El pH es un factor que influye en la coloración de las antocianinas. A medida que el pH aumenta la coloración pasa a ser más violeta claro. Las antocianinas del maíz actúan como indicadores de ácido-base.5. Las antocianinas tienen color rojo intenso en valores de pH bajos. En medios ácidos estos pigmentos tienen un color más intenso. La termodegradación es más rápido cuando los pigmentos de la antocianina es sometida a altas temperaturas por lo tanto cambia drásticamente el color. Los cambios de las antocianinas se basa en la influencia de energía cinética que adquieren las moléculas por su cambio de coloración. Llevar las diluciones con buffer 1 y 4. Los factores son relativamente inestables y a menudo sufren reacciones de degradación durante el procesamiento y almacenamiento.5 a diferentes longitudes de onda permiten corregir turbidez durante la lectura en el espectrofotómetro y eliminar cualquier interferencia.70 mg/L de cyd-3-glu de cantidad de pigmentos antociánicos.5 nos permitió llevar a la muestra al pH mínimo 1 y pH máximo 4. Y a medida que se incremente el pH la coloración se torna más clara o transparente. Realizar las diluciones con buffer 1 y buffer 4. Obteniendo su máxima coloración en la solución de pH 1. esta cantidad son presenciales y resistentes ante los cambios de color independiente del PH. cerezas. 2. como por ejemplo: arándanos. Se recomienda consumir estos alimentos en forma variada y preferentemente frescos. grosellas. maíz morado. IX. Química Agroindustrial 15 . básicamente 100% del pigmento se encuentra en su forma más estable o de ión oxonio o catión flavilio (AH+) de color rojo intenso. Explicar el efecto que ejerce el pH sobre el color de las antocianinas. uvas rojas. CUESTIONARIO 1. berenjena. porotos rojos o morados. pero también están presentes en hojas. moras. manzana roja. frutillas. órganos de almacenamiento y granos. ciruelas. ¿Qué alimentos son fuentes ricas de antocianinas? Las antocianinas se acumulan en mayor concentración en flores y frutas. con piel (es aquí donde se encuentra la mayor concentración). legumbres moradas y negras. maduros. El pH tiene efecto en la estructura y la estabilidad de las antocianinas. tallos. La acidez tiene un efecto protector sobre la molécula. desecados o liofilizados. repollo colorado. remolacha. En soluciones acuosas a valores de pH inferiores a dos. sandía. en jugos. Las antocianinas como colorantes naturales y compuestos bioactivos.. 2008.V. (1986). Flavonoides. D. (2006).. Tema 7: pigmentos fenólicos España: Pearson Astrid-Garzón G. Química de los alimentos. En W. Wray . X. Badui S. Flavonoides. BIBLIOGRAFIA Strack. D. Química Agroindustrial 16 . STRACK. Boca Raton FL.
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