75041436 Extraccion de Pectinas de Frutas Monografia

12
E.P.A.Ingenieria Agroindustrial “Año del centenario de Machupicchu para el mundo” UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL CURSO : TECNOLOGIA DE PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES III INTEGRANTE : BARRIENTOS SALAS, Sony…………. 081232 HUACO RAMOS, Jean Carlos……. 081107 PILLACA AGUIRRE, Ly Jhon………. 081114 Ramos cconislla, jhon ………….. 072 Saga inojosa, ivan ………………… 072 DOCENTE: ING. GUADALUPE CHAQUILLA MAMANI ABANCAY – APURIMAC 2011 Tecnología de Productos Agroindustriales III

Transcript of 75041436 Extraccion de Pectinas de Frutas Monografia

Page 1: 75041436 Extraccion de Pectinas de Frutas Monografia

E.P.A.Ingenieria Agroindustrial

“Año del centenario de Machupicchu para el mundo”

UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

CURSO : TECNOLOGIA DE PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES III

INTEGRANTE : BARRIENTOS SALAS, Sony…………. 081232 HUACO RAMOS, Jean Carlos……. 081107 PILLACA AGUIRRE, Ly Jhon………. 081114 Ramos cconislla, jhon ………….. 072 Saga inojosa, ivan ………………… 072

DOCENTE: ING. GUADALUPE CHAQUILLA MAMANI

ABANCAY – APURIMAC2011

Tecnología de Productos Agroindustriales III

Page 2: 75041436 Extraccion de Pectinas de Frutas Monografia

E.P.A.Ingenieria Agroindustrial

I. INTRODUCCION

II. OBJETIVOS

III. MARCO TEORICO

III.1. PECTINAS

III.1.1. Aspectos generales

Las pectinas son polisacáridos del grupo de los heteropolisacaridos encontrados en los tejidos de las plantas superiores. Son los agentes gelificadores por excelencia obtenidos de las frutas y su principal constituyente es el ácido D-Galacturónico, en la naturaleza existen como geles y son importantes de las paredes celulares donde cumplen funciones en la retención de forma y textura de frutas y hortalizas (Braverman, 1980).

Las sustancias pécticas que se hallan situadas en el exterior de las paredes celulares donde mantienen una estrecha relación con la celulosa, se conocen con el nombre de protopectinas o pectinas insolubles en agua, y han sido reconocidas como precursoras de las pectinas (Braverman, 1980; Vargas, 1983).

Durante el desarrollo y maduración de las frutas se efectúa el rompimiento, por hidrólisis, de estos compuestos para formar azucares y ácidos y consecuentemente la cantidad y calidad de la pectina extraída y dependerá, entre otras cosas, de la edad y de la madurez de sus fuentes (Francis, 1975).

Se ha establecido que en las sustancias pécticas contenidas en las naranjas y otros cítricos: 1) el porcentaje de compuestos pécticos totales en la cascara y pulpa permanece aproximadamente constante durante la mayoría del periodo de crecimiento, 2) la razón de conversión de protopectina a pectina solubles en agua es mayor en la pulpa que en el albedo (cascara) y 3) el porcentaje de pectinas solubles alcanza un máximo en el jugo y tegumentos justamente antes de declinar el contenido total péctico (Gaddum, 1965). Por otra parte, la pectina soluble en agua que se encuentra en el fruto es de poco o ningún valor para su explotación comercial (Pilnik, 1970).

Las pectinas extraídas de los diferentes tejidos vegetales varía enormemente en sus propiedades físico-químicas y, por tanto, en su aplicación comercial. El método de extracción juega un papel muy importante en sus propiedades (Potter, 1966).

Muchas investigaciones en este campo se han dirigido a la elucidación de la estructura de las pectinas, pero este hecho no ha afectado el “arte” asociado con la extracción industrial de pectina a partir de desechos de frutas, principalmente cítricos y de manzana (Pilnik y Boragen 1970).

La extracción de pectina de un tejido vegetal para dar un producto uniforme y estandarizado es un problema mucho más complejo que la extracción de otros materiales vegetales en donde la sustancia es obtenida en la misma forma en que se encuentra naturalmente, como el azúcar de caña o el almidón de los cereales por ejemplo (Potter, 1986). Una complicación adicional para el

Tecnología de Productos Agroindustriales III

Page 3: 75041436 Extraccion de Pectinas de Frutas Monografia

E.P.A.Ingenieria Agroindustrial

productor de pectina, es que la materia prima que utiliza es generalmente un subproducto de otros procesos como la fabricación de jugos cítricos o bebidas de cidra; debido a ello, la calidad de la materia prima estará determinada mayormente por los requerimientos de los productos primarios que es, frecuentemente, de mayor importancia económica. Por eso, es sólo de importancia académica el apuntar que los frutos inmaduros contienen porcentajes de pectina ligeramente mayor que los totalmente maduros.

III.1.2. Clasificación

A causa de su heterogeneidad, la terminología con que se ha conocido a las sustancias pécticas ha sido muy variada y confusa. El comité de la “American Chemical Society” definió la siguiente nomenclatura:

a) Sustancias pécticas: Son aquellos compuestos complejos derivados coloidales de hidratos de carbono que se hallan o pueden ser preparados a partir de las plantas y contienen una gran proporción de acido anhidrogalacturónico en forma de cadena. Los grupos carboxílicos de los ácidos galacturónicos pueden estar en parte esterificados por grupos metoxilos y en parte neutralizados por una o más bases.

b) Protopectina: Son sustancias pécticas insolubles en agua que, por hidrólisis parcial, da lugar a ácidos pectínicos. Son las sustancias pécticas tal como se encuentran en las plantas y su mayor concentración se encuentra en los tejidos vegetales de crecimiento.

c) Ácidos pectínicos: también llamados ácidos pécticos. Son los ácidos poligalacturónicos coloidales que tiene una proporción no despreciable de grupos carboxilos esterificados por metilos. Los ácidos pectínicos, bajo condiciones apropiadas, son capaces de formar geles con acido y azúcar o, si su cantidad de grupos metil ester es baja, con ciertos iones polivalentes. Las sales de los ácidos pectínicos son los pectinatos ácidos o neutros.

d) Pectina: El termino en general y como se entenderá en adelante define aquellos ácidos pectínicos solubles en agua, con una cantidad variable de grupos ester metílicos y grado de neutralización que son capaces de formar geles de azúcar y acido en condiciones apropiadas.

De acuerdo al grado de metilación las pectinas se clasifican en cuatro diferentes clases donde el grado de metilación que presente influirá en la capacidad de formar geles.

a. Pectina de Gelificación Rápida

Con un grado de metilación de por lo menos el 70%, que forma geles con adición de azúcar y ácidos a pH de 3,0 - 3,4; y a temperaturas superiores a los 85°C. Esta pectina produce el espesamiento o gelificación al poco tiempo de ser agregada. Esto mantiene las frutas y las partículas de pulpa uniformemente en todo el lote o en los envases, evitando el problema de "flotación".

b. Pectina de Gelificación Lenta

Con un grado de metilación entre el 50 - 70%, que forma geles con azúcar y ácido a pH óptimo entre 2,8 - 3,2 y su gelificación puede empezar a temperaturas menores a 85°C.

Tecnología de Productos Agroindustriales III

Page 4: 75041436 Extraccion de Pectinas de Frutas Monografia

E.P.A.Ingenieria Agroindustrial

El uso de esta pectina evita que la jalea se solidifique antes de ser colocada en los envases.

c. Pectina de Alto Contenido de Metilación

Son aquellas que forman geles con un contenido de azúcar superior al 50%.

Cuando la pectina tiene un alto contenido de metoxilo el grado de hidratación se reduce mediante la adición de azúcar y la disminución de carga eléctrica que se consigue por un aporte de iones (hidrógeno) H+, o dicho de otra forma de ácido, el enlace de unas moléculas pécticas a otras queda básicamente asegurado, en este caso por uniones de hidrógeno entre grupos hidroxilos, éstos son enlaces débiles y los geles pécticos de este tipo se caracterizan por una gran plasticidad, lo que induce a pensar que se debe a la movilidad de unas moléculas con relación a otras.

d. Pectina de Bajo Contenido de Metilación

Tiene un grado de metilación inferior al 50%. No forma geles con adición de azúcar y ácido; pero sí en presencia de iones divalentes como el calcio, magnesio y otros.

Este tipo de gel se denomina "gel iónico" en este caso la pectina tiene gran cantidad de grupos -COOH. Si se agrega una sustancia que pueda formar un enlace entre éstos se formará un gel.

Los geles iónicos se emplean como alimento dietético de bajo valor calorífico, útiles para diabéticos.

III.1.3. Estructura química de la pectina

Las sustancias pécticas son polímeros lineales del ácido Galacturónico, que tienen una parte más o menos amplia de grupos carboxilos esterificados por radicales metilo.

La base de su estructura química la constituye el ácido D-galacturónico, cuyos grupos carboxilos están esterificados por radicales metilos en diferente proporción, lo que le da un grado de metilación del cual dependerá su capacidad de producir geles en condiciones normales con azúcar y ácido.

Tecnología de Productos Agroindustriales III

Page 5: 75041436 Extraccion de Pectinas de Frutas Monografia

E.P.A.Ingenieria Agroindustrial

El grado de metilación mencionado, es lo que hará que a las pectinas se les pueda clasificar entre las de alto contenido de metoxilos o las de bajo contenido de metoxilo (Lawrence, 1976).

III.1.4. Presencia y función de las sustancias pectinas en las plantas

Las sustancias pécticas se encuentran normalmente en y entre las paredes celulares de las plantas verdes. Las pectinas se encuentran en las plantas esencialmente bajo cuatro formas distintas según su solubilidad y composición (Ávila, 1979).

1. Pectina Disuelta en los Jugos Vegetales

Está acumulada en los jugos de las bayas especialmente y es de gran tendencia a la formación de geles.

2. Pectina Fácilmente Soluble en Agua Caliente

Se obtiene de la carne de los frutos que han sido privados de su jugo, o de otras partes de las plantas prensadas o hervidas con alcohol, por una corta ebullición en agua o por un calentamiento de mayor duración con agua a 80 - 90 °C y precipitados de estos extractos por medio de alcohol.

Su composición es variable, parcialmente descompuesta por fermentación y con gran tendencia a la formación de geles. Una vez aislada es reversiblemente soluble en agua fría.

3. Pectina Genuina Estable de las Laminillas Centrales

Se encuentra bajo una forma completamente insoluble en agua fría, sustancia fundamental que constituye el esqueleto de los frutos carnosos y de las raíces, así como de las partes verdes de las hojas y los tallos.

Tecnología de Productos Agroindustriales III

Page 6: 75041436 Extraccion de Pectinas de Frutas Monografia

E.P.A.Ingenieria Agroindustrial

Consiste probablemente del carbón con sales de ácido pectínico. Se disuelve lentamente por ebullición con agua durante largo tiempo y más rápidamente bajo presión, y en este caso resulta por desdoblamiento hidrólico una forma química modificada, la hidrapectina.

Una vez conseguido el extracto se puede precipitar en su mayor parte con alcohol.

4. Combinaciones Intercelulares de Pectina y Lignina

Se trata aquí de formas de transición de la pectina a la lignina, (según Ehrlich por la acción enzimática y procesos químicos, la pectina se convierte en lignina) que se encuentra en la parte leñosa de los tallos.

En la hidrólisis con ácidos, dan los productos de desdoblamiento de la pectina normal, pero en otras proporciones y entre ellos, dan siempre una sustancia que en sus propiedades y reacciones es muy parecida a la lignina.

III.1.5. Propiedades físico-químicas de las pectinas

Propiedades Físicas

La pectina es la más conocida de las sustancias pécticas. Es un material de peso molecular elevado; se dispersa en el agua para formar una solución coloidal viscosa reversible, es decir que pueda ser disuelta en agua, precipitada, secada y redisuelta, sin perder sus propiedades físicas.

La pectina seca se disuelve en agua; la solución se efectúa más rápidamente por medio del calor y por adición de azúcar.

El alcohol y varias sales precipitan las pectinas, se obtendrá una solución clara por transición de luz y obscura si la luz es reflejada.

Bajo el microscopio se encontrará en ésta solución numerosas partículas en libre movimiento, estas partículas varían en tamaño, aunque todas son pequeñas (Braverman, 1967).

Propiedades Químicas

El principal componente de la pectina es el ácido galacturónico parcialmente metilado.

Algunos azúcares neutrales se encuentran también presentes en la molécula. El porcentaje de unidades de ácido galacturónico que están esterificados con etanol dan el grado de esterificación, lo cual influye en las propiedades gelificantes de la pectina. Si se usa amoniaco durante la desestirificación de las pectinas de alto metoxilo serán convertidos en grupos amidas.

El químico suizo Von Fellemberg, encontró que el ácido pectínico forma a través de sus grupos de ésteres (grupo metoxil CH3O), un componente importante en la molécula de la pectina.

Desde entonces se ha comprobado que el contenido de metoxil es crítico para la facilidad en la formación de gel. Al ác. Galacturónico se le agrega los grupos ésteres. Y el éster del ác. Galacturónico con los arábanos forman la molécula de la pectina, de gran tamaño que se encuentra en los tejidos de las frutas.

Tecnología de Productos Agroindustriales III

Page 7: 75041436 Extraccion de Pectinas de Frutas Monografia

E.P.A.Ingenieria Agroindustrial

Los álcalis destruyen las pectinas aún en estado frío, mientras que la acidez débil también le afecta pero bajo la influencia de calor. Las temperaturas altas sin la intervención de otro agente, parten la molécula de la pectina, que invariablemente provocan la reducción de su poder gelificante (Amos, 1969).

Estas sustancias pécticas como constituyente de la pared celular, son parte del gel hemicelulosa-pectina que cumple funciones de elemento estructural y de membrana semipermeable.

III.1.6. Características de las pectinas

Precipitación

Hurtado P.F.(1968). Las pectinas, después de haber sido sometidos a una ebullición prolongada en agua pura o ligeramente acidulada, es fácilmente precipitada por adición de alcohol o acetona, que actúan como agentes deshidratantes, en forma de una suspensión gelatinosa, que volverá a ser soluble en agua.

Esta precipitación puede lograrse también mediante ciertas sales, como sulfato de aluminio e hidróxido amónico, con lo que se forma hidróxido de aluminio.

Cuando la precipitación se logra por adición de alcohol o acetona en más de un 60% la pectina precipita en forma de hilos, fibras y masas esponjosas.

Solubilidad

Braverman (1967). Una vez lograda la precipitación de la pectina, ésta puede ser secada y convertida en polvo siendo el tamaño de la partícula un factor importante.

La solubilidad de la pectina será rápida cuando muestre un alto grado de dispersión, de lo contrario al adicionarle agua tenderá a formar grumos viscosos por fuera y secos por dentro, por esta razón es recomendable que la pectina se mezcle siempre antes con un poco de azúcar (5 - 8 veces su peso), sales amortiguadoras, o también humedecer con etanol antes de añadir agua.

Al adicionarles pequeñas cantidades de iones metálicos como aluminio, cobre, níquel, hierro, etc., se logrará un aumento en la dispersión. La dispersibilidad de las partículas está en función del revestimiento con una capa delgada de iones tales como: aluminio, níquel, cromo y cobre.

Degradación

Braverman J.B.S.(1967).Según Cheftel, las pectinas una vez liberadas de sus enlaces con la celulosa pueden degradarse según dos procesos diferentes:

- Despolimerización.- El calentamiento en medio ácido o la acción de hidrolasas (pectinasas, pectino-hidrolasas, etc.) originan escisiones de las cadenas en trozos más cortos. La acción de estas enzimas se llevan a cabo a un pH óptimo de 4.0 a menos que sea la polimetilgalacturonasa, en la despolimerización sólo se produce la ruptura de los restos de ácido Galacturónico no metilados.

Las poligalacturonasas producidas por las levaduras son endoglucosidasas que pueden romper la cadena péctica, o bien reducirla en ácidos digalacturónico y galacturónico.

Tecnología de Productos Agroindustriales III

Page 8: 75041436 Extraccion de Pectinas de Frutas Monografia

E.P.A.Ingenieria Agroindustrial

También existen enzimas (exogalacturonasas) capaces de despolimerizar completamente la cadena péctica; éstas se preparan industrialmente.

- Desmetilización.- Durante el madurado de las frutas ocurre variaciones en la metilación, es decir con la maduración disminuye el grado de metilación.

Coagulación

Según Doesburg el fenómeno de coagulación de las pectinas depende de los siguientes factores:

- Constituyentes del compuesto orgánico añadido.

- Presencia, distribución y números de grupos disociados o disueltos y sus características.

- El número de ramificaciones y no ramificaciones de los polímeros.

- Concentración de los polímeros.

- El grado de polimerización de los polímeros.

- Valencia de los electrolitos.

- Presencia de grupos terminales que son encubridores de los grupos funcionales, que después con los grupos disociados influyen en los cambios con los polímeros.

III.1.7. Usos de las pectinas

Amos A.J.(1969).El uso principal de las pectinas es para la fabricación de jaleas y conservas de frutas.

Las industrias de productos de frutas emplean pectina líquida y pectina en polvo, y algunas empresas fabrican su propia pectina.

Empleo de la pectina en alimentos.- la pectina es utilizada en la preparación de geles, mermeladas, jaleas, como estabilizantes, etc.

Empleo de pectinas para fines medicinales.- la pectina puede ser utilizado como emulgente para la preparación de ungüentos, polvos, tabletas y otros medicamentos.

III.2. OBTENCION DE LAS PECTINAS

III.2.1. Tratamiento preliminar de la materia prima

En la mayoría de los casos la materia prima para este proceso consiste en cáscaras de residuo de las extracciones del jugo de naranja por medio de máquinas automáticas que dejan la cáscara con bagazo y semillas, aunque en algunos casos se emplea el fruto entero cuando hay sobreproducción de la fruta.

En el epicarpio de la naranja contiene apreciables cantidades de aceite esencial, producto que purificándolo es valioso en la Industria, algunos fabricantes extraen dicho aceite con máquinas especiales antes de tratar la cáscara para obtener la pectina.

Tecnología de Productos Agroindustriales III

Page 9: 75041436 Extraccion de Pectinas de Frutas Monografia

E.P.A.Ingenieria Agroindustrial

La cáscara de naranja es transportada primeramente a unos tanques donde se le somete a un lavado con agua a presión para eliminar impurezas como semillas y parte del bagazo, lo mismo todas las substancias solubles en ello. Después de este lavado se escurren o decanta el agua y la cáscara se pasa a una máquina que la tritura y desmenuza en pequeñas partes. El objeto de cortar la cáscara en pequeños trozos es para facilitar las operaciones posteriores, principales de la extracción.

La cáscara molida se pasa a los tanques de extracción, estos tanques tienen falso fondo y serpentina de vapor. A la cáscara se le somete a un calentamiento de 93 grados centígrados; durante 15 minutos para inactivar a las encimas presentes en la cáscara que degradan a la pectina; este calentamiento se puede omitir si la cáscara es sometida inmediatamente al proceso de extracción.

Antes de someter a la cáscara al proceso de extracción, es necesario eliminarle más cantidad de impurezas como azúcares, pigmentos, resinas, etc.; esto se logra añadiendo a la cáscara grandes cantidades de agua y agitando a una temperatura de 40 a 60 grados centígrados durante unos minutos, algunos fabricantes añaden carbonatos de sodio para facilitar la eliminación, esta operación se repite si es necesario varias veces, decantando por el falso fondo el agua de desecho.

III.2.2. Extracción de la pectina y separación del extracto

En esta operación el problema fundamental es seleccionar el pH, temperatura y tiempo apropiados, esto se logra aplicando los resultados previamente obtenidos en el laboratorio.

Usualmente se agrega a la pulpa una solución de ácido clorhídrico o sulfúrico, en cantidad suficiente para obtener una relación de 3:1 entre el agua acidulada y la pulpa y obtener un PH entre 2 y 2.2 durante un tiempo de calentamiento entre 30 y 40 minutos a una temperatura entre 85°C y 90°C., según las condiciones óptimas de extracción determinadas en la parte final de este trabajo. Algunos investigadores como Myers y Baker emplean temperaturas entre 95°C y 100°C., durante 60 min. , con el PH de 1.8 enfriando y diluyendo con agua fría.

Otros como Owens y Mcm Cready emplean pH de 1.3 a 1.4 durante 80 minutos a 100°C. El uso de pH muy bajo tiene el inconveniente de reducir el poder gelificante de la pectina.

La extracción se puede efectuar también por otros métodos como el patentado por Myers y Rouse en el que emplean el agente intercambiador de ionice llamado Zeo/carb (carbón sulfonado) el cual elimina el calcio y magnesio que se encuentran formando pectatos y son los principales causantes de la insolubilidad de las péctinas. El proceso es relativamente sencillo, la pulpa de cáscara limpia se mezcla con Zeo-Carb en un tanque, se calienta durante una hora a 90°C., a un PH de 2.75 con una agitación continua, después de esto, se enfría rápidamente a 60°C., y se separa el extracto, por cualquiera de los métodos que se mencionarán más adelante, de la resina que posteriormente se regenera con ácido diluido para volverla a emplear.

Otro método empleado desde hace algunos años para la extracción de la pectina y aún en uso de varias fábricas, es empleado poli fosfato los más empleados son:

- Hexametofosfato de sodio - Tetrametafosfato de sodio - Tetrafosfato de sodio

Tecnología de Productos Agroindustriales III

Page 10: 75041436 Extraccion de Pectinas de Frutas Monografia

E.P.A.Ingenieria Agroindustrial

- Pirofosfato tetrasódico

Estas sustancias tienen la propiedad de formar complejos con el calcio y el magnesio, favoreciendo grandemente su solubilidad en la extracción de las péctinas, W. D. Maclay y J. P. Nielsen emplearon polifosfatos para la extracción de la pectina y encontraron que en el uso de estos compuestos es sumamente benéfico en los casos en que la materia prima contenga grandes proporciones de calcio y magnesio.

Una vez efectuada la extracción por cualquiera de los métodos mencionados, se procede a separar la pulpa de extracto usando en esta operación: Prensa hidráulica, tanques de falso fondo, cedazos vibratorios y centrífugos; dando buenos resultados cualesquiera de estos métodos. Aunque los métodos mencionados anteriormente separan casi completamente el extracto de la pulpa quedan sin embargo pequeñas partículas es suspensión las que hay que eliminar por filtración para purificar completamente el extracto.

III.2.3. Filtración del extracto

Se efectúa usualmente en filtro prensa obteniendo resultados satisfactorios, además, filtros rotatorios y filtros al vacío. Se facilita y se aumenta la eficiencia de la filtración empleando previamente una precapa y posteriormente ayuda al filtro, el que se mezcla en un tanque con carbón. El extracto filtrado es un líquido claro y transparente, procediendo en estas condiciones a precipitarlo.

III.2.4. Precipitación del extracto

Algunos fabricantes que venden extracto de pectina de 5 grados de jalea concentran el extracto filtrado en un evaporador de doble efecto hasta tener la concentración final adecuada. Para fabricar la pectina en polvo el proceso es más complicado, ya que hay que precipitar la pectina, el extracto filtrado; existen dos métodos de precipitación:

Empleando alcohol: Como la pectina es insoluble en alcohol se emplea este para precipitarla de sus soluciones. Los alcoholes más empleados en esta industria son: el etílico desnaturalizado especialmente y el isipropílico debido a su bajo impuesto.

La operación se lleva a cabo agregando alcohol de 80º al extracto hasta precipitarlo completamente, agitando continuamente posteriormente se decanta el alcohol a través de un falso fondo, el precipitado se vuelve a mezclar con alcohol más concentrado (85º - 90º) para darle más consistencia y purificar el precipitado, eliminando finalmente el alcohol residual por medio de prensas hidráulicas especiales, saliendo el precipitado de ellas por una humedad entre el 20% y 30%.

El uso del alcohol envuelve varias dificultades tales como: recuperación del disolvente, que debe ser muy eficiente, ya que se emplea aproximadamente 60 litros de alcohol por kilo de pectina en polvo, por lo que se necesita recuperar el disolvente por lo menos en un 75% para que resulte económico su empleo. Se tiene además el peligro de incendio; y almacenamiento del disolvente en tanques especiales.

Empleando iones metálicos: el principal es el cloruro de aluminio que ha dado muy buenos resultados aunque hay varios iones metálicos que precipitan la pectina.

Al extracto filtrado se le agrega carbonato de sodio con el objeto de ajustar el pH de 3.8 a 4.2 apropiado para precipitar el cloruro de aluminio que se agrega a la solución poco a poco en

Tecnología de Productos Agroindustriales III

Page 11: 75041436 Extraccion de Pectinas de Frutas Monografia

E.P.A.Ingenieria Agroindustrial

cantidad determinada previamente en el laboratorio, hasta precipitación completa, esta operación se hace a temperatura ambiente y con agitación continua, el hidróxido de aluminio se forma a un pH de 3.5 y al llegar a 3.8 – 4.2 coprecipita con la pectina ya que la pectina presenta una carga negativa y al contacto con el hidróxido de aluminio cargado positivamente, flocula formando un complejo de pectina, aluminio que flota en la superficie del líquido el coagulo formado es de amarillo verdoso, se deja reposar durante más horas, decantando después el líquido se pasa el coagulo a una prensa hidráulica la torta que sale de la prensa se corta en pequeños trozos, se pasa a un tanque donde se lava con el alcohol acidulado con ácido clorhídrico para eliminar el aluminio; como el cloruro de aluminio es muy soluble en alcohol, es por esto que a este se le agrega ácido clorhídrico para que reaccione con hidróxido de aluminio. Después de eliminado el aluminio es necesario neutralizar la pectina, esto se logra lavándola con alcohol en carbonato de sodio y finalmente con alcohol sólido, pasando el precipitado a decantarlo en la prensa hidráulica de donde sale con una humedad del 20% al 30%.

III.2.5. Secado

Esta operación se lleva a cabo con relativa facilidad, ya que la pectina no es higroscópica. A las tortas que salen de la prensa hidráulica se les corta con pedazos muy pequeños manualmente o con máquinas, para secar la pectina generalmente se emplean secadores de banda de dos pasos pasando la pectina por una corriente de aire caliente hasta salir con humedad entre el 3% y el 5% esta operación se efectúa en una operación del 70ºC; que es la óptima para no alterar las propiedades del producto.

Una vez secada la pectina se pasa los trozos en un molino de martillos para pulverizarla y luego a unos tamices vibratorios, que por lo general son dos, uno superior que retiene los trozos muy grandes que se vuelven a meter al molino y uno inferior de 60 mallas por donde pasa el producto final.

III.2.6. Ajuste

El polvo de pectina corresponde a un lote de fabricación se lleva al laboratorio a donde se analiza, haciéndole pruebas de grado de jalea, humedad, cenizas y otras pruebas de control de calidad.

Como el grado de jalea es la propiedad más importante de la pectina, ya que de él depende su valor comercial hay que ajustar las pectinas al grado de jalea deseado, que generalmente es de 150º para ajustar el lote de pectina se determina primero su grado de jalea y según este se le agregan cantidades apropiadas de dextrosa hasta obtener el grado deseado. Esta operación se hace en una mezcladora de gusano.

III.2.7. Envasado

Una vez ajustado el lote de pectina, se vuelve a tamizar para eliminar todos lo gránulos que se hayan formado y después se pasa a una tolva de envase por donde se llenan los envases que generalmente son cunetas de cartón herméticamente sellados, en los que se conserva el producto por mucho tiempo sin alterarse.

IV. CONCLUSIONES

Tecnología de Productos Agroindustriales III

Page 12: 75041436 Extraccion de Pectinas de Frutas Monografia

E.P.A.Ingenieria Agroindustrial

V. BIBLIOGRAFIA

Centeno Álvarez. 2003. Extracción, Estabilización y Evaluaciones Analíticas del Carmín. México, D.F.

Maria de Perinat. Tecnología de la Confección Textil. EDYM. http://www.edym.com/CD-tex/2p/tintura/cap12100.htm.

Shirata Yoshico. Colorantes Naturales. Biblioteca Nacional de Antropología e Historia (INAH), Mexico 1996. http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/meiq/perez_l_oa/capitulo4.pdf/

Tecnología de Productos Agroindustriales III