Presentacion final

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA .

UNIVERSIDAD DEL ZULIA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

EVALUACIÓN DEL CONTENIDO MINERAL EN JUGOS DE FRUTAS CÍTRICAS Autores: Orozco, Ana C.I.: 18.063.079

Tutor Académico: Ing. Msc. Gisela Páez Asesor Industrial: Ing. Msc. Andreina García Maracaibo, Julio de 2011.

Rodriguez, Mitssi C.I.: 18.203.434

CAPÍTULO I. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

Definición de términos básicos • Injertación En la injertación existe la unión de dos plantas de tal modo que el conjunto de ambas crezca como un solo organismo las cuales son: o Injerto o variedad: es un trozo de tallo o la yema que se fija al patrón para que se desarrolle y dé ramas, hojas, flores y frutos o Patrón o portainjerto: es la planta que recibe el injerto Lima tahití (Citrus aurantifolia)

• Fruto cítrico Constituyen el género Citrus, los mismos que forman parte de la familia de las Rutáceas y está conformado por varias especies entre ellas las naranjas (Citrus sinensis, Citrus aurantium); los limones (Citrus limón); las mandarinas (Citrus reticulata, Citrus reshni) y las toronjas (Citrus paradisi) Toronja (Citrus paradisi)

Mandarina Cleopatra (Citrus reshni Hort.)

Limón volkameriano (Citrus volkameriana Pasq.)

Frutos Cítricos Composición mineral de la lima Tahití Tabla 1. Composición mineral de la lima Tahití Sales Minerales por 100g de fruta Sodio Magnesio Manganeso Calcio Hierro Cobre Potasio Fósforo Azufre Zinc

% 0,008 0,0166 0,00013 0,102 0,013 0,00019 0,234 0,0185 0,011 0,00017

Frutos Cítricos Composición mineral de la Toronja Tabla 2. Composición mineral de la Toronja Sales Minerales por 100g de fruta Sodio (mg) Potasio (mg) Calcio (mg) Magnesio (mg) Manganeso (mg) Hierro (mg) Cobre (mg) Fósforo (mg) Azufre (mg) Cloro (mg)

Cantidad 2 198 17 10 0.01 0.3 0.02 16 5 3

RDM en el organismo

Tabla 3. Requerimientos diarios de minerales en el organismo (RDA) Edad (años) 0-0,5 Lactantes 0,5-1,0 1a3 Niños 4a6 7 a 10 11 a 14 15 a 18 Hombres 19 a 24 25 a 50 >51 11 a 14 15 a 18 Mujeres 19 a 24 25 a 50 >51 Embarazo 1er trimestre 1er semestre Madres lactantes 2do semestre

Peso Altura Ca P Mg Fe Zn I Se Na K (kg) (cm) (mg) (mg) (mg) (mg) (mg) (µg) (µg) (mg) (mg) 6 9 13 20 28 45 66 72 79 77 46 55 58 63 65

60 71 90 112 132 157 176 177 176 173 157 163 164 163 160

400 600 800 800 800 1200 1200 1200 800 800 1200 1200 1200 800 800 1200 1200 1200

300 500 800 800 800 1200 1200 1200 800 800 1200 1200 1200 800 800 1200 1200 1200

40 60 80 120 170 270 400 350 350 350 280 300 280 280 280 320 355 340

6 10 10 10 10 12 12 10 10 10 15 15 15 15 10 30 15 15

5 5 10 10 10 15 15 15 15 15 12 12 12 12 12 15 19 16

40 50 70 90 120 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 175 200 200

10 15 20 20 30 40 50 70 70 70 45 50 55 55 55 65 75 75

120 120 120 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500

2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000

Antecedentes Ting (1977)

Técnicas utilizadas:

Conclusiones:

Evaluó el contenido mineral en más de 200 muestras de jugo de toronja conservado, analizando ciertos elementos minerales como el Zn, Cu, Fe, P, Ca, Mg, K y Na. Espectroscopia de absorción atómica para el Na, K, Ca, Mg, Fe, Cu y Zn. Método colorimétrico para P. Encontró que el contenido de Zn fue menor de 1 ppm y el contenido promedio de P fue cerca de 110 ppm. El Ca y el Mg variaron generalmente entre 50 a 180 ppm, mientras que los valores de K estaban en el rango de 1000 a 2000 ppm con un promedio alrededor de 1500 ppm y para el Na tenían una variación mucho más amplia.

Antecedentes Cruz (2000)

Evaluó la nutrición mineral (N, P, K, Fe, Cu, Mn, Zn) de 11 patrones tolerantes al Virus de la Tristeza de los Cítricos (VTC) sobre la Naranja Valencia (Citrus sinencis Osbeck) .

Los patrones estudiados fueron:

Técnicas utilizadas:

Conclusiones:

Trifoliado Pomeroy, trifoliado Rubidoux, trifoliado Beneke, limón Volkameriano, mandarina Cleopatra, trifoliado Barnes, citrange C-35, citrange Carrizo, citrange Troyer, lima Rangpur, lima Milam todos injertados con naranja Valencia (Citrus sinencis Osbeck).

Espectrofotometría de absorción atómica para K, Fe, Cu, Mn y Zn. Método colorimétrico con el reactivo de molibdovanato para P. Método de Kjeldahl para N. Encontró diferencias significativas entre los patrones para nitrógeno, potasio y manganeso, indicando que el limón volkameriano fue el patrón que sobresalió entre los demás patrones, ya que presentó niveles óptimos de potasio (1,65%), fósforo (0,15%), zinc (45,63 ppm) y bajos en nitrógeno (1,7%).

Antecedentes Emenike y Okwu, (2007)

Evaluaron el contenido mineral y valor nutritivo de diferentes variedades de frutas cítricas.

Las frutas Naranja (Citrus sinensis), mandarina (Citrus reticulata), estudiadas fueron: limón (Citrus limón), lima (Citrus aurantifolia) y pomelo

(Citrus grandis).

Técnicas utilizadas:

Espectrofotometría de absorción atómica para K, Na, Mg y Zn. Método colorimétrico con el reactivo de molibdovanato para P. Método de Kjeldahl para N.

Conclusiones:

Los minerales mas importantes detectados en las frutas, fueron: calcio (2,0% limón-3,20% pomelo) , potasio (0,28% pomelo-1,0% lima), magnesio (0,49% naranja-0,61% lima), sodio (0,28% pomelo-0,36% lima) y fósforo (0,24% pomelo-0,41% naranja).

CAPÍTULO II. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL.

Muestra Fueron procesadas según la norma COVENIN 1769-81, suministrados por el CESID Frutícola y Apícola CORPOZULIA 10 plantas de toronja roja 10 plantas de Lima Tahití injertada sobre mandarina cleopatra

10 frutos / planta

10 plantas de lima Tahití injertada sobre limón volkameriano

10 plantas de toronja blanca El manejo de cada cultivo fue el siguiente: Lima tahití: - Distancia de siembra: 8x8m.

- Riego por microaspersión 2 veces por semana, 3 horas/ día.

- Fertilización con fórmula completa 12(N) -12(P) -17(K), 1 Kg/ pta

Toronja: - Distancia de siembra: 8x8m.

- Riego por microaspersión - Fertilización con formula completa 15(N)- 15(P)- 15(K), 500 g/ pta

Humedad COVENIN 1077-97 y AOAC Nº 7003 Pesar

Crisoles de porcelana vacios llevados a peso constante. Registrar el peso 1 (P1)

Pesar

5g de muestra en crisoles de porcelana llevados a peso constante. Registrar los g muestra

Calentar en baño maría Secar en estufa

Durante 1 hora a 100ºC hasta que se evapore todo el liquido de la muestra

Durante 4 horas a 105ºC. Horno Felisa FE- 291D

Enfriar

Peso constante.

Registrar el Peso 2 (P2)

% humedad= (((P1 + gr muestra)-P2)/ gr de muestra)*100

Cenizas COVENIN 0368-97 y AOAC Nยบ 18025

Pesar Calcinar en mufla Enfriar

Peso constante.

Luego que sale de la estufa (P2) A 550ยบC de 4 a 12 horas, hasta que las cenizas queden completamente blancas, para descartar restos de materia orgรกnica.

Mufla Felisa FE- 340

Registrar el peso (P3)

% Cenizas= (P3-P1)/ (P2-P1)*100

DiluciĂłn de las Cenizas COVENIN 1178-83 Agregar 10 ml de acido nĂ­trico concentrado 95-97%

Directo a las cenizas en el crisol

Calentar en plancha

Durante 30 min aproximadamente, evitando que se seque por completo.

Lavar con agua y filtrar

Dejar enfriar el liquido unos minutos y agregarle agua antes de filtrar

Diluir en un balĂłn de 100ml.

Determinación de minerales por AAS Las concentraciones de los siguientes minerales:Calcio (Ca), sodio (Na), Potasio (K), Magnesio (Mg) y zinc (Zn), en las muestras se leyeron en un Espectrofotómetro de Absorción Atómica modelo Perkin – Elmer 3030B.

Elementos Longitud de onda (nm) Ca

422.7

K

766.5

Mg

285.2

Na

589.00

Zn

213.9

Se utilizaron soluciones patrón de concentraciones conocidas de cada mineral. Con la concentración (mg/l) Vs. La absorbancia el equipo registra una curva de calibración.

Puestos que los macrominerales potasio (K) y Magnesio (Mg) se encuentran en alta proporción se utilizó una matriz de 5X, 10ml de la muestra en un balón de 50ml para los demás minerales se utilizó la solución Madre.

Finalmente el equipo determina la concentración de cada mineral en la muestra en mg/l.

mg/100g= mg/L* V aforo (ml)* 1L * 1000g * 0.1Kg g muestra 1000ml 1Kg 100g

Determinación de N por microKjeldahl COVENIN 1195-80 Digestar Tomar 5ml de muestra y agregarlos en el tubo microkjeldahl Agregar ¼ de pastilla digestora y 4 ml de H2SO4 95-97% Tapar los tubos y Calentar a 120°C durante 30min Aumentar la temp. cada 30min hasta 380°C

Cuando la muestra esté verde claro apagar y dejar enfriar

Destilar

Titular

Agregarle agua destilada al tubo cuidando de que no quede nada en el tubo

Titular con H2SO4 0.1N hasta que tome un color morado

Anotar volumen gastado

colocarlo en el destilador, este mismo agrega 20ml de solución alcalina al tubo

Recoger el destilado en solución Indicadora de acido bórico hasta obtener un volumen de 100ml

2040 Fisher Digestor Unit BD 40 2100 Fisher Distiling Unit 100

La solución es de color verde grama N= ((Vgast. H2SO4 * N H2SO4)/g de muestra)*Peq N

Determinación de P por colorimetría COVENIN 1178-83 Tomar 20ml de muestra

Agregar 10ml de reactivo amarillo

Agitar

Dejar reposar por 30min

Leer en el espectrofotómetro uv visible modelo HACH DR 2800

CAPÍTULO III. RESULTADOS Y DISCUSIONES.

Análisis de la Varianza Tabla 5. Análisis de varianza aplicadas a las variables Na, Zn, Ca, K, Mg, P y N en las 4 variedades de jugos de frutas cítricas lima Tahití injertada sobre limón volkameriano, sobre mandarina cleopatra, toronja roja y blanca.

Variable

CM error

Significancia

Na

6,28e-1

Si

Zn

6,64e-5

Si

Ca

2,64e-2

Si

K

13,6

Si

Mg

6,00e-2

No

P

1,16e-3

No

N

85,9

No

Análisis fisicoquímicos Tabla 6. Análisis físico-químicos realizados a jugos de frutos de lima Tahití sobre dos portainjertos limón volkameriano y mandarina cleopatra.

Muestras

%humedad %cenizas %sólidos totales

Lima Tahití injertada sobre limón volkameriano µ ±SD

Lima Tahití injertada sobre mandarina Cleopatra µ ±SD

92,3a 4,95a

3,09 0,861

91,8ª 4,61ª

2,41 1,59

7,67a

3,08

8,22a

2,41

n=30 a,b valores promedios con letras diferentes son significativamente diferentes (p≤0,05)

Análisis fisicoquímicos Tabla 7. Análisis físico-químicos realizados a jugos de frutos de dos tipos de toronja, roja y blanca.

Muestras

Toronja roja µ

%humedad 93,2a %cenizas 4,24a %sólidos totales 6,8a

±SD

Toronja blanca µ ±SD

1,48 1,01

91,6a 4,25a

2,18 3,1

1,48

8,36a

2,18

n=30 a,b valores promedios con letras diferentes son significativamente diferentes (p ≤ 0,05)

Análisis de Minerales Tabla 8. Análisis de minerales realizados a jugos de frutos de lima Tahití sobre dos portainjertos limón volkameriano y mandarina cleopatra.

Lima Tahití injertada sobre limón Minerales Volkameriano mg/100g µ ± SD Na 27,4ª 0,794

Lima Tahití injertada sobre mandarina Cleopatra µ ± SD 24,4ª 0,908

Zn Ca K Mg

0,143b 6,14ª 89,1ª 8,32ª

0,147b 5,62ª 71,9b 7,89ª

0,00346 0,147 2,82 0,174

0,00578 0,1622 2,84 0,266

P 0,274ª 0,00917 0,259ª 0,00841 N 95,6a 1,7 118a 1,47 n=30 a,b valores promedios con letras diferentes son significativamente diferentes (p ≤ 0,05). Análisis aplicados a cada uno de los minerales estudiados

Análisis de Minerales Tabla 9. Análisis de minerales realizados a jugos de frutos de dos tipos de toronja, roja y blanca.

Minerales Toronja roja Toronja blanca mg/100g µ ± SD µ ± SD Na 10,8b 0,24 11,3b 0,412 Zn 0,246ª 0,00924 0,123b 0,00462 Ca 3,72b 0,0992 3,83b 0,133 K 106a 2,54 115ª 3,92 Mg 6,62ª 0,138 9,21ª 0,234 P 0,182ª 0,00566 0,181ª 0,00401 N 81,1a 2,69 108a 2,19 n=30 a,b valores promedios con letras diferentes son significativamente diferentes (p ≤ 0,05). Análisis aplicados a cada uno de los minerales estudiados

Análisis de Minerales Tabla 10. Análisis de minerales realizados a jugos de frutos de lima Tahití sobre dos portainjertos limón volkameriano y mandarina cleopatra y dos tipos de toronja, roja y blanca.

Lima Tahití injertada Lima Tahití injertada sobre limón sobre mandarina Minerales volkameriano cleopatra Toronja roja mg/100g Na Zn Ca K Mg P N n=30

µ 27,4a 0,147b 5,62a 71,9b 7,89a 0,274a 95,6a

± SD 0,794 3,46E-03 0,147 2,82 0,174 9,17E-03 1,7

µ 24,4a 0,143b 6,14a 89,1a 8,32a 0,259a 118a

± SD 0,908 5,78E-03 0,1622 2,84 0,266 8,41E-03 1,47

µ 10,8b 0,24a 3,72b 106a 6,6a 0,18a 81,1a

± SD 0,24 9,24E-03 0,0992 2,54 0,138 5,66E-03 2,69

Toronja blanca µ 11,3b 0,12b 3,83b 115a 9,21a 0,181a 108a

± SD 0,412 4,62E-03 0,133 3,92 0,234 4,01E-03 2,19

a,b Prueba de Tukey valores promedios con letras diferentes son significativamente diferentes (p ≤ 0,05). Análisis aplicados a cada uno de los minerales estudiados

Análisis de Recuperación Tabla 11. Análisis de recuperación de los minerales Na, Zn, Ca, K y Mg en jugos de lima Tahití injertada sobre mandarina cleopatra y toronja roja.

Minerales Na Zn Ca K Mg

Lima Tahití / mandarina Cleopatra % recuperación

% recuperación

99,2 99,6 99,6 99,6 99,9

99 99,2 96,7 97,9 98,8

Toronja Roja

Conclusiones Los patrones afectan el contenido mineral del jugo de la lima Tahití, ya que el contenido mineral fue menor. El patrón Cleopatra fue el que arrojó mejores resultados con respecto al contenido mineral.

El mayor contenido de Zn fue para la toronja roja, mientras que el contenido de Na y Ca fue mayor para la lima Tahití, el contenido de K fue menor para el patrón volkameriano y en el contenido de Mg, P y N no hubo diferencias significativas. Se demostró la confiabilidad del método con un porcentaje de recuperación >95%.

Se comprobó que las frutas cítricas son una importante fuente de Ca y K, y N (proteínas), ya que la concentración de estos minerales fueron las más altas tanto en la lima Tahití como en la toronja, logrando participar en la nutrición del organismo, ya que, los requerimientos diarios de calcio, potasio y proteínas en una persona adulta señalados por el Instituto Nacional de Nutrición son 1200 mg , 2000 mg y 1g proteína/Kg peso respectivamente.

GRACIAS

Curva de calibraciรณn de Na Concentraciรณn (ppm) Absorbancia 0 0 4 0,102 8 0,173 16 0,242 24 0,294 32 0,339 40 0,378 56 0,443 80 0,52

Curva de calibraciรณn de P Concentraciรณn (ppm) Absorbancia 0 0,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 0,047 0,093 0,19 0,283 0,379 0,474 0,573 0,664 0,75 0,846 0,926