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Lab 2 pigmentos vegetales
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Lab 2 pigmentos vegetales

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  • 1. BIOQUIMICA DE ALIMENTOS
  • 2. Son sustancias naturales que brindan los colores que poseen los alimentos. Es un material que viene incorporado en la textura misma, que refleja la luz de diferentes formas, generando a nuestra vista, distintos colores y tonalidades. Los pigmentos además de existir en forma natural.
  • 3.  -Al absorber los pigmentos la luz, electrones de sus moléculas adquieren niveles energéticos superiores, cuando vuelven a su nivel inicial liberan la energía que sirve para activar una reacción química: una molécula de pigmento se oxida al perder un electrón que es recogido por otra sustancia, que se reduce. Así la clorofila puede transformar la energía luminosa en energía química  En la fotosíntesis se diferencian dos etapas, con dos tipos de reacciones:  Fase luminosa  1. Síntesis de ATP o fosforilación que puede ser : a cíclica o abierta , cíclica o cerrada  2. Síntesis de poder reductor NADPH  3. Fotolisis del agua.  -Fase oscura
  • 4. Fase Oscura: Se utiliza la energía química obtenida en la fase luminosa, en reducir CO2, Nitratos y Sulfatos y asimilar los bioelementos C, H, y S, con el fin de sintetizar glúcidos, aminoácidos y otras sustancias. Las plantas obtiene el CO2 del aire a través de los estomas de sus hojas. El proceso de reducción del carbono es cíclico y se conoce como Ciclo de Calvin., en honor de su descubridor M. Calvin
  • 5. 1) LOS PIGMENTOS PORFIRÍNICOS Y LOS HEMÍNICOS 2) LOSCAROTENOIDES (B- CAROTENO,LICOPENO Y LAS XANTOFILAS. 3) LOS FLAVONOIDES Y SUS DERIVADOS
  • 6. CLOROFILAS  Las clorofilas (del χλωρος, chloros, "verde", y φύλλον, fýlon, "hoja") son una familia de de color verde que se encuentran en las y en todos aquellos organismos que contienen en sus , lo que incluye a las y a los diversos grupos de , crítica en la fotosíntesis, proceso que permite a las plantas absorber energía a partir de la luz. El proceso que posibilita la síntesis de sustancias orgánicas a partir de las inorgánicas (CO2, H2O y sales minerales), mediante la transformación de la energía luminosa en energía química
  • 7. Alteraciones de la clorofila  La clorofila puede sufrir distintos tipos de alteraciones. La más frecuente, y la más perjudicial para el color de los alimentos vegetales que la contienen, es la pérdida del átomo de magnesio, formando la llamada feofitina, de un color verde oliva con tonos marrones, en lugar del verde brilante de la clorofila. Esta pérdida del magnesio se produce por sustitución por dos iones H+, y consecuentemente se ve favorecida por el medio ácido
  • 8.  Las clorofilas presentan una estructura molecular de gran tamaño de tipo porfirinico, estando formada en su mayor parte por carbono e hidrógeno; constituyendo un anillo tetrapirrolico ocupado en el centro por un único átomo de magnesio, rodeado por un grupo de átomos que contienen nitrógeno.
  • 9. CAROTENOIDES  Los carotenoides son del grupo de los que se encuentran de forma natural en plantas y otros f como , algunas clases de y . Se conoce la existencia de más de 700 compuestos pertenecientes a este grupo.  Las más conocidas son el ß-caroteno y el licopeno pero también se utiliza otros colorantes alimentarios: α-Caroteno, Y-caroteno, bixina, morbixina, casapteina.
  • 10. El ß-caroteno se presenta forma de un polvo cristalino. Insoluble en el agua y el etanol, y poco soluble en grasas vegetales. El ß-caroteno es sensible al aire, al calor, a la luz y a la humedad
  • 11.  El licopeno es el carotenoide más abundante en el tomate. Aunque el contenido depende mucho del grado de maduración (aumenta con ella), exposición a la luz (también aumenta), tipo de suelo, y de la variedades .
  • 12. Las xantofilas Son pigmentos muy parecidos a los carotenoides, están repartidas en las hojas y pétalos donde representan casi el 10%de la materia colorante. Su solubilidad en etanol es más grande que los carotenoides Las mas utilizadas como colorante alimentarios son:   La luteína  La Criptoxantina  La flavoxantina  La rubixantina  La rodoxantina  La cantaxantina.
  • 13. FLAVONOIDES Y DERIVADOS Los flavonoides son pigmentos naturales presentes en los vegetales y que protegen al organismo del daño producido por agentes oxidantes, como los rayos ultravioletas, la polución ambiental, sustancias químicas presentes en los alimentos, etc
  • 14. CARACTERISTICAS QUIMICAS Son moléculas que tienen dos anillos bencénicos ó aromáticos unidos a través de una cadena de tres átomos de carbono, puesto que cada anillo bencénico tiene 6 átomos de carbono, los autores los denominan simplemente como compuestos C6C3C6.
  • 15. CLASIFICACIÓN EN FUNCIÓN DE SUS CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES : 1. Flavanos, como la catequina, con un grupo -OH en posición 3 del anillo C. 2. Flavonoles, representados por la quercitina, que posee un grupo carbonilo en posición 4 y un grupo -OH en posición 3 del anillo C. 3. Flavonas, como la diosmetina, que poseen un grupo carbonilo en posición 4 del anillo C y carecen del grupo hidroxilo en posición C3. 4. Antocianidinas, que tienen unido el grupo -OH en posición 3 pero además poseen un doble enlace entre los carbonos 3 y 4 del anillo C.
  • 16. flavonas Isoflavonas (el anillo fenólico B está unido al átomo C3 del anillo de la pirona) flavonoles flavanoles (carece de doble enlace en posición 4 del anillo C) Flavononas Antocianidinas en forma de catión flavilium
  • 17. TIPOS Y FUENTES DE FLAVONOIDES Citroflavonoides La quercitina es un flavonoide amarillo-verdoso Hesperidina, rutina, naranjina y Limoneno. Flavonoides de la soja o isoflavonoides la genisteína y la daidzeina. Proantocianidinas Catequina Antocianidinas
  • 18. PROPIEDADES FISICAS  Las propiedades físicas dependen de la clase de flavonoide considerado y su forma (libre, glicósido ó sulfato)  flavonas, flavonoles y auronas, debido al sistema conjugado son compuestos sólidos con colores que comprenden desde el amarillo muy tenue hasta el rojo.  Las antocianidinas son de colores rojo intenso, morado, violeta y azul
  • 19.  SOLUBILIDAD  La solubilidad depende de la forma en que se encuentren y el número y clase de sustituyentes presentes.  Los glicósidos, las antocianidinas y los sulfatos son solubles en agua y alcohol.  Las agliconas flavonoides altamente hidroxiladas son solubles en alcohol (etanol, metanol y n-butanol), mientras que las poco hidroxiladas lo son en solventes como éter etílico, acetato de etilo y acetona.  Las agliconas flavonoides altamente metoxiladas son solubles en solventes menos polares como el éter de petróleo y el cloroformo.
  • 20. ANTOCIANINAS Las antocianinas son pigmentos hidrosolubles que se hallan en las vacuolas de las células vegetales y que otorgan el color rojo, púrpura o azul a las hojas, flores y frutos. FUENTES NATURALES Las antocianinas se encuentran en muchas frutas oscuras (como la frambuesa azul y negra, zarzamora, cereza, mora azul, uva azul y negra) y muchas verduras
  • 21. CARACTERISTICAS QUIMICAS Son glucósidos de las antocianidinas, es decir, están constituidas por una molécula de antocianidina, que es la aglicona, a la que se le une un azúcar por medio de un enlace β- glucosídico. La estructura química básica de estas agliconas es el ión flavilio.
  • 22. ESTABILIDAD DE LOS ANTOCIANOS CAMBIOS DE COLOR EN FUNCION DEL PH a) Soluciones acuosas a pH <2, se encuentra estables (ion oxonio o catión flavilio)de color rojo intenso. b) pH = 6.5-7pérdida del protón y adición de agua en la posición 2, dando lugar a un equilibrio entre la pseudo base carbinol o hemicetal y la forma chalcona c) pH>7 las formas quinoidales de color púrpura que se degradan rápidamente por oxidación con el aire Debido a una deficiencia del núcleo de flavilo, este pigmento funciona como verdaderos indicadores de pH, es decir que su color depende de las condiciones de acidez o alcalinidad del sistema en que se encuentra
  • 23.  TEMPERATURA Los incrementos de la temperatura dan como resultado la pérdida del azúcar glicosilante en la posición 3 de la molécula y la apertura de anillo con la consecuente producción de chalconas incoloras.  OXIGENO Y PRESENCIA DEL AC. ABSCORBICO Las condiciones que favorecen la oxidación aeróbica del ácido ascórbico en el jugo de fresa y en sistemas modelo que contenían pelargonidina 3-glucósido proveniente de la fresa causaban grandes pérdidas de antocianinas, pero cuando el oxígeno era excluido del sistema no se observaba deterioro del color.
  • 24. ESTABILIDAD DEL PIGMENTO (SECADO POR LIOFILIZADOR) A DIFERENTES PH TEMPERATURA AMBIENTE TEMPERATURA DE EBULLICION Una ves concentrada la muestra en rotavapor se aplico la muestra diluida en agua a temperatura 21°C Y 93°Cpor goteo en las soluciones buffer ph:3,5,7y9 contenidas en un tubo de ensayo de 10ml por cada buffer Fuente .- tesis: aplicación de las antocianinas en alimentos lácteos de Universidad Mayor de San Simón (UMSS) - COCHABAMBA
  • 25. EXTRACION DE ANTOCIANINAS  La extracción de antocianinas es comúnmente llevada a cabo con metanol o etanol conteniendo una pequeña cantidad de ácido (15%, HCl 1M) con el objetivo de obtener la forma del catión flavilio  El ácido puede causar hidrólisis parcial de las fracciones acil en antocianinas aciladas, especialmente en aquellas con ácidos dicarboxílicos tales como ácido malónico  SOLUBILIDAD  Son solubles en agua y en mezcla de agua y alcohol, sin embargo, son insolubles en aceites y grasas.
  • 26. APLICACIONES Las antocianinas son utilizadas en bebidas ácidas, jaleas, dulces y cosméticos. La adición de ácido ascórbico para el efecto de estabilización no es recomendada y la presencia de azúcares, especialmente la fructuosa, acelera el proceso de oscurecimiento.
  • 27. OTROS COMPUESTOS LA BETALAINA Químicamente las betalainas son alcaloides derivados de la tirosina que pueden ser de dos tipos: las betacianinas que son de color rojo-violaceo y las betaxantinas de color amarillo. PLANTAS QUE CONTIENEN BETALAINAS Las betalainas se encuentran en raíces, frutos y flores. La fuente mas conocida y comestible de betalaínas son las remolachas (también conocida como betarraga).
  • 28. El término tanino fue originalmente utilizado para describir ciertas sustancias orgánicas que servían para convertir a las pieles crudas de animales en proceso conocido en inglés como tanning " en español). Los taninos tienen un ligero olor característico, sabor amargo y , y su color va desde el amarillo hasta el castaño oscuro. Abundan en las cortezas de los (donde están especialmente concentrados en las agallas) y los entre otros árboles. Las no maduras, por ejemplo, con frecuencia tienen altos contenidos de taninos, que pueden estar concentrados en las capas celulares más externas de la fruta.
  • 29. Xantonas son sales altamente alcalinas de algas, frutas y verduras. Las xantonas son fitonutrientes hallados en gran mayoría en la cáscara o pericarpio del mangostán Las QUINONAS son PIGMENTOS ORGÁNICOS que se caracterizan por ciertas semejanzas estructurales que les proporcionan sus colores brillantes, normalmente ROJO, AMARILLO o ANARANJADO. Las quinonas existen de forma natural en plantas, hongos y bacterias, Las quinonas se utilizan en tintes, reveladores fotográficos, medicinas, fungicidas y otros productos. La mayoría son TÓXICAS. Se han descrito más de 1.200 quinonas, principalmente en vegetales, angiospermas, gimnospermas, hongos, líquenes y muy raramente en helechos
  • 30. PIGMENTOS DIVERSOS La curcumina o extracto de cúrcuma es un colorante de color amarillo oscuro y es extraído de las raíces y los tallos de la cúrcuma. Esta sustancia de color amarillo es característico al polvo de curry y es utilizado para teñir la salsa de mostaza.
  • 31. •El carmín de cochinilla o simplemente carmín se obtiene a partir de los cuerpos desecados de las hembras del insecto Coccus cacti, que contiene huevos y larvas jóvenes, estos se crían sobre los nopales o tunas. •Necesarias 15000 insectos para obtener 100g. •El producto obtenido contiene 10 – 15% de acido carmínico, pigmento rojo vivo.
  • 32. La riboflavina (o vitamina B2) se obtiene a partir de fuentes naturales (levaduras , gérmenes de trigo, huevo, hígados de animales, etc.) o igual mente por síntesis. Es soluble en agua e insolubles en los aceites y disolventes orgánicos
  • 33. Rosa de Jamaica o también conocida como flor de Jamaica, es un arbusto utilizado para fabricar helados y confituras, bebidas o extracto aromáticos. En un principio, esta planta se cultivaba para obtener la fibra que se extraía de sus duros tallos. Más tarde, los cálices de la planta se emplearon como colorante alimentario, sobre todo en Alemania.
  • 34. Es la levadura del arroz rojo chino. Aunque en realidad no es una levadura, es un moho pariente de los Aspergillus. Es responsable de la coloración rojo púrpura característica del arroz rojo, cereal que se utiliza para colorear diversos platos chinos y orientales. El arroz de levadura roja es producto de la levadura (Monascus purpureus) que crece en el arroz, y es un alimento básico en la dieta de algunos países asiáticos
  • 35. -Extraer los pigmentos fotosintéticos y separarlos mediante una técnica de cromatografía. -Extraer y separar pigmentos de la zanahoria (xantofila- Beto- caroteno) -Extraer pigmentos de la papa (Solanum tuberosunm ssp andigenum) azul-violeta -Extraer la betalaina de la remolacha.
  • 36. Pesar 50gr de espinaca Triturar Agregar alcohol 96° 100ml Filtrar Vaciar 10ml en tubos de ensayo Agregar tolueno 5ml Agitar Agregar agua destilada 5ml Agitar Reposar observar
  • 37. Pesar 50gr de espinaca Triturar Agregar alcohol 96° 100ml Filtrar
  • 38. Vaciar 10ml en tubos de ensayo Agregar tolueno 5ml Agitar Agregar agua destilad a 5ml
  • 39. 5.- Colocar el filtrado en placas Petri. 6.- Colocar papel filtro y dejar 5 o 10 min. 7.-Observar resultados
  • 40. En el tubo de ensayo, con las sustancias ya mezcladas y reposadas en la gradilla durante unos minutos, se contemplará una separación de colores. Empezando desde arriba, nos encontraremos con la clorofila y el tolueno de color verde. En segundo lugar, en medio, la xantofila y el alcohol con un aspecto amarillento. Y por último, en la base del tubo, hallaremos el agua emulsionada de color blanco.
  • 41. CONCLUSION En la práctica se pudo extraer ya analizar la clorofila de la acelga mediante cromatografía Se realizo la cromatografía ascendente en tira de papel filtro reemplazando por el papel cromatografico. Obteniendo buenos resultados y poder distinguir el tipo de clorofila que existe en la acelga.
  • 42. Pesar 50 gr de zanahoria Cortar y licuar Hervir en 400ml de agua 15min Filtrar Pesamos la muestra solida Agregar hexano 30ml Reposar 10min Vaciar en embudo de separación Agregar metanol 60ml Reposar hasta que se separen las fases Separar en distintos vasos pp. Pruebas de comprobaci ón Xantofila: solución metanolica agregar 2ml de HCl c. Beta caroteno: solución hexanolica 3 ml de ac.sulfurico d. y 0.1nitrato de sodio
  • 43. Cortar y licuar 50gr de zanahoria Colocar la muestra en vaso pp.de 400ml,agregar agua y hervir 15 minutos Pesar la muestra
  • 44. Colocar la muestra en el embudo de decantación
  • 45.  Agregar 50ml de metanol separación de fases  Prueba xantofila prueba hexanica
  • 46. Extraer el pigmento natural de la remolacha. Pesar la muestra Triturar en el mortero hasta obtener una pasta homogénea.
  • 47. Finalmente filtrar la pasta obtenida Conclusión Para la extracción de la betalainas el solvente que se utilizo fue el agua a temperatura ambiente ya que este pigmento es hidrosoluble. Es un pigmento relativamente oxidable dando compuestos de color marrón.
  • 48. Materia prima (tuberosum solanunm ssp andigenum) Lavar con agua (manual a temperatura ambiente) cocción (15min) Remoción de la zona pigmentada Secado T=55°C pesar 5 gr. Molino en mortero Agregar HCl 1.5ml y etanol 8.5ml Reposar 10ml Filtrar Observar
  • 49. EXTRACCION DE ANTOCIANINAS Materia prima Lavar con agua (manual a temperatura ambiente) cocción (15min)
  • 50. Remoción de la zona pigmentada Secado T=55°C Pesar 5gr.
  • 51. Moler en mortero Agregar 8.5ml de etanol y 1.5 ml de HCl 1.5 N Reposar 10 min.
  • 52. Filtrar Observar
  • 53. CONCLUSION En la obtención del pigmento de la papa nativa (antocianinas) se tomo en cuenta la cantidad de acido clorhídrico y etanol con el objeto de obtener la forma del catión flavilio, el cual es estable en un medio altamente ácido obteniéndolo exitosamente el pigmento