Condiciones para la precipitacion de la proteina foliar a partir de la moringa oleifera lam

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Este estudio permitió establecer las condiciones para la precipitación de proteína foliar a partir de la harina de hoja de Moringa oleífera Lam, para obtener un concentrado proteico que pueda ser incluido en la dieta diaria como suplemento y como insumo no convencional en la formulación de productos en la industria de alimentos tanto humana como animal.

El método consistió en la extracción acuosa bajo condiciones básicas (pH 10,5), de donde se obtiene una fase líquida o jugo cuyo pH es ajustado a valores 4,0 y 5,0 en diferentes temperaturas (60, 70 y 80 °C) para permitir la coagulación y posterior precipitación de la proteína.

Se comprobó que el rendimiento de la precipitación de la proteína foliar depende tanto de la temperatura como del ajuste en el valor de pH. De esta manera, se pudo determinar que a un pH de 4,0 y una temperatura de 80°C, se obtiene el mayor rendimiento de precipitación de la proteína, con un valor de 35,33% a partir de follaje deshidratado de Moringa oleífera Lam. El análisis químico del concentrado proteico mostro un 12,0% de humedad, 58,4% de proteína, 6,0% de cenizas, 2,3% de fibra, lo que indica su alto valor nutricional como suplemento alimenticio.

Palabras clave: Moringa oleifera, alimentación, extracción proteínas,

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Condiciones para la precipitacion de la proteina foliar a partir de la moringa oleifera lam

  1. 1. CONDICIONES PARA LA PRECIPITACION DE PROTEÍNA FOLIAR A PARTIR DE LA Moringa Oleífera Lam JOSUE QUINTANA SABOGAL ALVEYRIS ALVARADO YANES Trabajo de grado presentado como requisito para optar el título de Ingeniero de Alimentos Asesora KELLY RUEDA HERNÁNDEZ MSc. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA, UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIAS E INGENIERIAS PROGRAMA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS BARRANQUILLA 2013
  2. 2. Nota de aceptación ________________ ________________ ___________________ ________________ Firma del Presidente del Jurado ________________ Firma del Jurado _________________ Firma del Jurado Barranquilla, Septiembre de 2013 2
  3. 3. DEDICATORIA A Dios por haberme regalado el don de la vida, por ser mi padre y confidente. Por estar siempre a mi lado cuidando y colmándome de bendiciones. A mis padres Ángel y Cecilia, por su comprensión, consejos y motivación y ayuda. Me han enseñado a encarar las adversidades sin perder nunca la dignidad ni desfallecer en el intento. Me han dado todo lo que soy como persona, mis valores, mis principios, mi perseverancia y mi empeño, y todo ello con una gran dosis de amor y sin pedir nunca nada a cambio. Para mi esposa Julia, por su paciencia, por su comprensión, su empeño, su fuerza, y su amor. Es la persona que más directamente ha sufrido las consecuencias del trabajo realizado. Realmente ella me llena por dentro para conseguir un equilibrio que me permita dar el máximo de mí. A mis hijos Andrés y Josué porque son la bandera y el motor en la decisión de inspiración para mi superación personal y profesional. A mis familiares y amigos por su voz de ánimo, motivación y consejos que fortalecieron la necesidad de conseguir mis metas. Josué Arturo Quintana Sabogal. 3
  4. 4. DEDICATORIA Antes que a todos quiero agradecer a Dios por darme salud, fe y la perseverancia que me ha dado las fuerzas necesarias en todos los momentos en que más las necesité y bendecirme con la posibilidad de caminar a su lado durante toda mi vida y lograr terminar mis estudios. A mi esposo Jorge Luis y mis hijas Laura y Paula Gómez, gracias por ser pacientes conmigo, por tolerarme en los días más difíciles, por sacrificarse conmigo, por su infinita paciencia, por su compañía y su inagotable apoyo, por compartir conmigo sus vidas y mis logros, sin ustedes esta meta no hubiese sido posible alcanzar. A mis padres José Alvarado y Graciela Yanes por darme la vida por ser ellos mi árbol principal que me cobijo bajo su sombra, dándome fuerza para alcanzar esta meta anhelada. A mis hermanos, sobrinos y demás familiares por su apoyo incondicional en cada momento de mi vida. A mis amigos Roberto Restrepo y Josué Quintana que por medio de debates y mucho estudio me hicieron crecer en conocimiento. Alveyris Alvarado Yanes 4
  5. 5. AGRADECIMIENTOS Nuestro más sincero agradecimiento a todas aquellas personas e instituciones por las cuales este proyecto tuvo éxito. A Somex, empresa que nos apoyó para la realización de pruebas y ensayos químicos en sus instalaciones. A todas las personas que contribuyeron en el desarrollo de este proyecto mil gracias. A nuestro claustro educativo porque nos dio solidas herramientas para alcanzar metas y sueños a nivel profesional a partir de una disciplina de educación no convencional. 5
  6. 6. TABLA DE CONTENIDO Pág. ABSTRACT 12 RESUMEN 13 INTRODUCCION 14 14 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 15 2. JUSTIFICACION 17 3. OBJETIVO 19 3.1 OBJETIVO GENERAL 19 3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS 19 4. MARCO DE REFERENCIA 20 4.1 RECURSOS FOLIARES EN LA ALIMENTACION 20 4.2 FUENTES PROTEICAS 22 4.3 DESNATURALIZACION DE LAS PROTEINAS 22 4.4 CALIDAD PROTEICA 23 4.5 PUNTO ISOELECTRICO 24 4.6 CONCENTRADO PROTEICO FOLIAR 25 5. MARCO TEORICO 28 5.1 CLASIFICACION TAXONOMICA 28 5.2 ORIGEN Y DISTRIBUCION 28 5.3 DESCRIPCION BOTANICA 29 5.4 CONDICIONES AGROECOLOGICAS 30 5.5 CULTIVO Y PROPAGACION 31 5.6 USOS DE LA PLANTA 32 6
  7. 7. 5.7 CARACTERISTICA NUTRICIONAL 35 6. MATERIALES Y METODOS 39 6.1 METODOLOGIA 40 6.1.1 Obtención de un concentrado de proteína foliar a partir de hojas deshidratadas de plantas de Moringa oleífera Lam 40 6.1.1.1 Siembra del cultivo de Moringa oleífera Lam 40 6.1.1.2 Ensayos en laboratorio 41 6.1.1.2.1 Lugar de ensayos 41 6.1.1.2.2 Característica y preparación del material vegetal 41 6.1.1.2.3 Obtención de la harina foliar 41 6.1.1.2.4 Extraccion de proteína 42 6.1.2 Establecimiento de valores de pH y temperatura óptimos para un mayor rendimiento de precipitación de proteína foliar. 42 6.1.2.1 Precipitación de las proteínas foliares 42 6.1.2.2 Obtención del concentrado proteico 43 6.1.3 Rendimiento de precipitación 43 6.1.4 Perfil químico de la harina y del concentrado de proteína foliar. 7. RESULTADOS 7.1 44 45 OBTENCIÓN DE UN CONCENTRADO DE PROTEÍNA FOLIAR A PARTIR DE HOJAS DESHIDRATADAS DE PLANTAS DE MORINGA OLEÍFERA LAM. 7.2 ESTABLECIMIENTO TEMPERATURA RENDIMIENTO DE ÓPTIMOS DE VALORES PARA PRECIPITACIÓN 45 DE PH UN MAYOR DE Y PROTEÍNA FOLIAR. 48 7.3 RENDIMIENTO DE PRECIPITACIÓN 50 7.4 PERFIL QUÍMICO DE LA HARINA Y DEL CONCENTRADO DE PROTEÍNA FOLIAR. 8. 51 DISCUSION. 51 7
  8. 8. 8.1 OBTENCIÓN DE UN CONCENTRADO DE PROTEÍNA FOLIAR A PARTIR DE HOJAS DESHIDRATADAS DE PLANTAS DE MORINGA OLEÍFERA LAM 8.2 ESTABLECIMIENTO TEMPERATURA RENDIMIENTO DE ÓPTIMOS DE VALORES PARA PRECIPITACIÓN 51 DE PH UN MAYOR DE Y PROTEÍNA FOLIAR 54 8.3 RENDIMIENTO DE PRECIPITACIÓN 55 8.4 PERFIL QUÍMICO DE LA HARINA Y DEL CONCENTRADO DE PROTEÍNA FOLIAR 56 9. CONCLUSION 57 10. REFERENCIAS 58 11. ANEXOS 67 8
  9. 9. INDICE DE TABLAS Tabla 1. Clasificación taxonómica de Moringa oleífera Lam. 28 Tabla 2. Contenido humedad y proteína en estructuras de la planta. 37 Tabla 3. Análisis nutricional de estructuras de la planta(por cada 100 gr) 38 Tabla 4. Análisis de varianza. 50 Tabla 5. Análisis de varianza. 50 Tabla 6. Análisis químico de harina de hoja deshidratada. 51 Tabla 7. Análisis químico de concentrado proteico foliar. 51 9
  10. 10. INDICE DE FIGURAS Figura 1. Partes de la Moringa y sus usos. Figura 2. Balance de materia del proceso en la obtención del concentrado proteico a partir de hoja deshidratada. 34 46 Figura 3. Efecto de la temperatura y el pH sobre el rendimiento de precipitación de la proteína foliar. Figura 4. 48 Precipitación de la proteína foliar a diferentes temperaturas y a un pH 4 y 5 de la solución de extracción. 49 10
  11. 11. INDICE DE ANEXOS. Anexo 1. Peso y rendimiento de precipitación ajustado a un pH 4. 69 Anexo 2. Peso y rendimiento de precipitación ajustado a un pH 5. 70 Anexo 3. Medias de las observaciones 70 Anexo 4. Parcela cultivada de Moringa oleífera Lam 72 Anexo 5. Parcela de Moringa oleífera Lam próxima a cosechar. 72 Anexo 6. Molienda de la hoja. 73 Anexo 7. Harina de follaje de Moringa oleífera Lam 73 Anexo 8. Ajuste de pH. 74 Anexo 9. Calentamiento de la solución de extracción. 74 Anexo 10. Concentrado de proteína foliar después de filtrado 75 Anexo 11. Diferentes estructuras de la planta. 75 Anexo 12. Resultado de laboratorio. 76 11
  12. 12. ABSTRACT The foliage of Moringa oleífera Lam is a nutritional source in the tropics represented by high levels of protein, minerals and vitamins. This plant shows good adaptation to our geographical environment easy to grow, with high biomass production and hardiness. The study led to obtain a foliar protein concentrate through a prior extraction and precipitation from the Moringa leaf flour. The method consists in the aqueous extraction under basic conditions (pH 10,5) and after being separated this liquid or juice, pH value was adjusted to 4,0 and 5,0 under different temperatures (60 ° C, 70 ° C and 80 ° C ) appearing the precipitation product from the coagulation of the protein. After an analysis of a factorial model with two factors, the research showed that for temperature at an adjusted pH level, affects the foliar protein precipitation yield. Therefore, at a temperature of 80°C and a pH of 4, 0 it was obtained the highest yield of protein precipitation with a value of 35,33% from dried leaves of Moringa oleífera Lam. Chemical analysis of higher-yielding protein concentrate showed 12,0% moisture, 58,4% protein, 6,0% ash, 2,3% fiber which indicates its high nutritional value to be used as a nutritional supplement. The high protein bio-availability of the foliar concentrate can be an alternative to mitigate the nutritional deficiency in the human population and to reduce the malnutrition in our geographical environment and in the world. . 12
  13. 13. RESUMEN El follaje de Moringa oleífera Lam es una fuente nutricional en el trópico representado por altos niveles de proteína, minerales y vitaminas. Esta planta presenta buena adaptación a nuestro entorno geográfico, fácil de cultivar, con alta producción de biomasa y rusticidad. El estudio permitió la obtención de un concentrado de proteína foliar a través de una previa extracción y precipitación a partir de la harina de hoja de Moringa. El método consistió en la extracción acuosa bajo condiciones de alcalinidad (pH 10,5) en la que se obtuvo un líquido o jugo cuyo pH ajustado a valores 4 y 5 en diferentes temperaturas (60, 70 y 80°C) permitió la precipitación producto de la coagulación de la proteína. La investigación mostró luego del análisis de un modelo factorial de dos factores, que tanto la temperatura como el valor de pH inciden en el rendimiento de precipitación de proteína foliar. Por lo tanto, se pudo determinar que a una temperatura de 80°C y un pH de 4,0, se obtiene el mayor rendimiento de precipitación de la proteína con un valor de 35,33% a partir de follaje deshidratado de Moringa oleífera Lam. El análisis químico del concentrado proteico de mayor rendimiento mostró un 12% de humedad, 58,4% de proteína, 6% de cenizas, 2,3% de fibra, lo que permitió indicar su alto valor nutricional para ser usado como suplemento nutricional. La alta biodisponibilidad de proteína del concentrado foliar es una alternativa para mitigar la carencia nutricional en la población humana y contribuir como suplemento alimenticio a bajar las cifras de desnutrición en nuestro entorno geográfico y el mundo. 13
  14. 14. INTRODUCCION Las proteínas son el elemento formativo estructural y esencial de las células en los seres vivos por lo que es necesario un aporte regular y continuo al organismo. Sin embargo las fuentes proteicas son de diversas fuentes, calidad, costos y disponibilidad siendo su consumo muy reducido en un gran segmento de la población mundial. Una de las alternativas más atractivas lo constituye la producción y disponibilidad de recursos foliares. Las ventajas, así como los retos y perspectivas que en un futuro propiciarían la utilización de estos recursos es amplio por ser un potencial económico y abundante como fuente de proteína ya que muchas especies con follaje en el trópico constituye una fuente inexplotada de proteínas en condiciones agroclimáticas locales favorables. La hoja de la planta Moringa oleífera Lam representa una excelente alternativa como fuente de vitaminas, minerales y de proteínas con alto potencial nutritivo fácil de cultivar en nuestro entorno para ser utilizado en la obtención de concentrado foliar facilitando la reducción de material residual y la incorporación en nuestra alimentación, así mismo potencializar el valor nutricional de muchos cereales. El concentrado proteico foliar es una alternativa como suplemento nutricional para la solución eficaz al desequilibrio nutricional de la población de alto riesgo y bajos ingresos económicos que permitiría garantizar la seguridad alimentaria gracias al alto valor nutricional representado por macronutrientes y micronutrientes. La innovación consiste en elaborar un concentrado foliar a partir de hojas deshidratadas de Moringa oleífera Lam que se puede incluir en la dieta diaria como suplemento y como insumo no convencional en la formulación de productos en la industria de alimentos humana y/o animal ajustando las condiciones óptimas de rendimiento en la precipitación de la proteína en condiciones de laboratorio bajo las variables de pH y temperatura. 14
  15. 15. 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El crecimiento de la población en el trópico se ha incrementado, así mismo la demanda de alimentos de origen vegetal y el suministro de proteínas de origen animal por lo cual es necesaria la atención al desarrollo de proteína de origen foliar ya que a partir de una agricultura convencional no es posible abastecer las necesidades de suplementos nutricionales. La investigación en alimentos y nutrición busca nuevas alternativas para cubrir las necesidades en la seguridad alimentaria constituyéndose en uno de los mayores retos para el 2015 para suplir la disponibilidad de suplementos proteicos de alta calidad a la población de baja capacidad económica con el fin de bajar las cifras de desnutrición mundial. Mientras que a nivel mundial alrededor de 867 millones de personas padecen de subnutrición crónica, en el país 5 millones de personas (12,6% de la población) se encuentran en condiciones de desnutrición. Así mismo, 20.000 niños con edad de 0-5 años fallecen por hambre, padeciendo este grupo poblacional un 30% de anemia lo que evidencia una emergencia nacional. En el departamento del Atlántico el 15% de los niños sufren de desnutrición crónica y en la región caribe el 14.5% por encima del promedio nacional (13,2%). (COLOMBIA. MINISTERIO DE PROTECCION SOCIAL, 2011; Alvarez,V y Sanchez O, 2012; FAO 2012; EL TIEMPO, 2012) Varias son las causas de la desnutrición, pero una nutrición adecuada en cantidad y calidad es una de las claves para subsanar este flagelo que azota a la humanidad. Las fuentes no convencionales han tomado fortaleza tanto en la investigación como en la producción para suplir las necesidades de la población humana y paliar la desnutrición. Así también, un gran segmento de la población a nivel mundial ha estimulado el consumo de alimentos con proteínas de origen no 15
  16. 16. animal por razones de salud y prevención de algunas enfermedades especialmente en países desarrollados. Es necesario plantear el requerimiento en la obtención de proteínas y contenido energético de minerales y vitaminas a partir del follaje de determinadas plantas por ser el potencial más económico y abundante. En este estudio se plantea hacer una investigación sobre las condiciones óptimas de pH y temperatura para la separación por precipitación de las proteínas cloroplásmicas y citoplásmicas a partir del follaje deshidratado de la especie Moringa oleífera Lam. Para realizar esta investigación daremos respuesta a las siguientes preguntas.  ¿Qué condiciones podemos determinar para el mayor rendimiento en la obtención por precipitación de proteína foliar?  ¿Qué valores de pH y temperatura podemos estimar para un mayor rendimiento de precipitación de proteína foliar?  ¿Cuál será el perfil químico del concentrado obtenido? 16
  17. 17. 2. JUSTIFICACION El proceso de la fotosíntesis es un recurso de la fisiología de las plantas inagotable en el trópico, fuente de proteínas y aminoácidos esenciales. Los aminoácidos se sintetizan mediante la fotosíntesis a partir de elementos primarios disponibles (energía solar, dióxido de carbono y nitrógeno atmosférico) en la biosfera. Las hojas de varios vegetales pueden ser usadas en fresco o en harina pero el concentrado foliar permite un mayor porcentaje de proteínas con porcentajes bajos de fibra brindando un suplemento de alto valor nutricional y de fácil acceso. Sin duda la elección del follaje de las plantas para la obtención de un concentrado de proteína foliar, debe tener una alta producción de biomasa por área de superficie, rápida tasa de crecimiento y de rebrote, buena adaptación a condiciones agroecológicas y bajos niveles antinutricionales que garanticen un adecuado manejo agronómico. La especie Moringa oleífera Lam presenta muchas ventajas en relación a otras especies de nuestro entorno tropical, además el sabor es agradable y se pueden consumir las hojas frescas o preparadas de diferentes maneras. Difícilmente se puede encontrar en nuestro entorno tropical un alimento más completo en número de aminoácidos, minerales y vitaminas con un porcentaje superior al 25% de proteínas en materia seca en sus hojas. En este estudio se plantea una investigación sobre las condiciones óptimas de pH y temperatura para la separación por precipitación de las proteínas cloroplásmicas y citoplásmicas a partir del follaje deshidratado de Moringa oleífera Lam. Se hace necesario encontrar nuevas fuentes de proteínas para satisfacer los requerimientos nutricionales de una población que crece exponencialmente, 17
  18. 18. complementar los recursos agropecuarios clásicos y generar fuente de insumos para la industria de alimentos pecuarios y humanos. En el país es mínima la experiencia en consumo alimentario de hojas de arbustos y árboles tanto como hoja cruda, harina y/o concentrado proteico, diferente a lo que sucede en países asiáticos, africanos y últimamente centroamericanos, donde hay una diversificación de las fuentes que ayudan a un mejor equilibrio o balance en la ingesta de proteínas, vitaminas y minerales. La Asociación para la promoción de extractos foliares en la nutrición (APEF) a partir del año 1993 logro desarrollar la extracción de los componentes más nutritivos (proteínas, vitaminas y oligoelementos) de la alfalfa, bajo la presentación de una forma concentrada y seca, perfectamente digestible como un suplemento para las personas con bajos niveles de nutrición en África y América Latina. (Loison, 2009; Zanin, 1998). Entre las ventajas de la obtención del concentrado proteico de las plantas tropicales se encuentran: la reducción del contenido de factores antinutricionales, la minimización del volumen en fresco o de harinas foliares, disminución sustancial de fibra en el punto que el humano lo pueda tolerar y entre sus desventajas, el gasto de energía fósil para su obtención. El cultivo de Moringa se desarrolla en condiciones óptimas donde se encuentra el cinturón de desnutrición mundial, por lo tanto en las condiciones del clima tropical, es un recurso fácilmente biodisponible de fácil adaptación y manejo agronómico haciendo ya parte de nuestra flora en la geografía, no siendo exigente en cuanto a condiciones nutricional de suelos y con una larga vida productiva. Las hojas de moringa gramo por gramo poseen 4 veces más la cantidad de vitamina A que las zanahorias, 7 veces más la cantidad de vitamina C que las naranjas, tres veces más potasio que los bananos, 4 veces más calcio que la leche, 2 veces más proteína que la leche y 4 veces más hierro que la espinaca. Mientras que las hojas secas de moringa gramo por gramo contienen 10 veces 18
  19. 19. más vitamina A que las zanahorias, 17 veces más calcio que la leche, 15 veces más potasio que el banano, 25 más hierro que la espinaca y 9 veces más proteína que el yogurt. No es muy común en una planta, pero las hojas de moringa poseen 18 aminoácidos incluyendo los nueve esenciales que el hombre no puede producir en su metabolismo (Trees for life, 2005). 3. OBJETIVO 3.1 OBJETIVO GENERAL Estandarizar las condiciones para la precipitación de la proteína foliar de la hoja de Moringa Oleífera Lam 3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS  Obtener un concentrado de proteína foliar a partir de hojas deshidratadas de plantas de Moringa Oleífera Lam  Establecer valores de pH y temperatura óptima para un mayor rendimiento de precipitación de proteína foliar.  Evaluar rendimiento de la precipitación de proteína a valores de pH y temperatura óptimos  Evaluar el perfil químico de la harina y del concentrado de proteína foliar precipitado de las hojas de Moringa oleífera Lam. 19
  20. 20. 4. MARCO DE REFERENCIA 4.1 RECURSOS FOLIARES EN LA ALIMENTACION Cada persona adulta debe consumir alrededor de 0.9 gr de proteínas por kilogramo de su peso corporal por día, asimismo, las necesidades nutricionales recomendadas se fijan en un valor de 25% de proteína animal y un 75% de proteína vegetal en nuestra dieta. El trópico alberga alrededor de tres millones de plantas, pero los valores antinutricionales especialmente de taninos en sus tejidos, influye en la calidad nutricional de la especie. Las hojas verdes son de gran interés por su alto contenido de lisina, fenilalanina, treonina, leucina, isoleucina y valina pero bajo en metionina. El uso del follaje de los vegetales se ha destinado tradicionalmente para la alimentación de animales poligástricos dependiendo de su calidad proteica y digestibilidad para incrementar su rendimiento pero ante la alta demanda de alimentos se ha intensificado la investigación de la apropiación de este recurso en la alimentación humana y animales monogastricos. Las plantas verdes son el potencial más económico ya que requieren 8 veces menos energía fósil para la producción de proteína en relación a la proteína animal; poseen un buen contenido de vitaminas y minerales y su contenido de triptófano es tan alto como en el huevo. (Savon, 1999). Telek, L (1983) liderando una investigación en la Estación de Investigación de Agricultura Tropical en Mayagüez, Puerto Rico, evaluaron 500 especies de plantas como fuentes potenciales de obtención de concentrado foliar donde se estudió parámetros como potencial de rebrote, porcentaje de proteína, materia seca y porcentaje de proteína extraída como fuente potencial de suministro de proteínas para animales y humanos. Entre las especies con mejor calificación se identificaron las siguientes especies: Brassica napus, Centrosema pubescens, 20
  21. 21. Clitoria ternatea, Desmodium lathyroides, Psophocarpus distortum, Lablad purpureus, Macroptilium centragonolobus, Sesbania sesban, Vigna radiata, Vigna unquiculata. De las anteriores especies las que presentan un mayor porcentaje de proteína una vez se obtiene su precipitado son: Vigna inquiculata (51,9%), Clitoria ternatea (59,3), Psophocarpus centragonolobus (51,9%). Tangendjaja, et al (2004) en una investigación realizada en Indonesia en 150 especies vegetales, concluyeron que la especie Gliricidia y Sesbania, presentaban una alta valoración como potenciales aportantes nutricionales por su buen porcentaje de proteínas y bajo porcentaje de taninos. El centro mundial de vegetales (A.V.R.C.) con sede en Taiwán, determino que la especie Moringa oleífera Lam se encuentra entre las más promisorias dentro de un grupo de 120 plantas comestibles investigadas por la facilidad de cultivo, su alto contenido de micronutrientes, fitoquímicos, actividad antioxidante, propiedades de procesamiento y palatabilidad (Ray-Yu Yang et al 2006). La biomasa de una especie se ve influenciada por la capacidad genética, condiciones agroecológicas, densidad de siembra, fertilización, control de arvenses, control de insectos y enfermedades, frecuencias de podas, edad de la planta, relación tallo/hoja y otros. La remoción de la proteína foliar está afectada por una serie de factores como son: especie, tratamiento postcosecha, fibra, suculencia de los tejidos, como también la presencia de componentes fenólicos, relación solido-liquido, método de extracción, método de precipitación, pH, tiempo, solución extractante, rango de celulosa, hemicelulosa y lignina (Franco, 1991). Muchas plantas muestran estructuras ricas en proteínas como la soya y los frijoles en sus semillas, pero la Moringa se destaca sobre todas las plantas por poseer proteínas, vitaminas y minerales de alta calidad nutricional en sus hojas presentes todo el año tanto en verano como en invierno. 21
  22. 22. 4.2. FUENTES PROTEICAS Las fuentes básicas originales son las plantas y bacterias ya que el organismo animal no puede sintetizar los aminoácidos esenciales a partir del amoníaco del suelo. Los alimentos de origen animal presentan proteínas cuyos aminoácidos tienen mejores equilibrios porcentuales comparados con los alimentos de origen vegetal siendo así los animales factorías de proteínas a partir de insumos de origen vegetal. Las proteínas localizadas en las hojas de las plantas presentan un gran interés ya que en ellas se sintetizan la mayor parte de las sustancias que integran el vegetal. Por lo tanto la enzima Rubisco (ribulosa-1,5-bifosfato carboxilasa-oxigenasa) es clave para la producción de biomasa a partir del CO2. Está localizada en el estroma del cloroplasto en donde se constituye alrededor del 50% de la proteína total del cloroplasto y el 10-12% de la materia seca foliar. Es la proteína más soluble en el cloroplasto y más abundante en la biosfera ya que se encuentra en todos los organismos que realizan fotosíntesis, asimismo en ciertos organismos menos complejos que las plantas (Nieto, 2008). Las proteínas de las hojas y tallos de los vegetales presentan dos tipos de proteína a nivel celular los cuales corresponden a proteína cloroplasmica y proteína citoplasmica. Las proteínas insolubles llamadas cloroplasmicas son de color verde oscuro y poseen un fuerte sabor a grasa. Las proteínas solubles llamadas citoplasmicas son insaboras, inodoras y de color blanco o crema (Ramírez, 2010). 4.3 DESNATURALIZACION DE LAS PROTEINAS Se llama desnaturalización de las proteínas a la pérdida de las estructuras de orden superior (secundaria, terciaria y cuaternaria), quedando la cadena polipeptídica reducida a un polímero estadístico sin ninguna estructura 22
  23. 23. tridimensional fija, conservándose solamente la primaria. En este caso las proteínas se transforman en filamentos lineales y delgados que se entrelazan hasta formar compuestos fibrosos e insolubles en agua, inactivación enzimática y modificación del peso molecular por disociación en subunidades. Varios factores pueden inducir la desnaturalización, entre estos se encuentran: la temperatura, pH, detergentes y otros. El conocimiento de estas variaciones nos permite utilizar a las proteínas en diferentes formulaciones de alimentos por la estructura de las proteínas fibrosas en la textura de los alimentos, la plasticidad, consistencia, viscosidad de la preparación alimenticia y procesos de transformaciones bioquímicas (maduración, fermentaciones, desarrollo de aromas, etc.). 4.4 CALIDAD PROTEICA. El valor biológico de una proteína depende de la composición de aminoácidos y de las proporciones entre ellos y es máximo cuando estas proporciones son las necesarias para satisfacer las demandas de nitrógeno para el crecimiento, la síntesis, y reparación tisular. Para la especie humana son esenciales ocho aminoácidos: treonina, metionina, lisina, valina, triptófano, leucina, isoleucina y fenilalanina (además puede añadirse la histidina como esencial durante el crecimiento y arginina para el adulto). El otro factor que condiciona la utilización de las proteínas alimenticias, modificándolas en forma variable es la digestibilidad. La digestibilidad será igual a 100 cuando el nitrógeno ingerido sea totalmente absorbido. En la actualidad el método sugerido para evaluar la calidad proteica es la calificación del puntaje químico de aminoácidos corregido por digestibilidad proteica o PDCAAS y compara el perfil de aminoácidos de una proteína en estudio con las necesidades del niño mayor a un año que representan los requerimientos más exigentes de los diferentes grupos (Suarez, 2006). 23
  24. 24. 4.5. PUNTO ISOELECTRICO El punto isoeléctrico (pI) es el pH para el cual una proteína presenta carga neta compensada (igual número de cargas positivas que negativas) presentándose la solubilidad de la proteína como mínima. En el punto isoeléctrico la proteína presenta su máxima posibilidad para ser precipitada al disminuir su solubilidad y facilitar su agregación por la atracción mutua entre grupos de carga opuesta de moléculas vecinas. La sustancia tiene una conductividad mínima en este punto y por lo tanto coagula permitiendo lograr la precipitación selectiva de proteínas o aminoácidos de gran importancia en la industria alimenticia. La industria de alimentos obtiene la caseína, proteína de la leche a partir de la precipitación a un punto isoeléctrico de 4.8 utilizando ácido acético al 1%.(Chávez, 2011). Al probar el valor nutricional de la hoja de coca (Erythroxylum coca Lamark var coca) se precipitó con ácido acético glacial al 99% a un pH 5.1 (punto isoeléctrico) y luego de ser centrifugado se obtuvo otro precipitado a partir del sobrenadante a un pH de 4 (Cordero, 2002). La precipitación de proteína vegetal también se puede lograr mediante tratamiento ácido que se puede añadir después de la extracción por medio alcalino o puede obtenerse a través la fermentación anaeróbica. En la técnica de precipitación con ácido los ajustes pueden ser hechos teniendo en cuenta su punto isoeléctrico a fin de obtener la máxima recuperación de proteína. La mayor parte de proteína de follaje de plantas leguminosas puede precipitarse mediante el ajuste de pH a alrededor de 4 (Telek, 1983). Spell y Bressini (2011) utilizando hojas de Chaya (Cnidoscolus aconitifolius), en su investigación suministraron a un grupo de ratas diferentes dietas a partir de diferentes fuentes así: hojas, precipitado, residuo del precipitado y leche 24
  25. 25. descremada como control de forma que tuvieran 10% de proteína en la dieta dando como resultado que no hay diferencia significativa de acuerdo a la fuente para evaluar el PER (índice de eficiencia proteica). 4.6. CONCENTRADO PROTEICO FOLIAR. El concentrado proteico foliar es un alimento altamente nutritivo obtenido a través de un proceso de precipitación proteica donde se reduce o elimina algunos de los principales constituyentes no proteínicos (agua, aceite, almidón y fibras) presentando una proporción en celulosa reducida al 1-2% y desecado contiene alrededor de 40% de proteína bruta o más, de la cual unas tres cuartas partes son proteína pura con un valor biológico intermedio entre la soja y la leche (FAO). El contenido de proteína foliar seco es elevado, pero depende del método de extracción y precipitación. Los métodos de obtención del concentrado de proteína foliar están basados en la extracción del jugo, separación del material fibroso de la hoja y luego su desnaturalización por tratamiento térmico y/o precipitación de acuerdo a un ajuste al pH. El concentrado de proteína foliar puede ser separados en dos fracciones: cloroplástica o fracción verde y la citoplasmática o fracción blanca. La proteína foliar está formada de enzimas y algunas proteínas estructurales, constituyendo entre 70 y 80% del nitrógeno total. La proteína citoplásmica, libre de clorofila, es soluble en agua, es de mayor digestibilidad y posee un alto valor nutricional, mientras que la fracción cloroplasmica (proteína verde), insoluble en agua, es una lipoproteína en estado coloidal asociada con los cloroplastos, de menor digestibilidad y valor nutritivo (Urribarri, Ferrer y Colina, 2004). En los procesos tecnológicos que involucran la extracción de aislados proteicos vegetales es el tratamiento alcalino el que permite la ruptura celular, liberación de la proteína contenidos en los organelos celulares y en el jugo atrapado dentro de 25
  26. 26. los poros, mientras que la coagulación de la proteína a partir de una precipitación acida modifica las estructuras originales de la proteína para aumentar su potencial. El estudio más antiguo que se conoce sobre la extracción de proteína de hojas es realizado por el francés Hilaire Martín Rouelle, en 1773 el cual demostró la formación de un coagulo colocando hojas en mortero las cuales macero hasta formar una papilla, filtró en un tela; calentó la parte liquida logrando quedar un coagulo verde; volvió a calentar el jugo y noto la formación de otro coagulo de color verde muy pálido. De los estudios anteriores solo hasta 1901 cobró importancia cuando Winsterstein extrajo proteína de unas hojas utilizando un álcali diluido. En 1939, Slade y Brinkinshaw obtuvieron la patente en la cual extraían la proteína precipitándola con una solución ligeramente acidificada. La investigación sobre la extracción de proteína foliar tuvo mayor carácter investigativo a partir de 1940 por Norman Pirie en Inglaterra usando alfalfa, hojas de trigo, mostaza, y otras plantas. En 1943 Guha utilizó éste proceso por la primera vez en el Bengala durante una crisis de hambre, utilizando gramíneas y jacintos de agua. (Zanin, 1998). El proceso de extracción de proteínas de alfalfa fue establecido de manera industrial piloto por los científicos norteamericanos Kohler y Bicckof en Albania, California con los métodos PROXAN I Y PROXAN II. En 1972, France Luzerne (Francia) consiguió las autorizaciones necesarias y pudo entonces empezar la explotación industrial del concentrado de alfalfa desde 1975. Estos extractos foliares, llamados PX1, se utilizan en Francia, desde aquella fecha para la alimentación de animales poligástricos (Zanin, 1986). El PRO-XAN ll consiste en separar el material cloroplasmático entre 55°-65°C, filtrándolo y luego coagulando la fracción citoplasmática a 85°C. David Kennedy (1993) en su manual estimula a investigadores a estudiar al desarrollo del concentrado foliar como el "alimento para el futuro" y realiza un análisis donde determina aproximadamente que en base al peso seco del follaje de una planta aptas para su aprovechamiento: el concentrado de hoja debe de ser 26
  27. 27. 50-65% de proteína, 20-25% lípidos 5-9% de ceniza, de 0.8 a 1.0% de betacarotenos, con cantidades significativas de calcio, hierro y vitamina E. Asimismo menciona que proporciona tres veces más de proteína por hectárea que las cosechas de granos, y cinco a diez veces más por hectárea que la cría de animales. Castillo (1990) desarrolló a nivel de laboratorio, la optimización a pequeña escala y luego la estimación a nivel industrial de una planta de concentrado proteico a partir del follaje de Bohemeria nívea con el objetivo de diseñar un proyecto a nivel industrial para la mezcla con harina de maíz. La ASOCIACION SOYA DE NICARAGUA en barrios pobres de Managua capacita a miembros de familias en la elaboración y consumo de extractos foliares, de alfalfa, que tienen un alto contenido en proteínas consiguiendo reducir la anemia infantil y promoviendo la adopción de prácticas y políticas para la seguridad alimentaria (SOYNICA, 2011). Urribarri, et al (2004) en una investigación establece las condiciones de precipitación y extracción de proteínas solubles de las hojas del pasto elefante enano para obtener un concentrado proteico foliar. Evalúa las diferentes condiciones de pH y temperatura para el rendimiento de precipitación y su contenido proteico. El concentrado de proteína foliar de alfalfa es preparado a gran escala industrial y comercial en Europa y en los Estados Unidos, sin embargo, en el trópico seco esta planta no se desarrolla eficientemente por lo que se hace necesario buscar un sustituto para la precipitación de la proteína foliar. La unión de cooperativas de la región Champane en Francia en su fábrica de Aunlay-les- Planches procesa la producción de 3500 hectáreas para solo la elaboración de concentrado foliar para alimentación humana y como insumo para plantas de alimentos. (LOISON, 2009). 27
  28. 28. El concentrado proteico foliar es una fuente potencial para reemplazar niveles porcentuales de proteínas utilizadas a partir de la torta de la semilla de soya, ingrediente básico en la elaboración de alimentos balanceados para animales. El concentrado foliar presenta propiedades de gran importancia de adsorción, retención de agua, gelificacion, emulsión, estabilización de la espuma, retención de la grasa y estabilización de soluciones en la industria alimentaria. En el sector de la biotecnología la industria busca nuevas fuentes nutricionales de una población bacteriana o de hongos para la producción de enzimas, aminoácidos, ácidos orgánicos y biomoléculas (Ferri, 2006) 5 MARCO TEORICO 5.1 CLASIFICACION TAXONOMICA. Tabla 1. Clasificación taxonómica de Moringa oleífera Lam. Reino: Subreino: Súper división: Clase: Sub-clase: Orden: Familia: Género: Especie: Plantae. Tracheobionta Spermatophyta Magnoliopsida Dilleniidae Capparales Moringaceae. Moringa Oleífera Lam Fuente: http://plants.usda.gov/java/profilesymbol=mool 5.2 ORIGEN Y DISTRIBUCION La especie es un árbol originario del sur del Himalaya, Nordeste de la India, Bangladesh, Afganistán y Pakistán. En América Central fue introducido en los años 1920 como planta ornamental y para cercas vivas (Reyes, 2004). 28
  29. 29. Hay doce especies adicionales de Moringa que también son conocidas: M. arbórea, M. borziana, M. concanensis, M. drouhardii, M.hildebrandtii, M. longituba, M. ovalifolia, M. peregrina, M. pygmaea, M. rivae, M. ruspoliana, M. stenopetala. Entre los más conocidos podemos mencionar los siguientes: M. stenopetala originaria de Kenia y Etiopia es la especie de mayor importancia económica después de M. oleífera, presenta tallos robustos, hojas grandes y suaves adaptándose mejor a condiciones de menor precipitación de lluvias; M. drouhardii, originaria de Madagascar, tiene un follaje de olor penetrante similar al aceite de mostaza y M. peregrina es originaria de Arabia Saudita, presenta foliolos pequeños en su etapa adulta. 5.3 DESCRIPCION BOTANICA. Fam. Moringaceae. Los árboles son de tipo desarmados, la raíz con un olor acre, la corteza con exudado de goma; las hojas deciduas, alternas, 2-3 pinnadas, caducifolias; estipula ninguno o reducido a las glándulas, la flor perfecta, bastante grande, blanco o rojizo; el tubo del cáliz corto, 5 pétalos, similar a los sépalos, los estambres insertados en el borde del disco, los filamentos libres, bastante espesos; los óvulos numerosos, las semillas grandes ovaladas 3-alados áptero, las alas membranosas, el embrión sin endospermo. (Alfaro, 2008). Moringa oleífera Lam. El árbol alcanza de 7 a 12 m de altura y de 20 a 40 cm de diámetro, con una copa abierta, tipo paraguas, fuste generalmente recto, ramas frágiles, la corteza gruesa, blanquecina y de aspecto corchoso, el tronco generalmente es gruesa e irregular en tamaño y forma. Las hojas son compuestas alternas imparipinadas con una longitud de 30 a 70 cm de un color verde claro con glándulas en la base de los peciolos y foliolos dispuestas en grupos de folíolos con 5 a 6 pares de estos acomodados sobre el pecíolo principal y un folíolo en la parte terminal. Los folíolos son láminas foliares 29
  30. 30. ovaladas de 1 a 2 cm de área foliar organizadas frontalmente. La relación entre las fracciones hojas y tallos se mantiene entre 45 % a 55 % en función de la fertilización y la edad del rebrote. Las flores blanco-amarillentas, con agradable fragancia y bisexuales aparecen en cabillos delgados y vellosos en grupos de flores laterales esparcidos o pendientes de 10 a 25 cm de largo. Las flores individuales son de aproximadamente 0.7 a 1 cm de largo y 2 cm de ancho con cinco pétalos blanco-amarillentos de tamaño desigual y con venas delgadas. Los pétalos son algo más grandes que los sépalos. Los polinizadores principales son las abejas, otros insectos y aves. Las flores aparecen principalmente en las épocas de sequía, cuando el árbol suele perder las hojas y presentan buen perfil melífero (Alfaro, 2008). El fruto es una cápsula color pardo, triangular y pendientes, con surcos longitudinales de 20 a 45 cm de largo y 1.8 cm de diámetro. Si se corta transversalmente se observa una sección triangular con varias semillas dispuestas a lo largo en número de 12 a 25 semillas por fruto. Las frutas alcanzan la madurez aproximadamente 3 meses después de la floración. Las semillas son redondas, carnosas, cubiertas por una cascara fina de color café claro, semipermeable poseen tres alas blanquecinas, de 2,5 - 3 cm de largo. Al quitar la cascara se encuentra la zona de parénquima donde las paredes celulares tienen numerosos huecos presentando así una apariencia reticulada. Luego aparece una región de fibras que contiene cristales. El endospermo es una capa simple con gotas de aceite y asociado a esta hay 2 ó 3 capas de células aplanadas. Las semillas tienen entre 30 y 42% de aceite y su torta contiene un 60% de proteínas. (Foidl, Mayorga y Vázquez, 1999). 5.4 CONDICIONES AGROECOLOGICAS. La moringa requiere de suelos arenosos, francos o francos arcillosos con buen drenaje. (Foidl, Mayorga y Vázquez, 1999). 30
  31. 31. La planta se desarrolla mejor en el trópico cálido y semiárido a una altura de 01200 m sobre el nivel del mar (dependiendo de la latitud) y una temperatura en el rango 20-40ºC (Agrodesierto 2006). Tolera un pH de 5 a 9. La planta responde muy bien a la aplicación de riego y fertilizante mejorando la productividad por área de superficie. Es tolerante a la sequía y crece con lluvias de 250-1500 mm al año. Lo ideal sería al menos 500mm bien distribuidos durante todo el año para mantener plantas establecidas sin necesidad de riego (Agrodesierto, 2006). 5.5 CULTIVO Y PROPAGACION. Es una planta de rápido crecimiento y fácil de propagar. Puede propagarse tanto por semilla como por material vegetativo (Reyes, 2004). Propagación por semilla. La siembra se puede lograr por siembra previa en vivero. Las semillas pueden sembrarse directamente en bolsas a nivel de vivero estando listas para su trasplante alrededor de los 25 días a su sitio definitivo en el campo. La siembra directa se puede realizar depositando la semilla en surcos tapándola posteriormente. Las nuevas plantas comenzaran a florecer y dar frutos un año después de sembradas, variando la producción entre 1.000 y 5.500 semillas por planta/año. La cantidad de semilla a utilizar dependerá de la densidad de plantas de acuerdo a las condiciones agroecológicas y de manejo del cultivo (Alfaro, 2008). Bajo condiciones ideales de calidad de semilla, preparación de suelo, fertilización, humedad, control de malezas y siembra en surcos y una densidad de siembra de 350 mil plantas por hectárea, cada 45 días se obtiene aproximadamente 29,7 Ton/ha/ de biomasa fresca que corresponde a 5,05 Ton/ha de materia seca lo que representa 859 kg de proteína total/ha con un valor de 25-27% (Foidl et al). 31
  32. 32. Propagación por estaca. Las estacas deben tener un grosor mínimo de 2.5 cm. y una longitud no menor de 30cm. Debe tenerse cuidado de realizar los cortes justamente por debajo de una yema. 5.6 USOS DE LA PLANTA. El contenido de proteínas, vitaminas y minerales es sobresaliente. El sabor de las hojas es agradable y se pueden consumir crudas o preparadas en diferentes formas. Las hojas, los tallos tiernos, las raíces, las vainas verdes y las flores son comestibles, tanto por humanos como por animales y se pueden preparar y consumir en una gran variedad de formas. Hoja: La composición de las hojas de Moringa se perfila como el mejor alimento, o complemento alimenticio, tanto para personas normales, deportistas, personas con carencias alimenticias o en recuperación, que necesiten un aporte adicional de proteínas, minerales, vitaminas y aminoácidos de la más alta calidad (Agrodesierto, 2006). Las hojas pueden comerse en ensaladas, las flores cocinadas con huevo resultan un platillo exquisito y la raíz puede utilizarse como sustituto del rábano picante, ya que tiene un sabor muy similar a este, las semillas tostadas pueden comerse como nueces. El polvo de hojas de moringa se usa como suplemento para agregar a los alimentos como también para fortificar harinas y pastas. La madera, frágil y blanda apenas tiene otro interés que la elaboración de carbón vegetal o pulpa de papel, de excelente calidad en ambos casos. La leña proporciona un combustible aceptable, especialmente para cocinar con un poder calorífico de 4.600 Kcal/kg y una densidad de 0.6. (Agrodesierto, 2006) Semilla: contiene ciertos coagulantes naturales que aplicados a dosis de 30-200 mg/l de suspensión de polvo de semilla, puede aclarar diferentes tipos de aguas 32
  33. 33. con diversos grados de turbidez, acompañada de la suspensión de las bacterias indicadoras de contaminación fecal, siendo una tecnología de bajo costo y fácil manejo para potabilidad del agua y mejorar las condiciones sanitarias de las comunidades de los países en desarrollo (Alfaro, 2008). Las semillas contienen una o varias proteínas, con características catiónicas, solubles en agua. La naturaleza hidrófila de los aminoácidos ácido aspártico, ácido glutámico, histidina, arginina y lisina, presentes en las semillas de M. oleífera probablemente permite, mediante los mecanismos de adsorción y puente químico, que éstos puedan interactuar con las partículas coloidales responsables de la turbiedad de las aguas, contribuyendo así a su remoción (Campos, 2003). La semilla de Moringa contiene un aceite de muy alta calidad, poco viscoso y dulce, con un 73% de ácido oleico, similar al aceite de oliva. Puede tener interesantes aplicaciones en lubricación de mecanismos y fabricación de jabón y cosméticos. El extracto obtenido de las hojas de las partes terminales de la planta de Moringa contiene una hormona del grupo de las citoquininas (zeatina) la cual incide para acelerar el crecimiento de las plantas jóvenes de diversos cultivos (Fuglie, 2000). A la planta se le atribuyen múltiples propiedades farmacológicas, tales como antiescorbúticas, antiinflamatorias, antimicrobianas, cicatrizantes, diuréticas, purgantes, rubefacientes, estimulantes, expectorantes, febrífugas y abortivas (Alfaro, 2008). Las hojas son muy útiles en la producción de biocombustibles tanto para la producción de metano como de etanol. Sanchinelli (2004) definió los descriptores sensoriales de los órganos de la planta así: 33
  34. 34. Las hojas crudas presentan olor a hierba húmeda y recién cortada; color verde oscuro intenso y brillante, con partes más claras; sabor a hierba cruda, salado, amargo, astringente y picante residual; textura fibrosa, levemente crocante al masticarla. Las hojas cocidas tienen olor a hojas frescas machacadas, color verde oscuro y brillante con tonalidades café-amarillo, sabor amargo a hierba cocida, picante muy leve, textura fibrosa, difícil de disgregar, compacta y dura. El polvo o harina de hojas muestra olor dulce, color verde musgo oscuro opaco, con tonalidades café amarrillo; sabor a hoja seca, levemente dulce, levemente picante; textura articulada, compacta, seca y difícil de disgregar. Fuente: Foidl, N., Makkar H.P.S., Becker, K. 2001 Figura 1. Partes de la Moringa y sus usos. Las flores cocidas muestran olor a hierba cocida, color a verde musgo pálido; sabor acido, salado, picante moderado; textura rechinosa, difícil de masticar. Los tallos cocidos tienen olor levemente dulce a hierba cocida; color verde olivo; sabor astringente, picante residual; textura dura, fibrosa y leñosa. 34
  35. 35. 5.7 CARACTERISTICA NUTRICIONAL La cantidad de proteína en las hojas frescas es dos veces más que la cantidad encontrada en flores, y cuatro veces más que la de tallos. Esto era de esperarse por la estructura, composición y función que cumple cada órgano en las plantas (Sanchinelli, 2004). A pesar de que la Moringa oleífera no es una leguminosa es una planta donde su fruto, las flores y las hojas contienen 5 a 8% de proteína en promedio. M. oleífera es de crecimiento más rápido conteniendo la mayor cantidad de β caroteno, ascorbato y de hierro y figura de segundo en contenido de proteína (5.7%) luego de M. stenopetala (5.8%) en sus hojas, asimismo presenta 25% de α tocoferol (antioxidante) comparado con 28% que presenta M. peregrina (Ray-Yu Yang et al 2006). Escada (1988) recomienda el corte entre los 30 y 50 días ya que aumenta la calidad nutricional de la especie; a los 30 días la planta alcanza una altura y peso esperado con valores nutricionales aceptables y a los 40 días es el periodo optimo como consumo por presentar niveles mínimo de lignina y mantiene un porcentaje de proteína óptimo para alimentación animal y humana. Foidl, Makkar y Becker (2001) afirma que la moringa en materia seca contiene un 10% de azúcares, asimismo, la energía metabolizante y la digestibilidad de la materia orgánica en las hojas fueron 9,5 MJ / kg y 74% respectivamente, y los valores correspondientes para el extracto foliar es de 9,2 MJ / kg y 75,7% respectivamente. El análisis proteico promedio basándose en materia seca es del 25 al 30% en hojas y del 8% en ramas y tallo. La planta entera, en masa seca tiene un 10% de azúcar y un 8% de almidón. Las semillas tienen entre un 30 a 42% de aceite y su torta un 60% de proteínas. Las hojas pueden ser buenas fuentes de proteína para 35
  36. 36. la alimentación animal, conteniendo entre 15,6% y 29% de proteína cruda en base al porcentaje de la materia seca en las hojas frescas con alto contenido de proteína sobre pasante (47% de la proteína total) y digestibilidad en vitro del 79%. Los tallos son bajos en proteína cruda (6.2 a 9%) y alto en FDN (Fibra Detergente Neutra), (64 a 68.4%) (Foidl, Makkar y Becker, 2001). La Moringa oleífera como planta forrajera presenta un contenido de proteína cruda a partir del extracto y de las hojas deshidratadas alta (43,5 y 25,1% respectivamente). Cerca del 95% de la proteína cruda total se halla disponible, ya sea en el rumen, con una proporción alta resistencia a la degradación ruminal. Lo anterior indica que el extracto foliar y las hojas frescas de Moringa son buenas fuentes de suplemento proteico para vacas de alta producción. Las tasas más altas de la digestión de la FDN (índice de la rapidez con que un alimento es fermentado y fibra en el rumen) se observó tanto para el extracto foliar y follaje en base seca. Esto sugiere que la calidad de la fibra de estas hojas es también buena. Aunque ramas y tallos tienen una baja disponibilidad de proteína cruda en el rumen. (Foidl, Makkar y Becker, 2001). Fugliee (2000), destaca en un trabajo de investigación que suministrando a vacunos hojas de moringa en un porcentaje del 40-50%, sobre la ración total la producción de leche aumentó en vacas y el incremento de peso en ganado para engorde aumentó en un 30%. 36
  37. 37. Tabla 2. Contenido de humedad y proteína en la estructura de la planta Contenido de humedad y proteína cruda de hojas, tallos y flores de M. oleífera. Guatemala, 2002 g/100g de alimento Parte Comestible Humedad Proteína HOJAS En base fresca 80.56 4.62 En base deshidratada* 6.55 23.81 FLORES base fresca 85.25 2.44 TALLOS base fresca 82.61 1.30 * Deshidratación a 60°C Fuente. Sanchinelli (2004) Sanchinelli (2004) evaluó en su investigación que el contenido de proteína en hojas deshidratadas en la planta M. oleífera, cultivada en Guatemala, es de 23.8% y en fresco de 4.62%; en las flores y tallos frescos es de 2.44% y 1.30% respectivamente. Las hojas, flores y tallos de la planta M. oleífera, contienen nueve aminoácidos esenciales. El aminoácido esencial en mayor cantidad en hojas, flores y tallos es leucina, treonina e isoleucina respectivamente. El mayor porcentaje de proteína se encuentra en las hojas. En las muestras analizadas se observa que el aminoácido limitante en las hojas es lisina y en los tallos valina. La cantidad de proteína en las hojas frescas es dos veces más que la cantidad encontrada en flores, y cuatro veces más que la de tallos. 37
  38. 38. Tabla 3. Análisis nutricional de estructuras de la planta (por cada 100gr). Componentes nutricionales Agua% Calorías Proteína (g) Grasa (g) Carbohidrato (g) Fibra (g) Minerales Minerales (g) Ca (mg) Mg (mg) P (mg) K (mg) Cu (mg) Fe (mg) S (mg) Selenio (mg) Vitaminas Ácido oxálico (mg) Vitamina A-beta caroteno (mg) Vitamina B-choline (mg) Vitamina B1-tiamina (mg) Vitamina B2riboflavina (mg) Vitamina B3-Ácido nicotínico (mg) Vitamina C-ácido ascórbico (mg) Vitamina E-acetato del tocopherol (mg) Aminoácidos Arginina (g/16gN) Histidina (g/16gN) Lisina (g/16gN) Triptófano (g/16gN) Fenilalanina (g/16gN) Metionina (g/16gN) Treonina (g/16gN) Leucina (g/16gN) Isoleucina (g/16gN) Valina (g/16gN) Fuente. Fuglie (2001) Vainas Hojas Polvo de hojas 86.9 26 2.5 0.1 3.7 4.8 75 92 6.7 1.7 13.4 0.9 7.5 205 27.1 2.3 38.2 19.2 2.0 30 24 110 259 3.1 5.3 137 2.3 440 24 70 259 1.1 70 137 --2003 368 204 1324 0.57 28.2 870 0.09 10 101 1.600 0.11 6.8 18.9 4.23 423 --- 0.05 0.21 2.64 0.07 0.05 20.5 0.2 0.8 8.2 120 220 17.3 --- 113 6.0 2.1 4.3 1.9 6.4 2.0 4.9 9.3 6.3 7.1 1.33% 0.61% 1.32% 0.43% 1.39% 0.35% 1.19% 1.95% 0.83% 1.06% 3.6 1.1 1.5 0.8 4.3 1.4 3.9 6.5 4.4 5.4 38
  39. 39. Factores antinutricionales. Foidl, Makkar y Becker (2001) evaluaron en sus trabajos de investigación que las hojas tienen cantidades insignificantes de taninos (1,4%) y taninos condensados no son detectables, asimismo el contenido de fenoles totales (2.7%) no producen efectos adversos cuando se consume por los animales. En extracto foliar la presencia de tanino es negativa y el fenol es muy baja. Otros factores antinutricionales presentes en las hojas de Moringa son el nitrato (0,5 mol/100 g), oxalato (4,1%), saponinas (1,2%) los cuales son insignificantes. El contenido de fitato de 3,1% podría disminuir la disponibilidad de minerales en monogástricos pero una vez se consigue la extracción queda libre de taninos, lecitinas, inhibidores de tripsina, glucósidos cianogénicos y glucosinolatos Otros factores antinutricionales como factores flatulentos (sacarosa, rafinosa y estaquiosa) que producen flatulencia en monogástricos están ausentes en extracto de hojas de Moringa. Una de las grandes ventajas del concentrado proteico foliar es la reducción de los factores antinutricionales lo cual permite la ingestión por parte de los animales monogástricos. 6. MATERIALES Y METODOS  Evaluar rendimiento de la precipitación de proteína a valores de pH y temperatura óptimos  Evaluar el perfil químico de la harina y del concentrado de proteína foliar precipitado de las hojas de Moringa oleífera Lam. Concentrado de proteína foliar. Según (Tokar,2003), la razón fundamental de utilizar plantas en la obtención de proteínas es que ellas componen al menos el 50% del peso seco de las células vivas y son fundamentales en aspectos de estructura y función celular, desde proveer integridad estructural hasta la regulación de reacciones bioquímicas. 39
  40. 40. El método isoeléctrico/termocoagulación utilizado en la obtención del concentrado de proteína foliar está basado en la extracción del jugo en un medio alcalino, separación del material fibroso de la hoja y luego su desnaturalización por tratamiento térmico y/o precipitación de acuerdo a un ajuste al pH. La proteína cloroplasmica precipita cuando el extracto de hoja se calienta entre 55 o-60oC obteniéndose con un contenido de nitrógeno del 8% y la fracción citoplasmica (hasta 14% de nitrógeno) a una temperatura de 80° C separándolo del suero por centrifugación o filtración para la obtención de la proteína cruda. La fracción citoplasmica es la que posee un mayor valor nutricional por su mejor digestibilidad. La proteína foliar se puede conseguir sin fraccionar los procesos, calentando la parte liquida a 80° C permitiendo obtener un precipitado con un 9-11% de nitrógeno logrando tener un producto final de la combinación de dos anteriores. (Urribarri, 2004, Franco, 1991) 6.1 METODOLOGIA 6.1.1 Obtención de un concentrado de proteína foliar a partir de hojas deshidratadas de plantas de Moringa Oleifera Lam 6.1.1.1 Siembra del cultivo de Moringa Oleifera Lam El establecimiento y siembra de plantas (400m 2) se realizó en área rural del municipio de Sabanagrande departamento del Atlántico/Colombia bajo las coordenadas geográficas 10º 46´ 35´´ latitud norte; 74º 45´30´´ longitud oeste a una altura de 50 msnm. Este suelo presenta una topografía plana con suelos de textura arenosa de mediana fertilidad, temperatura de 25-30ºC, precipitación promedia anual de 900mm, predominando vientos alisios del noroeste en los meses de Diciembre a Marzo. 40
  41. 41. 6.1.1.2 Ensayos en laboratorio 6.1.1.2.1 Lugar de ensayos El trabajo de laboratorio se realizó en dependencia de la planta de sales minerales para vacunos Somex ubicada en el municipio de Malambo, asimismo el análisis químico de la harina foliar y el concentrado proteico. 6.1.1.2.2 Características y preparación del material vegetal El material vegetal fue recolectado a partir de plantas con una altura de 1.5 metros con una edad de 50 días. Luego de esto, se separaron los foliolos y lavaron con agua destilada estéril. Posteriormente fueron secados bajo condiciones de recirculación de aire a una temperatura de 48°C por 48 horas para una mejor conservación. Las muestras fueron trasladadas al laboratorio donde se almacenaron en bolsas plásticas a una temperatura de 10°C. El método utilizado consistió en la extracción en base alcalina de la solución a partir de la harina de hojas de Moringa oleífera Lam y la precipitación isoeléctrica y coagulación por medio térmico. Para la obtención del concentrado proteico se siguieron las siguientes etapas: 6.1.1.2.3 Obtención de la harina foliar Esta se realizó a partir del material foliar recolectado de las plantas de Moringa. Para esto, el material conservado se pulverizo en un molino eléctrico con el fin de obtener una harina. 41
  42. 42. 6.1.1.2.4 Extracción de proteína Para esto se pesó la harina obtenida y se le agrego agua destilada en una proporción 1:10. Para homogenizar la preparación se mezcló utilizando una batidora mecánica por 20 minutos. La solución obtenida fue ajustada a un pH de 10,5 con NaOH 0.2 N y se batió por 5 minutos a temperatura ambiente (28°C) verificando su pH mediante mediciones sucesivas. Con el fin de obtener el extracto de proteínas se filtró la solución utilizando un telar sintético con poros 1-2 mm, obteniéndose dos productos: el jugo (fracción proteica) y el bagazo. El bagazo se lavó con agua destilada para extraer los restos de proteína que hubiesen quedado allí. El jugo producto de este lavado se agregó al jugo (fracción proteica) de la primera extracción, conformándose la solución, fracción proteica liquida (jugo). El bagazo resultante de los filtrados se almacenó en nevera a 4 °C 6.1.2 Establecimiento de valores de pH y temperatura óptimos para un mayor rendimiento de precipitación de proteína foliar. 6.1.2.1 Precipitación de las proteínas foliares En esta etapa se procedió a la precipitación de las proteínas presentes en la fracción proteica liquida (jugo). Para esto se ensayaron dos valores de pH: 4 y 5, los cuales se probaron con tres temperaturas diferentes: 60°C, 70°C y 80°C. Cada ensayo se realizó por triplicado para un total de 18 muestras Ajuste de pH. El jugo colocado en vasos de precipitado se ajustó con una solución de HCL al 18% a un valor de pH de 4 y otros a 5 que corresponde al rango donde es mínima la solubilidad. Precipitación. Una vez ajustados el pH en cada ensayo, la muestra se sometió a la correspondiente temperatura a ensayar por 20 minutos. Luego de esto se dejó 42
  43. 43. en reposo por 5 minutos hasta que se observó visualmente la separación de la solución liquida y la solución coagulada de proteína, correspondientes a la precipitación proteica (proteína cloroplasmíca y citoplasmíca). 6.1.2.2 Obtención del concentrado proteico Filtración. Una vez realizados los ensayos con las combinaciones de pH y temperaturas, la solución coagulada de proteína se filtró con un pequeño colador a través de una tela con poros de 1-2mm para eliminar el máximo líquido residual de la muestra. El líquido obtenido se descartó. Secado. El precipitado después de ser separado por filtración se secó en una estufa a una temperatura de 60ºC por 24 horas para obtener un producto con una humedad aproximada del 12%. Almacenamiento. El concentrado proteico obtenido se almacenó para conservación y posteriores análisis en bolsas plásticas en lugar seco resguardado del aire, del calor y la luz. 6.1.3 Rendimiento de precipitación La cantidad del concentrado de proteína foliar de la especie Moringa oleífera Lam fue establecida por su masa en gramos del precipitado proteico final en una balanza digital después del secado. El rendimiento porcentual fue definido como la masa seca en gramos del concentrado proteico a partir de la masa en gramos de hojas de moringa deshidratada en base seca usada, con la siguiente fórmula. 100 43
  44. 44. 6.1.4 Perfil químico de la harina y del concentrado de proteína foliar. Las variables de humedad, ceniza, proteína, y fibra son determinantes para evaluar el valor nutricional de un alimento mediante análisis de laboratorio. Estos valores fueron determinados de acuerdo al método gravimétrico según las técnicas referidas a cada parámetro, mientras que el valor de proteína se obtuvo por el método kjeldahl. Análisis estadístico. Se determinó el análisis mediante un modelo estadístico de un diseño factorial de dos factores, en donde los factores son el pH y la temperatura. El pH presenta dos niveles (4, 5) y la temperatura tres niveles (60°C, 70°C, 80ºC) para un total de 18 muestras, tres de cada combinación. A cada combinación se le determina su rendimiento en base a la masa seca, siendo el total de ellos el insumo para el análisis respectivo. Se definió un análisis de varianza para evaluar el rendimiento de precipitación de la proteína foliar a valores de pH y temperaturas a partir de la harina de hojas deshidratadas de Moringa oleífera Lam 44
  45. 45. 7. RESULTADOS 7.1 Obtención de un concentrado de proteína foliar a partir de hojas deshidratadas de plantas de Moringa Oleifera Lam El método utilizado consistió en la extracción en base alcalina de la solución a partir de la harina de hojas de Moringa oleífera Lam y la precipitación isoeléctrica y coagulación por medio térmico. La figura 2 presenta el balance de materia en la obtención del concentrado proteico 45
  46. 46. Figura 2. Balance de materia del proceso en la obtención del concentrado proteico a partir de hoja deshidratada. Hoja de Moringa oleifera Lavado Deshidratación Secado Molienda Hoja deshidratada de Moringa oleífera Masa: 60.5 gr Masa seca: 54.8 gr Humedad 9.4% Adición agua Vol. (1:10) 605 ml Batido Ajuste pH 10.5 NaOH. 0.2N. Vol. 90ml. Jugo Filtración Bagazo . 225.6 gr. Lavado 100 ml. Filtración Jugo (restos de proteínas). 70ml. 46 Bagazo. 255.6 gr.
  47. 47. Jugo (extracto proteico) 599.9 ml. Ajuste de pH HCl. al 18 %. Vol. 5 ml. pH 4 pH 5 Precipitación 60°C 70°C 60°C 80°C 70°C Filtración Precipitado proteico Sobrenadante. 572.745ml. Se Descartó Secado 60°C -24Hrs Obtención de Precipitado proteico. Masa: 22.155 gr. Masa seca: 19.496 gr. Humedad: 12%. 47 80°C
  48. 48. 7.2 Establecimiento de valores de pH y temperatura óptimos para un mayor rendimiento de precipitación de proteína foliar. Los resultados obtenidos en la precipitación isoeléctrica y termocoagulación proteica se aprecian en las figuras 3 y 4. Se observa un rendimiento de la precipitación foliar mayor a un pH 4 con respecto al rendimiento de la proteína foliar a un pH de 5 bajo una temperatura de 80°C Figura 3. Efecto de la temperatura y el pH sobre el rendimiento de precipitación de la proteína foliar. 40 35 RENDIMIENTO . 30 25 20 15 10 5 0 60°C 70°C pH 4.0 48 80°C pH 5.0 TEMPERATURA.
  49. 49. Figura 4. Precipitación de la proteína foliar a diferentes temperaturas y a un pH de 4,0 y 5.0 de la solución de extracción. RENDIMIENTO . . TEMPERATURA. En las figuras 3 y 4 se observa un aumento del rendimiento del precipitado a medida que la temperatura aumenta dentro de un mismo valor de pH De acuerdo al análisis de varianza de la tabla 4, el pH y la temperatura, tienen efecto significativo sobre las respuestas del rendimiento de precipitación de la proteína del follaje de moringa, siendo significativa en el nivel del 5%. Se observa que la F calculada es mayor que la F tabulada lo cual indica que hay significancia a valores de pH y temperatura analizada en la precipitación de la proteína sin embargo no hay una evidencia de una interacción significativa en los parámetros de pH y temperatura en el rendimiento de la proteína. 49
  50. 50. Tabla 4. Análisis de varianza. Temperatura (A) pH (B) Interacción (AB) Error Total Análisis de Varianza SC GL MC F 626,652 2 313,326 2146,068 326,574 1 326,574 2236,808 0,381 2 0,1905 1,30 1,753 12 0,1460 955,36 17 Tabla 4. Análisis de varianza. Ft 3,88 4,75 3,88 SC: suma de cuadrados, GL: grados de libertad, MC: cuadrados medios F: f calculada, Ft: f tabulada 7.3 Rendimiento de precipitación Simplificando el modelo no considerando la interacción (juntando la suma de cuadrados de la interacción a las del error) la tabla ANOVA nos permite señalar que el efecto de la temperatura y el ajuste del pH afecta el rendimiento de precipitación de la proteína foliar de acuerdo al análisis de varianza de la tabla 5. Tabla 5. Análisis de varianza Temperatura (A) pH (B) Error Total Análisis de Varianza SC GL MC 626,652 2 313,326 326,574 1 326,574 2,134 14 0,1524 955,36 17 50 F 2,055,944 2142,874 Ft 3,74 4,6
  51. 51. A = Temperatura B = pH, SC: suma de cuadrados, GL: grados de libertad, MC: cuadrados medios F: f calculada, Ft: f tabulada En base a los resultados anteriores se establece que los rendimientos de precipitación fueron mayores a un pH de 4,0 obteniéndose un valor máximo de 35,33% a 80°C a partir del líquido sobrenadante usando el follaje deshidratado de Moringa oleífera Lam usando el método de precipitación isoeléctrica y termocoagulación 7.4 Perfil químico de la harina y del concentrado de proteína foliar Tabla 6. Análisis químico de harina de hoja deshidratada. HARINA DE HOJA Humedad % 8,4 Proteína % 25,2 Cenizas % 10,6 Fibra % 20,3 Fuente. Centro de investigación CINMEX Tabla 7. Análisis químico de concentrado proteico foliar. CONCENTRADO PROTEICO FOLIAR Humedad % 12,1 Proteína % 58.4 Cenizas % 6.0 Fibra % 2.3 Fuente. Centro de investigación CINMEX 51
  52. 52. El valor de la proteína en el análisis químico es de 58,4% lo cual establece que este recurso foliar es una alternativa como suplemento alimenticio de alto valor proteico. El valor de la fibra (2,3%) confirma las condiciones de un concentrado proteico para animales monogastricos y humanos, asimismo el valor de las cenizas determina la presencia de micro elementos. 52
  53. 53. 8. DISCUSION 8.1 Obtención de un concentrado de proteína foliar a partir de hojas deshidratadas de plantas de Moringa Oleifera Lam La presencia de un medio básico en fase de extracción es absolutamente necesaria para una mayor disponibilidad de proteínas a nivel celular y el ajuste del jugo a un pH acido permite una mejor precipitación de la proteína foliar. El contenido de proteína foliar seco es elevado, pero depende del método de extracción y precipitación. La precipitación de la proteína foliar se puede realizar a través de varios métodos o procesos de precipitación los cuales pueden ser: isoeléctrica, termocoagulación, fermentación, solubilizacion de las proteínas, isoeléctrica/termocoagulación, temperatura controlada o por medio de la extracción en dos fase (Ferri, 2006). Cortes, A y Gallardo, Y (2005) comprobaron varios métodos de precipitación basados en la extracto acuoso de la proteína del follaje de alfalfa y posterior coagulación por tratamiento térmico y/o precipitación isoeléctrica, filtración y secado por liofilización. También se efectuaron combinaciones de estos métodos para favorecer la precipitación de la proteína. El uso de la harina de hoja es una alternativa ya que tiene un periodo mayor de conservación y almacenamiento que son condiciones para su uso posterior en el proceso de transformación, mientras el a partir de hoja fresca requiere una manipulación rápida de extracción y precipitación por la rápida depreciación de los tejidos vegetales. 53
  54. 54. Escada (1988) en su investigación determinó que a partir del follaje de Clitoria ternatea se obtiene un concentrado proteico del 55% de proteína, asimismo un rendimiento de 1.43 Kg/100 Kg a partir de material verde cortado cada 30-40 días. La filtración con tela de algodón es práctica y poco costosa en procesos a nivel experimental, siendo de bastante uso a nivel de laboratorio, asimismo se usó una tecnología accesible con pocos procedimientos sofisticados y de bajo costos. El secado y la baja humedad del producto final (12%) son importantes para su conservación. Es necesario investigar condiciones de conservación para su almacenamiento en un tiempo determinado. . 8.2 Establecimiento de valores de pH y temperatura óptimos para un mayor rendimiento de precipitación de proteína foliar. La investigación coincide con varias investigaciones donde el rango de precipitación ocurre para valores de pH entre 4 y 5, lo cual corrobora la apreciación de que en ese rango se presenta la menor solubilidad de la solución lo que permite la precipitación de la proteína por la desnaturalización de la misma. La temperatura de 80°C es el óptimo para la precipitación de las proteínas, coincidiendo con los procesos a nivel industrial de concentrado de alfalfa en la cual determina que una temperatura de 80 °C incorporara la precipitación de proteínas cloroplasmica y citoplasmica. Urribarri, et al (2004) en su investigación obtuvo un 62,5% de rendimiento a las mejores condiciones de extracción en pasto elefante enano a 50°C y un pH de 4,0 mayor a la que determino con un pH de 4,5, en la cual la temperatura no tuvo efectos significativos sobre el rendimiento de precipitación de las proteínas. Lo anterior corrobora a los resultados de la investigación donde no hay interacción de los factores de ajuste del pH y la temperatura. 54
  55. 55. Ferri, P (2006) en sus investigaciones sobre hoja de yuca observo que la mayor cantidad de proteína precipitada en el jugo de hojas de yuca ocurre entre 4 y 5 y la mayor solubilizacion de las proteínas se presenta a partir de pH 8 lo cual coincide con la dinámica de los resultados presentados en hojas deshidratadas de Moringa oleífera Lam. Carranco, et al (2002) investigando con siete plantas acuáticas para la obtención de un precipitado proteico como insumo para la alimentación animal acidificaron a su punto isoeléctrico de 4.1 con HCL 0.1 N y calentaron a 82°C por 5 minutos. Luego la cuajada se centrifugo para obtener a partir de la especie Hydrocotyle ranunculoides un concentrado con un 37.1% de proteína. Cortes, A y Gallardo, Y (2005) utilizo diferentes variables para la obtención de proteína por extracción acuosa a partir del follaje de la alfalfa en donde hace un tratamiento térmico-pH ajustando el pH a 4.1 con HCL 1N y una temperatura de 80°C obteniendo un precipitado de 59.62% de proteína. Bressini, R (2011) utilizando hojas de Chaya (Cnidoscolus aconitifolius), planta nativa de Guatemala en su investigación ajusto el pH en 3.8 - 4.0 para la precipitación de la proteína foliar la cual presento un 68.0% de proteína, con el objetivo de ser incorporada en otras matrices alimentarias 8.3 Rendimiento de precipitación Los resultados de la investigación arrojo un rendimiento del 35,33% con el método isoeléctrico y termocoagulación, mientras que los análisis reportados por Ferri, P (2006) en hojas deshidratadas de yuca muestran un rendimiento del 27% con el método anterior. Ferri, P (2006), obtuvo una precipitación del 53% a partir de hojas frescas de yuca, mientras que Moura et al (2010) obtuvo un 62,5% de rendimiento proteico 55
  56. 56. usando hojas asimismo con hojas fresca de Moringa oleífera Lam a partir de la precipitación con el método isoeléctrico. El rendimiento del concentrado proteico depende del método usado en la precipitación de la proteína. Urribarri et al (2004) menciona que la separación de la masa del líquido sobrenadante usando la centrifugación, mejora los rendimientos siendo un 13% más eficiente que los métodos de filtración a partir a partir de liencillo de algodón como se efectuó en la investigación con hojas deshidratadas de Moringa oleífera Lam por lo cual esta técnica incidió en el rendimiento de precipitación esperada. La filtración con tela de algodón es práctica y poco costosa en procesos a nivel experimental, siendo de bastante uso a nivel de laboratorio, asimismo se usó una tecnología accesible con pocos procedimientos sofisticados y de bajo costos, 8.4 Perfil químico de la harina y del concentrado de proteína foliar El perfil químico de la harina de Moringa oleífera Lam presenta un 25,2% de proteína, 10,6% de cenizas lo cual indica que es suplemento con alto valor en proteína y minerales para ser usado como suplemento incluyente en la elaboración de alimentos. Los valores anteriores son muy similares a los rangos obtenidos por Fuglie (2002) y Sanchinelli (2004). El concentrado proteico presenta la cifra de 58,4% en proteínas y 2,3% en fibra lo cual le confiere ser un suplemento de excelente valor nutricional para mitigar carencias nutricionales, minimizando volumen y peso en un insumo alimenticio. 56
  57. 57. 9. CONCLUSIONES Los efectos del pH ajustado y la temperatura precipitación de afecta el rendimiento de la proteína foliar. Se determinó los valores de un pH a 4 y temperatura de 80°C para la precipitación a partir de la harina del follaje de Moringa oleífera Lam. El rendimiento de la precipitación de la proteína a partir de la harina de follaje de la moringa, fue de 35,33% a un pH de 4,0 y una temperatura de 80° C usando como medio de filtración convencional papel de filtro. El concentrado tiene un valor proteico de 58.4% con 2.3% de fibra a una humedad del 12.1%. El concentrado proteico es un recurso biodisponible de alto valor proteico, fácil de elaborar a partir del follaje de Moringa oleífera Lam la cual es fácil su producción lo cual permite tener un suplemento nutricional para contribuir a disminuir la desnutrición. 57
  58. 58. 10. REFERENCIAS  AGRODESIERTO. Programas agroforestales: Moringa oleífera. [En línea]. http://www.agrodesierto.com/moringa.htm.  ALFARO, Norma y MARTINEZ, Wilfredo. Uso potencial de la moringa (Moringa oleífera Lam) para la producción de alimentos nutricionalmente mejorado. Guatemala: INCAP, 2008. 28 p. [En línea]. http://redmarango.una.edu.ni/documentos/18-uso-alimenticion-moringa.pdf.  ALFARO, Norma. Rendimiento y uso potencial de Paraíso Blanco Moringa oleífera Lam en la producción de alimentos de alto valor nutritivo para su utilización en comunidades de alta vulnerabilidad alimentario- nutricional de Guatemala. Informe final. Proyecto fodecyt N°26-2006. Guatemala: INCAP: 2008.150p. [En línea]. http://glifos.concyt.gob.gt/digital/fodecyt/fodecyt%202006.26.pdf.  ALVAREZ, VICTOR Y SANCHEZ, Oscar. FAO le pide al país un empujoncito contra el hambre. En: El Tiempo, Bogotá:(23 de octubre, 2012) p2.  CAMPOS, Jubisay, et al. Caracterización del agente coagulante activo de las semillas de Moringa oleífera mediante HPLC. En: Boletín del centro de investigación biológica. vol. 37, N°. 1(abril 2003). ISNN 0375-538X. [En línea]. http://revistas.luz.edu.ve/index.php/bcib/article/viewFile/16/10  CARRANCO, María, et al. Composición química, extracción de proteína foliar y perfil de aminoácidos de siete plantas acuáticas. En: Revista cubana de ciencia agrícola, 2002.vol.36,n°,p247-258. [En línea]. http://redalyc.uaemex.mx/src/inicio/ArtPdfRed.jsp?iCve=193018103009 58
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  67. 67. 67
  68. 68. ANALISIS ESTADISTICO Se analizó un modelo en el cual dos factores pueden influir en la variable respuesta. Donde los factores a estudiar son temperatura y pH con tres y dos niveles respectivamente con el objeto de analizar el efecto de ellos en los rendimientos de precipitación de la proteína foliar. Por lo tanto en esta investigación se determinó un diseño factorial con dos factores. El modelo es: yijk    i   j  ( )ij   ijk para i  1,......, a j  1,....., b, k  1,....., n donde : -  es el efecto medio global - αi es el efecto incremental sobre la media causada por el nivel i del factor A. - βj el efecto incremental sobre la media causada por el nivel j del factor B. - (α β) ij el efecto incremental sobre la media causado por la interacción del nivel i del factor A y el nivel j del factor B. -  ijk el término de error. La técnica de análisis de la varianza se utilizará en los siguientes contrastes de hipótesis: 68
  69. 69. Anexo 1. Peso y rendimiento de precipitación ajustado a un pH 4,0 W hoja deshidratada (g) Humedad Hoja deshidratada 60,5 9,4% pH 4,0 Temperatura °C Masa (g ) masa Seca (g) Rendimiento del Concentrado (% ) Promedio (%) 60°C 13,759 14,123 13,291 12,107 12,428 11,696 22,087% 22,673% 21,338% 22,032% 70°C 20,061 20,487 20,295 17,653 18,028 17,859 32,205% 32,890% 32,565% 32,553% 80°C 21,932 22,010 22,155 19,234 19,368 19,496 35,090% 35,334% 35,568% 35,330% 69 .
  70. 70. Anexo 2. Peso y rendimiento de precipitación ajustado a un pH 5,0. W muestra Inicial ( g ) Humedad Hoja deshidratada 60,5 9,4% pH 5,0 Temperatura °C Masa (g ) masa Seca (g) Rendimiento del Concentrado (% ) Promedio (%) 60°C 8,052 8,287 8,076 7,085 7,292 7,106 12,925% 13,303% 12,964% 13,064% 70°C 15,014 15,049 14,978 13,212 13,243 13,180 24,103% 24,160% 24,045% 24,102% 80°C 16,965 16,968 16,878 14,967 14,931 14,852 27,305% 27,239% 27,095% 27,213% Anexo 3. Medias de las observaciones. Medias de Observación Temperatura °C pH 4,0 5,0 Ῡὶ 60°C Ῡ1.1 = 22,032 Ῡ1.2 = 13,064 17,548 70°C Ῡ2.1 = 32,553 Ῡ2.2 = 24,102 28,327 80°C Ῡ3.1 = 35,330 Ῡ3.2 = 27,213 31,271 Ῡᶨ 29,972 21,459 25,715 70
  71. 71. Las sumas de cuadrados son: = 626,652 71
  72. 72. Anexo 4. Parcela cultivada de Moringa oleífera. Anexo 5. Parcela de Moringa oleífera próxima a cosechar. 72
  73. 73. Anexo 6. Molienda de la hoja. Anexo 7. Harina de follaje de Moringa. 73
  74. 74. Anexo 8. Ajuste de pH. Anexo 9. Calentamiento de la solución de extracción. 74
  75. 75. Anexo 10. Concentrado de proteína foliar después de filtrado. Anexo 11. Diferentes estructuras de la planta. 75
  76. 76. Anexo 12. Resultados de laboratorio. 76

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