Determinación del efecto de la maduración de la lechosa (Carica papaya l.) sobre la concentración...
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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA
DETERMINACIÓN DEL EFECTO DE LA MADURACIÓN DE LA LECHOSA (CARICA
PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.
REALIZADO POR LAS BACHILLERES:
Gutiérrez, Geraldine. C.I. 17.460.785Velásquez, Virginia. C.I. 18.808.875
TUTOR ACADÉMICO:
Prof. José Ramón Ferrer Gonzáles.
Maracaibo, 2009.
El Problema
Marco Teórico
Conclusiones
Recomendaciones
Marco Metodológico
DETERMINACIÓN DEL EFECTO DE LA MADURACIÓN DE LA LECHOSA
(CARICA PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.
Introducción
DETERMINACIÓN DEL EFECTO DE LA MADURACIÓN DE LA LECHOSA
(CARICA PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.
• La Lechosa tiene propiedades que ayudan al ser humano a combatir distintas enfermedades.
• Esta fruta también llamada papaya es apetecible por su suave y agradable sabor y por tener propiedades nutritivas, digestivas y medicinales.
• Utilizada en diferentes industrias por su ingrediente estrella “papaína” y sus beneficios.
DETERMINACIÓN DEL EFECTO DE LA MADURACIÓN DE LA LECHOSA
(CARICA PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.
PLANTEAMIENTO DEL
PROBLEMA
¿Cómo determinar el efecto que produce la
maduración de la lechosa sobre la concentración de
papaína?
El procedimiento habitual para obtener la
papaína, consiste en secar el zumo lechoso que
exuda la corteza de la papaya verde, pero en el día
a día, el consumo de lechosa se realiza cuando la
misma se encuentra en su máximo estado de
maduración. Lo que se desea estudiar es qué
sucede con la papaína cuando la lechosa llega a su
estado de maduración; para así poder certificar el
efecto digestivo de la misma y su aporte a la salud.
Objetivos Específicos• Estudiar los diferentes métodos para la extracción y la purificación de papaína a partir de lechosa (Carica Papaya L.)
• Seleccionar el método experimental más apropiado para la extracción de la papaína.
• Realizar caracterización físico-química de las muestras de lechosa.
• Cuantificar la concentración de papaína en la lechosa en diferentes estados de maduración.
• Comparar las concentraciones de papaína en relación a los diferentes estados de maduración de la lechosa.
Objetivo General
• Determinar el efecto de la maduración en la lechosa (Carica papaya L.) sobre la concentración de Papaína.
Justificación
• Demostrar la importancia que tiene la papaína.
• Indagar acerca de su propiedad digestiva gracias a la acción de la enzima proteolítica llamada papaína.
• La papaína es una enzima que bien merece ser estudiada.
• Facilitar el uso de métodos para purificar y cuantificar la papaína.
DETERMINACIÓN DEL EFECTO DE LA MADURACIÓN DE LA LECHOSA
(CARICA PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.
DETERMINACIÓN DEL EFECTO DE LA MADURACIÓN DE LA LECHOSA
(CARICA PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.
Antecedentes
Añez e Iriarte (2008). “Extracción y purificación de la papaína a partir del látex de la lechosa (Carica Papaya)”.
Mancilla (2007), “Cambios en la actividad de hidrolasas de pared celular en frutos de papaya maradol tratados con un inhibidor comercial de la maduración”.
Fosado, Padilla y Rojo (2004), “Desnaturalización ácida de la papaína”.
Aponte y Guadarrama (2003), “Actividad de las enzimas pectinmetilesterasa, poligalacturonasa y celulasa durante la maduración de frutos de parchita maracuyá (Passiflora edulis f. flavicarpa Degener)”.
DETERMINACIÓN DEL EFECTO DE LA MADURACIÓN DE LA LECHOSA
(CARICA PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.
La Lechosa
Composición de la papaya por cada 100 g
Agua 88,8 g
Energía Kcal. 39 Kcal.
Grasas 0,14 g
Hidratos carbono 8,81 g
Fibra 1,8 g
Potasio 257 mg
Sodio 3 mg
Fósforo 5 mg
Magnesio 10 mg
Calcio 24 mg
Vitamina C 61,8 mg
Vitamina A 284 IU
Vitamina B 1 0.027 mg
Vitamina B 2 0,0 32 mg
Niacina 0, 338 mg
Ácido fólico 38 mg
Clasificación Científica:
Nombre Binomial:
Carica papaya L.
Reino: Plantae
División: Magnoliophyta
Clase: Magnoliopsida
Orden: Brassicales
Familia: Caricaceae
Género: Carica
Especie: Carica papaya
Tainung No. 5Tainung No. 5
Tainung No. 2Tainung No. 2
Red LadyRed Lady
SunriseSunrise
SunsetSunset
MaradolMaradol
Variedades del Fruto
DETERMINACIÓN DEL EFECTO DE LA MADURACIÓN DE LA LECHOSA
(CARICA PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.
ESTADO DESIGNACIÓN DESCRIPCIÓN POR COLOR DE LA CÁSCARA
1 Verde Verde oscura
2 Una raya Verde mas claro con una veta amarilla bien definida
3 Dos rayas Verde claro con un 30% de color amarillo en dos vetas
4 Tres rayasVerde claro con un 50% de color amarillo repartido en
tres vetas
5 Cuatro rayas Naranja en un 70% y 30% verde claro
6 Madura macizaNaranja del 90% al 100% con ligeros tonos de verde
claro y punto de maduración recomendado para iniciar su consumo.
ESTADO 1 ESTADO 2 ESTADO 3 ESTADO 4 ESTADO 5 ESTADO 6
DETERMINACIÓN DEL EFECTO DE LA MADURACIÓN DE LA LECHOSA
(CARICA PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.
DETERMINACIÓN DEL EFECTO DE LA MADURACIÓN DE LA LECHOSA
(CARICA PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.
Las Enzimas
Sustrato
Enzima
Centro Activo
Complejo
Enzima - Sustrato
Enzima
Productos
Mecanismo de Acción
Enzimática
H2O
OXIDORREDUCTASAS = H ó e-.
TRANSFERASAS = Grupo Químico (distinto al H).
HIDROLASAS = + H2O.
ISOMERASAS = Isómeros.
LIASAS = Dobles enlaces.
LIGASAS = Enlaces C-C, C-O, C-N.
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(CARICA PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.
Las Enzimas
DETERMINACIÓN DEL EFECTO DE LA MADURACIÓN DE LA LECHOSA
(CARICA PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.
Propiedades Físicas de la Papaína
Peso Molecular: 23.406 kg/kmol.
pH optimo de actividad: 5.0 – 7.0
Temperatura optima de actividad: 65ºC.
Solubilidad: En agua a 10 mg/ml.
Principales usos de la Papaína
La Papaína
Objetivos VariableSub-variableDimensión
Indicador
Estudiar los diferentes métodos para la extracción y la purificación de papaína a
partir de lechosa (Carica Papaya L.)
Dependiente: La concentración de papaína.
Independiente: La Maduración de la lechosa
Diferentes métodos para la extracción y purificación de papaína a partir de lechosa.
Evaluación técnica de los diferentes métodos.
Seleccionar el método experimental más apropiado para la extracción de la papaína.
Método experimental más apropiado para la extracción de
papaína
Eficiencia del método y disponibilidad de equipos.
Realizar caracterización físico-química de las muestras de lechosa.
Propiedades físico-químicas de las muestras
pH, Sólidos solubles (oBrix), % de Humedad, % de Contenido de
Cenizas.
Cuantificar la concentración de papaína en la lechosa en diferentes estados de maduración.
Concentración de papaína en la lechosa.
Unidad de concentración (g/l).
Comparar las concentraciones de papaína en relación a los diferentes estados de
maduración de la lechosa.
Concentraciones de papaína en lechosas.
Unidad de concentración vs. Estado de maduración (color de la
cáscara y consistencia).
Mapa de Variables
DETERMINACIÓN DEL EFECTO DE LA MADURACIÓN DE LA LECHOSA
(CARICA PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.
DETERMINACIÓN DEL EFECTO DE LA MADURACIÓN DE LA LECHOSA
(CARICA PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.
Fases de la Investigación
Fase I: Estudio de los diferentes métodos para la extracción y la purificación de papaína a partir de lechosa (Carica Papaya L.)
Se analizaron diferentes métodos para la obtención de papaína.
Estados de Maduración
Lechosas Verdes Lechosas Maduras
La pulpa de todos los estados
La purificación de la papaína se puede realizar por medio del método
de la precipitación de la sal por 2 pasos (Avalado); y por Extracción en
un sistema acuoso de 2 fases.
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(CARICA PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.
Se refinó por Diálisis
Para la cuantificación se describieron los métodos de Biuret, Bradford, Lowry y el Procedimiento Nº 971.16 de la A.O.A.C.
Fase II: Selección del método experimental más apropiado para la cuantificación de la papaína.
Procedimiento Nº 971.16 de la A.O.A.C
Consiste en la construcción de una curva de calibración, midiendo valores de absorbancia para determinar concentración.
Fase III:
Caracterización de las propiedades físico-químicas de las muestras de lechosa.
DETERMINACIÓN DEL EFECTO DE LA MADURACIÓN DE LA LECHOSA
(CARICA PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.
Se tomaron muestras de los diferentes estados de maduración
de la lechosa Carica Papaya L. de la Variedad Red Lady.
Se midió el pH de cada muestra.
Se determinaron los Sólidos Solubles
(Refractómetro)
Se determinó el % de Humedad
Se determinó el % de Contenido de Cenizas
Lab. Tecnología de Alimentos y
Fermentaciones Industriales
DETERMINACIÓN DEL EFECTO DE LA MADURACIÓN DE LA LECHOSA
(CARICA PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.
Estados deMaduración
Muestras pHSólidos
Solubles (ºBrix)% Humedad
% Contenido de Cenizas
1A 5.70 5.5 94.03 0.49
B 5.63 5.7 94.03 0.49
2A 5.50 8.5 95.01 0.49
B 5.51 8.5 94.79 0.48
3A 5.40 8.5 96.59 0.48
B 5.51 9 95.11 0.48
4A 5.11 10 96.69 0.47
B 5.22 9.5 96.33 0.48
5A 5.10 12 96.93 0.47
B 5.10 12 97.71 0.47
6A 4.98 12 97.13 0.45
B 5.01 12 98.01 0.46
Resultados de Análisis Físico-Químicos
Fase IV:
Cuantificación la concentración de papaína en la lechosa en diferentes estados de
maduración.
DETERMINACIÓN DEL EFECTO DE LA MADURACIÓN DE LA LECHOSA
(CARICA PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.
Se purificó
Precipitación de la Sal por 2 pasos
Se refinó
Diálisis
Se cuantificó
Procedimiento Nº 971.16 de la A.O.A.C
Curva de Calibración(Papaína Comercial)
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0 1 2 3 4 5 6
Concentración (g/l)
Ab
sorb
an
cia
Y= 136.66x+ 0.016R2= 0.9954
Fase V:
Comparación las concentraciones de papaína en relación a los diferentes estados de maduración de la lechosa.
DETERMINACIÓN DEL EFECTO DE LA MADURACIÓN DE LA LECHOSA
(CARICA PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.
Para llevar a cabo la ultima fase se elaboraron un cuadro comparativo y una gráfica en donde se incluyeron los estados de maduración y las respectivas
concentraciones.
No hay diferencias significativas entre las muestras.
Tendencia Descendente.
DETERMINACIÓN DEL EFECTO DE LA MADURACIÓN DE LA LECHOSA
(CARICA PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.
Absorbancia
Estado 1
Estado 2
Estado 3
Estado 4
Estado 5
Estado 6
Muestra A
0.43 0.38 0.31 0.21 0.10 0.06
Muestra B
0.41 0.37 0.31 0.22 0.12 0.05
Concentración (g/l)
Estado 1
Estado 2
Estado 3
Estado 4
Estado 5
Estado 6
Muestra A
2.60 2.21 1.82 1.22 0.71 0.20
Muestra B
2.50 2.18 1.80 1.31 0.92 0.25
1 2 3 4 5 6
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
Concentración
Estados de Maduración
Concentración de Papaína vs. Estado de Maduración
Muestra AMuestra B
DETERMINACIÓN DEL EFECTO DE LA MADURACIÓN DE LA LECHOSA
(CARICA PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.
CONCLUSIONES
La concentración de Papaína disminuye en la pulpa de la
lechosa a medida que está madura.
Los Sólidos Solubles y el % de Humedad aumentan, mientras
que el % de Contenido de Cenizas es bastante bajo.
El pH de las muestras se mantuvo ligeramente ácido. Crea un
ambiente propicio para que la Papaína no se degrade.
Los métodos utilizados permiten inferir que los resultados son
confiables.
Se comprueba la existencia de Papaína en el estado máximo de
maduración de la Lechosa.
Aplicar un método alternativo de Purificación de Papaína.
Almacenar las muestras de lechosa aproximadamente a 4ºC.
Estudiar otra variedad de Lechosa (Carica Papaya L.)
Calcular la Actividad Proteolítica de la Papaína en cada estado
de maduración.
RECOMENDACIONES
GRACIAS!