INFORME N° 001 COLORANTES MAIZ MORADO.docx

FACULTAL: INGENIERÍA DE PROCESOS ESCUELA PROFESIONAL: INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL OBTENCIÓN DEL COLORANTE A PARTIR DEL MAÍZ MORADO (ZEA MAYS)

TECNOLOGIA DE COLRANTES PRESENTADO POR: Henry, AQQUEPUCHO LLAIQUE CODIGO: 112228 DOCENTE: Ing. Prudencio QUISPE CANTANI SEMESTRE: 2017-II TECNOLOGIA DE COLRANTES Página 1

PRESENTACIÓN:

Sr: Ing. Prudencio QUISPE CANTANI, Docente de la UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO – EPIA SICUANI, Es sumamente grato presentar. El presente trabajo

de LABORATORIO DE TECNOLOGIA DE

COLORANTES, Ha sido elaborado teniendo presente las limitaciones que debe reunir todo trabajo con fines de superar nuestros conocimientos. Espero que el presente trabajo reúna las condiciones adecuadas y responda a las características necesarias.

ATENTAMENTE

HENRY AQUEPUCHO LLAIQUE

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PRACTICA N° 01 OBTENCIÓN DEL COLORANTE A PARTIR DEL MAÍZ MORADO (ZEA MAYS)

INTRODUCCIÓN Desde hace algún tiempo debido a los problemas de salud que acarrean los productos sintéticos, se ha creído necesario reemplazarlos por productos naturales, previniendo de esta manera daños futuros. Así es que surgió la idea de utilizar flores y plantas para extraer colorantes naturales. Dichos colorantes pueden usarse para la fabricación de alimentos en polvos y en la industria farmacéutica. Luego, debido al peligro que significa el empleo de los colorantes sintéticos, actualmente se busca renovar las fuentes de colorantes utilizando productos naturales, los cuales no sólo aseguran ser saludables, sino que proporcionan matices que dan una atractiva y artística presentación de los alimentos. Una de las plantas hacia la cual los investigadores han dedicado su atención en los últimos años es el maíz morado. Este cereal, característico del Perfi y la Zona Andina de Sudamérica, posee una gran calidad como colorante y recientemente se está buscando la extracción e industrialización del colorante del maíz con el mínimo de degradación de éste compuesto. El maíz es un producto básico a nivel mundial, tanto para la alimentación como para la agroindustria. Es considerado uno de los productos agrícolas más importantes en la economía mundial por su incidencia social debido a que 75% de la producción total viene de unidades familiares campesinas y para muchas de ellas es la base de su economía. Además, es la principal materia prima para la elaboración de concentrados para la alimentación animal en especial en el sector avícola (Yufera, 1995).

La importancia para la realización de esta investigación consiste en que la materia colorante utilizada, es un producto de desecho como son las corontas de maíz morado, el que tiene por objeto realizar el teñido de algunas fibras sintéticas con colorante extraído del maíz morado (Zea mays L.).

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OBTENCIÓN DEL COLORANTE A PARTIR DEL MAÍZ MORADO (ZEA MAYS) I.- OBJETIVOS 1.1.- OBJETIVOS GENERAL  Determinar el contenido de colorante.  Determinar el rendimiento de colorante. II.- MARCO TEÓRICO 2.1.- Maíz morado (Zea mays L.) El maíz, millo o elote (Zea mays) es una planta gramínea anual originaria de América introducida en Europa en el siglo XVI. Actualmente, es el cereal con mayor volumen de producción en el mundo, superando al trigo y el arroz. 2.1.1.- DESCRIPCIÓN Maíz morado, es la variedad morada del Zea mays L. nativa del Perú. Su cultivo tradicional se restringe a la antigua área de influencia Inca. El “maiz morado” es esencialmente una planta subtropical, se cultiva en los valles bajos de los Andes. Allí se le llama “Kculli” (voz quechua) y se está usando como alimento, desde hace milenios. La línea Kculli es bastante antigua, se han encontrado objetos con la forma de esta mazorca en particular en sitios arqueológicos de al menos 2 500 años de antigüedad en zonas de la costa central del Perú, así como entre los cerámicos de la cultura Mochica. Esta forma de variedad de maíz ha venido siendo usada por la gente de los Andes para dar color a alimentos y bebidas, algo que el mundo industrializado recién está explotando. 2.1.2.- CLASIFICACIÓN BOTÁNICA        

Reino: Plantae División: Magnoliophyta Clase: Liliopsida Subclase: Commelinidae Orden: Poales Familia : Poaceae Subfamilia: Panicoideae Tribu: Andropogoneae

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 Género: Zea  Especie: Z. mays  Nombre binomial: Zea mays L. 2.2.- COMPOSICIÓN QUÍMICA: 1. GRANO Y CORONTA: contiene, entre 7.7 a 13 % de proteínas, 3.3% de aceites, 61.7% de almidón. También contiene, P, Fe, Vitamina A, Tiamina, Riboflavina, Niacina, A. Ascórbico, y antocianinas. Las antocianinas exhiben propiedades antioxidantes interesantes, y podría por lo tanto representar una prometedora clase de compuestos útiles en el tratamiento de patologías donde la producción de radicales libres juega un rol principal. 2. LA PLANTA: Zea mays es una planta monoica; sus inflorescencias masculinas y femeninas se encuentran en la misma planta. Si bien la planta es anual, su rápido crecimiento le permite alcanzar hasta los 2,5 m de altura, con un tallo erguido, rígido y sólido; algunas variedades silvestres alcanzan los 7 m de altura. El tallo está compuesto a su vez por tres capas: una epidermis exterior, impermeable y transparente, una pared por donde circulan las sustancias alimenticias y una médula de tejido esponjoso y blanco donde almacena reservas alimenticias, en especial azúcares. Las hojas toman una forma alargada íntimamente arrollada al tallo, del cual nacen las espigas o mazorcas. Cada mazorca consiste en un tronco u olote que está cubierta por filas de granos, la parte comestible de la planta, cuyo número puede variar entre ocho y treinta. El maíz es una planta de noches largas y florece con un cierto número de días grados > 10 °C (50 °F) en el ambiente al cual se adaptó. Esa magnitud de la influencia de las noches largas hace que el número de días que deben pasar antes que florezca está genéticamente prescripto y regulado por el sistema-fitocromo. El maíz es absolutamente capaz de reproducirse por sí solo. En apariencia el grueso recubrimiento de brácteas de su mazorca, la forma en que los granos se encuentran dispuestos y están sólidamente sujetos, impedirían que la planta pueda hacer germinar sus granos. Su simbiosis con la especie humana aparentaría ser total, a tal punto que algunos investigadores lo llaman un "artefacto cultural", aunque estos son conceptos mágicos, alejados de la realidad, cuando una espiga cae al suelo, las brácteas son consumidas por hongos, y no lo son sus cariopses que logran TECNOLOGIA DE COLRANTES Página 5

germinar, generándose una competencia fortísima, que hará solo sobrevivir a unos muy pocos de cada espiga. Existen maíces en estado silvestre, y su negación es otra de las afirmaciones mágicas, sin contraste científico, de que el maíz se resiembra sin la intervención humana. Las plantas caídas y con sus espigas en contacto con la tierra, y condiciones de humedad, aseguran la perpetuación de esta especie anual. Por su gran masa de raíces superficiales, es susceptible a sequías, intolerancia a suelos deficientes en nutrientes, y a caídas por severos vientos.

Las antocianinas, al igual que otras sustancias polifenólicas, se encuentran en la naturaleza en forma de glicósidos, siendo conocidas sus agliconas como antocianidinas, a las cuales se les une un azúcar por medio de un enlace ßglicosídico. Se trata de flavonoides, es decir, sustancias derivadas del núcleo flavano, con un anillo-A benzoil y un anillo-B hidroxicinamoil. La estructura de la antocianina es el 2- fenilbenzopirilio de la sal de flavilio. Cuando el residuo de azúcar es un hidrolizado de la antocianina, el resultado es la aglicona, conocida como se menciona anteriormente como antocianidina. Las más comunes TECNOLOGIA DE COLRANTES Página 6

formas de antocianidinas son: pelargonidina, cianidina, delfinidina, peonidina, malvidina y petunidina

2.3.- FACTORES QUE ALTERAN LA ESTABILIDAD DE LAS ANTOCIANINAS: La estabilidad de las antocianinas depende de factores como enzimas, pH, temperatura, oxígeno, luz, metales, etc. Investigaciones recientes demostraron que existen antocianinas con ciertas características, presentando una mayor estabilidad debido al desarrollo de ciertos mecanismos:    

asociación intramolecular: acilación asociación intermolecular: copigmentación interacciones con otros compuestos polimerización.

EFECTO DEL PH.- Este es uno de los factores más importantes. Las antocianinas son más estables en un medio ácido que en un medio neutro o alcalino. En medio ácido la forma predominante es la del ión flavilio, el cual da el color rojo, cuando esta es sometida a pH básico o alcalino, el ión flavilio es susceptible al ataque nucleofílico por parte del agua, produciéndose la pseudo base carbinol, esto es a pH 4.5 y seguido se forma la chalcona, las dos formas son incoloras. TEMPERATURA.- La antocianina es destruida por el calor durante el procesamiento y almacenamiento. Un incremento logarítmico en la destrucción de la antocianina ocurre con un incremento en la temperatura. Por eso se debe tener en cuenta este factor en el teñido de las telas sintéticas. A. Naturaleza Química de las Antocianinas: Las antocianinas son polihidroxi y metoxi derivados de la estructura básica 2-fenil-benzopirilio ó fla vilio.

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FACTORES QUE INFLUYEN EN LA DEGRADACIÓN DE LAS ANTOCIANINAS: Las antocianinas son pigmentos no muy estables.Estas se pueden degradar mientras aún están en el tejido fresco o pueden destruirse durante el procesado y el almacenamiento de la mercancía.  Enzimas.- Varias enzimas han sido implicadas en la decoloración de antocianinas.  Temperatura de Procesado y Almacenamiento.- La velocidad de degradación se incrementa con la elevación de la temperatura, como en el caso de la mayoría de reacciones químicas.  Oxígeno y Peróxido de Hidrógeno.- La mayoría de autores están de acuerdo en que el oxígeno ejerce un efecto deteriorante en los pigmentos antociánicos.  Ácido Ascórbico.- Se ha sugerido una posible interacción entre el ácido ascórbico y las antocianinas debido a que algunos investigadores han observado pérdidas paralelas de ambos compuestos en jugos de frutas.  Luz.- El efecto de la luz en el color de la antocianina en alimentos procesados no ha sido estudiado completamente. III.- MATERIALES Y MÉTODOS 3.1.- MATERIALES 3.1.1.- EQUIPOS  Balanza analítica o de precisión  refractómetro 3.1.2.- MATERIALES DE PLASTICO        

vaso precipitado 02 jarras de medida Ollas de medida Cocina Espátula de madera Papel filtro Tamiz de tela embudo

3.1.3.- INSUMOS Y REACTIVOS  Maíz morado.  Agua. TECNOLOGIA DE COLRANTES Página 8

3.2.- MÉTODOS 3.2.1.- LUGAR DE EJECUCIÓN  El trabajo se realizó en la, UNIVERSIDAD NACIONAL SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO- EPIA en laboratorio de FRIGORIFICO, de la ciudad de sicuani. Siendo viernes de octubre de 2016. 3.2.2.- METODOLOGÍA  La metodología será descriptiva, demostrativa y práctica. 3.2.3.- PROCEDIMIENTO Preparación de las muestras de corontas de maíz. El proceso de obtención del colorante empezó con la recolección de corontas de maíz, selección con el fin de eliminar partes dañadas e impurezas DIAGRAMA DE FLUJO: OBTENCIÓN DEL COLORANTE A PARTIR DEL MAÍZ MORADO (ZEA MAYS)

Marlo de maíz morado Molido de maíz morado Primer lavado

Segundo lavado Tercer lavado Concentrado

envasado

Almacenado

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IV.- RESULTADOS Y DISCUSIONES 4.1.- RESULTADOS El análisis individual de los factores y sus interacciones corroboran que la extracción de antocianinas de las corontas del maíz morado depende de la temperatura y el tiempo de extracción, siendo favorecidas por el medio etanólico al 20% y pH entre 2 y 4, alcanzando valores de 46,534 mg de antocianina/g muestra. 4.2.- DISCUSIONES Mediante el análisis fitoquímico se pudo determinar cualitativamente la presencia de flavonoides, compuestos fenólicos, glicósidos y taninos. Resultado positivo para estos metabolitos y negativo para alcaloides y los esteroides por lo que este extracto de maíz morado contiene mayor cantidad de compuestos fenolicos y glicosidicos que le otorgan sus propiedades terapéuticas. V.- CONCLUSIONES En conclusión al igual que los antiguos peruanos, también se prepara una bebida a partir de la mazorca entera y la llaman chicha morada. Con este maíz también se prepara un postre bastante popular llamado mazamorra morada En el proceso de investigación, los estudiantes se ven confrontados con dificultades que tienen que ver con el proceso de seleccionar el método adecuado de estudio de extracción, separación del colorante del maíz morado así como su uso en el teñido de fibras. De acuerdo a la determinación cuantitativa de la concentración de antocianina se pudo comprobar que el extracto de maíz morado (Zea maíz. L) contiene altas concentraciones de antocianinas. Se logró obtener el pigmento natural, por procesos de ensayos a nivel de laboratorio, obteniéndose un rendimiento de 2,25% del pigmento natural en cada extracción. VI.- REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 1.- Montalvo Montañez, Enrique. "Pigmentos del Maíz Mora do" Tesis U.N.M.S.M. 2.- Markakis P. CRC Critical Reviews W Food Technology March 1974. Pag. 437 7 452 3.- Arias Lescano, Luz Consuelo. "Proyecto Para una Planta de Extracto de Maíz Morado" Tesis U.N.M.S.M. 4.- Sanchez Campos, Hugo. "El Maíz. Composición Química y Utilización". Programa Cooperativo de Investigación. Ministerio de Agricultura. 5.- Fernandez Jesus, Filomena. "Determinación de Antocia ninas del Maíz Morado" Tesis U.N.M.S.M TECNOLOGIA DE COLRANTES Página 10

VIII.- ANEXO FIGURA N°-01 Materia

FIGURA N°-02 proceso

Prima maíz morado

de pasteurización de maíz moraado

FIGURA N°- 03 procesos De primer segundo y tercero lavado

FIGURA N°-05 papel filtro De maíz filtrado

FIGURA N°-06 proceso de Envasado de colorante

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