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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Y DE LA SALUD ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA TRABAJO DE TOXICOLOGÍA
Caracterización morfológica, valor nutritivo y de calidad del Capsicum annuum L. ALUMNA: Kelly Maribel Zapata Cáceres DOCENTE: Dr. Carlos García Msc. CURSO: 5to. Año “A” AÑO LECTIVO: 2016-2017
MACHALA
-
EL ORO
-
ECUADOR
“La calidad nunca es un accidente, siempre es el resultado de un esfuerzo de la dedicación e inteligencia”
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INTRODUCCIÓN El cultivo del pimiento (Capsicum annuum L.), es una hortaliza de gran consumo mundial que en los últimos años ha experimentado un incremento considerable en la producción y su nivel de exportación para muchos países. Se ha convertido a lo largo del tiempo con el inicio de la conquista española en América en una de las hortalizas de mayor expansión junto con el tomate, lo que resalta la importancia en la alimentación de millones de personas en el mundo. Es una hortaliza con gran demanda al ser parte del condimento de nuestra alimentación y que puede aportar distintos valores en sus nutrientes según la especie o variedad de que se trate y la forma en que se consume, secos, frescos, verdes, maduros, etc. Este fruto posee un alto contenido de vitamina C, además de ser rico en calcio, fósforo y un alto nivel de fibra, lo que resalta sus bondades para la dieta de los seres humanos. Son buena fuente de carotenos, entre los que se encuentra la capsantina, pigmento con propiedades antioxidantes que aporta el característico color rojo a algunos pimientos. También es destacable su contenido de provitamina A (Beta caroteno y criptoxantina) que el organismo transforma en vitamina A conforme lo necesita, folatos y de vitamina E. En menor cantidad están presentes otras vitaminas del grupo B como la B6, B3, B2 y B1. Su contenido en las citadas vitaminas C y E, junto con los carotenos,
convierten
al
pimiento
en
una
importante
fuente
de
antioxidantes, sustancias que cuidan de nuestra salud.
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I.
MARCO TEÓRICO
1.1.
Taxonomía y Botánica del pimiento Reino:
Vegetal
Orden:
Solanales
Familia: Solanaceae Género: Capsicum * Especie: annuum Nombre científico: Capsicum annuum Nombre común: Pimiento * Incluye más de 90 especies (Hunzinker) 1.2.
Fisiología del Cultivo Planta: herbácea anual, aspecto lampiño, de tallos erguidos y
de
crecimiento limitado. Sistema radicular: Consta de una raíz axonomorfa de la que se ramifica un conjunto de raíces laterales. La ramificación adopta al principio una forma de punta de flecha triangular con el ápice en el extremo del eje de crecimiento. La borla de raíces profundiza en el suelo hasta unos 30 a 60 cm. y horizontalmente el crecimiento se extiende hasta unos 30 - 50 cm. del eje . Tallo principal: El tallo principal se desarrolla a partir de la plúmula del embrión.
Esta consta de un eje, el epicotilo, y presenta en el extremo
superior una región de intensa división celular, el meristemo apical. Por debajo del meristemo apical, desde el exterior hacia el interior se encuentran, como en otras dicotiledóneas. “La calidad nunca es un accidente, siempre es el resultado de un esfuerzo de la dedicación e inteligencia”
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Hoja: El pimiento tiene hojas simples, de forma lanceolada o aovada, formadas por el pecíolo, largo, que une la hoja con el tallo y la parte expandida, la lámina o limbo. Esta es de borde entero o apenas situado en la base. Flor: Las flores están unidas al tallo por un pedúnculo o pedicelo de 10 a 20 mm de longitud, con 5 a 8 costillas. La estructura anatómica de este es semejante a la de un tallo vegetativo. Cada flor está constituida por un eje o receptáculo y apéndices foliares que constituyen las partes florales. Esta son: el cáliz, constituido por
5 - 8 pétalos, el androceo por 5 - 8 estambres
y el gineceo por 2 - 4 carpelos. Esta estructura se representa de manera abreviada por la formula floral típica de la familia Solanáceas.
Fig. 1.- Detalle de una flor de Capsicum annum L.
Fruto: El fruto del pimiento se define como una baya. Se trata de una estructura hueca, llena de aire, con forma de capsula. La baya está
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constituida por un pericarpio grueso y jugoso y un tejido placentario al que se unen las semillas.
Fig. 2.- Vista interior de un fruto de pimiento con sus semillas. Semilla: La semilla del pimiento tiene una forma aplastada lenticular u oval de superficie relativamente lisa, sin aspecto pubescente o tomentoso. En su mayoría son de color amarillento y se sitúan en la región de la placenta central (corazón), en la cual están insertadas y que al separase presentan una cicatriz en la zona del funículo.
Fig. 3.- Semillas de Capsicum annum L.
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1.3.
Genética del Cultivo Dentro de las especies utilizadas por el hombre, se considera que cinco son las cultivadas, cuya descripción diagnostica se indica a continuación: C. annuum Flores solitarias en
cada
nudo
(ocasionalmente
fasciculadas).
Pedicelos a menudo pendientes en las antesis. Corola blanca lechosa (ocasionalmente púrpura), sin manchas difusas en la base de los pétalos; pétalos de la corola usualmente rectos. Cáliz de los frutos maduros sin constricción anular en la unión del pedicelo (aunque a veces irregularmente rugoso);
venas a menudo prolongadas en
dientes cortos. Carne del fruto usualmente firme (blanda en ciertos cultivares). Semillas color paja. Numero cromosómico 2n = 24, con dos pares de cromosomas acrocéntricos . C. frutescens Flores solitarias en cada nudo (ocasionalmente fasciculadas). Pedicelos erectos en la antesis, pero flores tumbadas. Corola blanca verdosa, sin manchas difusas, en la base de los pétalos, con frecuencia ligeramente revolutos. Cáliz de los frutos maduros sin constricción anular en la unión con el pedicelo, aunque a menudo irregularmente rugoso; venas usualmente no prolongadas en dientes. Carne del fruto a menudo blanda. Semillas
color paja. Número cromosómico
2n = 24, con un par de
cromosomas acrocéntricos. C. chinense
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Dos o más flores en cada nudo (ocasionalmente solitarias). Pedicelos erectos o pendientes en la antesis. Corola blanca verdosa (ocasionalmente blanca o púrpura), sin manchas difusas en la base de los pétalos; pétalos de la corola usualmente rectos. Cáliz de los frutos maduros usualmente con constricción anular en la unión con el pedicelo, venas no prolongadas en dientes. Carne del fruto firme. Semillas color paja. Número cromosómico 2n = 24 con un par de cromosomas acrocéntricos. C. baccatum Flores solitarias en cada nudo. Pedicelos erectos o pendientes en la antesis. Corola blanca verdosa, con manchas amarillas difusas en la base de los pétalos de la corola en cada lado de la vena central; pétalos de la corola ligeramente revolutos. Cáliz de los frutos maduros sin constricción anular en la unión con el pedicelo (aunque a veces irregularmente rugoso), venas prolongadas en dientes prominentes. Carne del fruto firme. Semillas color paja. Número cromosómico 2n = 24, con un par de cromosomas acrocéntricos. C. pubescens Flores solitarias en cada nudo. Pedicelos erectos en la antesis pero flores tumbadas. Color púrpura (ocasionalmente con los márgenes de los pétalos blancos el tubo blanco), sin manchas difusas en la base de los pétalos; pétalos de la corola usualmente rectos. Cáliz de los frutos maduros sin constricción anular en la unión con el pedicelo, venas prolongadas en dientes. Carne del fruto firme. Semillas de color oscuro.
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1.4.
Valores nutricionales del pimiento: Los pimientos están compuestos principalmente por agua y después por los hidratos de carbono, su aporte calórico y proteico es muy bajo, aunque es una buena fuente de fibra. Entre las vitaminas tenemos que destacar las del tipo A, E, B1, B2 y B3, además del ácido fólico. Esto convierte al pimiento en una importante fuente de antioxidantes. Tampoco nos podemos olvidar de su alto contenido en vitamina C en muchos casos muy por encima de frutas como la naranja. Los minerales más presentes son el potasio, el magnesio, el fósforo y el calcio. Por 100 gramos de porción comestible (na= no analizado)
1.5.
Energía (kcal) - 19,28
Proteínas (g) - 0,90
Grasa (g) - 0,20
Hidratos de carbono (g) - 3,70
Colesterol (mg)- 0,00
Fibra (g) - 1,40
CULTIVO: El correcto cultivo de pimiento va a depender de la temperatura y de la variedad esto también hace referencia al tiempo y la constante revisión que se le haga al cultivo. A continuación se detalla las temperaturas y la fase del cultivo: FASES
DE TEMPERATURA
CULTIVO
ÒPTIMA (°C)
TEMPERATURA
TEMPERATURA
MINIMA (°C)
MAXIMA (°C)
GERMINACION
20-25
13
40
CRECIMIENTO
20-25 (DE DIA)
15
32
VEGETATIVO
16-18 (POR LA
18
35
NOCHE) FLORACION
Y
26-28 (DE DIA)
FRUCTIFICACION
18-20 (POR LA NOCHE)
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El cambio en la temperatura puede afectar al cultivo.
Humedad: La humedad relativa óptima oscila entre el 50% y el 70%. Humedades
relativas
muy
elevadas
favorecen
el
desarrollo
de
enfermedades aéreas y dificultan la fecundación. La coincidencia de altas temperaturas y baja humedad relativa puede ocasionar la caída de flores y de frutos recién cuajados.
Luminosidad: Es una planta muy exigente en luminosidad, sobre todo en los primeros estados de desarrollo y durante la floración.
Suelo: Los suelos más adecuados para el cultivo del pimiento son los francoarenosos, profundos, ricos, con un contenido en materia orgánica del 3-4% y principalmente bien drenados. Los valores de pH óptimos oscilan entre 6,5 y 7 aunque puede resistir ciertas condiciones de acidez (hasta un pH de 5,5); en suelos enarenados puede cultivarse con valores de pH próximos a 8. En cuanto al agua de riego el Ph óptimo es de 5,5 a 7. PLAGAS: Existen diversos tipos de plagas que pueden afectar al cultivo de pimiento, en el terreno donde fueron sembrados estos pimientos, se pudo observar lo siguiente:
PLAGA
NOMBRE
INSECTOS
Hormigas, abejas,
moscas, arañas,
maria palito. HONGOS
Leveillula
taurica,
Phytophthora
infestans LARVA
Oruga
OTROS
Lombriz
Este tipo de plaga fueron los que afectaron los cultivos. Cabe recalcar que existe una gama de plagas que afecta a este tipo de plantas que va “La calidad nunca es un accidente, siempre es el resultado de un esfuerzo de la dedicación e inteligencia”
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dependiendo en la zona o lugar donde estén sembrados. Afectaron a la planta de manera que se observó perforaciones en sus hojas, podredumbre en sus frutos, formación de telarañas en el tallo y hojas, flores caídas, entristecimiento de la planta, rajamiento del fruto. 4
5
Fig. 4 y 5.- Plantaciones de pimiento afectadas por las plagas.
1.6.
RECOLECCIÒN: El recolectado será cuando el fruto este maduro sea este dependiendo de su color y variedad, puesto que pueden ser verdes, rojos, amarillos, anaranjados. En cuanto a pimientos verdes será tomado en cuenta el tamaño, la firmeza, y color de fruto. Y en cambio en cuanto a los pimientos de colores por lo menos deben de esta con un mínimo de 50% de su coloración. POSTCOSECHA: Aquí se evaluara la calidad del pimiento tomando en cuenta ciertos parámetros: Calidad:
Uniformidad de forma, tamaño y color típico del cultivar.
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Firmeza.
Ausencia de defectos; tales como grietas, pudriciones y quemaduras de sol.
Temperatura Óptima: Los pimientos se deben enfriar lo más rápido posible para reducir pérdidas de agua. Los pimientos almacenados a temperaturas mayores a 7.5°C, pierden más agua y se arrugan. Para una vida útil más larga (3-5 semanas) lo mejor es almacenar los frutos a 7.5°C. También se pueden almacenar por dos semanas a 5°C, lo que reduce pérdidas de agua pero conlleva a la manifestación de daño por frío tras ese período.
Entre los síntomas de daño por frío están el picado, pudrición, coloración anormal de la cavidad interna y ablandamiento sin pérdida de agua. Los pimientos maduros o que ya lograron su color son menos sensibles al daño por frío que los pimientos verdes. Humedad Relativa Óptima: >95%; la firmeza de los pimientos se relaciona directamente con pérdidas de agua.
II.
MATERIALES Y MÉTODOS 2.1.
Localización
El presente estudio se llevo a cabo en la provincia de El Oro en la ciudad de Machala, las plantaciones de pimientos fueron sembradas y cosechadas en parcelas del área verde de la Universidad Técnica de Machala ubicada en la Av. Panamericana Km. 5 1/2 Vía a Pasaje.
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7 Área de siembra
Comedor universitario
Fig. 6 y 7 .- Área de siembra y cultivo de los pimientos.
2.2.
Diseño experimental El diseño experimental aplicado en el campo de ensayo fue en parcelas subdivididas y distribuidas al azar, dejando 50 cm de espacio para cada plantación. Las semillas fueron colocadas según su código en una sola
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parcela para evitar confusiones, además junto a las plantaciones de pimientos se sembraron estratégicamente plantas de albahacas y orégano con el fin de evitar plagas, e insectos que puedan comerse o perjudicar a las plantas de estudio.
50 cm
50 cm
= plantaciones de pimientos. = plantas de albahacas. = plantas de orégano. = distancia de 50cm entre cada plantación.
Fig. 8.- Diseño experimental aplicado en siembra de plantaciones de pimientos.
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2.3.
ENSAYOS PARA DETERMINAR VITAMINA C EN PIMIENTOS DETERMINACION DE VITAMINA “C” EN PIMIENTOS CON POTENCIOSTATO Para este tipo de ensayos necesitaremos los siguientes materiales: MATERIALES:
SUSTANCIAS:
Vaso de precipitación
Solución patrón
Mortero
Electrolitos
Guantes
EQUIPOS:
Mascarilla
Gorro descartable
Zapatones
Pipeta
Pera
Erlenmeyer
Extractor
Electroforesis
PROCEDIMIENTO PREPARACION HNAO3 0.1 M Medir 6.92 HNO3 y enrasar con H2O homogenizar en el control de calidad volumétrico de 1000 ml PREPARACION DE ELECTROLITO HNO3 NaNO3 0.1 M En un balón aforado de 250 ml adicionamos 2.5 de NaNO3 y aforamos con HNO3 0.1M en un balón volumétrico. SOLUCION PATRON 0.5 g de ácido ascórbico y aforamos con electrolitos parte de HNO3 NaNO3 0.1 M en un balón 100ml
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PREPACION DE LAS MUESTRAS 1.
Primer balón 5 ml de muestra y 5 ml de patrón.
2.
Primer balón 5 ml de muestra y 12 ml de patrón
3.
Primer balón 5 ml de muestra y 17 ml de patrón
4.
Primer balón 5 ml de muestra y 25 ml de patrón
5.
Primer balón 5 ml de muestra y 35 ml de patrón
Enrasamos con la solución de electrolitos en balones de 50 ml
Fig. 9.- Preparación de muestras para determinación de Vitamina “C” en potenciostato.
ENSAYOS PARA DETERMINAR FENOLES EN PIMIENTO Los fenoles son compuestos orgánicos aromáticos que contienen el grupo hidroxilo como su grupo funcional. Están presentes en las aguas naturales, como resultado de la contaminación ambiental y de procesos naturales de descomposición de la materia orgánica. La débil acidez del grupo fenólico ha determinado que se los agrupe químicamente junto a los ácidos “La calidad nunca es un accidente, siempre es el resultado de un esfuerzo de la dedicación e inteligencia”
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carboxílicos y a los taninos, conformando así el grupo de los ácidos orgánicos. Para la determinación de fenoles en pimientos este deberá pasar por un proceso de deshidratación o desecación en la estufa, luego molido y por ultimo analizarlo con metanol al 100%, como indicador el reactivo de folin, aguda destilada y carbonato de sodio, se los pone en un tubos ephendor, y se podrá obtener el resultado con la ayuda de un equipo lector de absorbancia como lo es el espectrofotómetro.
Para este ensayo contamos con los siguientes materiales y procedimientos: MATERIALES Vidrio
REACTIVOS Y Otros
EQUIPOS
SUSTANCIAS
Vaso de precipitación Guantes Pipeta volumétrica
Mascarilla
Metanol
Rotoevaporador
Jeringa de 1ml
Gorro
Agua destilada
Balanza
Filtro
Mandil
0.025g
Tubos de rosca
Agitador
de Espectrofotómetro
Polvo (muestra)
PROCEDIMIENTO: 1. Pesar 0.025 g de polvo, colocarlos en un tubo de tapa rosca. 2. Agregar 5ml de metanol y homogeneizar. 3. Colocar el tubo en el Rotoevaporador por una hora a 60°C. 4. Retirar el tubo del Rotoevaporador, y con jeringa de 1ml absorber muestra por completo. 5. Colocar esta muestra absorbida en otro tubo con tapón. 6. Dejar en reposo en la oscuridad por dos horas. 7. Llevar al espectrofotómetro 8. Leer curva de calibración, determinar fenoles. “La calidad nunca es un accidente, siempre es el resultado de un esfuerzo de la dedicación e inteligencia”
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III.
RESULTADOS PIMIENTO ROJO ECU-122 DESCRIPCION
MEDIDAS
IMAGEN DE REFERENCIA
ALTURA DEL TALLO Planta N° 1: Planta N° 2: Planta N° 3:
51 cm 88 cm 57 cm
LONGITUD DE HOJAS Hoja sola Hojas + peciolo
10 cm 15 cm 5 cm
ANCHO DE HOJAS FORMA DE HOJA:
LONGITUD DE FRUTOS Sin pedúnculo Fruto N° 1 Fruto N° 2
11.5 cm 9 cm
Con pedúnculo Fruto N° 1 Frutos N° 2
13 cm 11 cm
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INFLORESCENCIA: Datos registrados en flores totalmente abiertas durante el primer flujo de floración. Días a la floración: Número de días desde la siembra hasta que el 50% de las plantas tienen por lo menos una flor: en esta flor 60 días.
No. 1
NÚMERO DE FLORES POR AXILA
Código
Valoración
PI 585246
X
Nota
Uno
1
Dos
2
Imagen de Referencia
3
Tres o más
Muchas flores en racimo, pero cada una en axila individual (crecimiento fasciculado).
4 5
Otro (es decir, cultivares con dos flores en la primera axila y con una solamente en la otra).
No. 1
POSICIÓN DE LA FLOR Se observa a la ántesis.
Código
Valoración
Nota
Imagen de Referencia
Pendiente PI 585246 Intermedia
3
5 Erecta
X
7
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No. 1
COLOR DE LA COROLA
Código PI 585246
Valoración
Nota
Imagen de Referencia
1
Blanco
X 2
Amarillo claro
3 Amarillo 4 Amarillo-verdoso. 5
Morado con la base blanca. 6
Blanco con la base púrpura. 7
Blanco con el margen púrpura. 8 9 Morado
Otro
No. 1
Código
COLOR DE LA MANCHA DE LA COROLA
Valoración
Nota
Imagen de Referencia
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20 Blanco PI 585246
X 1 Amarillo 2 Verde-amarillento 3
4
Verde
5 Morado 6 Otro
No. 1
FORMA DE LA COROLA
Código PI 585246
Valoración
Nota
Imagen de Referencia
Redonda 1 Acampanulada
X Otro
2
3
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No. 1
COLOR DE LAS ANTERAS Se observa inmediatamente después de la floración y en el momento de la antesis.
Código
Valoración
Nota
Imagen de Referencia
Blanco PI 585246 Amarillo
1
Azul pálido
2
X 3 Azul 4 Morado 5 Otro 6
DETERMINACIÓN DE VITAMINA “C”: OBTENCIÓN DE CURVA DE CALIBRACIÓN
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22 DETERMINACIÓN DE FENOLES
MUESTRAS
VALORES OBTENIDOS
31.1.
0.084
31.2
0.096
31.3
0.100
3,5 3 2,5 2 0.084 0.096 0.100
1,5 1 0,5 0 0.084
0.096
CONCLUSIÓN: Al realizar este proyecto no solo se demanda de tiempo y dedicación , sino también de responsabilidad y amor por lo que uno hace; ya que es fundamental mantener en las condiciones adecuadas a nuestras semillas de pimiento, para que con el tiempo germinen y se conviertan en una planta la cual de flores y frutos y así lograr nuestro propósito que es la determinación de vitamina “C” y fenoles totales. Logrando comprender que el pimiento es un fruto con alto contenido nutritivo que no debe faltar en la alimentación diaria de los seres humanos.
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GLOSARIO:
ESPECTROFOTOMETRO: Un espectrofotómetro es un instrumento usado en el análisis químico que sirve para medir, en función de la longitud de onda, la relación entre valores de una misma magnitud fotométrica relativos a dos haces de radiaciones y la concentración o reacciones químicas que se miden en una muestra.
FENOLES: son compuestos orgánicos aromáticos que contienen el grupo hidroxilo como su grupo funcional. Están presentes en las aguas naturales, como resultado de la contaminación ambiental y de procesos naturales de descomposición de la materia orgánica. La débil acidez del grupo fenólico ha determinado que se los agrupe químicamente junto a los ácidos carboxílicos y a los taninos, conformando así el grupo de los ácidos orgánicos.
LONGITUD DE ONDA: es la distancia real que recorre una perturbación (una onda) en un determinado intervalo de tiempo. Ese intervalo de tiempo es el transcurrido entre dos máximos consecutivos de alguna propiedad física de la onda.
METANOL: también conocido como alcohol de madera o alcohol metílico (o raramente alcohol de quemar), es el alcohol más sencillo. A temperatura ambiente se presenta como un líquido ligero (de baja densidad),
incoloro, inflamable y
tóxico que
se
emplea
como anticongelante, disolvente y combustible.
RADIACIONES: es la propagación de energía en forma de ondas electromagnéticas o partículas subatómicas a través del vacío.
BILBLIOGRAFÍA:
Administración
nacional
de
medicamentos.
Ácido
Ascórbico.
Farmacopea argentina volumen II Séptima edición.
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Basabe Beatriz (2000). Funciones de la vitamina C en el mretabolismo del colageno. Revista cubana de alimentos nutritivos Disponible en http://bvs.sld.cu/revistas/ali/vol14_1_00/ali07100.pdf
Natrusan. (2013) propiedades de el pimiento. Redacción. Disponible en http://www.natursan.net/sandia-propiedades-y-beneficios/
Natrusan. (2013) propiedades de la sandía. Redacción. Disponible en http://www.natursan.net/sandia-propiedades-y-beneficios/
FIRMA DE RESPONSABILIDAD
ANEXOS:
SEMILLAS DE PIMIENTO ECU-122
NACIMIENTO DE PLANTAS DE PIMIENTO ECU-122
“La calidad nunca es un accidente, siempre es el resultado de un esfuerzo de la dedicación e inteligencia”
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PIMIENTO ECU-122 ETAPA DE FLORACIÓN
CULTIVOS DE PIMIENTOS ECU-122 PARA DETERMINACIÓN DE VITAMINA “C” Y FENOLES
DETERMINACIÓN DE VITAMINA “C” EN POTENCIOSTATO.
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