Evaluación Del Rendimiento de Extracción de Pectina en Aguas Mieles Del Beneficiado de Café...

7/25/2019 Evaluacin Del Rendimiento de Extraccin de Pectina en Aguas Mieles Del Beneficiado de Caf Procedentes de De

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UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR

FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA

"EVALUACION DEL RENDIMIENTO DE EXTRACCION DE

PECTINA EN AGUAS MIELES DEL BENEFICIADO DE CAF

PROCEDENTES DE DESMUCILAGINADO MECANICO"

PRESENTADO POR:

JESSICA IVETTE GARCA PALMA

PARA OPTAR AL TITULO DE:

INGENIERA QUMICO

CIUDAD UNIVERSITARIA, ENERO DE 2009


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RECTOR :

MSc. RUFINO ANTONIO QUEZADA SNCHEZ

SECRETARIO GENERAL :

LIC. DOUGLAS VLADIMIR ALFARO CHVEZ


DECANO :

ING. MARIO ROBERTO NIETO LOVO

SECRETARIO :

ING. OSCAR EDUARDO MARROQUN HERNNDEZ

ESCUELA DE INGENIERIA QUMICA

DIRECTOR :

ING. FERNANDO TEODORO RAMREZ ZELAYA


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ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA

Trabajo de Graduacin previo a la opcin al Grado de:

INGENIERA QUMICO

Ttulo :

"EVALUACION DEL RENDIMIENTO DE EXTRACCION DE PECTINA EN

AGUAS MIELES DEL BENEFICIADO DE CAF PROCEDENTES DEDESMUCILAGINADO MECANICO"

Presentado por :

JESSICA IVETTE GARCA PALMA

Trabajo de Graduacin Aprobado por :

Docentes Directores :

MSc. DELMY DEL CARMEN RICO PEA

Inga. SARA ELISABETH ORELLANA CLAROS

Docente Director Externo :

Dr. ADN HERNNDEZ

San Salvador, Enero de 2009


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Trabajo de Graduacin Aprobado por:

Docentes Directores :

MSc. Delmy del Carmen Rico Pea

Inga. Sara Elisabeth Orellana Claros

Docente Director Externo :

Dr. Adn Hernndez


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AGRADECIMIENTOS

A PROCAFE, por todo el apoyo brindado para la realizacin de la parte experimental.

A Dr. Adn Hernndez, por las sugerencias y el apoyo para la realizacin de los

experimentos.

A Inga. Delmy Rico, e Inga. Sara Orellana por la orientacin y aportes en la realizacin

del presente trabajo de graduacin.

Al personal de PROCAFE, en especial a Licda. Reina Funes de Cruz, Licda. Ana

Delmy Figueroa de Melgar, Inga. Amanda de Prez, Sra. Concepcin de Jess Lemus,

Don Salvador y Sr. Ricardo Cornejo del Laboratorio de servicios analticos. A Licda.

Marta Lidia de Amaya y Don Orlando del Laboratorio de Cultivo de Tejidos; por su

amistad, colaboracin, apoyo y comprensin a lo largo de la realizacin de la parte

experimental.

A Ing. Mauricio Montenegro, por su amable colaboracin al proporcionar el freezer y

refrigerador necesario para la conservacin de las muestras de aguas mieles y su

disposicin para ayudar.

Al beneficio Cooperativa Cuzcachapa de R.L., por su valiosa contribucin en la toma de

muestras de aguas mieles procedentes de desmucilaginador mecnico.

A mis profesores de la Escuela de Ingeniera Qumica por todos los conocimientos

proporcionados en cada una de las asignaturas que curs, las cuales formaron el

criterio de ingeniera necesario para resolver problemas.


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DEDICATORIA

A DIOS todopoderoso, por darme la oportunidad de realizar uno de mis sueos,

escuchar mis oraciones, darme fuerza para seguir adelante en todas las pruebas de mi

vida y sobre todo por esa sabidura especial que ha derramado en mi ser.

A mi Madre, por su amor incondicional, por creer en m siempre, por sus consejos tan

valiosos en mi vida y por tantas cosas ms.

A mi Padre, por ensearme no con palabras sino con ejemplos porque en el silencio se

cuanto me ama y yo a l.

A mis Hermanos por estar all cuando los he necesitado y al mismo tiempo por la

independencia que ayudaron a crear en m, una de mis cualidades favoritas.

A Willy, por tu amor, paciencia, ayuda y por creer en m a pesar de todo. los triunfos

no sabran igual sin ti para compartirlos y las tristezas seran insoportables sin ti para

consolarme.

A Vctor M. Quintanilla (Manolito), por tu amistad sincera, por estar all sin importar el

cansancio siempre que te he necesitado, por ser de las mejores personas que he

conocido en toda mi vida (y he conocido muchas por cierto).

A Silvia Orantes, Elsy Escobar, Humberto Meja, Karina Mnico, por su linda amistad alo largo de todos estos aos.

A la memoria de PUNTITO, por su compaa y por ser tan especial.

No basta saber, se debe tambin aplicar. No es suficiente querer, se debe tambin hacer.

Johann Wolfgang Goethe (1749-1832) poeta y dramaturgo alemn.


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RESUMEN

En el beneficiado hmedo del caf, el agua es un recurso cuya cantidad es variable

segn el tipo de proceso, en l se genera altos volmenes de desechos, en particular

las aguas mieles que son contaminantes para los cuerpos de agua y su biodiversidad.

El muclago, forma parte stas, que son el principal factor de contaminacin, estas

podran procesarse para producir pectina.

A nivel mundial algunos residuos agroindustriales, ricos en sustancias pcticas, seemplean en la produccin de pectina. Aunque las pectinas se encuentran en la mayora

de tejidos vegetales, el nmero de fuentes que pueden usarse para la fabricacin

comercial es muy limitado, porque la habilidad de stas para formar geles depende del

tamao molecular y el grado de esterificacin; pectinas de distintas fuentes no tienen la

misma capacidad de gelificacin por las variaciones en stos parmetros. Su estructura

es muy difcil de determinar puesto que pueden cambiar en el aislamiento a partir de las

plantas, almacenamiento y procesamiento del material vegetal, adems de las

impurezas que la pueden acompaar.

Las pectinas o sustancias pcticas son heteropolisacridos complejos que se

componen principalmente de cidos poligalacturnicos. En la actualidad, se extraen

industrialmente por mtodos fisicoqumicos. Los procedimientos de fabricacin se

basan en una hidrlisis, separacin y recuperacin

En la presente investigacin se realiz el aislamiento de pectinas mediante el mtodode hidrlisis cida utilizando acido clorhdrico para la extraccin de pectina en aguas

mieles procedentes de desmucilaginado mecnico de la variedad Bourbn y de estricta

altura, obtenidas en un beneficio de caf ubicado en el departamento de Santa Ana. Se

evaluaron tres tratamientos de conservacin de stas aguas mieles libres de slidos

gruesos, de los cuales el ms adecuado fu el congelamiento.


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Se utiliz un diseo de Box-Behnken para estudiar el efecto de la temperatura, pH y

tiempo de extraccin sobre el rendimiento de pectina, considerando tres niveles de

intensidad, alto medio y bajo. Se analizaron los resultados de este diseo mediante la

creacin de tablas y grficas que muestran el modelo estadstico ajustado que permite

generar predicciones y determinar valores ptimos de los factores experimentales.

El mayor rendimiento de pectina obtenido de la serie de corridas experimentales fu

bajo las condiciones de temperatura = 70C, pH = 3.5 y tiempo = 40 minutos con un

valor de 2.2 g/l de agua miel libre de slidos gruesos. La optimizacin del rendimiento

se obtuvo bajo las condiciones: temperatura = 70C, pH = 3.5 y tiempo = 46 minutos. Elanlisis fisicoqumico de la pectina extrada por el mtodo empleado revela que es de

bajo metoxilo (6.03%), alto contenido en cido poligalacturnico (95.36%), soluble en

agua, humedad del 9.9% y con pH= 4.02.

Los parmetros de calidad de la pectina obtenida se encuentran dentro de los

requerimientos establecidos por la FAO. Segn los rangos de la USP cumple, excepto

para el mnimo de grupos metoxilos, sin embargo, el valor obtenido (6.03%) est dentro

del rango especificado para pectinas comerciales.


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INDICE GENERAL

1.0

EL BENEFICIADO DE CAFE ................................................................................ 1

1.1 Generalidades del cultivo de caf en El Salvador ............................................... 1

1.1.1Variedades, altitudes y rea de produccin de caf .................................... 2

1.2 Produccin de Caf ............................................................................................ 4

1.2.1Beneficiado tradicional ................................................................................ 6

1.2.2

Beneficiado modular .................................................................................... 6

1.2.3Beneficiado artesanal .................................................................................. 7

1.2.4

Exportaciones de caf ................................................................................. 7

1.3 Desechos generados en el beneficiado .............................................................. 8

1.3.1

Descripcin del fruto de caf ...................................................................... 8

1.3.2

Residuos del beneficiado de caf y su disposicin ...................................... 9

2.0

LAS PECTINAS .................................................................................................. 16

2.1

Localizacin, composicin y estructura de la pectina ....................................... 16

2.1.1

Clasificacin ............................................................................................... 20

2.2

Propiedades fsicas y qumicas......................................................................... 22

2.3 Grado de esterificacin ..................................................................................... 24

2.4

Enlaces de calcio. ............................................................................................. 26

2.5 Viscosidad y peso molecular. ........................................................................... 27

2.6

Gelificacin de la pectina. ................................................................................. 29

2.6.1El estado gel .............................................................................................. 29

2.6.2

Mecanismo de gelificacin de la pectina .................................................... 30

2.7 Enzimas pcticas. ............................................................................................. 32

2.7.1

Descripcin de las enzimas pcticas. ........................................................ 32

2.7.2Clasificacin de las enzimas pcticas ........................................................ 32

2.8

Mtodos de extraccin de pectina ................................................................... 34

2.8.1Antecedentes de extraccin de pectina de tejidos vegetales. .................... 35

2.8.2Obtencin industrial de pectina. ................................................................. 36

2.9 Aplicaciones y usos de la pectina. .................................................................... 40

2.9.1En industria alimenticia. ............................................................................. 40


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2.9.2En industria farmacutica. ......................................................................... 40

2.9.3Otras aplicaciones. .................................................................................... 41

2.10

Demanda de pectina en El Salvador. ................................................................ 41

3.0 ESTUDIO EXPERIMENTAL PARA EXTRACCION DE PECTINA DE

AGUAS MIELES DEL BENEFICIADO DE CAFE ................................................ 43

3.1 Variables del proceso para la extraccin de pectina ......................................... 43

3.2 Diseo experimental ......................................................................................... 46

3.2.1

Toma de muestras ..................................................................................... 47

3.2.2Conservacin de la muestra. ..................................................................... 52

3.2.3

Diseo de experimentos y obtencin de datos experimentales. ................ 58

3.3 Extraccin de pectina de aguas mieles del desmucilaginado mecnico ........... 60

3.3.1

Procedimiento experimental para la extraccin de pectina a partir

de aguas mieles procedentes de desmucilaginado mecnico ................... 60

3.4

Anlisis fsicoqumico para pectina extrada. .................................................... 65

3.4.1

Mtodos de identificacin. ......................................................................... 66

3.4.2

Nmero de metoxilo. .................................................................................. 66

3.4.3

Porcentaje de cido galacturnico ............................................................. 66

3.4.4Acidez. ....................................................................................................... 67

3.4.5

Humedad. .................................................................................................. 67

3.4.6Solubilidad ................................................................................................. 68

4.0

ANLISIS DE RESULTADOS ............................................................................. 69

4.1 Influencia del pH, temperatura y tiempo de extraccin en el rendimiento

de pectina. ........................................................................................................ 69

4.2 Caracterizacin de la pectina. ........................................................................... 82

4.3

Determinacin de la calidad de la pectina extrada ........................................... 83

4.4 Efectos ambientales en el proceso de extraccin de pectina .......................... 85

5.0

CONCLUSIONES. .............................................................................................. 87

6.0 RECOMENDACIONES ....................................................................................... 89

7.0 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS .................................................................... 90

ANEXOS........................................................................................................................ 99


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INDICE DE CUADROS

Cuadro 1.1 Principales variedades de cafetos cultivadas en El Salvador ................................. 3Cuadro 1.2 Altitudes y reas de produccin de caf en El Salvador ......................................... 4Cuadro 1.3 Composicin porcentual del fruto del cafeto ........................................................... 9Cuadro 1.4 Valores promedio de algunas caractersticas determinadas en seis tipos

de aguas residuales en 33 beneficios de caf en El Salvador, 1996 -1999 ......... 11Cuadro 1.5 Composicin qumica de la pulpa de caf ............................................................. 12Cuadro 1.6 Composicin qumica del muclago de caf .......................................................... 13Cuadro 1.7 Composicin qumica de la cascarilla de caf ....................................................... 14Cuadro 2.1 Clasificacin de las sustancias pcticas de acuerdo a diferentes criterios. .......... 21Cuadro 2.2 Tipos de pectina como se encuentran comercialmente ........................................ 26Cuadro 2.3 Clasificacin de enzimas pcticas de acuerdo con los lineamientos

de la Comisin de enzimas .................................................................................... 33Cuadro 2.4 Caractersticas tpicas de pectinas comerciales .................................................... 39Cuadro 2.5 Importaciones de pectina en El Salvador aos 2000 2006 .............................. 41Cuadro 2.6 Importaciones de pectina en El Salvador por pas de origen aos

2000 2006 en kilogramos .................................................................................... 42Cuadro 3.1 Caractersticas del agua miel proveniente de desmucilaginado mecnico. ......... 50Cuadro 3.2 Resultados obtenidos en las pruebas preliminares. .............................................. 50Cuadro 3.3 Caractersticas del agua miel fresca proveniente de desmucilaginado

mecnico ................................................................................................................. 54Cuadro 3.4 Caractersticas del agua miel almacenada ............................................................ 54Cuadro 3.5 Resultados obtenidos en muestra fresca ............................................................... 54Cuadro 3.6 Resultados obtenidos en pruebas de conservacin despus

de 2 semanas ......................................................................................................... 55Cuadro 3.7 Diseo de Box-Behnken de tres variables ............................................................. 59Cuadro 3.8 Los factores y niveles para el diseo experimental ............................................... 62Cuadro 3.9 Diseo de Box-Behnken para evaluacin del rendimiento de pectina .................. 63Cuadro 3.10 Diseo de Box-Behnken con niveles reales y codificados .................................... 64Cuadro 3.11 Caractersticas del agua miel proveniente de desmucilaginado mecnico .......... 64Cuadro 3.12 Resultados obtenidos para las pruebas en aguas mieles provenientes

de desmucilaginado mecnico. .............................................................................. 65Cuadro 3.13 Pruebas de identificacin de la pectina obtenida .................................................. 66Cuadro 3.14 Volmenes obtenidos en la valoracin de pectina obtenida ................................. 66Cuadro 3.15 Porcentaje de grupos metoxilo y acido galacturnico de pectina obtenida .......... 67Cuadro 3.16 pH de soluciones de pectina obtenida experimentalmente ................................... 67Cuadro 3.17 Pesos obtenidos en pruebas de humedad ............................................................ 67Cuadro 4.1 Nomenclatura utilizada en el anlisis estadstico. ................................................. 69Cuadro 4.2 Anlisis de varianza para rendimiento de pectina para un nivel de

significancia de 10%. .............................................................................................. 70Cuadro 4.3 Anlisis de Varianza de efectos ms importantes en rendimiento

de pectina para un nivel de significancia de 10%. ................................................. 72Cuadro 4.4 Coeficientes de regresin para rendimiento de pectina. ....................................... 75Cuadro 4.5 Niveles de factores para maximizar el rendimiento de pectina ............................. 81Cuadro 4.6 Niveles de factores ptimos para el rendimiento de pectina ................................. 81Cuadro 4.7 Resultados estimados para rendimiento de pectina .............................................. 82Cuadro 4.8 Resultados de los anlisis para pectina obtenida .................................................. 83Cuadro 4.9 Comparacin de resultados de pruebas de calidad para pectina con

especificaciones FAO y USP. ................................................................................ 83


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INDICE DE FIGURAS

Figura 1.1 Distribucin porcentual de las principales variedades de cafetos cultivadasen El Salvador. ......................................................................................................... 3Figura 1.2 Participacin regional en la recepcin de caf en beneficios, cosecha

2004/2005 ................................................................................................................. 5Figura 1.3 Produccin y productividad del rea cultivada de caf, aos cosecha

1991/1992 2004/2005 ........................................................................................... 5Figura 1.4 Exportaciones de caf segn pas de destino, ao cafetalero 2004/2005 ............. 8Figura 1.5 Estructura del fruto del caf ..................................................................................... 9Figura 2.1 Cadena de cido poligalacturnico parcialmente metilesterificado ...................... 17Figura 2.2 Estructura esquemtica de la pectina, incluyendo homogalacturonano

regin lisa y ramnogalacturonano regin de cabellera .................................... 18Figura 2.3 Estructura bsica de la molcula de pectina ......................................................... 19Figura 2.4 Representacin esquemtica del modelo caja de huevos para pectina

de baja metilacin ................................................................................................... 27Figura 2.5 Formacin de un gel de pectina HM ...................................................................... 30Figura 2.6 Ridgelmetro (para el mtodo USA-SAG) .............................................................. 31Figura 3.1 Serie de desmucilaginadores mecnicos tipo DELVA .......................................... 47Figura 3.2 Agua miel procedente de desmucilaginado mecnico .......................................... 47Figura 3.3 Cogulo de pectina obtenida experimentalmente ................................................. 50Figura 3.4 Almacenamiento de agua miel ............................................................................... 55Figura 3.5 Agua miel calentada a 82C y refrigerada a 8C despus de 20 das de

almacenamiento ..................................................................................................... 56Figura 3.6 Cogulos de pectina obtenidos para las muestras almacenadas segn los

tres tratamientos: A) Autoclave, B) calentamiento a 82C, C) congelada ............. 57Figura 3.7 Diseo de Box-Behnken, con puntos centrales ..................................................... 59Figura 4.1 Grfico de Pareto estandarizado para el rendimiento de pectina con un

nivel de significancia de 10%. ................................................................................ 71Figura 4.2 Grfico de Pareto estandarizado para los efectos ms importantes en el

rendimiento de pectina, con un nivel de significancia de 10%. ............................. 73Figura 4.3 Grfico de probabilidad normal para rendimiento de pectina ................................ 74Figura 4.4 Grfico de residuos versus predicciones para rendimiento de pectina................ 75Figura 4.5 Grfico de efectos principales para el rendimiento de pectina .............................. 76Figura 4.6 Grfico de interacciones entre los efectos para el rendimiento de pectina .......... 77Figura 4.7 Grfico de superficie de respuesta para tiempo=40minutos. ................................ 77Figura 4.8 Grfico de contornos para superficie de respuesta estimada con

tiempo=40 minutos. ................................................................................................ 78Figura 4.9 Grfico de superficie de respuesta para pH=3.0 ................................................... 78Figura 4.10 Grfico de contornos para superficie de respuesta estimada con pH= 3.0 .......... 79Figura 4.11 Grfico de superficie de respuesta estimada para temperatura=60C ................. 79Figura 4.12 Grfico de contornos para superficie de respuesta estimada con

temperatura =60C ................................................................................................. 80


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INTRODUCCION

La produccin cafetalera es un componente de la economa de El Salvador, sin

embargo, el procesamiento industrial o beneficiado genera alteraciones ambientales

negativas principalmente por la descarga de aguas residuales y materiales slidos hacia

cuerpos acuticos. La importancia de estudios tendientes al aprovechamiento de los

residuos del beneficiado de caf radica en generar alternativas de ingreso, provenientes

de recursos que pese a su potencial econmico son material de desecho causantes de

problemas ambientales. Uno de los residuos con prometedor potencial es el muclagoque forma parte de las aguas mieles, como fuente para la obtencin de pectinas.

El muclago desde el punto de vista fsico es un sistema coloidal lquido, lioflico, siendo

por tanto un hidrogel. Qumicamente, el muclago contiene agua, pectinas, azcares y

cidos orgnicos. Durante la maduracin del grano de caf, el pectato de calcio,

localizado en la laminilla media y la protopectina de la pared celular son convertidos en

pectinas.

Las pectinas evolucionan en el tiempo segn evolucionan los tejidos vegetales, desde

las llamadas protopectinas o pectingenos, productos altamente metilados, hasta los

cidos pcticos, sustancias amorfas prcticamente desprovistas de grupos metilo. El

principal elemento estructural de las pectinas es el galacturonano, un polmero lineal de

cido galacturnico unido en (14) parcialmente metil esterificado. Las pectinas con

ms del 50% de grupos metil ester se clasifican como de alto metoxilo y aquellas con

menos del 50% como de bajo metoxilo. Las pectinas obtenidas de distintas fuentes

revelan diferencias significativas en sus estructuras y propiedades tecnolgicas.

Asimismo son importantes por sus mltiples usos en la industria de alimentos,

farmacutica, etc. como agentes gelificantes, espesantes y estabilizantes. Los procesos

de extraccin de pectinas tradicionales consisten de las siguientes etapas: extraccin

cida, filtracin, concentracin, precipitacin, secado y pulverizado.


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1

1.0 EL BENEFICIADO DE CAFE

La produccin nacional de caf ha tenido alzas y bajas en los ltimos aos,

comportamiento que tiene su origen en la baja rentabilidad que el cultivo ofrece al

productor, debido a varios factores como son los cambios en el precio en el mercado y

los altos costos de produccin.

En el procesamiento del caf por la va hmeda, uno de los principales problemas lo

constituye el excesivo uso de agua para el proceso y la generacin de aguas residualescon altos niveles de contaminacin. Se ha prestado poca atencin a los residuos, pero

debido a la contaminacin ambiental y a la escasez de materia prima para procesar y

elaborar raciones para animales, estos materiales han recibido gran atencin

comparativamente con el pasado.

1.1 Generalidades del cultivo de caf en El Salvador

La industria cafetalera representa para El Salvador una de sus principales y ms

importantes actividades agroindustriales desde finales del siglo XVIII y principios del

siglo XIX, cuando fue introducido al pas. La etapa de recoleccin y beneficiado

comienza en octubre en las reas bajas y puede llegar hasta marzo en las reas de

mayor altitud.

En 1994, El Salvador era el onceavo pas de mayor produccin de caf en el mundo,

con una produccin casi ocho veces menor que el mayor productor, Brasil. Esto implicaque el impacto que pudiese tener El Salvador en el mercado mundial del caf es

pequeo en comparacin a dicho pas (Porres y Franco, 2000).

En la ltima dcada, el comportamiento de los precios de los mercados internacionales

no ha sido particularmente favorable para el agronegocio regional del caf, lo que ha

provocado que los productores, en particular los vinculados a las micro, pequeas y


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2

medianas empresas del sector, inicien un proceso de especializacin y adicin de valor

al producto final para mejorar sus opciones de mercado y atender una demanda

creciente de caf dentro de los mercados verdes y socialmente justos. Este proceso de

especializacin de los pequeos y medianos productores de caf permite a la vez,

invertir en prcticas que son ms amigables con la biodiversidad.

Si bien es cierto, a finales de 2004 los precios mejoraron notablemente, estos

incrementos no han sido suficientes para sacar al subsector de la crisis en que se

encuentra, las ligeras alzas slo han sido de carcter especulativo, lo que hace que la

crisis cafetalera regional se mantenga.

1.1.1 Variedades, altitudes y rea de produccin de caf

La planta, el cafeto, es un arbusto de hojas verdes con flores blancas ligeramente

perfumadas que se transforman en un fruto (una drupa) de color rojo no mayor de 2 cm

y que contiene dos semillas.

En el mbito mundial las especies de caf ms importantes por su orden son: Coffea

arbica, Coffea canephora, yCoffea Liberico; actualmente se explotan en el mundo,

dos especies: Coffea arbicayCoffea canephora. Sin embargo, la nica especie que

se cultiva en El Salvador es la Coffea arbica representada por las lites de las

variedades Bourbn, Pacas y la Typica llamada tambin Arbico. Las variedades ms

comnmente cultivadas son Bourbn y Pacas. La siembra de la variedad Bourbn se

realiza arriba de los 1,000 msnm donde se explota su mayor capacidad de produccin.

La variedad Pacas se considera una mutacin originada en el Bourbn y ha demostradotener mejor adaptacin al bajo (500 800) msnm (Flores, 1979).

La distribucin porcentual de las principales variedades de cafetos cultivadas en El

Salvador se muestra en la figura 1.1 y el rea cultivada de estas se detalla en cuadro

1.1.


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Figura 1.1 Distribucin porcentual de las principales variedades de cafetos cultivadas en

El Salvador.

1/ variedades menos frecuentes: Tekisic, Catuai, Pacamara, Catimor, Caturras, etc

Fuente: PROCAFE (2005)

Cuadro 1.1 Principales variedades de cafetos cultivadas en El Salvador

Variedades cul tivadas rea cul tivada (Mz)

Bourbn 156,344

Pacas 66,286

Otras variedades 7,291

Total 229,921

Fuente: PROCAFE (2005)

En el ao 2005 se estim que el parque cafetalero de El Salvador tena 229,921

manzanas lo que equivale a 160,944.7 hectreas (1,609,447,000 m2). De acuerdo con

la zona de produccin y factores como el clima y la altura, el caf posee caractersticas

a partir de las cuales se clasifica la calidad del grano. Las altitudes y reas de

produccin se detallan en el cuadro 1.2 y la distribucin geogrfica puede observarse

en anexo 1.


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Cuadro 1.2 Altitudes y reas de produccin de caf en El Salvador

Al ti tudes rea de produccin por regin (Mz) total (Mz)

Occidental Central Oriental

Striclty High Grown.Estricta altura(mayor 1200 msnm)

22,62 9,55 3,416 35,586

High Grown oMedia altura(de 800 a 1200 msnm)

31,807 29,184 12,149 73,14

Central Standard oBajo(menor de 800 msnm)

65,405 27,398 28,392 121,195

Total 119,832 66,132 43,957 229,921

Fuente: PROCAFE Consejo Salvadoreo del Caf (2005)

1.2 Produccin de Caf

Tomando como base la produccin real obtenida durante los aos 1991/1992

2004/2005, se observa una tendencia hacia la baja de produccin, como se ilustra en la

figura 1.3. Segn estudios realizados por PROCAFE (Fundacin Salvadorea para las

Investigaciones del Caf), la diferencia entre el volumen de quintales oro uva obtenido

en 2001/2002 (2.38 millones) y el volumen registrado en 2006/2007 (1.7 millones)

muestra que la cosecha ha cado cerca del 27%. La productividad por manzana baj de

11 a 8 qq oro uva/mz, la cual se estim considerando una superficie de 220,000 mz,

ajustada con base a la reduccin en la superficie reportada en las regiones durante el

periodo analizado (PROCAFE, 2007).

El pronstico preliminar de cosecha 2007/2008 realizado por PROCAFE, en 183 fincas

del parque cafetalero nacional, entre el 25 de junio y 16 de julio de 2007, querepresentan el 6.1% de la superficie nacional, indican que la cosecha esperada

2007/2008, con relacin a la cosecha real 2006/2007, experimentar un incremento en

la produccin nacional equivalente al 13.5%. Es de destacar que la fluctuacin positiva

en la cosecha 2007/2008 est siendo influenciada por el incremento en la produccin

en ms de 68% de fincas, lo cual indica los efectos de la recuperacin productiva en el

parque cafetalero.


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La recepcin de caf en beneficio se concentra en la regin occidental del pas, donde

Santa Ana es el departamento con mayor participacin en la recepcin, seguido por

Ahuachapn y Sonsonate. En figura 1.2 se presenta la participacin regional en la

recepcin de caf en beneficios para la cosecha 2004/2005 y en anexo 2 se muestra la

recepcin semanal de caf para la cosechas 2006/2007-2007/2008 segn reportes

presentados al Consejo Salvadoreo del Caf.

Figura 1.2 Participacin regional en la recepcin de caf en beneficios, cosecha

2004/2005

Fuente: Consejo Salvadoreo del Caf (2005)

Figura 1.3 Produccin y productividad del rea cultivada de caf, aos cosecha

1991/1992 2004/2005



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1.2.1 Beneficiado tradicional (PROCAFE, 2007)

Este sistema histricamente se ha utilizado en El Salvador. Debido a su diseo,

requieren grandes volmenes de agua para las operaciones de transporte efectuado

durante el proceso del caf, que son despulpado, clasificacin y lavado; este tipo de

beneficiado se caracteriza por:

Alto consumo de agua, el cual aproximadamente es 120 galones por qq oro.

La capacidad de procesamiento instalada oscila de 5,000 a 200,000 qq oro.

Todo el proceso es mecanizado y algunos de ellos con tecnologa moderna.

Requiere de inversiones altas para su montaje y mantenimiento.

1.2.2 Beneficiado modular

Este tipo de beneficio surge en El Salvador, como una solucin a las exigencias que la

comercializacin mundial de caf ha provocado sobre la industria. Esto se puede

resumir en tres aspectos bsicos: darle valor agregado al caf mediante la

diferenciacin de la calidad, acercarse al consumidor en la cadena de valor y disminuir

la generacin de desechos lquidos.

El beneficiado modular o compacto presenta facilidad para el procesamiento del caf en

la fase hmeda hasta llegar a obtener un pergamino lavado de excelente calidad.

En El Salvador, este tipo de beneficiado se viene utilizando desde 1998 y hasta la fecha

existen en el mbito nacional, siendo esto un indicador de los cambios en la

industrializacin del caf. La maquinaria que se utiliza tiene las siguientes

particularidades:

Requiere de poco espacio, por lo que facilita su montaje y operatividad, pudiendo

ser accionado por motores estacionarios o electricidad.

Consume menos agua (30 galones/qq oro) debido a que se despulpa sin agua y

el desmucilaginado es mecnico, por ser un proceso contnuo, el lavado y


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7

desmucilaginado son simultneos, ahorrando tiempo para la obtencin del

pergamino.

Debido a los volmenes procesados el secado es realizado en patio.

Quienes lo utilizan generan mayor valor agregado al producto y tienen

oportunidad de diferenciarlo por su origen.

Facilidad en el manejo y aprovechamiento de los desechos.

Permite la participacin de mano de obra familiar.

1.2.3 Beneficiado artesanal

Se practica en fincas de pequeos caficultores que manejan bajos volmenes de

produccin, adicionndole mayor valor agregado a la produccin de caf pergamino.

Las caractersticas de este tipo de beneficiado son las siguientes:

Requiere de un pulpero, la construccin de una pila de lavado y un patio.

La mayora son operados manualmente con uso de mano de obra familiar.

La fase de lavado y fermentado se realiza en la misma pila.

Facilita el aprovechamiento de la pulpa en la misma finca.

Normalmente se instalan en la cercana de la vivienda, lo cual facilita su manejo

como el secado y almacenado del mismo.

1.2.4 Exportaciones de caf

El Consejo Salvadoreo del Caf (CSC), estima que un total de 1,711,691 qq de caf

oro fueron exportados a pases destinos para la cosecha 2004/2005. De sta, la

mayora se export 33% hacia Estados Unidos, 25% Alemania, 12% Blgica, 8%

Francia, 7% Japn y el resto 15% a los pases de Canad, Inglaterra, Italia, Holanda,

Espaa, entre otros. En la figura 1.4 se presenta la distribucin porcentual segn pas

de destino.


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8

Figura 1.4 Exportaciones de caf segn pas de destino, ao cafetalero 2004/2005


1.3 Desechos generados en el beneficiado

El beneficiado de caf produce residuos slidos (pulpa y cascarilla), residuos lquidos

(aguas mieles) y emisiones atmosfricas generadas por los hornos utilizados para el

proceso de secado de caf y en la descomposicin de los residuos orgnicos

anteriormente mencionados. Todas estas emisiones causan impactos al medio

ambiente, por lo que todos los beneficios de caf deben someterse a la Ley del Medio

Ambiente y cumplir con las reglas y normas que regulan dichas emisiones. En el anexo

4 se presenta la normativa ambiental vigente para este tipo de descargas.

1.3.1 Descripcin del fruto de caf

El fruto del caf es un pequeo grano ovalado con un periodo de crecimiento que va de

mayo a septiembre y una etapa de maduracin que se inicia en octubre y finaliza en

diciembre. La estructura del fruto del caf se muestra en la figura 1.5


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Figura 1.5 Estructura del fruto del caf

Fuente: http://www.monografias.com/trabajos43/pulpa-de-cafe/pulpa-de-cafe.shtml

El volumen de residuos generados en el proceso de beneficiado de caf est definido

por el fruto de caf uva, el cual posee la composicin porcentual en peso detallada en el

cuadro 1.3.

Cuadro 1.3 Composicin porcentual del fruto del cafeto

Componente Peso fresco % Humedad % Peso seco %

Grano cereza (total) 100 65.5 34.5Pulpa 43.2 77 9.94

Muclago 11.8 88.5 1.35

Cascarilla 6.1 32 4.15

Caf verde 38.9 51 19.06

Caf oro 21.66 12

Fuente: Serrano (1983)

1.3.2 Residuos del beneficiado de caf y su disposicin

En Centroamrica, el caf se procesa por el mtodo hmedo. En ste sistema el fruto

de caf recin cortado se recibe en el beneficio e inmediatamente se procede a

removerle la pulpa por medios mecnicos para luego eliminar el muclago por

fermentacin natural o con mquinas desmucilaginadoras. Una vez que el muclago se

degrad con la fermentacin, el grano de caf es lavado y deshidratado al sol o en

secadoras mecnicas. Cuando los granos estn secos, se les remueve el pergamino y


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10

se someten a un proceso de seleccin obtenindose el producto final de exportacin

llamado caf-oro. En anexo 3 se presenta en forma general este proceso.

El beneficiado de caf genera tanto residuos slidos como lquidos, con un alto uso del

agua para el despulpado, transporte, fermentacin, lavado y clasificacin del grano de

caf. En El Salvador el promedio de agua requerida para procesar 1 qq/oro es de 120

galones para el beneficiado tradicional. En una produccin promedio de 2.5 millones de

qq/oro, se generan 1.14 millones de m3 de aguas residuales. Estos desechos,

actualmente son manejados depositndolos en lagunas de sedimentacin, lo que

permite aprovechar los slidos sedimentados como abono orgnico (PROCAFE, 2005).

La tendencia actual va encaminada hacia el menor consumo de agua posible. La

mayora de los beneficios, sobre todo los antiguos, estn cerca de ros debido a que

anteriormente era necesario utilizar mucha agua para la produccin, ahora con la

implementacin de nuevas tecnologas y pulperos especiales, el consumo de agua

puede disminuir considerablemente, utilizando de 0.25 a 0.30 litros de agua por kilo de

caf, por lo que reciben el nombre de beneficios ecolgicos.

De acuerdo con mediciones de consumo de agua realizadas en diferentes beneficios de

El Salvador, se puede afirmar que existen fuertes variaciones entre centros de

procesamiento. Larde et al. (1997) realizaron mediciones en 33 beneficios de diferente

capacidad, situados en las zonas occidental, central y oriental de El Salvador;

encontraron que el consumo promedio de agua era de 10.4 l/kg de caf-oro y el rango

de variacin era de 3.2 a 41.8 l/kg de caf-oro. En la etapa de despulpado, el consumo

promedio era de 4.4 l/kg de caf-oro y el rango de variacin era de 0.0 a 23.8 l/kg de

caf-oro y en la etapa de lavado el consumo promedio fue de 6.1 l/kg de caf-oro y el

rango de variacin era de 0.6 a 17.8 l/kg de caf-oro.

En cuanto a la composicin qumica de las descargas, las aguas de despulpado

presentaron una demanda qumica de oxgeno (DQO) promedio de 21,900 mg/l (rango

de variacin entre 2,400 mg/l a 91,600 mg/l) y un pH alrededor de 4.5. Las aguas de


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lavado presentaron una DQO de 17,000 mg/l (rango de variacin entre 3,000 mg/l y

59,500 mg/l) y un pH promedio de 4.4, esta informacin se presenta en el cuadro 1.4

Cuadro 1.4 Valores promedio de algunas caractersticas determinadas en seis tipos de

aguas residuales en 33 beneficios de caf en El Salvador, 1996 -1999

Aguas

residuales

DQO

(mg/l)

Slidos totales

(mg/l)

Slidos voltiles

(mg/l)

Turbiedad

(UNT)

pH

De despulpado 40,400 22,000 18,500 3600 4.3

De lavado 20,600 12,300 10,600 2100 4.4

De caf lavado 2,800 2,100 1,800 650 5.2De pulpa 54,000 27,100 21,800 6400 4.5

De mucilago 46,800 34,800 29,500 4600 4.3

Jugo de pulpa 67,400 49,600 37,600 1200 4.6

NSO13.49.01:06 * 2,500 1,040 - - -

*Norma salvadorea obligatoria. Fuente: PROCAFE (2003)

La utilizacin de los residuos del caf est determinada por una serie de factores tales

como: las cantidades producidas, su distribucin temporal y regional, el contenido dehumedad, el almacenamiento y la preservacin, la importancia comercial de los

productos obtenidos y la capacidad de competencia con otros materiales.

a) PULPA DE CAF

En los desechos slidos, la pulpa representa el 40% del peso total del fruto y su

humedad es de aproximadamente 85%, es uno de los residuos mayoritarios durante el

beneficiado, esto implica que en una produccin nacional promedio de 2.5 millones deqq/oro, se generan 5 millones de qq de pulpa equivalente a 250 mil toneladas cortas

(PROCAFE, 2005).Su composicin qumica vara dependiendo de muchos factores, y

se presenta en cuadro 1.5


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Cuadro 1.5 Composicin qumica de la pulpa de caf

Componente Contenido (%) base seca

Cafena 0.95

Polifenoles 2.9

Azucares totales 4.1

Protena cruda 13.3

Lignina 19.3

Materia grasa bruta 1.73

Celulosa 18.3

Digestabilidad materia orgnica 55.0

Cenizas 9.70

Fuente: Porres y Franco (2000)

A pesar de que se han planteado mltiples alternativas para su aprovechamiento, estas

no se han implementado de una manera integral, principalmente porque la relacin

costo-beneficio es poco atractiva para los beneficiadores, y en algunos casos no

resuelve completamente el problema debido a los grandes volmenes producidos.

Algunas de las alternativas que han sido propuestas en la literatura (Rodrguez, 2008)para la utilizacin de la pulpa de caf son:

Complemento diettico para nutricin animal.

Materia prima para la obtencin de compuestos orgnicos presentes en la pulpa.

Abono orgnico y mejoramiento de la estructura del suelo.

Materia prima para la produccin de compuestos orgnicos con procesos

microbiolgicos. Materia prima para la produccin de hongos comestibles (basidiomicetos).

Crecimiento de larvas y lombrices.

Prensado y combustin de la pulpa.

La seleccin de una de estas alternativas depende de varios factores, tales como: la

capacidad del beneficio, el tipo de tecnologa empleada para el proceso y otra, que


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puede ser la ms importante, la falta de inters por parte de los productores, para

mejorar de una manera integral, todo lo relacionado con la produccin y

comercializacin del caf.

b) MUCLAGO DEL CAF

Est constituido por el mesocarpio del fruto y tiene un espesor desde 0.4 mm en la cara

plana del grano hasta 2.0 mm en la parte convexa. Representa de un 15% - 20% del

peso de la fruta fresca. El pH del muclago fresco vara entre 5.5 - 6.2. Posee un

contenido de pectina (en base seca) que puede variar entre 15.9% - 33%. El resto de

componentes lo constituyen: agua, azcares reductores y no reductores, celulosa,cenizas, etc. (Porres y Franco, 2000). La composicin qumica se detalla en cuadro 1.6.

Cuadro 1.6 Composicin qumica del muclago de caf

Componente % p/p

Sustancias pcticas totales 35.0

Azucares reductores 30.0

Azucares no reductores 20.0

Celulosa + cenizas 14.2Fuente: Serrano (1983)

En los cafs suaves el muclago se retira antes del secado. En la mayora de los pases

productores de esta calidad de caf, el muclago se elimina por medio de la

fermentacin natural y el lavado posterior. El desmucilaginado mecnico permite obviar

los problemas antes mencionados, dependiendo de la tecnologa utilizada para la

eliminacin y el manejo del muclago.

Durante el proceso de fermentacin de los granos de caf despulpado, el muclago es

degradado a cido galacturnico, cidos orgnicos (principalmente actico y lctico),

alcohol y otros productos de la fermentacin y el pH del muclago baja hasta

aproximadamente 4.0. En este punto los granos de caf son lavados con agua dando

como resultado las aguas mieles, teniendo stas una demanda qumica de oxigeno de


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aproximadamente 17,000 mg/l y se producen en un volumen de aproximadamente 3.8 a

6.1 litros por kg de caf-oro producido (Lard, et al. 1997).

El muclago del fruto de caf es muy rico en sustancias pcticas, de las que se podra

obtener pectinas, de igual forma por su contenido de azcares se puede utilizar para la

produccin de miel y de alcohol etlico y por fermentacin anaerobia se puede producir

gas metano (Calle, 1977).

c) CASCARILLA O PERGAMINO DE CAF

Constituye un 20% en peso del grano de caf (base seca), su contenido de humedad esde 9-12%. La composicin qumica se muestra en el cuadro 1.7. Su poder calorfico es

17,500 kJ/kg, por sus caractersticas fsicas y qumicas constituye un buen combustible

para ser utilizado en hornos de mquinas para secado de caf (Mench, 1973).

Cuadro 1.7 Composicin qumica de la cascarilla de caf

Componente % p/p (base seca)

Carbono 47.2

Hidrogeno 4.6

Azufre 0.12

Oxgeno 41.8

Fuente: Mench (1973)

d) AGUAS RESIDUALES

Las aguas residuales del beneficiado son el producto del proceso de despulpado y

lavado del caf principalmente, dependiendo del tipo de beneficiado. Estos son

descargados inadecuadamente en algunos de los casos; contaminando el suelo,

mantos fretico o fuentes naturales, debido a la carga orgnica, pH cido, slidos

disueltos, slidos sedimentables, entre otros. Cabe mencionar que algunos beneficios

cuentan actualmente con un sistema de tratamientos de desechos slidos, lo cual

disminuye significativamente el impacto negativo al medio ambiente.


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En la industria cafetalera se presentan varias opciones para el manejo de las aguas

residuales, unas de stas son ms eficientes que otras en la descontaminacin, y estn

asociadas generalmente con el costo para su instalacin y manejo. Las lagunas de

tratamiento son el medio ms generalizado por su fcil implementacin. Las lagunas

consisten en excavar en el suelo una superficie determinada, que tengan la capacidad

para retener el agua durante una semana de trabajo del beneficio, en sitios expuestos

al viento y al sol para provocar la evaporacin, reteniendo en el fondo todos los slidos

disueltos que pueden ultimarse como sustrato en la lombricultura (IHCAFE, 2007).

De acuerdo con Vsquez, (1996) entre las limitaciones en el manejo de residuos decaf se encuentran:

i. La mayora de los residuos agrcolas y dentro de ellos los de caf, presentan

contenidos de humedad muy altos. Esto torna ms costoso su transporte y su

elaboracin (si fuera para uso combustible).

ii. Muchos de los residuos son altamente perecederos, por lo que los mismos

deben ser tratados oportunamente y en forma apropiada, para atenuar la

presencia de plagas y aparicin de malos olores

iii. La generacin de los mismos en una corta poca del ao desincentiva la

aparicin de empresas que se aboquen como funcin primaria al tratamiento y

aprovechamiento de ellos.

iv. El empleo de los mismos como compost produce desechos voluminosos y bajos

en nutrientes, respecto de algunos fertilizantes inorgnicos.

v. El lugar de aparicin del desecho debe estar muy cerca del sitio de produccin,

de otra forma el transporte hara prohibitivo el empleo de los desechos orgnicos


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2.0 LAS PECTINAS

El trmino pectina es algo engaoso porque llamarlo as supone una molcula, de

hecho, pectina describe una familia de oligosacridos y polisacridos que tienen

caractersticas comunes, pero son extremadamente diversas en sus estructuras finas

(Ridley, ONeill y Mohnen, 2001).

2.1 Localizacin, composicin y estructura de la pectina

La pared celular primaria est compuesta principalmente de polisacridos, enzimas y

protenas estructurales. Los polisacridos pueden dividirse en tres diferentes grupos,

llamados celulosa, hemicelulosas y pectinas.

La pectina, existe dentro de las clulas primarias de las plantas superiores terrestres

como un importante elemento estructural, estn implicadas en la textura y maduracin

de los frutos. Su contenido es ms alto en la laminilla media donde forma una capa de

apoyo entre las formaciones celulares en frutas y vegetales, acta como una sustanciade enlace, soportando y estabilizando funciones y controles debido a su gran capacidad

de hincharse y a su naturaleza coloidal en el sistema de balance de agua de la planta.

Las sustancias pcticas se encuentran asociadas con la celulosa y hemicelulosa. La

asociacin, entre pectina y hemicelulosa, se menciona como covalente, aunque no

todas las fracciones pcticas se mantienen esta manera, puesto que ciertas cantidades

pueden removerse de la pared celular con agua fra, indicando que no estn ligadas

covalentemente (Thakur, Singh y Handa, 1997).

La pectina es una de las ms complejas biomacromolculas en la naturaleza,

probablemente la ms complicada, porque est compuesta de tantos como 17

diferentes monosacridos, adems de todas las combinaciones posibles con esos

monosacridos, la madre naturaleza proporciona un numero distinto de polisacridos,


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que juntos forman la pectina (Vincken, et al., 2003). Las caractersticas estructurales de

stos se resumen en el anexo 5.

El componente ms abundante de las pectinas es el cido galacturnico, que forma el

esqueleto principal de la molcula consistente en una cadena de residuos de cido D-

galacturnico unidos mediante enlaces glucosdicos (14) para formar cido

poligalacturnico como se ve en la figura 2.1. Estos residuos pueden estar parcialmente

metilados, esterificados en el C-6 con alcohol metlico, siendo el grado de metilacin

variable segn el origen de la pectina. Tambin contiene con frecuencia residuos de

ramnosa, arabinosa y galactosa. Generalmente la ramnosa forma parte de la cadenaprincipal, mientras que la arabinosa y la galactosa se encuentran en las cadenas

laterales unidas a la cadena principal formando ramificaciones (Heredia et al, 1995).

Figura 2.1 Cadena de cido poligalacturnico parcialmente metilesterificado

Fuente: Willats, 2006

Las pectinas son heteropolisacridos complejos que contienen dos regiones definidas

(De Vries et al., 1983; Prez et al., 2000). La regin lisa (smooth region, SR) u

homogalacturonano (HG) consiste en un esqueleto de residuos de cido D-

galacturnico unidos mediante enlaces (14), los cuales pueden estar acetilados en

el C-2 o en el C-3, o metilados en el C-6. La regin de cabellera (hairy region, HR) o

ramnogalacturonano I (RG I) es un heteropolmero en el que los residuos de cido D-

galacturnico del esqueleto estn interrumpidos por residuos de L-ramnosa unidos por

enlaces (12), a los cuales pueden unirse largas cadenas de arabinano y galactano

mediante el C-4 (De Vries y Visser, 2001). En la figura 2.2 puede visualizarse dicha

estructura.


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El Ramnogalacturanano I consiste en un esqueleto compuesto de hasta 100

repeticiones del disacrido [(12)--L-ramnosil-(14)--D-cido galactosilurnico] o

[2)--L-Rhap-(14)--D-GalapA-(1]. Los residuos de ramnosa pueden estar

sustituidos en O-4 con azucares neutros. La proporcin de la ramificacin de residuos

de ramnosa vara de 20% al 80% dependiendo de la fuente del polisacrido (Vincken et

al., 2003).

Otros elementos estructurales de la pectina son xilogalacturonanos (XGA) y el confuso

ramnogalacturonano II (RG II). El Ramnogalacturonano II lleva residuos de azcares

peculiares como Api (D-apiosa), AceA (3-C-carboxi-5-deoxi-L-xilosa), Dha (acido 2-ceto-3-deoxi-D-lixo-heptulosarico) y Kdo (cido 2-ceto-3-deoxi-D-manano-octulosnico)

(O'Neill et al., 2004; Vincken, et al., 2003). Se ha reportado que las proporciones

relativas de esos diferentes elementos estructurales pueden variar significativamente en

los diferentes tejidos vegetales (Voragen et al., 1995).

Figura 2.2 Estructura esquemtica de la pectina, incluyendo homogalacturonano regin

lisa y ramnogalacturonano regin de cabellera

Fuente: De Vries y Visser, 2001

La estructura exacta del Ramnogalacturonano II no ha sido an elucidada y su

estructura se actualiza continuamente, tiene un esqueleto de HG ms que de RG, con

cadenas laterales complejas atadas a residuos de acido galacturnico. Recientemente

se ha aceptado que el ramnogalacturonano y el homogalacturonano constituyen el

esqueleto dominante de los polmeros pcticos como se muestra en la figura 2.3A. Sin

embargo, una estructura alternativa ha sido propuesta recientemente en donde HG es


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una cadena lateral de RGI, figura 2.3B (Vincken et al., 2003). Una cosa que no se

discute es que las pectinas son un extremadamente complejo y estructuralmente

diverso grupo de polmeros. Las estructuras finas pueden ser extremadamente

heterogneas entre plantas, entre tejidos, y an en una sola clula. Las longitudes de

las cadenas pueden variar considerablemente y la composicin de los azcares de RG I

tambin puede ser altamente heterognea. En contraste, se piensa que RG II tiene una

estructura altamente conservada (Willats, Knox y Mikkelsen, 2006).

Representacin esquemtica convencional A) y alternativa recientemente propuesta B)

Figura 2.3 Estructura bsica de la molcula de pectina

Fuente: Willats, Knox y Mikkelsen, (2006)

Es importante observar que los polmeros mostrados en la figura 2.3, son para ilustrar

solamente algunos de las principales encontrados en la mayora de pectinas ms que

las estructuras definitivas.


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2.1.1 Clasificacin

a) Segn el tipo de modificacin que sufre la cadena principal

Atendiendo al tipo de modificacin que sufre la cadena principal o esqueleto de la

molcula, el trmino genrico pectina puede aplicarse a: protopectinas, cido pctico,

cido pectnico, y pectina (BeMiller, 1986). La protopectina es insoluble en agua,

mientras las otras tres sustancias son totalmente o parcialmente solubles en agua

(Serra et al., 1992).

La protopectina es una matriz de sustancia pctica que por hidrlisis da lugar a la

pectina o al cido pectnico. Protopectina es el trmino utilizado para describir lassustancias pcticas insolubles en agua encontradas en los tejidos vegetales y de las

cuales se forman las sustancias pcticas solubles.

Los cidos pcticos son galacturonanos que no contienen grupos metilos. Tambin

pueden denominarse cido poligalacturnico. A las sales de los cidos pcticos se les

llama pectatos o poligalacturonatos.

Los cidos pectnicos son galacturonanos con cantidades variables de grupos metilos

esterificados con los grupos carboxilos del C-6. A las sales de los cidos pectnicos, se

les llama pectinatos. Estas sustancias tienen la propiedad de formar geles con

azcares, con cidos y, si el contenido de metilos es bajo, con otros componentes como

sales de calcio.

b) Segn las caractersticas de solubilidad

Las caractersticas de solubilidad han permitido clasificar las sustancias pcticas en:

pectina soluble en agua, la cual puede ser extrada del tejido vegetal con agua caliente

o soluciones salinas diludas; pectina soluble en agentes quelantes, que se extrae con

soluciones de EDTA, CDTA, hexametafosfato, imidazol, etc., y protopectina que se

solubiliza por calor en presencia de cido o lcali (Van Buren, 1991). Estas

caractersticas de solubilidad de las sustancias pcticas fueron aceptadas originalmente

por la American Chemical Society (1944) y an son empleadas por algunos

investigadores. Los procedimientos de extraccin diferencial son convenientes pero no

enteramente selectivos, por lo que es recomendable clasificar a los polisacridos


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pcticos de acuerdo con sus caractersticas estructurales conforme a los

procedimientos de aislamiento (Aspinall, 1982). En la Tabla 2.1se resumen los criterios

de clasificacin de pectinas.

Las pectinas solubles en aguaestn formadas bsicamente por homogalacturonano. El

cido galacturnico est esterificado con alcohol metlico, siendo el grado de metilacin

variable segn el origen de la pectina.

Las pectinas solubles en agentes quelantes tienen una composicin similar pero

pueden presentar un 2% de ramnosa, principalmente sustituyendo al cido

galacturnico en la cadena principal, y del 10 al 20% de otros azcares en forma decadenas laterales.

Las protopectinas presentan una estructura de la molcula similar pero con un alto

contenido de azcares neutros, principalmente galactosa y arabinosa.

Cuadro 2.1 Clasificacin de las sustancias pcticas de acuerdo a diferentes criterios.

Criterio de

clasificacin

Componente

Solubilidad

Pectina soluble en agua

Pectina soluble en agentes quelantes

Pectina soluble en lcali o cidos

ACS ***

Acido pctico (pectato)* = cido poligalacturonico**

Acido pectnico (pectinato)* = pectinas**

Protopectina

Estructura

Sobre la base de la cadena principal: Homogalacturonano,

ramnogalactoronano I, ramnogalacturonano II, xilogalacturonano,

apiogalacturonano

Comercial

Pectinas de alto metoxilo

Pectinas de bajo metoxilo

Pectinas de alto o bajo metoxilo amidadas

Pectinas acetiladas

Fuente: Aspinall (1982). * en forma de sal **nombre comn. ***ACS: American Chemical Society


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22

2.2 Propiedades fsicas y qumicas

a) Propiedades fsicas

La pectina es soluble en agua y en ella se dispersa para dar soluciones muy viscosas,

esta solubilidad disminuye cuando aumenta su tamao molecular. En solucin las

pectinas presentan grandes reas superficiales que estn relacionadas con su carga

elctrica negativa. Esta carga vara segn la proporcin de grupos carboxilo libres y

aparentemente responsables de la rpida precipitacin de las pectinas con electrolitos

de diferentes potenciales elctricos.

Las sales de cationes monovalentes de acido pctico y pectnico son usualmente

solubles agua, sales de cationes di o trivalentes son dbilmente solubles o insolubles.

Las soluciones de pectina exhiben comportamiento no Newtoniano y seudoplstico

caracterstico de la mayora de polisacridos. Como con la solubilidad, la viscosidad de

una solucin de pectina est relacionada al peso molecular, concentracin de la

preparacin, al pH y la presencia de iones en solucin, por ejemplo, la adicin de iones

monovalentes ocasiona una reduccin en la viscosidad, el grado es mayor con eldecrecimiento del grado de esterificacin. La adicin de sales de cationes di o

trivalentes tiene el efecto opuesto (BeMiller, 1998).

En general, viscosidad, solubilidad, y gelificacin estn relacionadas, es decir, factores

que incrementan la fuerza del gel, por ejemplo, incrementaran la tendencia de gelificar,

disminuir la solubilidad, e incrementara la viscosidad y viceversa. Estas propiedades

fsicas de las pectinas son funcin de su estructura que es la de un polianin lineal

(BeMiller, 1998).

La solubilidad de la pectina es directamente proporcional al nmero de grupos

carboxlicos esterificados e inversamente proporcional al peso molecular, adems el pH

de la solucin, la temperatura, la concentracin y la naturaleza de los solutos tienen un

efecto marcado. Por ser muy soluble en forma de polvo que es como se comercializa,

se liga al agua formando una capa que funciona como una barrera que obstaculiza a la


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porcin restante de pectina interactuar con el agua (Thakur et al, 1997; Wang, et al,

2002).

La importancia comercial de la pectina se debe predominantemente a su habilidad nica

de formar geles untables ante la presencia de un agente deshidratante (azcar) a un pH

cercano a 3 y/o en presencia de iones calcio (jaleas, mermeladas de fruta slida).

El contenido de acido anhidrogalacturnico, grado de metilacin, tamao molecular,

distribucin de los grupos carboxilos, y por lo tanto la carga en la molcula son

importantes para las propiedades funcionales de las soluciones de pectina y puedenafectar la estructura y propiedades texturizantes de los geles (Constenla y Lozano,

2003).

Resumiendo, las cualidades de la pectina que influyen en los caracteres del gel son: la

longitud de la molcula pctica, su grado de esterificacin y la proporcin entre los

grupos hidrofbicos e hidroflicos. Los factores del medio ms importantes que influyen

en la formacin del gel son: La temperatura, pH, azcar y otros solutos, y la presencia

de iones calcio.

b) Propiedades qumicas (BeMiller, 1998)

Las pectinas disueltas experimentan desesterificacin y depolimerizacin en sistemas

acuosos. El pH de mayor estabilidad es cercano a 4 a valores superior e inferior a 4, la

desesterificacin y depolimerizacin puede ocurrir concurrentemente, donde la

velocidad de desesterificacin es mayor que la depolimerizacin. La presencia de

solutos, que bajan la actividad de agua, reduce la velocidad de estas reacciones.

La desesterificacin ocurre normalmente por mecanismos catalizados cidos y bsicos

de hidrlisis ster. La hidrlisis catalizada por cidos ocurre preferentemente en los

enlaces glucosdicos del L-ramnopiranosilo. La hidrlisis de estas uniones produce

cadenas de galacturonoglicanos con grado de polimerizacin de aproximadamante 25.

Las cadenas laterales, particularmente las que contiene unidades L-arabinofurosilo,


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24

podran preferentemente removerse por hidrlisis debido a la inherente estabilidad de la

hidrlisis catalizada por cido de los enlaces glucosdicos del glucoronusilo. Sin

embargo, si las cadenas laterales estn unidas a secuencias de ramnogalacturonano,

no sera posible convertir las regiones de cabellera en regiones lisas por tratamiento

cido porque la labilidad de los enlaces L-ramnopiranosilo resultaran en la consecuente

depolimerizacin de la cadena principal.

A valores de pH de 5-6 las soluciones de pectina son estables slo a temperatura

ambiente. Si la temperatura aumentara, las cadenas de pectina se rompen por reaccin

de -eliminacin, reaccin que es estimulada por aniones orgnicos. Ladesesterificacin de la pectina procede simultneamente con la reaccin de

depolimerizacin por -eliminacin que ocurre solo en las unidades de monosacrido

que estn esterificadas. A pH arriba de 6, la desesterificacin y depolimerizacin son

reacciones rpidas an a temperatura ambiente, y la velocidad de cada reaccin

aumenta con incrementos en el pH.

2.3 Grado de esterificacin

Dependiendo del origen de la pectina y del modo de extraccin los grupos carboxilos de

los residuos de cido galacturnico presentan un grado variable de esterificacin por

metanol y pueden estar parcialmente o completamente neutralizados por iones sodio,

potasio o amonio. En ciertas pectinas, adicionalmente, los grupos hidroxilos estn

parcialmente acetilados.

Un factor importante que caracteriza las cadenas de pectina es el grado de metilacin,GM (Degree of esterification, DE) que se define como el nmero de moles de metanol

por 100 moles de cido galacturnico. Segn este criterio, las pectinas han sido

clasificadas en dos grupos: las que presentan ms de un 50% de metilacin, pectinas

altamente metiladas (High Methoxyl, HM); y las que contienen menos del 50% de

metilacin, pectinas de baja metilacin (Low Methoxyl, LM).


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25

La principal fuente de las pectinas de alta metilacin es la piel de ctricos y la manzana.

La pectina de baja metilacin se obtiene comercialmente mediante demetilacin

qumica de la pectina de alta metilacin o de fuentes como papa, pera, receptculos de

girasol (Pilgrim et al., 1991; Constenla y Lozano, 2003).

De acuerdo con Herbstreith & Fox las pectinas de dividen en tres grupos comerciales

sobre la base de sus diferentes propiedades gelificantes:

a) Pectinas altamente meti ladas (HM)

Tienen ms del 50% de las unidades de cido poligalacturnico esterificadas,prcticamente no reaccionan con los iones calcio. La fuerza del gel depende, entre

otras cosas del contenido de cido, tipo de pectina, concentracin y de los slidos

solubles. La gelificacin usualmente tiene lugar a pH abajo de 3.5 y contenido de

slidos mayores al 55%. El grado de esterificacin est relacionado a la velocidad de

formacin de geles y a la textura del mismo en determinadas condiciones similares,

significa que las pectinas altamente esterificadas gelifican ms rpido, por ejemplo a

mayores temperaturas que las que estn menos esterificadas. Tambin formarn

texturas ms elsticas y suaves. Esta correlacin exacta requiere de una distribucin de

grupos carboxilos muy homognea inter e intra molecularmente.

b) Pectinas de baja metilacin (LM)

Son las de DE menor al 50%, pueden formar geles con iones calcio, pero no forman

geles con azcar ni cidos, y no dependen de altas concentraciones de slidos

solubles. Un buen balance entre pectina y concentracin de iones calcio conducen a un

textura optima. Si se excede del ptimo, por un lado, se producir un gel frgil contendencia a sinresis o formacin de pectinato de calcio. Como la gelificacin con

pectinas LM se produce a bajo contenido de slidos solubles y a pH alto, esto abre

numerosas aplicaciones posibles en productos dietticos y lcteos.

c) Pectinas amidadas (HMA y LMA)

Estas son pectinas que han sido desesterificadas con amonaco en vez de cidos.


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26

Durante la desesterificacin, parte de los grupos ster han sido reemplazados por

grupos amida, que modifican las propiedades gelificantes en comparacin a las

desesterificadas con cido. Las pectinas bajo metoxilo amidadas, al igual que las

pectinas no amidadas, requieren iones calcio para gelificar, sin embargo, fijarn bien

con menores cantidades presentes, adems, la temperatura de punto de gel de las

pectinas amidadas es mucho menos influenciada por la dosis de calcio.

En el cuadro 2.2 se resume los tipos de pectina que pueden encontrarse

comercialmente.

Cuadro 2.2 Tipos de pectina como se encuentran comercialmenteTipo Grado de Met ilacin Grado de Amidacin Descr ipcin Comn

Altamente metiladas 74-77 0 gelificacin ultra rpida

Altamente metiladas 71-74 0 gelificacin rpida

Altamente metiladas 66-69 0 gelificacin rpida media

Altamente metiladas 58-65 0 gelificacin lenta

Baja metilacin 40 0 gelificacin lenta

Baja metilacin 30 0 gelificacin rpido

Amidada 35 15 gelificacin lenta

Amidada 30 20 gelificacin rpida

Fuente: www.cybercolloids.net

2.4 Enlaces de calcio.

La capacidad del calcio para formar complejos insolubles con pectinas se debe a la

unin de dicho in con los grupos carboxilos libres de cadenas distintas del polmero,

formando como consecuencia una red tridimensional (BeMiller, 1986). Los enlaces de

calcio implican otros grupos funcionales aparte de los grupos carboxilo. En este sentido,

la interaccin fuerte entre el calcio con los tomos de oxgeno de los grupos hidroxilo de

la pectina han sido descritos por Rees et al., (1982).

Para la coagulacin y gelificacin de la pectina inducida por calcio ha sido propuesta

una estructura llamada caja de huevos, en la que los iones calcio interaccionan

inicamente por coordinacin con oxgenos de dos cadenas adyacentes, originando un


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27

cruzamiento de cadenas (Rees et al, 1982) como se describe en la figura 2.4. Los

enlaces cruzados de calcio son ms estables en presencia de otros enlaces cruzados

vecinos cooperativos. La mxima estabilidad se alcanza cuando estn presentes de 7 a

14 enlaces cruzados consecutivos. El calcio no coagula las pectinas con grado de

esterificacin mayor del 60% y las concentraciones necesarias para coagular pectinas

con bajo grado de metilacin aumenta a medida que el peso molecular disminuye (Van

Buren, 1991).

Figura 2.4 Representacin esquemtica del modelo caja de huevos para pectina de

baja metilacin

Fuente: www.journal.su.ac.th/index.php/suij/article/view/48

2.5 Viscos idad y peso molecular.

La viscosidad de las soluciones de pectina de alto metoxilo es muy dependiente de las

variables: grado de esterificacin, longitud de la molcula, concentracin de electrolitos,

pH y temperatura. Concentraciones diferentes de un azcar y diferentes azcares

afectan a la viscosidad de manera distinta. La viscosidad se incrementa marcadamente

a medida que la temperatura se acerca a la temperatura de ebullicin.

El peso molecular de la pectina, relacionado con la longitud de la cadena, es una

caracterstica muy importante de la que dependen la viscosidad de sus disoluciones y

su comportamiento en la gelificacin de las jaleas. La determinacin cuidadosa del peso

molecular es difcil, debido a la extrema heterogeneidad de las muestras y a la

tendencia de las pectinas a agregarse, an bajo condiciones no favorables a la


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gelacin. Diferentes tcnicas experimentales dan diferentes pesos moleculares

promedio. La tcnica de difusin de la luz de Rayleigh da el valor del peso promedio.

Una descripcin completa de pesos moleculares necesita informacin sobre la

distribucin estadstica de tamaos moleculares.

Los pesos moleculares de pectinas y su distribucin fueron estudiados

sistemticamente por Owens en 1948 por viscosimetra y determinaron que los pesos

moleculares variaban de 20,000 a 300,000.

Los viscosmetros operan con principios bsicos. Los diseos capilar y rotacional hansido los ms frecuentemente aplicados a la pectina. En la viscosimetra capilar, el flujo

se inicia a travs de una columna de vidrio vertical capilar a presin y temperatura

constante. Los datos son tratados para obtener la viscosidad intrnseca [] que se

expresa como volumen/peso.

La viscosidad intrnseca [], se relaciona con el peso molecular a travs de la ecuacin

de Mark-Houwink:

[] = K Mwa

Donde Mw es el peso molecular promedio (Axelos y Thibault, 1991). En forma

logartmica, al representar ln [] frente a ln Mw se obtiene una recta, cuya ordenada en

el origen es ln K y la pendiente es el parmetro a. La ecuacin es vlida a alrededor de

105 g/mol (Anger y Berth, 1986). El exponente es variable entre 0.5 para polmeros

enrollados y 1.7 para molculas extendidas y rgidas. Los diferentes disolventes,

polmeros y temperaturas afectan al exponente a (Daniels et al., 1970).

Aparte de los mtodos citados de determinacin del peso molecular de pectina por

difusin de luz y el viscosimtrico, se usa tambin el mtodo de cromatografa de

filtracin molecular en columna (Fishman et al., 1989) y el de cromatografa lquida de

alta resolucin. Otra tcnica muy utilizada en industria alimenticia es la cromatografa de

exclusin de tamaos de alta resolucin (HPSEC) usando pectinas para calibrar el


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sistema. Este mtodo es rpido pero la separacin depende de la forma de la pectina

(volumen hidrodinmico) ms que del peso molecular. La medida de pesos moleculares

exactos slo es posible cuando las molculas analizadas tienen la misma forma

molecular y densidad que los estndares usados, donde la fuerza hidrodinmica

depende del grado de metilesterificacin de la pectina y/o el grado de ramificacin de

los azcares neutros. Por lo que no siempre sera un mtodo exacto (Kravtchenko,

Voragen y Pilnik, 1992).

2.6 Gelif icacin de la pectina.

2.6.1 El estado gel

El estado gel se puede considerar como intermedio entre el estado lquido, puesto que

ciertos geles pueden tener hasta 99.9% de agua, y el estado slido, puesto que su

organizacin permite mantener su forma y resistir a ciertos constreimientos. Por tanto,

el gel es un sistema difsico constituido por una red macromolecular tridimensional

slida que retiene entre sus mallas una fase lquida.

Antes de la gelificacin, las molculas del polmero forman una verdadera solucin; laformacin del gel implica, por consiguiente, la asociacin de cadenas entre s o de

segmentos de cadenas entre ellas. Se pueden distinguir diversas etapas de transicin:

El estado solucin, o el polmero en forma de solucin; las macromolculas no

estn organizadas unas respecto a las otras;

el estado gel, que aparece cuando las cadenas estn suficientemente

asociadas para formar una red o gel, desde luego, elstico;

en cuanto y a medida que las cadenas se organizan entre s, el gel se transforma

cada vez ms rgido, lo que da lugar, en general al fenmeno de la sinresis; el

gel se contrae y exuda una parte de la fase lquida.

El estado "gel representa entonces, un compromiso entre las asociaciones polmero-

polmero y entre asociaciones polmero-solvente. Lo que significa que el gelificante

debe tener ciertas propiedades fsico-qumicas comunes a las macromolculas


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insolubles (interacciones entre polmeros preponderantes) y a las macromolculas

hidrosolubles (capacidad de solvatacin). Estas propiedades dependen de sus

estructuras.

2.6.2 Mecanismo de gelificacin de la pectina

El mecanismo de gelificacin y las propiedades de los geles dependen entre otros

factores de la temperatura, del pH y del grado de metilacin.

Un gel de pectina de forma cuando porciones de HG se enlazan para formar una red

cristalina tridimensional en la que el agua y los solutos esta atrapados, muchos

factores determinan las propiedades gelificantes incluyendo temperatura, tipo de

pectina, grado de esterificacin, grado de acetilacin, pH, azcar y otros solutos, y el

calcio. En pectinas HM las zonas de unin se forman por el entrecruzamiento de HG

mediante puentes de hidrogeno y fuerzas hidrofbicas entre grupos metoxilo, ambos

promovidos por la alta concentracin de azcar y pH bajo, en la figura 2.5 se

esquematiza la formacin de un gel de pectina HM. En pectinas LM las zonas de unin

estn formadas por entrecruzamiento de los iones calcio con los grupos carboxilo libres

(mecanismo caja de huevos). Es cada vez ms evidente que el patrn de la

metilesterificacin es tan crtico en la determinacin de las propiedades reolgicas

(Willats, Knox y Mikkelsen, 2006).

Figura 2.5 Formacin de un gel de pectina HM

Fuente: Willats, Knox y Mikkelsen, 2006


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Set rpido y set lento son designaciones de la pectina referidas a la relacin en que una

estructura incipiente de jalea desarrolla una estructura a la temperatura de gelificacin.

Su ritmo de gelificacin influencia la textura del producto. El ritmo de gelificacin

disminuye cuando disminuye el grado de esterificacin. Ritmos intermedios conducen a

designaciones tales como set rpido-medio, set lento medio, etc. Los geles de pectina

de HM son ms rpidos en alcanzarse que los de LM. Los geles de pectinas HM con

alto grado de esterificacin se alcanzan ms rpidamente que los de pectinas HM con

menor grado de esterificiacin bajo el mismo gradiente de enfriamiento.

Las jaleas patrn estn normalmente elaboradas con pectina HM y de set lento. El ritmolento de gelificacin permite tiempo suficiente (25-30 min) para que las burbujas de aire

atrapadas puedan escapar. Las pectinas de set rpido permiten jaleas de productos en

la gama de pH entre 3.30 a 3.50. Las de set lento las permiten entre 2.80 y 3.20. Una

mezcla de pectina de HM y LM impartir cierto grado de tixotropa a una jalea.

Una jalea se considera normal en los patrones U.S. si tiene un grado ridgelimtrico de

23.5% o 150 SAG. Un ridgelmetro es un instrumento como el que se muestra en la

figura 2.6, en el que todas las pectinas HM estn estandarizadas en los Estados

Unidos.

Figura 2.6 Ridgelmetro (para el mtodo USA-SAG)

Fuente: Herbstreith&Fox


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2.7 Enzimas pcticas.

2.7.1 Descr ipcin de las enzimas pcticas.Las enzimas pectolticas o pcticas, llamadas comnmente pectinasas, constituyen un

complejo sistema de enzimas que incluye hidrolasas, liasas y oxidasas, que intervienen

en la degradacin o modificacin de la pectina. Se encuentran en la mayora de las

plantas superiores y son producidas tambin por hongos filamentosos, bacterias

algunas levaduras, e insectos. Las pectinasas son en su mayor parte extracelulares,

pero otras se localizan intracelularmente y son las responsables del metabolismo de los

productos de degradacin generados por la accin de las pectinasas extracelulares.Mucho se ha avanzado en el conocimiento de las enzimas involucradas en la

biosntesis de la pectina. Estas incluyen las transferasas, que cumplen la funcin de unir

las unidades monomricas, incorporar los sustituyentes y generar la estructura final

(Mohnen, 1999).

2.7.2 Clasificacin de las enzimas pcticas (Rombouts y Pilnik, 1980; Fogarty y

Kelly, 1983; Vlugt-Bergmans et al., 2000)Las enzimas que actan sobre el HG y el RG pueden ser divididas en enzimas

depolimerizantes y desesterificantes. Las enzimas depolimerizantes se clasifican de

acuerdo con los siguientes criterios:

1) tipo de ruptura de los enlaces glicosdicos: hidroltico o transeliminativo

2) mecanismo de la reaccin: tipo exo o endo, y

3) preferencia de actividad respecto del grado de esterificacin metlica del sustrato

(alto o bajo).

Las enzimas desesterificantes se clasifican de acuerdo al tipo de grupo ster que

hidrolizan, ya sea metil-, acetil- o feruil-ster. En el cuadro 2.3 se presenta la

clasificacin de las pectinasas.


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Cuadro 2.3 Clasificacin de enzimas pcticas de acuerdo con los lineamientos de la

Comisin de enzimas

Enzima (nombre comn) Cdigo de la

comisin de

enzimas

Principales productos de la

reaccin o modo de accin

Hidrolasas

Esterasas

Pectin-metilesterasa (PME)

Pectin-acetilesterasa

Ramnogalacturonano-

acetilestersa

Feruil-esterasa *

EC 3.1.1.11

EC 3.1.1.6

HG bajo metoxilo + metanol

HG desacetilado + cido acetico

RG I desacetilado + cido acetico

RG + cido ferlico

Glucosidasas Endo-poligalacturonasa (PG)

Exo-poligalacturonasa (PG)

Ramnogalacturonano-hidrolasa

Ramnogalaturonano-

ramnohidrolasa

Xilogalacturonanoranohidrolasa

Endo-galactanasa *

- galactosidasa

- galactosidasa *

endoaarabinasa *

- L- arabinofuranosidasa

EC 3.2.1.15

EC 3.2.1.67

EC 3.2.1.22

EC 3.2.1.23

Oligogalacturonatos +AGA

AGA + digalacturonato

Hidrlisis AGA +Ram en RGI

Libera AGA Terminal unido a Ram en

RGI (hidrlisis exo)

Libera Xil del XG

Hidrlisis de galactanos

Remocin de residuos Gal

Remocin de residuos Gal

Hidrlisis de arabanos

Remocin de residuos Ara

Liasas

Pectin-liasa

Pectato-liasa

Ramnogalacturonano-liasa

EC 4.2.2.10

EC 4.2.2.2

Oligogalacturonatos insaturados

metilados

Oligogalacturonatos insaturados

Traneliminacion Ram-AGA en RG I

OxidasasGalacturnico-oxidasa Oxidacin del AGA

*Enzimas accesorias. Fuente: Grassin, C. y Fauquembergue, P. (1996)

Las enzimas que atacan el esqueleto principal de los polmetros pcticos son

Poligalacturonasas (PGasas), Polimetilgalacturonasa, Pectin- y pectato-liasas.


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Las que actan sobre el RG es la ramnogalacturonasa (RGasa), el nombre actual es -

D-galactopiranosilurnico-(1,2)--L-ramnopiranosil hidrolasa que se abrevia RG-

hidrolasa.

Entre las enzim

Evaluación Del Rendimiento de Extracción de Pectina en Aguas Mieles Del Beneficiado de Café...

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