UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

ESCUELA DE POSGRADO

UNIDAD DE POSGRADO DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA

MAESTRIA EN BROMATOLOGIA

LUIS ARTICA MALLQUI

Tesis para optar al grado académico de Magíster en Bromatología

CARACTERIZACIÓN DE HARINA EXTRUIDA DE LINAZA

(Linum usitatissimum L.)

Y LA EVALUACIÓN DE COMPUESTOS FENÓLICOS

Y CAPACIDAD ANTIOXIDANTE

2014

“Año de la Promoción de la Industria Responsable y Compromiso Climático”

Asesor: Dr. Pablo Enrique Bonilla Rivera

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

OBJETIVO GENERAL

OBJETIVOS ESPECIFICOS

ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACION

BASES TEORICAS

JUSTIFICACION

PRESENTACION

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La semilla de linaza se emplea comoportadora de carbohidratos no asimilableso fibra dietética, compuestos bioactivos,ácidos grasos poliinsaturados yantioxidantes. Sin embargo las diferentescondiciones de proceso, pueden afectar laconcentración y efectividad de suscomponentes.

¿Cuáles serán las característicasquímicas, contenido de fenolestotales y capacidad antioxidante dela harina extruida de linaza?

CONTENIDOS

CONTENIDOS

Evaluar las características químico proximal de laharina entera, desgrasada y extruida de linaza.

Evaluar el contenido de fenoles totales de laharina entera, desgrasada y extruida de linaza.

Evaluar la capacidad antioxidante de la harina,desgrasada y extruida de linaza mediante el métodoÁcido 2,2’–azinobis–(3–etilbenzotiazolín–6–sulfónico) ABTS.

CONTENIDOS

CONTENIDOS

KORUS et al., (2007)

• Efecto de la extrusión en la composición fenólica y actividad antioxidante de frijoles secos de Phaseolus vulgaris L.

Frias et al., 2011

• Evaluaron la calidad nutricional de crudo y extruido Pisum sativum L. semilla oleaginosa.

Ostojich y Sangronis( 2012)

• Caracterización de semillas de linaza (Linum usitatissimum L.) cultivadas en Venezuela

Daun et al., (2003)

•Evaluaron la estructura, composición y el desarrollo de variedades de semillas de lino

Tarpila et al., (2005)

•Estudiaron las propiedades funcionales de la semilla de linaza

Wu, et al., (2007)

•Evaluaron los efectos de la extrusión en una mezcla de harina de maíz/linaza (0, 5, 10 y 15%) en función a variables de contenido de humedad (16, 18 y 20%), y la velocidad del tornillo (200, 300 y 400 rpm)

PROCESOS TECNOLOGICOS

EXTRUSIÓN

(Cocción/extrusión)

HETERÓSIDOS

CIANOGENÉTICO

FENOLES CAPACIDAD

ANTIOXIDANTE PERFIL ACIDOS

GRASOS

¿…..?

PROPIEDADES

FUNCIONALES

QUIMICO

PROXIMAL

• Alteran el buen funcionamiento de las células de nuestro organismo, atacandoa componentes estructurales claves de las mismas

RADICALES LIBRES

• Son metabolitos secundarios ampliamente distribuidos en el reino vegetal. Los fenoles están asociados al color, las características sensoriales(sabor, astringencia, dureza), las características nutritivas y las propiedades antioxidantes de los alimentos de origen vegetal.

FENOLES

• Es una semilla con potencial nutritivo y farmacológico debido a su contenidoen metabolitos secundarios alguno de los cuales presentan propiedadesantioxidantes (ayudan a prevenir enfermedades degenerativas, y reducen elriesgo de enfermedades cardiacas).

LINAZA

CONTENIDOS

SocialPROYECTOS DEL PROGRAMA ALIADOS

Tecnológica

Institucional

LCC-FAIIA UNCP

Teórico-Práctico.

FORTALECIMIENTO DEL PROCESAMIENTO Y

COMERCIALIZACIÓN DE LOS PRODUCTORES

DE QUINUA, LINAZA Y KIWICHA, DE LA

ASOCIACIÓN DE PRODUCTORES

AGROPECUARIOS, AGROINDUSTRIALES

HATUN AYLLU DEL VALLE DEL MANTARO,

DISTRITO DE SINCOS, PROVINCIA JAUJA Y

DEPARTAMENTO Junin

CONTENIDOS

METODOLOGIA

SEMILLA DE

LINAZA (Linum usitatissimum L.)

Harina sin desgrasar

y sin extruir (HLE)

Harina desgrasada

y sin extruir (HLD)

Harina sin desgrasar extruida (HLEEx)

Harina desgrasada y extruida (HLDEx)

CRUDO

Harina sin desgrasar

y sin extruir (HLE)

Harina desgrasada

y sin extruir (HLD)

PROCESADO POR

EXTRUSION

Harina sin desgrasar extruida

(HLEEx)

Harina desgrasada y extruida (HLDEx)

Extrusor de tornillo simple:

Temperatura:90-130

Velocidad de tornillo 250 rpm.

Capacidad máxima de 40 kg/h.

Diámetro del orificio del dado: 2 mm.

Motor de transmisión trifásico 24 HP.

Longitud total del tornillo: 400 mm.

Análisis Químico Proximal

Análisis de Heterósidos Cianogenéticos

Evaluación de Fenoles totales

Evaluación de Perfil de ácidos grasos

Evaluación de Capacidad Antioxidante

Evaluación de Propiedades Funcionales

Método AOAC(2008)

Método Onwuka (2005)

Método Reyes-Caudillo(2007) y Singlenton and Rossi(1965)

Método AOAC (2008)

Método Pastrana-Bonilla et al., (2003)

Re et al., (2009)

Método Wicklund T, Magnus E. M. (1997)

SEMILLA DE LINAZA

LIMPIEZA

SELECCIÓN

CLASIFICACIÓN

MOLIENDA GRUESA: Muestras de Gritz de

linaza 2 mm de diámetro(Tamiz Nº 80)

ACONDICIONAMIENTO DEL GRITZ DE

LINAZA a UNA HUMEDAD DE 14%,

refrigeración a 5°C x 24 horas.

RESULTADOS YDISCUSIÓN

Reino Plantae

División Magnoliophyta

Clase Magnoliopsida

Sub clase Rosidae

Orden Malpighiales

Familia Linace

Género Linum

Especie Linum usitatissimum L.

*Resultados de 3 repeticionesTukey: Letras iguales en los resultados indican que son similares.X = promediodesvstan= desviación estándar

Componentes harina de linaza sin

desgrasar y sin

extruir(HLE)*

65,48%

harina de linaza

desgrasada y sin

extruir(HLD)*

56,01%

harina de linaza sin

desgrasar y

extruida(HLEEx)*

harina de linaza

desgrasada y

extruida(HLDEx)*

X ± desvstan X ± desvstan X ± desvstan X ± desvstan

Humedad 7,33 a ± 0,54 7,82 a ± 0,17 2,53 c ± 0,06 3,44 b ± 0,08

Grasa 39,45 b ± 0,05 15,23 d ± 0,51 44,27 a ± 0,83 25,35 c ± 0,41

Proteína 19,52 b ± 0,02 28,33 a ± 0,79 20,38 b ± 0,68 26,81 a ± 0,70

Fibra 20,47 b ± 0,55 32,58 a ± 1,17 12,61 c ± 0,10 22,11 b ± 0,51

Ceniza 3,84 b ± 0,01 5,51 a ± 0,19 4,07 b ± 0,03 5,28 a ± 0,16

Carbohidratos

totales

9,39 b ± 0,10 10,53 b ± 1,28 16,15 a ± 0,07 17,01 a ± 0,36

Valls (1985)

Daun et al.,(2003)(28%)Bautista y Barrón(2000)(6,21%)Epaminodas et al.,(2011)(22,6%)

7.33

39.45

19.5220.47

3.84

9.39

2.53

44.27

20.38

12.61

4.07

16.15

7.82

15.23

28.33

32.58

5.51

10.53

3.44

25.3526.81

22.11

5.28

17.01

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

Humedad Grasa Proteina Fibra Cruda Ceniza Carbohidratos

g/1

00

g d

e m

ue

stra

se

ca (

%)

Composición químico proximal

Entera Entera extruida Desgrasada Desgrasad Extruida

66,44%12,21%

Muestras HCN*

X ± desvstan

CV %

harina sin desgrasar y sin extruir (HLE) 36,36 a ± 0,23 0,64

harina de linaza sin desgrasar y extruida(HLEEx)

(tasa= 96,67% )

1,21 b ± 0,13 10,58

*Resultados de 3 repeticiones

X ± desvstan = promedio ± desviación estándar

Yamashita et al., 2007 reportan 37,62 y 39,38 mg/100g en linaza venezolana y canadiense;Aubourg et al., 2006, reporta en variedades de semilla de linaza canadiense de 40 mg/100Wu et al., 2007; tasa de eliminación de cianógenos de 93,23% mezcla maíz/linaza a uncontenido de humedad de 12,5%)

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

Entera Extruida

36,36

1,21

mg

Aci

do

Cia

nh

idri

co e

qu

ival

en

te(H

CN

)/1

00

g m

.s.

Contenido ácido cianhidrico equivalente(HCN)

96,67%

Muestras de harina X ± desvstan CV %

harina de linaza sin desgrasar y sin

extruir (HLE)

1258,32 a ± 34,04 2,71

harina de linaza desgrasada y sin

extruir(HLD)

1135,66 d ± 19,76 1,40

harina de linaza sin desgrasar y

extruida(HLEEx)

963,93 b ± 14,13 1,51

harina de linaza desgrasada y

extruida(HLDEx)

1038,87 c ± 18,86 1,82

Muñoz et al.,2010 reportan valores de 1172,06 y 1113,36 mgEAG/100g HLD semilla canadiense yen semilla venezolana valores de 1332,21 mgEAG/100g y Matuschek et al., 2006 reporta ensemilla de linaza de 360 hasta 503 ppm en función a la Metodología de extracción pormicroondas.Brennan et al(2011) menciona que efecto se debe al tratamiento térmico que influye en laestabilidad en los componentes activos, debido a las fuerzas cizalla, a la exposición de los sitiosactivos producidos por la degradación térmica y a cambios en la reactividad química o formaciónde complejos insolubles con componentes de los alimentos.

23,40% 8,52%24 – 26%( Fares et al., 2010; en copos de avena)

Muestras de harina X ± desvstan CV %

harina de linaza sin desgrasar y sin extruir(HLE) 343,25 a ± 12,99 3,78

harina de linaza desgrasada y sin extruir(HLD) 328,51 c ± 27,66 8,42

harina de linaza sin desgrasar y extruida(HLEEx) 262,47 ba ± 8,52 3,25

harina de linaza desgrasada y extruida(HLDEx) 286,28 bc ± 5,47 1,91

Heiras et al., 2013; indica que la capacidad antioxidante depende del tipo de cultivarY no debido al proceso de extrusión. Llo et al., 2000, encontró un incremento de garbanzosextruidos de 9,9 12,2% en la capacidad antioxidante. Singleton , 1999, menciona que loscambios en las sustancias antioxidantes ocurren durante la Cocción-extrusión por que latemperatura favorece la degradación de los antioxidantes presentes; mientras otrosantioxidantes son formados durante la cocción-extrusión debido a la reacción de Maillard enpresencia de azucares reductores por lo que debe seleccionarse una T°C adecuada..

23,53%12,85%

*Resultados de 3 repeticionesa mg de acido graso por gramo de muestra (base secab % del perfil de ácidos grasos totales

desvst= desviación estándar

Ácidos

Grasos

antes de la extrusión después de la extrusión

promedio desvs

t

%b desvst promedio desvst %b desvst

Ácido

esteárico

43,68 a ±2,49 8,10 ±0,42 28,71 b ±2,31 6,50 ±0,52

Ácido

palmítico

20,79 a ±1,67 4,04 ±0,34 16,69 a ±2,53 3,87 ±0,60

Ácido

oleico

130,05 a ±3,49 23,88 ±0,90 109,16 a ±3,87 25,46 ±0,90

Ácido

linoleico

102,05 a ±4,42 18,03 ±1,07 73,49 a ±3,03 17,05 ±0,70

Ácido

linolénico

253,25 a ±6,89 45,95 ±1,25 206,25 a ±0,84 47,12 ±0,19

8.10

4.04

23.88

18.03

45.95

6.50

3.87

25.46

17.05

47.12

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

Ac. Estearico Ac. Palmitico Ac. Oleico Ac. Linoleico Ac. Linolenico

Po

rce

nta

je d

e Á

cid

os

Gra

sos

Contenido de ácidos grasos

Entera Extruida

Propiedades funcionales

harinas extruidasharina sin desgrasar y sin

extruir (HLE)

harina sin desgrasar y

extruida(HLEEx)

promedio desvst promedio desvst

Índice de solubilidad (%) 3,487 b ± 0,182 5,440 a ± 0,243

Índice de absorción(g/g) 2,760 b ± 0,080 4,363 a ± 0,087

Índice de expansión 0,185 b ± 0,007 0,297 a ± 0,021

Densidad aparente (g/mL) 2,367 b ± 0,047 3,460 a ± 0,070

*Resultados de 3 repeticiones

X ± desvstan = promedio ± desviación estándar

3.48

2.76

0.185

2.36

5.44

4.36

0.297

3.46

0

1

2

3

4

5

6

Indice de solubilidad de agua(%)

Indice de Absorción deagua(g/g)

Densidad Aparente (g/mL) Indice de Expansión

Propiedades funcionales de la harina extruida

Harina Entera

Harina enteraextruida

Las harinas de linaza sin desgrasar y sin extruir(HLE), y harina de linaza sindesgrasar y extruida (HLEEx) reduce la humedad en 65,48% y harina delinaza desgrasada y sin extruir(HLD) y harina de linaza desgrasada yextruida (HLDEX), reducen la humedad en 56,01%; la harina HLEincrementa en 4,40% y la HLD reduce en 5,36% en proteínas después dela extrusión; la grasa se incrementó en HLE en 12,21% y en HLDincremento en 66,44% ; mientras la fibra y cenizas no son afectadossignificativamente y existe un aumento en HLE de 71,99% y en HLD en61,53% en carbohidratos totales después de la extrusión y la destrucciónde heterósidos cianogenéticos fue de 96,67% en HLE.

El proceso de extrusión produce la pérdida de estabilidad en el contenidode fenoles totales en las muestras HLE y HLEEx de 23,40% y en HLD yHLDEx de 8,52%.

La actividad antioxidante de la harina de linaza sin desgrasar y sin extruir(HLE) es afectada por el proceso de extrusión en 23,53%, y en harina delinaza desgrasada y sin extruir (HLD) en 12,85%.

En el perfil de ácidos grasos, el ácido esteárico, palmítico, linoleico sereducen después de la extrusión en 19,75%; 4,21%; y 5,43%respectivamente; mientras que el ácido oleico y linolénico ligeramenteaumentan después de la extrusión en 6,61% y 2,54%; de igual forma elíndice de solubilidad, índice de absorción, índice de expansión y densidadaparente experimentan un incremento después de la extrusión en56,00%; 58,07%; 60,54% y 46,17% del valor original respectivamente.

Muchas Gracias

F O T O S

Extracción etapa 1

Extracción etapa 2