BC TES 4807 Arandano Cinetica

'llnúte~Jidad "Vacúmat
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FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA E

INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
ESCUELA PROFESIONAl DE
INGENIERÍA DE INDUSTRIAS AliMENTARIAS
Cinética de la degradación ténnica de antocianinas en

zumos pasteurizados de Granada (Punica granatum) y
Arándano (Vacciniun1 myrtillus)
TESIS
PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE
INGENIERO EN INDUSTRIAS AliMENTARIAS
AUTORA
Bach. SANDOVAL RAFAEL AliCIA AURORA
ASESOR
Ing. POZO SUCLUPE LUIS ANTONIO
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Ui~~JERSiDAU llACltltl.Al"Pffiíitl Rtlll GAllO"

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PROCESOS TECN!COS
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UNIVERSIDAD NACIONAL
PEDRO RUIZ GALLO
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE
Cinética de la degradación térmica qe antocianinas en zumos

pasteurizados de Granada (Punica granatum) y Arándano
(Vaccinium myrti/lus)
TESIS
PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO EN

AUTORA
Bach. SANDOVAL RAFAEL ALICIA AURORA
ASESOR
lng. Pozo Suclupe Luis Antonio
LAMBAYEQUE- PERÚ
2015
UNIVERSIDAD NACIONAL
PEDRO RUIZ GALLO
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE

TESIS
AUTORA
Bach. SANDOVAL RAFAEL ALICIA AURORA
APROBADO POR:
PRESIDENTE DEL JURADO
SECRETARIO DEL JURADO
VOCAL
ASESOR
LAMBAYEQUE-PERÚ
2015
DEDICATORIA
i~ Esta Tesis se la dedico primeramente a Dios porque sin Él no soy alguien en esta vida,
porque me AMA y soy el ser más maravilloso que ha creado, así como me dice en
cada palabra de su santa escritura, así también se la dedico a Nuestra Madre La
Virgen María que con ejemplo de su pureza y bondad me ha dado la fortaleza para
seguir adelante con todas mis metas que me he propuesto para así poder alcanzarlas.
A mi padre Juan que con su ejemplo de coraje, perseverancia y solidaridad he

admirado mucho desde muy pequeña y por ser una de sus princesas, así como él nos
considera a cada una de sus 5 hijas, por ser un excelente padre amoroso por
responderme con una bella sonrisa cada vez que le digo cuanto lo amo.
A mi madre María ya que ella fue quien me habló de esta bonita carrera y es por eso
que me motivó para poder estudiarla y alcanzar el objetivo de ser una profesional, por
su amor tan grande, por su humildad y bondad que la caracteriza, por ser la razón de
mi vivir, y por darme besitos en mi frente cada vez que le digo cuanto la amo.
A mis hermanas Anny y Esther ya que ellas siendo un poco menores que yo, aprendo
mucho de ellas, y me alientan cada vez con sus consejos de amor de hermanas, a mis
hermanitas pequeñas Jesabel y Fernanda siendo tan pequeñitas sacándome una
sonrisa siempre con sus locuras, sus travesuras y para que vean en nosotras sus
hermanas mayores un gran ejemplo a seguir, a mi último hermanito Juan apenas
teniendo 2 añitos de edad es la alegría mayor en nuestro hogar, con sus ocurrencias,
sus travesuras siendo un niño el cual/a Inmaculada Concepción en su día le dio la vida
a mi hermanito el 8 de diciembre 2013 un dfa que nuestra familia nunca olvidará.
Todos mis hermanos forman la luz de mi vida y me estimulan para poder seguir
adelante, ser un gran ejemplo para ellos y que cuando crezcan sean mejores que yo.
Alicia Aurora Sandoval Rafae

AGRADECIMIENTOS
Primeramente agradezco a Dios y a la Virgen María porque ellos me dieron a mi madre

María que es la razón de mí vivir, gracias Mamita por tu amor y tus consejos, por
amarme tal y como soy, a mi padre Juan que es mi Héroe y mi único príncipe azul, por
tus enseñanzas, por tus correcciones, por motivarnos a cada uno de tus hijos de que
todo en esta vida no es color de rosa, de que hay que luchar, sufrir y perseverar para
cumplir nuestras metas, a mis hermanos Anny, Esther, Jesabel, Fernanda y Juancito
ya que ellos forman la luz de mi vida y son mi motivo para seguir alcanzando muchas
metas. Gracias Dios, Gracias Virgen María pues me dieron la familia que tanto admiro
y tanto amo. Gracias!
Agradezco también a mi.buen amigo William Sánchez, por tus enseñanzas nació este
bonito tema de tesis, gracias por la paciencia que me tuviste, gracias por tu apoyo
incondicional, por tus consejos no solo estudiantiles sino también en la vida personal.
Eres un buen ejemplo para todos los Ingenieros Alimentarios que pueden seguir
creciendo profesionalmente. Gracias William que Dios te bendiga siempre, estoy
segura que vas a llegar muy lejos y siempre podrás contar conmigo. Gracias!
Gracias a todos mis profesores de mi casa de estudios la cual es la Universidad

Nacional Pedro Ruiz Gallo, y más aún gracias a mis jurados de este proyecto, por sus
correcciones, sus enseñanzas y sobre todo el haber sido Jurado de este día muy
importante para mí. Gracias!
Gracias a mis buenas amigas de la Universidad Claudia, Yanina y Ley/a, por su bonita
amistad y los ánimos que siempre me dieron. Gracias chicas!
~·:
Gracias a mis hermanas del colegio Dorka, Jimena y Lourdes, a pesar de la distancia
las llevo siempre en mi corazón una amistad como la nuestra es tan bendecida ya que
estamos unidas en todo momento. Gracias chicas!
Alicia Aurora Sandoval Rafael.

INDICE GENERAL
INTRODUCCION 12
l. FUNDAMENTO TEORICO 15
1.1 Arándano 15
1.1.1 Nombres Comunes. 15
1.1.2 Nombre cientffico. 15
1.1.3 Taxonomía y morfología. 15
1.1.4 Composición nutricional. 16
1.1.5 Variedades de Arándano 17
1.1.6 Cultivo del Arándano en el Perú. 18
1.1.7 Mercado y Comercio de Arándano en el Perú. 19
1.2 Granada 21
1.2.1 Nombres Comunes. 21
1.2.2 Nombre científico. 21
•.·~- 1.2.3 Taxonomía y morfología. 21
1.2.4 Variedades de la Granada 24
1.2.5 Cultivo de Granada en el Perú~ 23
1.2.6 Mercado y Comercio de Granada en el Perú 24
1.2.7 Composición nutricional 26
1.3 Antocianinas 26
1.3.1 Antocianinas en Arándano. 29
1.3.2 Antocianinas en Granada. 30
1.3.3 Propiedades funcionales de las antocianinas. 32
1.3.4 Estabilidad de las antocianinas. -~ 33
1.3.5 Factores que influyen en la estabilidad de antocianinas 34
1.3.6 Vías de degradación de antocianinas. 38
1.4 Zumo 39
1.5 Cinética química del deterioro de los alimentos. 41
1.5.1 Orden de reacción. 42
1.5.2 Velocidad de reacción. 42
1.5.3 Reacción de orden cero. 43
1.5.4 Reacción de primer orden. 44
1.5.5 Reacción de segundo orden. 44
1.5.6 Tiempo de vida media. 44
1.5.7 Modelo Q10 45
1.5.8 Modelo de Arrhenius. 45
11. MATERIALES Y MÉTODOS 47
2.1 Localización 47
2.2 Materiales, reactivos y equipos. 47
2.2.1 Materia prima. 47
2.2.2 Materiales 47
2.2.3 Reactivos 47
2.2.4 Equipos 48
2.3 Metodologí_a experimental. 48
2.3.1 Obtención de la muestra. 48
2.3.2 Almacenamiento de la muestra. 51
2.3.3 Codificación de la muestra. 51
2.3.4 Metodología de análisis 51
2.3.5 Determinación del orden de reacción y la constante de velocidad. 52
2.3.6 Determinación de la Energía de activación. 54
2.3.7 Determinación del factor 01o 54
2.3.8 Determinación del tiempo de vida media (T 112) 54
2.3.9 Análisis estadístico. 54
RESULTADOS
111. 56
3.1Caracterización de los zumos pasteurizados de Arándano y de Granada 56
3.2Degradación de antocianinas durante el almacenamiento de la muestra. 56
3.3Orden de reacción de loas antocianinas. 63
3A Constantes de velocidad (k), energía de activación (Ea), factor Q1 O y 66
tiempo de vida media (t1/2) de las antocianinas.
IV. DISCUSONES 69
V. CONCLUSIONES 74
VI. RECOMENDACIONES 76
VIl. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 76
VIII. ANEXOS 90
Anexol 90
Anexo 11 92
Anexo 111 96
AnexoiV 100
Anexo V 105
(NDICE DE TABLAS
Tabla 1: Composición nutricional del arándano (Vaccinium myrtillus) 16
" Tabla 2: Principales Mercados de Exportación durante los últimos 3 años de 20
arándanos del género vaccinium.
Tabla 3: Principales Mercados de Exportación de Granada en el mes de 25
junio 2014 y junio 2015.
Tabla 4: Composición nutricional de la granada (Punica granatum) 26
Tabla 5: Control de características fisicoquímicas en el zumo pasteurizado 52
de Arándano y en el zumo pasteurizado de Granada.
Tabla 6: Codificación de viales de laboratorio para la determinación de 53
antocianinas (mg/L) en el zumo pasteurizado de Arándano y en el
zumo pasteurizado de Granada.
Tabla 7: Resultados del análisis fisicoquímico del zumo pasteurizado de 56
Arándano y del zumo pasteurizado de Granada.
Tabla 8: Concentración de antocianinas en el zumo pasteurizado de 57
Arándano durante su almacenamiento
Tabla 9: Concentración de antocianinas en el zumo pasteurizado de 58
Granada durante su almacenamiento
Tabla 10: Estadísticas de regresión lineal simple para la degradación de 63
Antocianinas para cada temperatura a partir de los datos
experimentales de concentración de antocianinas versus tiempo.
Tabla 11: Tabla de constantes de velocidad promedio (tres repeticiones) de 66
primer orden y tiempo de vida media de los zumos pasteurizados
de Arándano y Granada.
Tabla 12: Energías de Activación y valores de 01o de la degradación de 68
Antocianinas en los zumos pasteurizados de Arándano y Granda.
Tabla 13: Promedio de las absorbancias obtenidas en la determinación de 92
antocianinas en el zumo de arándano, almacenadas a la
· temperatura de 30°C.
temperatura de 40°C.
temperatura de 60°C
antocianinas en el zumo de granada, almacenadas a la temperatura
de 30°C.
de 40°C.
de 50°C.
de 60°C.
Tabla 21: Análisis de Varianza para CONSTANTE DE VELOCIDAD- Suma 100
de Cuadrados Tipo 111.
Tabla 22: Tabla de Medias por Mínimos Cuadrados para constante de 101
velocidad con intervalos de confianza del 95.0%
Tabla 23: Pruebas de Múltiple Rangos para constante de velocidad por 103
Temperatura.
Tabla 24: Pruebas de Múltiple Rangos para constante de velocidad por 104
Zumo.
9
(NDICE DE FIGURAS
Figura 1: Estructura de antocianinas en frutas y vegetales. 27
Figura 2: Ruta general de biosíntesis de las antocianinas. 28
Figura 3: ·Esructura de la Malvidina. 30
Figura 4: Estructura de la Cianidina. 32
Figura 5: Estructura de las antocianinas a diferentes valores de pH 36
Figura 6: Vías de degradación de antocianinas. 39
Figura 7: Esquema de la Metodología Experimental. 49
Figura 8: Concentración de antocianinas en el zumo pasteurizado de 59
Arándano (mg/L) versus el tiempo de almacenamiento a 60°C.
Arándano (mg/L) versus el tiempo de almacenamiento a 50°C
Figura 1O: Concentración de antocianinas en el zumo pasteurizado de 60
Arándano (mg/L) versus el tiempo de almacenamiento a 40°
Arándano (mg/L) versus el tiempo de almacenamiento a 30°C
Granada (mg/L) versus el tiempo de almacenamiento a 60°C.
Figura 16: Degradación de las antocianinas a diferentes temperaturas 64
en el zumo pasteurizado de arándano.
Figura 17: Degradación de las antocianinas a diferentes temperaturas 65
en el zumo pasteurizado de Granda.
Figura 18: Gráfica de Arthenius de la degradación de antocianinas en el 67
zumo pasteurizado de Arándano
Figura 19: Gráfica de Arthenius de la degradación de antocianinas en el 67
Figura 20: Formas estructurales predominantes de antocianinas 91
presentes en los diferentes niveles de pH.
Figura 21: Gráfico de Medias. 104
Figura 22: Gráfico de Interacciones. 104
RESUMEN
El contenido de antocianinas frecuentemente se relaciona con la calidad del

color y la capacidad antioxidante como es el caso de los frutos de arándano y
granada. Muchos estudios de investigación han demostrado que las
antocianinas y los extractos de plantas ricos en antocianinas pueden proveer
potenciales beneficios para la salud. El presente trabajo de investigación tiene
por objetivo determinar la cinética de degradación de antocianinas en zumos
pasteurizados de granada y arándano, utilizando los modelos cinéticos de
orden cero, primer y segundo orden. Se determinó que la degradación de
antocianinas en los dos zumos evaluados y en las cuatro temperaturas
ensayadas siguió una cinética de primer orden con una alta correlación, para
el zumo pasteurizado de Arándano (R2 =0.990; 0.982; 0.988; 0.984) y para el
zumo pasteurizado de Granada (R2 =0.993, 0.991, 0.988 y 0.976).
Se determinó que a la temperatura de almacenamiento más baja de este

estudio (30°C) las constantes de velocidad de degradación de las antocianinas
en los dos zumos fue menor, a partir de estas constantes se obtuvo tiempos
de vida media (t 112 ) de 321 y 406 horas para el zumo de arándano y zumo de
granada respectivamente; de esta manera se observó que las antocianinas
presentes en el zumo de granada son mucho más estables respecto a las
antocianinas presentes en el zumo de arándano, esto también se confirmó al
obtener un valor menor de la energía de activación en el zumo de granada. Se .
determinó la cinética de degradación de antocianinas en zumos pasteurizados
de granada y arándano a las temperaturas de 30, 40, 50 y 60°C.
11
ABSTRACT
The anthocyanins are often related to color quality and antioxidant capacity such
as cranberry fruit and Granada. Many research studies have shown that
anthocyanins and plant extracts rich in anthocyanins may provide potential
health benefits. This research aims to determine the kinetics of degradation of
anthocyanins in pasteurized juice and cranberry Granada, using the kinetic
models of zero, first and second order. lt was determined that the degradation of
anthocyanins in both juices evaluated and four tested temperatures followed a
first order kinetics with a high correlation to the pasteurized juice Cranberry (R2
=0.990; 0.982; 0.988; 0.984) and juice Granada pasteurized (R2 =0.993, 0.991,
0.988 and 0.976).
lt was determined that the lower temperature storage study (30 o C) rate
constants degradation of anthocyanins in both juices was lower, from these time
constants half-life (t1 /2) of 321 was obtained and 406 hours for cranberry juice
and juice Granada respectively; thus it was found that anthocyanins present in
the juice Granada are much more stable compared to anthocyanins present in
cranberry juice, this was also confirmed by obtaining a lower value of the
activation energy in the juice of Granada. the kinetics of degradation of
anthocyanins was determined in Granada pasteurized juices and cranberry at
temperatures of 30, 40, 50 and 60°C.
12
INTRODUCCIÓN
El contenido de antocianinas frecuentemente se relaciona con la calidad del
color y la capacidad antioxidante de frutos y vegetales (Zhonggao
o
et al., 2005;
Oh et al., 2008). Además de la vitamina C, la vitamina E y los carotenoides, los
polifenoles (una amplia clase de componentes que incluyen ácidos fenólicos,
flavonoides, catequinas, y antocianinas) han demostrado una fuerte capacidad
antioxidante (Wang y Xu, 2007). El zumo de Arándano y zumo de granada
contienen altas concentraciones de antocianinas, responsables del color y
además de una importante acción antioxidante, inhibidora de la producción de
radicales libres, de la peroxidación lipídica y preventiva frente al cáncer (Mazza
y Miniati, 2003; EFSA, 2010).
El estudio de las antocianinas en frutas, ha tomado fuerza la última década no

solo por la capacidad colorante (Garzón 2008}, sino también por su capacidad
antioxidante (Cooke et al.; 2005). El interés en las antocianinas se ha
intensificado debido a sus propiedades farmacológicas y terapéuticas (Astrid,
2008). La acumulación de datos muestra que las antocianinas y los extractos de
plantas ricos en antocianinas pueden proveer beneficios para la salud
incluyendo protección del ADN (Lazze et al., 2003}, actividad anti-inflamatoria
(Rossi et al., 2003}, actividad anticancerígena (Hou et al., 2003; Hou et al.,
2004}, actividad antioxidante (Wang & Jiao 2000; Matsumoto et al., 2002; Oh et
al. 2006), actividad antidiabética (Jankowski et al., 2000; Tsuda et al., 2003) y
prevención de enfermedades cardiovasculares y neurodegenerativas (Joseph et
al., 1999; Youdim etal., 2000).
Durante el paso del tracto digestivo al torrente sanguíneo de los mamíferos, las
antocianinas permanecen intactas y ejercen efectos terapéuticos conocidos que
incluyen la reducción de la enfermedad coronaria, efectos anticancerígenos,
antitumorales, antiinflamatorios y antidiabéticos; además del mejoramiento de la
13
agudeza visual y del comportamiento cognitivo (Miyazawa et al., 1999). Los

efectos terapéuticos de las antocianinas están relacionados con su actividad
antioxidante ya que estudios con fracciones de antocianinas provenientes del
vino han demostrado que estas son efectivas en atrapar especies reactivas del
. oxígeno, además de inhibir la oxidación de lipoproteínas y la agregación de
plaquetas (Ghiselli et al., 1998).
Las antocianinas son compuestos lábiles y su estabilidad varía en función a su

estructura y la composición de la matriz en la que se encuentre (Wrolstad, 2000;
Delgado-Vargas y Paredes-López, 2003). La alta vulnerabilidad de las
antocianinas a la temperatura (Kirca y Cemeroglu, 2003; Kirca et al., 2006;
Harbourne et al., 2008), presencia de oxígeno (Starr y Francis, 1968), ácido
ascórbico (Shrikhande y Francis, 1974) y peróxido de hidrógeno (Ózkan M et
al., 2002, 2005), así como cambios en el pH (Kirca et al., 2006; Cevallos-Casals
y Cisneros-Zevallo, 2004; Fossen et al., 1998), permiten valorar la calidad de
los productos que los contienen. La degradación térmica de compuestos como
las antocianinas puede ser evaluada mediante la cinética química aplicada a los
alimentos (La buza 1984).
Objetivo general
Determinar la cinética de degradación térmica de antocianinas en el zumo
pasteurizado de Granada (Punica granatum) y en el zumo pasteurizado de
Arándano (Vaccinium myrtil/us).
Objetivos específicos
Determinar la concentración de antocianinas a diferentes tiempos y
temperaturas de almacenamiento.
Determinar el orden de reacción de las antocianinas a las diferentes

temperaturas de almacenamiento.
/;:(0l1·~~;,,
5';. ;:.::.. '\~::h .
:~. t: !{i
14
Determinar las constantes de velocidad de degradación de antocianinas a

las diferentes temperaturas de almacenamiento.
Determinar el tiempo de vida media (t 112) de las antocianinas a las

diferentes temperaturas de almacenamiento.
Determinar la energía de activación (Ea) y el factor Q 10 de la degradación

de antocianinas.
Comparar las constantes de velocidad de degradación de antocianinas

determinadas en cada zumo.
15
l. FUNDAMENTO TEÓRICO
En los últimos años se ha incrementado· el interés por el concepto de
"alimento funcionar·, los consumidores cada vez están más interesados en
alimentos saludables y la industria alimentaria está comprendiendo la
potencialidad del mercado de los alimentos funcionales; a nivel mundial se
ha iniciado una intensa actividad investigadora en el área de estos nuevos
alimentos. El término alimento funcional hace referencia a alimentos o
ingredientes que mejoran el estado general de salud y/o reducen el riesgo
de enfermedad (Rubiano, 2006).
1.1. Arándano
1.1.1. Nombres comunes
Mirtilo, Anavia, Ráspano, Rasponera, Arandilla, Arandanera, Arandaño,
Meruéndano, Raspanera, Raspona, Amabia.
1.1.2. Nombre científico

Vaccinium myrtillus.
1.1.3. Taxonomía y morfología

a) Taxonomía
El arándano es un arbusto que pertenece a la familia de las
Ericáceas, género Vaccinium. Las especies de mayor importancia
que se producen son los "arándanos altos del norte" (V.
corymbosum), "arándanos altos del sur" (híbridos inter - específicos
de V. corymbosum y V. darrowt), "arándanos bajos" (V.angustifolium)
y "arándanos ojo de conejo" (V. virgatum, ex V. ashet). Existe
ademásel "arándano de altura media", un híbrido entre V.
corymbosum y V. angustifolium (Zapata, 2014).
b) Morfología
16
El fruto del arándano es una baya casi esférica, que según la especie
y cultivar, puede variar en tamaño, de 0.7 a 1.5 centímetros de
diámetro, y en color, desde azul claro hasta negro. La epidermis del
fruto está ·cubierta por secreciones cerosas, que le dan una
terminación muy atractiva, lo que tiene gran importancia a la hora de
su comercialización (Zapata, 2014).
1.1.4. Composición nutricional
Tabla 1. Composición nutricional del arándano (Vaccinium myrtillus).
Componentes Cantidad
(g/100)
Agua 83.2
Carbohidratos 15.3
Fibras 1.5
Proteínas 0.7
Grasas 0.5
Pectinas 0.5
Azúcares totales 10 a 14
Sacarosa 0.24
Fructuosa 4.04
Glucosa 3.92
Contenido de solubles 10.1-14.2
Acidez titulable 0.3-0.38
Vitamina A (U.I) 100
Ácido ascórbico (mg/100g) 14
Fuente: Facultad de Medicina de la Universidad de Oporto,

Portugal, (201 0).
17
1.1.5. Variedades de arándano

El Perú cuenta con un potencial probado para la producción temprana,
pero falta investigación respecto al comportamiento de las variedades en
los distintos climas, aun así, hay una limitante en la disponibilidad de
variedades. Teniendo en cuenta que la variedad "Biloxi" es una buena
alternativa complementaria, que se debe seguir probando, por lo que
existen muchos centros que están desarrollando variedades tempranas.
Entre las variedades de arándano tenemos: (Vial, 2006).
"O'neal" es de bajo vigor y productividad, post cosecha regular.
"Misty" es de vigor medio, tiende a sobre producir, calibre irregular,

sensible a enfermedades de suelo y madera.
Legacy" es vigorosa, fruta de muy buena calidad. Se comporta de

11
manera muy distinta en diferentes lugares.
"Biloxi" produce fruta en brotes del mismo año. Algo totalmente inusual,
vigorosa, larga floración, útil para cultivos siempre verdes.
"Briggita" es vigorosa, fruta de muy buena calidad, en firmeza,

apariencia y sabor. Muy productiva.
"Star" su cosecha es concentrada, fruta grande, muy buena calidad,

poco sabor, rendimientos variables.
"Jewel" es más productiva y vigorosa que Star, fruta de buena calidad,

pero tiende a ablandarse.
18
"Emerald" es una fruta muy grande y muy firme de 18-20 mm. Es la más
vigorosa de todas las variedades.
"Primadonna" es firme, su productividad media está entre Star y

Emerald. Fruto grande y de buena calidad en apariencia y sabor.
"Scintilla" es de tamaño grande, buen color, sabor y muy firme. Es

vigorosa, fruta azul claro, buen balance entre dulzor y acidez.
'Ventura" es productiva, vigorosa, fruta azul claro, buen balance entre

dulzor y acidez.
"Corona" es vigorosa y productiva, frutos firmes, muy grandes y de buen

sabor.
1.1.6. Cultivo del Arándano en el Perú

Aunque la mayor cantidad de información histórica sobre la introducción
del cultivo de arándano en el Perú cita a los años 2007 y 2008 como
punto de partida, lo cierto es que Alex Hall (gerente general de Agrícola
Los Medanos), una empresa agroexportadora ubicada en Villacurí, lea
realizó los primeros ensayos con este cultivo a partir del año 2004,
mucha perspectiva apuntó hacia este cultivo, iniciando así una serie de
ensayos en esta zona con variedades como Misty, o·neil y Biloxi.
Los resultados iniciales fueron alentadores, pues contra todo pronóstico

este cultivo empezó a desarrollarse con normalidad bajo estas
condiciones y sobrepasó todas las expectativas.
19
El arándano es un cultivo que tiene muchas oportunidades para nuestro

país y al igual que en otros cultivos de exportación, creceremos poco a
poco, pero en forma 'segura y sostenible. Actualmente, los precios del
arándano en los mercados del hemisferio norte lo hacen un cultivo
atractivo por su rentabilidad y los resultados hasta el momento muestran
que es un cultivo que se adapta muy bien tanto a condiciones de sierra
como de costa con muy buena productividad.
Las nuevas variedades que se están introduciendo también permiten

tener mayor rango de posibilidades para este cultivo y así como son
útiles las experiencias de otros países vecinos, son de mucha
importancia nuestros propios resultados basados en experiencias locales
(Agroenfoque 2013).
1.1.7. Mercado y Comercio de Arándano en el Perú.

Sierra Exportadora (2014), viene impulsando la producción de
arándanos, apoyando a los pequeños y medianos productores de la
sierra. Se creó el programa Perú Berries, el cual actúa como
intermediario en la venta de arándanos, impulsa el cultivo y articula a los
pequeños y medianos productores con las grandes empresas
agroindustriales.
Asimismo, se vienen realizando capacitación a productores y

empresarios sobre la forma de cultivo de· arándanos, así como las
oportunidades de mercado, contando con expertos en el cultivo y
comercio de arándanos. En cuanto al poder de negociación de los
consumidores se dice que la minoría peruana dispuesta a comprar
arándanos es muy sensible al precio pues se consideran muy caros en
relación a otras frutas y también escasos. ·
20
Aunque la mayoría de la población peruana no reconoce o no ha

consumido arándanos, el mercado mundial demanda arándanos
principalmente como fruto fresco y por lo tanto existe la oportunidad de
aprovechar el creciente mercado que consume arándanos con valor
agregado.
En cuanto a las oportunidades de la Foda, existen posibilidades de

brindar más productos a base de arándanos al consumidor, dada la
creciente demanda de estos productos y el gran apoyo de Sierra
Exportadora para incentivar la inversión en arándanos. El Perú cuenta
con la capacidad de abastecer al mercado internacional en épocas de
escasez durante los meses de setiembre a noviembre, donde se
cosechan los arándanos en el país (Sierra Exportadora 2014).
Tabla 2. Principales Mercados de Exportación durante los últimos 3

años de arándanos del género vaccinium.
País Cantidad (kg) % de participación

Socio 2010 2011 2012 2010 2011 2012
Reino unido 336 1,956 18,127 5% 29% 41%
Holanda 324 o 14,932 5% 0% 33%
Bélgica 1,449 1,836 7,802 23% 27% 17%
Estados o 2,703 1,600 0% 40% 4%
unidos
Costa Rica o o 1,000 60% 0% 2%
Otros 3,800 225 1,261 7% 3% 3%
Total 6,359 6,722 44,721 100% 100% 100%
Fuente: SUNAT (2012).

21
1.2. Granada
1.2.1. Nombres comunes
Granado, Granado agrio, Granado enano.
1.2.2. Nombre científico
Punica granatum.
1.2.3. Taxonomía y morfología
a} Taxonomía:
La granada pertenece a la familia de las Punicáceas, género Punica,
se originó desde los Balcanes hasta el Himalaya (Valdez 2011 ).
b} Morfología
Según Valdez (2011 ), la granada es una baya denominada balausta,
es globoso, de 10-15 cm de diámetro, con la piel correosa de
amarillenta a rojiza y con numerosas semillas envueltas en una pulpa
comestible rosada
1.2.4. Variedades de la Granada

Las variedades que más se cultivan en Perú es la Mollar, la Valenciana al
igual que en España. En la India que es la principal zona productora y de
donde es originaria la granada existen muchas variedades, la preferencia
es por aquellas con pulpa carnuda, jugosa alrededor de las semillas.
Los tipos con las semillas relativamente suaves se clasifican a menudo

como "sin semillas". Entre las mejores están "Bedana" es casi grande,
con parduzco o la corteza blanquecina, reduce rosáceo-blanco a pulpa,
dulce, las semillas suavemente, "Kandhari es grande, de color rojo
oscuro, con pulpa de color rosa oscuro o sangre-roja, un poco ácida y
semillas duras. (AMPEX, 2006).
22
Según AMPEX, 2006 Otros incluyen:

"Aiandi" de tamaño mediano, con la pulpa roja o rosada, carnuda,
semillas muy duras.
"Dholka" grande, amarillo-rojo, con los remiendos de oscuro-rosado y de

la púrpura en la base, o todo-sobre verdoso-blanco; corteza gruesa,
carnudo, purpurino-blanco o blanco, dulce, pulpa; semillas duras.
"Kabul" grande, con la corteza rojo oscuro y amarilla claro; pulpa

carnuda, rojo oscuro, dulce, levemente amarga.
"Rojo del Muscat" pequeño a las semillas del medio, con la corteza fina
o bastante gruesa, carnudas, jugosas, medio-dulces de la pulpa, suaves.
"She/1 de papel" redondo, medio grande, amarillo claro ruborizado con

color de rosa; con la pulpa carnuda, rojiza o rosada, dulce, muy jugosa
de la corteza muy fina, y semillas suaves. Osos pesadamente.
"Pune" grande, con la corteza rojo oscuro, gris o grisáceo-verde,

manchada a veces, y la pulpa naranja-roja o rosado-y-roja.
11
Rubí español" redondo, pequeño-medio o grande; brillante-rojo, con la
corteza fina, carnudo, levantar-coloreada, el dulce, la pulpa aromática, y
semillas pequeñas-medias, bastante suaves. Medio considerado en
calidad.
11
Vel/odu" a la pulpa grande, con la corteza medio-gruesa, carnuda,
jugosa y a las semillas.
23
tiBianco" grande, color crema del Muscat teñida con color de rosa;
corteza fina; pulpa carnuda, crema-coloreada, dulce; siembra.
tiMaravilloso" originado como corte en la Florida y propagado en

California en 1896. La fruta es el púrpura-rojo muy grande, oscuro, con la
corteza medio-gruesa; de color rojo oscuro, jugoso, pulpa del winey. La
planta es vigorosa y productiva.
Según AMPEX, 2006, en España las más conocidas y comerciales son

las siguientes:
tiMo/lar de Elche". Árbol muy vigoroso, de rápido desarrollo, fruto de

tamaño grande, grano grueso, rojo oscuro y pepitilla (semilla) muy
reducida y blanda, madura entre octubre y noviembre.
tiMo/lar valenciana". Árbol vigoroso, fruto de tamaño grande, forma

redondeada y aplanada, granado grueso y pepitilla muy reducida. Se
caracteriza por ser de recolección temprana. Los precios de venta suelen
ser significativamente más elevados, debido a la escasez de producto en
la época de recolección.
tiWonderfu/1". La granada maravillosa se trata de una frúta más grande

que lo normal con un sabor más agradable. Roja su carne, jugosa con un
sabor agudo. Crecimiento de hasta cerca de 20 pies (aprox. 6metros) de
alto o acortados a la forma.
1.2.5. Cultivo de Granada en el Perú

Según AMPEX (2006), la producción regional de granada fresca en el
Perú se concentra en 3 regiones lidera la producción nacional lea, que
concentra el 51% de la producción nacional y además es la región donde
24
la empresa Agrícola Athos S.A., que es la principal empresa exportadora

de granada fresca en el Perú, tiene sus cultivos con variedades distintas
a las que se siembran en los valles de Huaral y Chilca, la variedad que
cultiva la Empresa Agrícola Athos S.A es una variedad californiana de
características más resistentes para largos viajes lo que le permite
exportar a diferentes países del mundo.
Según dicha organización, en segundo lugar, esta Lima con 21% de la

producción, concentrándose la producción específicamente en los valles
de Huaral y Chilca fundamentalmente en estos valles se cultiva la
variedad Mollar la cual es menos resistente a los viajes largos. Esta zona
de Lima es una de las principales zonas de acopio para las empresas
exportadoras.
Asimismo, AMPEX señala que en tercer lugar está la región La Libertad

con un 12%. Otras regiones de la costa tienen un gran potencial para
iniciarse en este cultivo sobre todo para destinarlo a la exportación son
Tacna que actualmente concentra el 1.3% de la producción nacional,
Moquegua con 1.1% de la producción nacional y Lambayeque con el 1%
de la producción nacional estos departamentos tienen las condiciones
para incrementar su producción y destinarla a la exportación.
1.2.6. Mercado y Comercio de Granada en el Perú.

Según el Ministerio de Comercio Exterior del Perú (2012}, la granada ya
es una estrella de las exportaciones peruanas y puede convertirse en un
nuevo boom en los próximos cuatro años (Ver tabla 3).
Mario Ocharán, subdirector de inteligencia y prospectiva comercial de

Prom-Perú opinó en tal sentido. Informó que las ventas de este producto
25
pasaron de US$ 1,1 millones en el 2007 a US$ 11,6 millones en el 2011,

lo que representó un crecimiento promedio de 80% anual en ese período.
Se prevé que al cierre del 2016 las exportaciones de Granada lleguen a
US$ 45 millones anuales.
Este crecimiento exponencial, según Ocharán, se debe a que los

consumidores buscan cada vez más productos con una alta
concentración de antioxidantes. El principal mercado de la granada
peruana es Holanda (Países Bajos), cuyas compras alcanzaron los
US$4,3 millones en el 2001. Otro mercado destacado es Rusia, al cual
se exportaron granadas por un valor de US$2, 7 millones en el 2011.
Tabla 3. Principales Mercados de Exportación de Granada en el mes

de junio 2014 y junio 2015.
Producto País Junio 2014 Junio 2015
(Kg) (Kg)
Canadá 17,100 68,514
Hong Kong 34,656 86,514
Italia - 51,346
Neandertal 103,968 614,574
Rusia - 173,280
GRANADA Singapur - 16,690
Ucrania - 17,168
Reino Unido 138,624 714,583
Estados 67,104 50,867
Unidos
Fuente: AGRO VICTORIA S.A.C. (2015).
26
1.2.7. Composición nutricional
Tabla 4. Composición nutricional de la granada (Punica granatum).
Componente Cantidad por 100 g de

porción comestible
Energía (kcal) 34.00
Proteínas (g) 0.7
Grasa (g) o
Fibra (g) 0.2
Calcio (mg) 8
Hierro (mg) 0.6
Magnesio (mg) 3
Fósforo (mg) 15
Yodo (IJg) o
Potasio (mg) 275
Sodio (mg) 5
Selenio (IJg) 0.6
Zinc (mg) 0.3
Vitamina C (mg) 5.7
Tiamina (mg) 0.02
Riboflavina (mg) 0.02
Vitamina 86 (mg) 0.11
Vitamina A (mg) 3.5
Vitamina D (IJg) o
Fuente: EFSA, 201 O.
1.3. Antocianinas
La palabra antocianina deriva del griego anthos (flor) y kyanos (azul
oscuro). Forman un grupo de aproximadamente 500 compuestos que
presentan color rojo, púrpura y azul de muchas frutas y vegetales, son
solubles en agua, pertenecen al grupo de flavonoides. Generalmente en
las frutillas son responsables del color rojo, violeta y azul. Las frutas
27
rojas, vegetales y vino tinto son las fuentes más ricas en antocianinas
para humanos (Delgado-Vargas y col., 2000; McGhie y col.; 2007).
Químicamente las antocianinas son derivados del catión 2-

fenilbenzopireno y contienen dos anillos benzoilos (A y B) separados
por un anillo heterocíclico (C) (Figura 1). Las antocianinas más
comunes son cianidina, delfina, pelargonidina, petunidina y malvidina
(Hosseinian y Beta, 2007).
Rl
OH
IU R2 Anthocyanidin
HOY= O'
~
A e
~ R2
H
OH
OH
H
H
OH
Pelargonidin
Cyanidin
Delphinidin
' f OH OH OCH3 Petunidin
OCH3 H Peonidin
OH OCH3 OCH3 Malvidin
Figura 1: Estructura de antocianinas en frutas y vegetales.

Fuente: De Pascual y Sánchez (2008)
Las variaciones estructurales de las antocianinas se deben a las

diferencias en el número de grupos hidroxilo en la molécula, el grado de
metilación, la naturaleza y número de moléculas de azúcares a la
molécula de aldehído (aglicona) y la posición de ésta, así como a la
naturaleza y número de ácidos aromáticos y alifáticos unidos a los
azúcares (Delgado-Vargas y col., 2000; McGhie y col.; 2007).
Las antocianinas se sintetizan a partir de la condensación de dos

moléculas precursoras (Figura 2): malonil CoA y P-cumarii-CoA. Cabe
28
resaltar que esta ruta sintética también es compartida por otros

compuestos fenólicos.
_.._¿,.NHJ ~COOH
O (J
~COOH ~COOH
N~ PAL
--... ~
HO
Fenilalanina Ácido trans-cinámico Ácido p-coumórico
Chalcona srntetasa
~COSCoA
3 moleculas d e ) - -
HO
)~
malonilCoA--!
p-coumaril CoA
OH
Charcona
HO~
OH
r
o
Ffavananas
l
OH
HO
¡ Dihidroflavonoles
HOtyp: ~~ OR3
OR4
Antocianinas
Figura 2: Ruta general de biosíntesis de las antocianinas.

Fuente: Delgado-Vargas (2000).
29
La principal reacción de biosíntesis de los flavonoides es la

condensación de los acilos provenientes de cumarii-CoA y tres
moléculas de malonii-CoA catalizada por la enzima chalcona isomerasa
que lleva a cabo la isomerización de chalcona a flavona, misma que es
convertida en flavones o antocianinas (Gauche, 201 0).
Las antocianinas son compuestos reactivos, se degradan rápidamente

o reaccionan con otros sustituyentes en mezclas y forman compuestos
coloreados u oscuros. La pérdida de pigmentación de las antocianinas
puede ocurrir en presencia de oxígeno, algunas enzimas o por
exposición a altas temperaturas. (Jackman y col., 1987).
Las principales fuentes dietéticas de las antocianinas son frutos rojos,

como las bayas y las uvas rojas, vino tinto, cereales y maíz morado, así
como algunas verduras como la col roja (Lepes et al., 2002). El
consumo diario de antocianinas totales se ha estimado entre 3 y 215
mg 1 día (Chun et al., 2007).
Dado que las antocianinas en la dieta se restringen a las bayas, frutas

rojas y el vino tinto se debe suponer que existen variaciones entre los
individuos debido a las diferencias en la ingesta de estos productos
ricos en antocianinas (Ciifford, 2000).
1.3.1. Antocianinas en Arándano
El arándano es reconocido por sus propiedades benéficas sobre la salud,

existen numerosos estudios convincentes de este potencial (Seeam,
2006 b; Seeram, 2008; Seeram, 2008a). Contiene compuestos fenólicos,
como antocianinas, flavonoides, proantocianidinas, ácidos fenólicos y
estilbenos (Neto, 2007).
30
Existen publicaciones sobre la actividad antimutagénica y

anticarcinogénica de arándano los cuales se corroboraron utilizado
ensayos biológicos (Neto, 2007a). Los efectos biológicos de los
compuestos fenólicos han sido reportados in vitro e in vivo (Manach,
2004; Manach, 2005). Las antocianinas están presentes en
concentraciones elevadas en el arándano, cabe resaltar que no
solamente poseen capacidad antioxidante, sino también tienen ciertos
efectos fisiológicos sobre supresión de cáncer (Stone-Zafra y col., 2007).
Skrede et al., (2000), realizaron cambios en antocianinas y polifenoles

durante el procesamiento de jugo de arándano por espectroscopia de
masas y demostraron que la antocianidina con mayor porcentaje en el
arándano es la malvidina. Los miembros del género Vacinium son
fuentes ricas de antocianinas, flavonoides, proantocianidinas o taninos
condensados (Kalt y col., 2000). Las frutillas del género Vaccinium son
ampliamente reconocidas por su capacidad antioxidante (Laplaud, 1997).
HO
Figura 3: Estructura de la Malvidina.

Fuente: Walford (1980).
1.3.2. Antocianinas en Granada

La granada además de los arilos, la cáscara y el albedo, presentan
un mayor contenido de fenoles solubles totales, flavonoides y taninos
hidrolizables, así como una mayor capacidad antioxidante(Gil y col.,
31
2000; Tzulker y col., 2007; Rinaldi y col., 2013). También se ha

demostrado que los taninos hidrozilables de la granada pueden actuar
como antioxidantes, agentes anitumorales o antihepatotóxicos, y mejorar
la salud cardiovascular. Así mismo, presentan propiedades
antimicrobianas, antiinflamatorias, antivirales, antidiabéticas (De la Cruz y
col., 2011 ).
Se ha reportado que los compuestos fenólicos son uno de los principales

compuestos nutracéuticos de la granada, a los cuales se les han
atribuido sus propiedades benéficas a la salud. Fischer y col. (2011 a,
2011 b) reportaron alrededor de cincuenta compuestos en jugos de
granada obtenidos de arilos y de exprimidor, así como en la cáscara y el
albedo.
De acuerdo a sus espectros UV y de masas reportaron antocianinas,

galotaninos, elagitaninos y ácidos hidroxibenzoicos. Las antocianinas son
el grupo más grande de los flavonoides presentes en los arilos y son
responsables del color característicos del jugo de granada, además se
les ha asociado con la prevención de enfermedades cardiovasculares,
obesidad, diabetes y cáncer (Mena y col., 2011; Viladomiu y col., 2013).
Entre las antocianinas encontradas en el jugo de granada destacan la

delfinifina-3-glucósido, delfinidina-3,5-diglucósido, pelargonidina-3-
glucósido, pelargonidina-3.5-diglucósido, cianidina-3-glucósido y
cianidina-3,5-diglucósido, siendo ésta útilma la más abundante en la
granada (Johanningsmeier y Harris, 2011 ). Gil et al., (2000) estudiaron la
actividad antioxidante del zumo de granada y su relación con la
composición fenólica y procesamiento, y obtuvieron que la cianidina-
3glucósido es la antocianina más abundante en el jugo de granada.
32
OH
OH
HO
OH
Figura 4: Estrucura de la Cianidina
Fuente: Fimognari (2005).
1.3.3. Propiedades funcionales de la antocianinas
Los antocianas son los compuestos considerados responsables del color

rojo de las granadas; la importancia de estos compuestos fenólicos
radica en su acción antioxidante que protege frente a los radicales libres
y retrasa el proceso de envejecimiento de las células. La actividad
captadora de radicales libres de estos flavonoides ha sido demostrada en
distintos estudios (Espín et al., 2000). Aunque en distintos estudios se
han indicado las amplias variaciones que se dan en cuanto al contenido
de estos nutrientes dependiendo de la variedad (Fadavi, et al., 2005).
Además, también se han descrito compuestos en estos frutos que

presentan propiedades antioxidantes, anticancerígenas así como un
efecto protector frente a la arterioesclerosis (Aviram et al., 2000; Adams
et al., 2006). Se estima que un 1O % de la capacidad antioxidante del
zumo de granada se debe a la presencia de estos polifenoles, los
antocianas (Gil et al., 2000).
33
Tristan et al. (2005) realizaron bioensayos que demuestran que los

arándanos inhiben las etapas de iniciación, promoción y progresión de la
carcinogénesis. Referente a la actividad antiinflamatoria, Wang y Mazza
(2002) encontraron en extractos concentrados de antocianinas efecto
inhibitorio de la producción de óxido nítrico en macrófagos activados.
De acuerdo con Tristan et al., (2005) antocianinas provenientes de cuatro

especies de arándanos silvestres: Amelanchier alnifolia, Viburnum
trilobum, Prunus virginian y Shepherdia argéntea, muestran propiedades
hipoglucémicas. Tales frutos, con alto contenido de sustancias
fitoquímicas, han sido consumidos tradicionalmente por tribus
norteamericanas para la protección de enfermedades crónicas como
diabetes.
El zumo de Arándano y granada contienen altas concentraciones de

antocianinas, compuestos flavonoides responsables del color y además
de una importante acción antioxidante, inhibidora de la producción de
radicales libres, de la peroxidación lipídica y preventiva frente al cáncer
(Caca ce y Mazza, 2003; EFSA, 201 0).
Por todo lo anterior, las antocianinas gradualmente están siendo

incorporadas dentro de productos alimenticios y bebidas como
colorantes, alimentos funcionales o suplementos alimenticios. El aumento
en el contenido de antocianinas con mayor estabilidad y vida de anaquel
prolongada incrementará las aplicaciones alimenticias, el consumo total y
con ello incrementar su efecto benéfico en la salud humana (Shipp y
Abdei-Aal, 201 O).
1.3.4. Estabilidad de las antocianinas

34
La propiedad de las antocianinas de ser solubles en agua facilita su

incorporación en numerosos sistemas acuosos alimenticios, estas
cualidades hacen que las antocianinas sean colorantes naturales
atractivos (Langa y Vasapollo 2006); sin embargo, las antocianinas
aisladas son altamente inestables y muy susceptibles a la degradación
durante el almacenamiento y el procesamiento.
Su estabilidad se ve afectada por varios factores tales como pH,

temperatura de almacenamiento, luz, oxígeno; de esta forma su
inestabilidad es una limitante para su aplicación como colorante
comercial en la industria de alimentos (Castañeda et al., 2009; Olaya et
al., 2009; Owusu 2005). Polo et al., (2004), las antocianinas pueden
perder color durante el calentamiento, porque el equilibrio se desplaza
hacia las formas incoloras carbinol y chalcona.
Por lo tanto, la estabilidad de las antocianinas en relación con las

variaciones de pH y la temperatura es uno de los principales problemas
de estudio químico en matrices alimentarias. La medición de la
capacidad antioxidante de un alimento ha tomado mucho interés debido
a que ofrece información sobre la estabilidad a los procesos oxidativos,
además de la contribución de muchas sustancias fitoterapéuticas que
tienen actividad antioxidante y aportan beneficios para la salud (Rojano
etal., 2012).
1.3.5. Factores que influyen en la estabilidad de antocianinas

Existen diversos factores que influyen en la estabilidad de las
antocianinas. La estructura de éstas puede verse afectada en cualquier
etapa de un proceso tecnológico, como por ejemplo un proceso de
extracción de antocianinas de un material vegetal, como así también
35
durante un tratamiento térmico o durante el almacenamiento de un

producto que las contiene (Zapata, 2014).
ElpH
Las antocianinas pueden encontrarse en diferentes formas químicas
dependiendo del pH, es decir que este factor influye en su estructura y
por lo tanto en su estabilidad (Figura 5). A pH 1 predomina el catión
flavilio que es de color rojo y es la forma más estable de las antocianinas,
a valores de pH entre 2 y 4 ocurre la pérdida de un protón y adición de
agua, encontrándose las antocianinas preferentemente bajo las formas
quinodales de color azul. A pH entre 5 y 6 se observan las especies
pseudobase carbinol, que es incolora, y chalcona, de color amarillo
(Figura 5) ambas bastante inestables. A pH superiores a 7 se produce la
degradación rápida de las antocianinas por oxidación con el aire.
Esta reacción se ve afectada, además del pH, por la presencia de

sustituyentes presentes en el anillo B (Moldovan et al., 2012; Castañeda
et al., 2009; Garzón, 2008). A pH entre 4 y 6, pH característico de las
frutas y hortalizas frescas o procesadas, se observa una mezcla en
equilibrio de las formas catión flavilio, bases quinodales y carbinol, como
así también de la forma chalcona (Moldovan et al., 2012).
36
oR3 OR3 OR3

OH
""" +H~o. _Jt
"""- OR, ~
o
R,
OH pHI OH pB5 OH pR6
11·~'
(E) (f)
OR,
OH
HO """
"""- OR, ~-
OR
'
OR1
pH! pHl pH4

(B) (C) (D)
Figura 5: Estructura de las antocianinas a diferentes valores de pH.

Dónde R1= H o glúcido, R2 y R3= H o metilo
Fuente: Castañeda et al., (2009).
Temperatura
La temperatura es otro de los factores críticos que influyen en la
degradación de antocianinas. Las conversiones estructurales de las
antocianinas son reacciones endotérmicas. Resisten bien procesos
térmicos a altas temperaturas durante cortos periodos de tiempo. Por
efecto del calor (a temperaturas por encima de los 60°C) se degradan
según una cinética de primer orden (Min-Sheng y Po-Jung, 2007).
Por otra parte, un estudio sobre la cinética de degradación de

antocianinas durante el tratamiento térmico de jugo de arándanos, entre
las temperaturas de 40 y 80°C, señaló que ésta fue de primer orden y
que la degradación fue mayor a valores más altos de temperatura
(Pereira Kechinski et al., 201 0). Wang y Xu (2007) estudiaron también la
cinética de degradación de antocianinas, en este caso en jugo de mora,
durante el tratamiento térmico y el almacenamiento y llegaron a la misma
conclusión que Pe re ira Kechinski et al., (201 0). Hubo una pérdida de
37
antocianinas, tanto durante el tratamiento térmico como durante el

almacenamiento. Esta pérdida siguió una cinética de primer orden.
Además, la degradación de antocianinas aumentó con el incremento de
la temperatura.
Timberlake 1980, estudió aspectos de antocianinas particularmente

relacionadas con las bebidas y concluye que los incrementos de
temperatura resultan en pérdida del azúcar glicosilante en la posición 3
de la molécula y apertura de anillo con la consecuente producción de
chalconas incoloras.
Oxígeno
Las antocianinas pueden oxidarse por reacción directa con oxígeno, o
bien a través de una oxidación indirecta en la que éstas reaccionan con
compuestos que han sido previamente oxidados, dando lugar a la
formación de productos de color marrón o incoloro. También, pueden
reaccionar con radicales de oxígeno actuando como antioxidantes. Estos
mecanismos de oxidación se ven favorecidos cuando se eleva la
temperatura (Rein, 2005).
El Agua
Cuando los azúcares se encuentran a altas concentraciones, la actividad
de agua es baja, por lo que las moléculas de agua tienen menores
posibilidades de atacar el catión flavilio para formar la base carbinol. Sin
embargo, cuando los azúcares están en bajas concentraciones la
actividad de agua no se ve afectada, por lo que sus productos de
degradación (hidroximetilfurfural y furfural) aceleran la degradación de las
antocianinas (Kopjar y Pilizota, 2009; Lewis y Walker, 1995).
38
La Luz
La luz es un factor que acelera la degradación de las antocianinas
(Delgado-Vargas et al., 2000). Ferreira Ozela et al., (2007), al estudiar el
efecto de la luz sobre la estabilidad de las antocianinas en extracto de
frutos de espinaca blanca, concluyeron que la luz ejerce un efecto
adverso sobre su estabilidad.
Laleh et al., (2006) llegaron a la misma conclusión en su investigación

referida a la estabilidad de antocianinas presentes en extractos de frutos
de 4 especies de berberies, como así también Devi et al., (2012) al
estudiar la estabilidad de antocianinas extraídas de salvado de sorgo
rojo. Por lo tanto, resulta importante proteger, no solo del oxígeno, sino
también de la luz a los productos ricos en antocianinas.
1.3.6. Vías de degradación de antocianinas

La principal vía de degradación de las antocianinas es la hidratación del
catión flavilio, debido al ataque nucleofilico del agua sobre el carbono 2
del catión, como se puede observar en el siguiente esquema (Davis y
Mazza, 1993) (Ver figura 6).
Hidratación. - Da lugar a la base incolora del carbinol incolora. Entre pH 4

y 5.5 habrá poco color, ya que las dos formas coloreadas estarán en
bajas concentraciones y el equilibrio se desplazará a las formas
incoloras. Por lo tanto, la forma chalcona es la más susceptible a la
degradación, y la forma iónica flavilio es la más aceptable (Charidra,
1992; Wesche-Ebeling et al, 1996). Con esto se sabe que una de las
desventajas de las antocianinas como colorantes de alimentos es la
ausencia de color en soluciones ligeramente ácidas o neutras.
39
lrans-chalcona
1')
Figura 6: Vías de degradación de antocianinas.

Fuente: Brouillard (1977).
1.4.Zumo
Según la Norma General del Codex para Zumos (Jugos) y Néctares De
Frutas (CODEX STAN 247-2005), por zumo üugo) de fruta se entiende
el líquido sin fermentar, pero fermentable, que se obtiene de la parte
comestible de frutas en buen estado, debidamente maduras y frescas o
frutas que se han mantenido en buen estado por procedimientos
adecuados, inclusive por tratamientos de superficie aplicados después de
40
la cosecha de conformidad con las disposiciones pertinentes de la

Comisión del Codex Alimentarius.
Algunos zumos Uugos) podrán elaborarse junto con sus pepitas, semillas
y pieles, que normalmente no se incorporan al zumo Uugo), aunque
serán aceptables algunas partes o componentes de pepitas, semillas y
pieles que no puedan eliminarse mediante las buenas prácticas de
fabricación (BPF).
Los zumos Uugos) se preparan mediante procedimientos adecuados que

mantienen las características físicas, químicas, organolépticas y
nutricionales esenciales de los zumos Uugos) de la fruta de que
proceden. Podrán ser turbios o claros y podrán contener componentes
restablecidos de sustancias aromáticas y aromatizantes volátiles,
elementos todos ellos que deberán obtenerse por procedimientos físicos
adecuados y que deberán proceder del mismo tipo de fruta. Podrán
añadirse pulpa y células obtenidas por procedimientos físicos adecuados
del mismo tipo de fruta.
El zumo Uugo) de fruta se obtiene como sigue:
Zumo üugo) de fruta exprimido directamente por procedimientos de

extracción mecánica.
Por zumo Uugo) concentrado de fruta se entiende el producto que se

ajusta a la definición dada inicialmente, salvo que se ha eliminado
físicamente el agua en una cantidad suficiente para elevar el nivel de
grados Brix al menos en un 50% más que el valor Brix establecido para
el zumo Uugo) reconstituido de la misma fruta.
41
En la producción de zumo Ougo) destinado a la elaboración de

concentrados se utilizarán procedimientos adecuados, que podrán
combinarse con la difusión simultánea con agua de pulpa y células y/o el
orujo de fruta, siempre que los sólidos solubles de fruta extraídos con
agua se añadan al zumo Ougo) primario en la línea de producción antes
de proceder a la concentración. Los concentrados de zumos Ougos) de
fruta podrán contener componentes restablecidos de sustancias
aromáticas y aromatizantes volátiles, elementos todos ellos que deberán
obtenerse por procedimientos físicos adecuados y que deberán proceder
del mismo tipo de fruta.
Zumo ijugo) de fruta extraído con agua

Por zumo Ougo) de fruta extraído con agua se entiende el producto que
se obtiene por difusión con agua de:
Fruta pulposa entera cuyo zumo Ougo) no puede extraerse por
procedimientos físicos, o fruta deshidratada entera.
Estos productos podrán ser concentrados y reconstituidos.
1.5. Cinética química del deterioro de los alimentos

Singh citado por Man y Jones, (1997) indica que la cinética química
involucra el estudio de la velocidad y mecanismos por el cuál una
especie química se convierte a otro. Una comprensión de los
mecanismos de reacción junto con la cuantificación de las constantes
de velocidad, facilita la selección de las mejores condiciones de un
proceso o del almacenamiento, así como también nos puede ayudar a
predecir el tiempo de vida en anaquel un alimento (Labuza, 1984).
42
Las reacciones químicas se producen en los alimentos durante el

procesamiento y almacenamiento. Algunas reacciones dan como
resultado la pérdida de la calidad, mientras que otras reacciones dan
lugar a la formación de sabores o colores indeseados, acortando la vida
en anaquel del alimento (Casp y Abril 2003).
Según Labuza, (1984) la cinética química trata de medir las velocidades

de las reacciones y encontrar ecuaciones que relacionen la velocidad
de una reacción con las variables experimentales. Por largos años en el
enfoque ha sido elaborar modelos simples, en función al grado de
sofisticación utilizando para detectar los diversos reactantes y productos
finales. Por ejemplo, supongamos que tenemos la reacción:
kf
A ----7 e
Donde: A es un reactante; e, es el producto, y kf es la constante de

velocidad hacia adelante.
1.5.1. Orden de reacción

El orden de reacción está definido como la suma de los exponentes de
las concentraciones en la ley de la rapidez de la reacción (Atkins, 2006).
Este es también llamado orden total de reacción, pues el orden depende
del reactivo que se analice (Brown T. 2004).
Según Brown T. 2004, es el parámetro que permite conocer la

dependencia de la velocidad de la reacción con las concentraciones de
los reactivos, en pocas palabras es la relación que hay entre la velocidad
de reacción y la concentración de los reactivos.
43
1.5.2. Velocidad de reacción

Es la magnitud que indica la rapidez con que .se produce una reacción
(Petrucci, 2003). Depende del mecanismo de la reacción (serie de pasos
individuales que dan lugar a la reacción global (Petrucci, 2003).
Aunque tradicionalmente se puede aplicar la cinética de reacción para

controlar los cambios químicos que ocurren en un sistema, otros cambios
como los fisicoquímicos también pueden describirse utilizando un
enfoque de cinética. Por ejemplo, cambios en la textura y color que se
producen en los sistemas alimentarios se pueden describir utilizando las
velocidades de reacción (Fu y Labuza, 1997).
1.5.3. Reacción de orden cero

En este tipo de reacciones, la velocidad es independiente de la
concentración. Esto puede ocurrir en dos situaciones diferentes: (a)
cuando la velocidad de reacción es independiente de la concentración
del reactante y (b) cuando la concentración del reactante es tan grande
que la velocidad de reacción global parece ser independiente de su
concentración (Labuza, 1982).
Asumiendo que n=O, para las reacciones de orden cero, la ecuación

diferencial ordinaria que representa la cinética de pérdida de factores de
calidad deseable [A] queda expresada de la siguiente manera:
A= A 0 - kt (Ec.1)
Donde:
A: concentración final del atributo medido.
Ao: concentración inicial del atributo medido.
44
k: constante de velocidad de degradación del atributo medido.

t: tiempo de almacenamiento.
1.5.4. Reacción de primer orden
La mayoría de las reacciones implicadas en el procesamiento y
almacenamiento de los alimentos siguen una cinética de reacción de
primer orden (n=1 ), como, por ejemplo, la degradación de vitaminas,
produciendo una disminución en el valor nutricional del alimento, o la
degradación de antocianinas durante el almacenamiento de alimentos
coloreados, produciendo una pérdida en la apariencia del mismo
(Labuza, 1984). La ecuación cinética de primero orden queda expresada
de la siguiente manera:
ln[A] = ln[A 0 ] - k (Ec.2)
1.5.5. Reacción de segundo orden

Según Van Boekel, (2009) las reacciones de segundo orden (n=O), no
son tan frecuente en los sistemas alimentarios, debido a la naturaleza
bimolecular de las reacciones. Esto viene a demostrar que la cinética
observada experimentalmente no corresponde necesariamente a un
mecanismo real. La expresión de la ecuación de segundo orden es la
siguiente:
...!:...
[A]
= __!:__
[Ao]
+ kt (Ec.3)
1.5.6. Tiempo de vida media

Según Vidaurre (2014), el tiempo de vida media, es una manera de
expresar el tiempo requerido para perder la mitad de la concentración de
45
factores deseables [A] o ganar la mitad de la concentración de los

factores indeseables [B].
El tiempo de vida media U112), está dado por:
tr112J = -ln(112)/k1 (Ec.4)
Resulta más sencillo visualizar la velocidad de una reacción cuando se

expresa como el tiempo de vida media en lugar de una constante de
velocidad sobre la base de los logaritmos naturales.
1.5. 7. Modelo Q1 O
Un modelo muy utilizado para predecir el tiempo de vida útil,
considerando la temperatura, como el factor de abuso, para acelerar las
reacciones en los alimentos es el llamado factor adimensional ··a1a·· el
cual se define como: La variación de la velocidad de reacción cada 1ooc
y se expresa de la siguiente manera (Kilcast y Subramaniam, 2011 ).
tiempo de vida a la temperatura T

Qlo = tiempo de la vida a la temperatura a T+lO (Ec.5)
_ kr+to
Ql o - - - (Ec.6)
kr
Donde T es la temperatura (oC) y k es la constante de velocidad de

reacción
1.5.8. Modelo de Arrhenius

Según Casp y Abril, (2003) la influencia de la temperatura sobre la
constante de velocidad de reacción se puede describir utilizando la
ecuación desarrollada por Svante Arrhenius. El modelo de Arrhenius que
relaciona la velocidad de una reacción química a los cambios de
46
temperatura es el mejor ejemplo de modelo aceptado con validez

comparada experimentalmente.
Se trata de un modelo lineal que expresa el efecto de la temperatura
sobre la constante de velocidad (k) de diferentes reacciones en muchos
sistemas alimentarios, se representa de la siguiente manera:
(Ec.7)
Donde ko es el factor pre-exponencial, Ea es la energía de activación, R

es la constante de los gases (1 ,987 cal/K mol) y T es la temperatura
absoluta en k.
47
11. MATERIALES Y MÉTODOS

2.1. Localización
Este trabajo se desarrolló en la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo
en la ciudad de Lambayeque, departamento de Lambayeque.
Los análisis fisicoquímicos se realizaron en el laboratorio de Química

Analítica de la Facultad de Ingeniería Química e Industrias Alimentarias.
2.2. Materiales, reactivos y equipos
Materia prima
Arándano ( Vaccinium myrtillus)
Variedad: Emerald
Granada (Punica granatum)

Variedad: Bedan
Materiales
- Baguetas.
- Fiolas de 50 mi.
- Fiolas de 1000 mi.
- Matraz Erlenmeyer de 100 mi.
- Pipetas de 1O mi.
- Probetas de 1O mi.
- Pizetas.
- Vaso precipitado de 100 mi.
- Viales de laboratorio de 1O mi.
2.2.1. Reactivos
- Cloruro de Potasio (KCI) en polvo.
48
- Acetato de sodio (CH3COONa) en polvo.

- Ácido clorhídrico concentrado.
- Sorbato de potasio 500ppm.
2.2.2. Equipos
-Balanza Analítica, Medición: 0,001 a 250g, Sensibilidad 0,001
- Calentador RED VELP-scientifica, Potencia 450W, Tensión 230V
- Espectrofómetro GENESYS 1O UV, Rango de medición: 450 a
750nm, Sensibilidad: O, 1 de trasmitancia.
-Incubadora provista con termostato MT-512 Ri
-Potenciómetro HANNA, pH: 1-14, Sensibilidad 0,01
- Refractómetro ATAGO PAL-3, Grados Brix: 0-1 ooosx, Sensibilidad
O, 1.
2.3. Metodología experimental

En esta sección se describen los procedimientos utilizados para la
obtención y almacenamiento de las muestras experimentales, así como
las pruebas realizadas para cumplir con los objetivos planteados de este
trabajo (Ver figura 7).
2.3.1. Obtención de la muestra

a. Zumo de arándano
El zumo pasteurizado de arándano se obtuvo mediante extracción
mecánica (CODEX STAN 247-2005) a partir de granos de arándano
de la variedad Emerald, provenientes del departamento de
Arequipa.
49
Obtención Zumo de Arándano

1 J 1 Obtención Zumo de Granada
\ll
"'
Recepción
.J.,
Recepción
~
1
Lavado Lavado
1 1
t t
Estrujado
r·: 6o·c Se exprimió
t: 45 S ~
directamente por
Escaldado
" extracción mecánica
3000 rpm ~
15 min
.... Centrifugado
"'
~
Pasteurizado
r: a5·c
t: 15 min
.,.
J
Pasteurizado
"'
_1' 1
w 500 ppm de C5H7K02 ~

Se colocó en viales Se colocó en viales
de laboratorio de laboratorio
1 1
J,
Almacenamiento de muestras
Factor Temperatura: 30, 40, 50 y 60°C.
~ ~
Determinación de Antocianinas Medición de pH y ·sx Determinación de Antocianinas
en zumo de Arándano. en zumo de Granada.
~ w
Determinación de Análisis estadístico Determinación de
constantes de velocidad / constantes de velocidad
.....
de degradación. " de degradación.
~ ~
Determinación de t (1/2), Determinación de t (1/2),
01o, Ea. 010, Ea.
Fuente: Elaboración propia.

Figura 7: Esquema de la Metodología Experimental
so
Para su tratamiento se siguió la metodología propuesta por Wang et

al. (2007); las enzimas fenoloxidasas se inactivaron por medio de
calentamiento (escaldado breve a 60°C por 45 s) y enfriado rápido a
30°C, posteriormente el jugo se colocó en tubos de ensayo (20ml por
cada tubo), para luego ser centrifugado a 3000 rpm por 15 min.
El sobrenadante se llevó a un proceso de pasteurización a 85°C por

15 min, se adicionó 500 ppm de sorbato potasio, se envasó en
envases de vidrio a una temperatura no menor a 80°C y luego el zumo
envasado se enfrió rápidamente en Baño María.
b. Zumo de granada
Para la obtención del zumo pasteurizado de granada se siguió la
metodología propuesta por Zambrano, 2011; considerando las
especificaciones de la Norma General Del Codex Para Zumos (Jugos)
Y Néctares De Frutas (CODEX STAN 247-2005).
Se adquirió frutos de granada de la variedad Bedana provenientes de

del distrito de Jayanca, provincia y departamento de Lambayeque. El
zumo se obtuvo de la parte comestible en buen estado de las
granadas debidamente maduras y frescas, las cuales fueron
exprimidas directamente por procedimientos de extracción mecánica.
El zumo se llevó a un proceso de pasteurización a 85°C por 15 min, se
le adicionó 500 ppm de sorbato de potasio, se envaso en envases de
vidrio, luego se enfrió rápidamente en Baño María.
Según el procedimiento detallado se elaboró un lote de 50 unidades

de 1Omi de zumo pasteurizado de arándano y 50 unidades de 1O mi
51
de zumo pasteurizado de granada, se seleccionaron 44 unidades de

cada zumo respectivamente al azar.
2.3.2. Almacenamiento de la muestra

Las 44 muestras seleccionas al azar del zumo pasteurizado de
arándano y zumo pasteurizado de granada fueron almacenadas a
diferentes temperaturas equitativamente.
- Incubadora A: 30°C (11 unidades de muestreo)

- Incubadora 8: 40°C (11 unidades de muestreo)
- Incubadora C: sooc (11 unidades de muestreo)
- Incubadora D: 60°C (11 unidades de muestreo)
2.3.3. Codificación de la muestra

A diferentes tiempos (tabla 6) de almacenamiento se extrajeron al
azar las unidades de muestreo de las incubadoras y se codificaron.
El código estuvo conformado por dos números, el primero que
representaba el orden que se extrajo la unidad de muestreo de la
incubadora, es decir tomando valores desde 1 hasta 11 y el segundo
número representó la temperatura de almacenamiento, así por
ejemplo el código 560 representaba a la sexta muestra extraída de la
incubadora de 60 o e de almacenamiento.
2.3.4. Metodología de análisis

Se caracterizó el zumo de arándano y el zumo de granada mediante
análisis fisicoquímicos como la determinación de pH y grados Brix.
52
Tabla 5. Control de características fisicoquímicas en el zumo

pasteurizado de Arándano y en el zumo pasteurizado de Granada.
Determinaciones Unidades Norma o Referencia

Determinación de Método
pH pH Potenciómetro
HAN NA
Lectura directa en un
Grados Bix oBrix Refractó metro
ATAGO PAL-3
Se determinó la concentración de antocianinas (mg/L) en el zumo

pasteurizado de arándano y en el zumo pasteurizado de granada a
diferentes tiempos y temperaturas de almacenamiento, como se
detalla en la tabla 6.
2.3.5. Determinación del orden de reacción y la constante de velocidad

El orden de reacción y las constantes de velocidad de degradación
de antocianinas en el zumo pasteurizado de arándano y en el de
granada se determinó mediante un análisis de regresión lineal simple
a partir de las concentraciones de antocianinas medidas versus el
tiempo de almacenamiento. Se determinó el coeficiente de
determinación (R 2 ) y el Error Cuadrado Medio (ECM) utilizando el
software Ms Excel (Microsoft, 2013), estos estadísticos indicaron el
ajuste y el error respectivamente de la ecuación cinética evaluada.
Los valores de las constantes de degradación se establecieron
determinando la pendiente de degradación de antocianinas a las
diferentes temperaturas de almacenamiento.
53
Tabla 6. Codificación de viales de laboratorio para la determinación de

antocianinas (mg/L) en el zumo pasteurizado de Arándano y en el zumo
pasteurizado de Granada.
30°C 40°C 50°C 60°C
Tiempo Código Tiempo Código Tiempo Código Tiempo Código

(h) (h) (h) (h)
Zumo de Arándano
o 030 o 040 o 050 o 060
48 130 24 140 9 150 4 160
96 230 48 240 18 250 8 260
144 330 72 340 27 350 12 360
192 430 96 440 36 450 16 460
240 530 120 540 45 550 20 560
288 630 144 640 54 650 24 660
336 730 168 740 63 750 28 760
384 830 192 840 72 850 32 860
432 930 216 940 81 950 36 960
480 1030 240 1040 90 1050 40 1060
Zumo de Granada
o 030 o 040 o 050 o 060

120 130 24 140 9 150 4 160
240 230 48 240 18 250 8 260
360 330 72 340 27 350 12 360
480 430 96 440 36 450 16 460
600 530 120 540 45 550 20 560
720 630 144 640 54 650 24 660
840 730 168 740 63 750 28 760
960 830 192 840 72 850 32 860
1080 930 216 940 81 950 36 960
1200 1030 240 1040 90 1050 40 1060
54
2.3.6. Determinación de la Energía de activación

Para determinar la Energía de Activación se realizó un Análisis de
regresión lineal simple a partir de los Logaritmos de las constantes
determinadas versus la inversa de las temperaturas convertidas en
Kelvin, se determinó la pendiente lo cual representa la Energía de
Activación.
2.3.7. Determinación del factor 01o

Se determinó el Factor Q 10 utilizando la ecuación 3. Este nos indicó
el cambio de la constante de velocidad de degradación de
antocianinas en los zumos cada 10°C.
2.3.8. Determinación del tiempo de vida media (T 112 )

Para determinar el tiempo de vida media, es decir el tiempo en que
las antocianinas se degradan en un 50 % en zumos, se utilizó la
ecuación 4.
2.3.9. Análisis estadístico

Se caracterizó las muestras de los dos zumos a través de análisis
fisicoquímicos, el análisis para cada componente de las muestras se
realizó por triplicado, se determinó el promedio y la precisión con la
desviación estándar (S).
Para determinar el orden de reacción de las antocianinas y constante

de velocidad de degradación durante el almacenamiento estudiado,
se realizó un análisis de regresión lineal simple a partir de la
concentración de antocianinas determinadas versus el tiempo de
almacenamiento, del mismo modo se determinó las energías de
activación para la degradación del compuesto estudiado en los dos
55
zumos. Los estadísticos determinados fueron el coeficiente de

determinación (R2 ), y Error Cuadrado Medio (ECM).
Se realizó un análisis de varianza (ANOVA) para las constantes de

velocidad determinas en presentes estudio en dos zumos y a las
diferentes temperaturas de almacenamiento con un nivel de
confianza de 95% con la finalidad de determinar si existe o no
diferencias significativas. Se realizó pruebas de Múltiple Rangos
(Prueba de Tukey) con un nivel de significancia de 0.05 para
constante de velocidad por temperatura de almacenamiento, así
mismo para constante de velocidad por zumo estudiado.
56
111. RESULTADOS
3.1. Caracterización de los zumos pasteurizados de Arándano y de.
Granada
Tabla 7. Resultados del análisis fisicoquímico del zumo pasteurizado de

Arándano y del zumo pasteurizado de Granada.
Zumo de Arándano
Componente *X1 *X2 *X3 x s
Antocianinas 45.089 44.869 44.869 44.942 0.127
totales
(mg/L)
Ph 3.39 3.39 3.47 3.42 0.046
o Brix 8 10 10.8 9.6 1.44
Zumo de granada
Antocianinas 54.359 54.450 54.268 54.359 0.091
totales
(mg/L)
Ph 3.42 3.44 3.50 3.45 0.042
o Brix 14.9 14.9 15.1 14.97 0.115
*x: resultado.
Los métodos de ensayo para determinar los componentes que se detalla
en la tabla 7, se describen en el Anexo l.
3.2. Degradación de antocianinas durante el almacenamiento de la

muestra.
57
Tabla 8. Concentración de antocianinas en el zumo pasteurizado de

Arándano durante su almacenamiento.
60°C 50°C 40°C 30°C

t e t e t e t e
44.942 44.942 44.942 44.942
o o o o
±0.127 ±0.127 ±0.127 ±0.127
41.167 39.261 40.030 43.733
4 9 24 48
±0.229 ±0.11 o ±0.291 ±0.063
38.307 31.170 37.904 38.197
8 18 48 96
±0.063 ±0.262 ±0.063 ±0.168
32.882 27.713 30.756 32.296
12 27 72 144
±0.110 ±0.110 ±0.254 ±0.168
30.243 21.958 25.404 31.819
16 36 96 192
±0.110 ±0.168 ±0.110 ±0.168
24.524 19.685 24.671 27.603
20 45 120 240
±0.479 ±0.190 ±0.354 ±0.110
22.581 15.580 20.198 24.597
24 54 144 288
±0.444 ±0.063 ±0.254 ±0.229
19.465 15.946 17.266 22.765
28 63 168 336
±0.11 o ±0.220 ±0.220 ±0.11 o
18.476 11.217 15.909 19.245
32 72 192 384
±0.291 ±0.220 ±0.127 ±0.220
17.669 9.824 15.250 18.952
36 81 216 432
±0.229 ±0.168 ±0.317 ±0.063
9.348 13.930 15.946
90 240 480
±0.110 ±0.229 ±0.190
t: tiempo de almacenamiento (h).
C: concentración de antocianinas (mg/L).
58
Tabla 9. Concentración de antocianinas en el zumo pasteurizado de

Granada durante su almacenamiento.
60°C 50°C 40°C 30°C

t e t e t e e
54.359 54.359 54.359 54.359
o o o o
±0.091 ±0.091 ±0.091 ±0.091
48.714 44.465 47.803 47.287
12 24 48 120
±0.328 ±0.139 ±0.241 ±0.1 05
44.799 36.391 42.31 o 37.727
24 48 96 240
±0.091 ±0.229 ±0.210 ±0.190
36.452 32.112 33.690 28.526
36 72 144 360
±0.229 ±0.229 ±0.091 ±0.145
33.599 24.888 27.164 25.768
48 96 192 480
±0.091 ±0.053 ±0.053 ±0.091
27.347 22.369 25.222 19.061
60 120 240 600
±0.139 ±0.278 ±0.091 ±0.1 05
24.342 16.906 20.305 16.936
72 144 288 720
±0.320 ±0.105 ±0.000 ±0.091
20.609 16.724 16.056 13.142
84 168 336 840
±0.139 ±0.1 05 ±0.139 ±0.139
19.243 11.837 14.872
96 192 384
±0.229 ±0.241 ±0.263
17.573 13.688
108 432
±0.182 ±0.210
11.321
480
±0.053
t: tiempo de almacenamiento (h).

C: concentración de antocianinas (mg/L).
59
Las tablas 8 y 9 muestran las concentraciones de antocianinas medidas

durante el tiempo de almacenamiento a diferentes temperaturas, estas
concentraciones se calcularon a partir de absorbancias medidas en un
espectrofotómetro GENESYS 1O UV. Las absorbancias se muestran en
los Anexos 11 y 111.
R2 = 0.9845
50.000
l:l 45.000
-~
,_
1:
·¡: 40.000
·g
ra
35.000 ~
~- 30.000
"" _,-........._... .,_,.

CIJ-1
"C
e: E
'Do 25.000 -
.g ~ 20.000
zra
1:
15.000
~ 10.000 -
8 5.000
0.000 -
o 10 30 40
Figura 8: Concentración de antocianinas en el zumo pasteurizado de

Arándano (mg/L) versus el tiempo de almacenamiento a 60°C.
~----------------------------------------------~
R2 =0.9878
50.000 -,--;--;-....,-;--r-~...-.--,--,--,-;--c-,..-,--.-,-,--,---:--.-.,--.
l:l 45.000
1:
·¡: 40.000
ra
·g.... 35.000
lii- 30.000
CIJ.:::::!,
"C b.O 25.000 -
e: E
.g ~ 20.000
ra
z1:
15.000
fl
1:
10.000 -
8 5.000 -
o. ooo +-'--'--'--'--+-'--'-'--'-+--'--'--'-'--+--'--'---'--'--l--'----'----'--''---i
o 20 4~iempo (h~O 80 100

Arándano (mg/L) versus el tiempo de almacenamiento a 50°.
60
50.000 R2 = 0.9823
::;-
'¡;Ji 45.000
E
-;; 40.000
ro
.5 35.000
t:
·~ 30.000
o
t: 25.000
ro
~ 20.000
§ 15.000
·¡;¡
....t:~ 10.000
2l 5.000
t:
8 0.000
o 50 100 150 200 250 300
Tiempo (h)
Figura 10: Concentración de antocianinas en el zumo pasteurizado

de Arándano (mg/L) versus el tiempo de almacenamiento a 40°C.
50.000 i
R2 =0.99
::r :
'¡;Ji 45.000 •
E .
-;; 40.000
<11
·2ro 35.000
·g 30.000
....
¡¡¡ 25.000
ClJ
~ 20.000
o
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QJ
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t: 5.000
o
u
0.000
o 100 200 300 400 500 600
tiempo (h}

de Arándano (mg/L) versus el tiempo de almacenamiento a 30°C.
61
R2 =0.9914
60.000
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~ 10.000
o
u
0.000
o 50 100 150
tiempo (horas)

Granada (mg/L) versus el tiempo de almacenamiento a 60°C
60.000
:::¡
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o 50 100 150 200 250
tiempo (horas)

62
60.000 R2 =0.9914
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u
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0.000
o 100 200 300 400 500 600
tiempo (horas)

de Granada (mg/L) versus el tiempo de almacenamiento a 40°C.
R2 = 0.9933
60.000
:J'
tio
.§. 50.000
111
ro
S::
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ro
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~ 30.000
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.......
ro
S:
Ql
~ 10.000
o
u
0.000
o 200 400 600 800 1000
tiempo (horas)

de Granada (mg/L) versus el tiempo de almacenamiento a 30°C.
63
Las figuras 8, 9, 1O, 11, 12, 13, 14 y 15 muestran el comportamiento de

la concentración de antocianinas a través del tiempo de para el zumo
pasteurizado de Arándano y zumo pasteurizado de Granada. Dichos
gráficos muestran la tendencia exponencial de la degradación de
antocianinas durante el tiempo de almacenamiento a las diferentes
temperaturas de estudio.
3.3. Orden de reacción de las antocianinas
Tabla 1 O. Estadísticas de regresión lineal simple para la degradación de

Antocianinas para cada temperatura a partir de los datos experimentales de
concentración de antocianinas versus tiempo.
Temperatura de almacenamiento
Cinética De 30°C 40°C 50°C 60°C

Reacción
R2 ECM R2 ECM R2 ECM R2 ECM
Zumo de Arándano
Orden O 0.972 5.117 0.944 6.859 0.934 4.055 0.967 4.232
Orden 1 0.990 1.166 0.982 1.709 0.988 1.032 0.984 1.110
Orden 2 0.965 0.965 0.981 10.313 0.950 78.244 0.978 6.160
Zumo de Granada
Orden O 0.959 3.310 0.941 4.648 0.951 3.686 0.966 3.784

Orden 1 0.993 1.427 0.991 1.394 0.988 0.983 0.976 1.237
Orden 2 0.954 73.524 0.966 106.328 0.929 66.442 0.979 18.177
2
*R : Coeficiente de determinación lineal; *ECM: Error cuadrado medio.
Mediante las estadísticas de regresión lineal simple que se muestran en la

Tabla 1O, se determinó el ajuste de los datos que muestra la Tabla 8 y 9,
para cada temperatura de almacenamiento. Los coeficientes de
determinación (R2) más altos del zumo pasteurizado de Arándano (0.990,
64
0.982, 0.988 y 0.984) y del zumo pasteurizado de Granada (0.993, 0.991,

0.988 y 0.976) se obtuvieron al evaluar la cinética de degradación de
antocianinas con el modelo de primer orden para las temperaturas de 30°C,
40°C, soac y 60aC respectivamente para cada zumo. Asimismo, los valores
del error cuadrado medio (ECM) más bajos para el zumo pasteurizado de
Arándano (1.166, 1. 709, 1.032 y 1.11 O) y para el zumo pasteurizado d13
Granada (1.427, 1.394, 0.983 y 1.237), nos indicaron que la cinética de
primer orden explica con menor error la degradación de antocianinas en cada
temperatura de almacenamiento. Por lo tanto, se afirmó que la degradación
de antocianinas en el zumo pasteurizado de Arándano y en el zumo
pasteurizado de Granada sigue una función exponencial (cinética de primer
orden)
50.000
45.000
::;-
........
~ 40.000
VI
:g 35.000
e
·~ 30.000
...
o
~ 25.000
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e 20.000
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~ 15.000
QJ
~ 10.000
o
u
5.000
0.000
o 100 200 300 400 500 600
Tiempo (horas)
e 60"C A SO"C • 40"C X 30"C

-Exponencial (60 "C) -Exponencial (50 •e¡ --Exponencial (40 ·e¡ --Exponencial {30 ·e¡
Figura 16: Degradación de las antocianinas a diferentes temperaturas en el

zumo pasteurizado de arándano.
65
60 -·~------------------------------------------
::;
~ so -fk'I~------------------------
E
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o
~ 30 -1--\-\r-----',.__ _ ~...,._-------------
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o
·~ 20 +---'IL-'~---IIil>.,-------.:::ll~--------
....r::
'-
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u
5 10 +---~~~-----~~------------
u
o 200 400 600 800 1000

Tiempo (horas)
• 60'C .a. SO'C • 40'C X 30 'C
--Exponencial (60 'C) --Exponencial (SO 'C) --Exponencial (40 'C) --Exponencial (30 'C)
Figura 17: Degradación de las antocianinas a diferentes temperaturas en el

En las figuras 16 y 17 se muestra la degradación de antocianinas a

diferentes temperaturas de almacenamiento, las pendientes de la curvas
representan a la constante de velocidad de degradación, se puede observar
que a la temperatura más alta de almacenamiento (50°C) la curva de
degradación tiene mayor pendiente, es decir las antocianinas se degradan
a mayor velocidad a temperaturas altas y a menor velocidad a temperaturas
bajas de almacenamiento, este comportamiento se cumple en los dos
zumos estudiados.
66
3.4. Constantes de velocidad (k), energía de activación (Ea), factor Q1 O y

tiempo de vida media (t1/2) de las antocianinas
Tabla 11. Tabla de las constantes de velocidad promedio (tres

repeticiones) de primer orden y tiempo de vida media de los zumos
pasteurizados de Arándano y Granada.
Temperatura Zumo de Arándano Zumo de Granada

(oC) K T112 k T112
(h-1) (h) (h-1) (h)
30 0.002 0.002 405.681

±0.0000 320.731 ± 0.0000
0.005 0.003
40 ± 0.0000 133.506 ± 0.0000 206.100
0.018 0.008
50 ± 0.0002 38.318 ± 0.0001 91.348
0.028 0.011
60 ±0.0004 24.420
± 0.0001
62.482
De acuerdo al análisis estadístico que se muestra en el Anexo IV, se

concluyó que existe diferencia significativa entre el promedio de las
constantes del zumo pasteurizado de arándano y las constantes del zumo
pasteurizado de granada. Así mismo que existe diferencias significativas
entre las constantes promedios a cada temperatura de estudio, de esta
manera se evidencio la influencia de la temperatura.
Las constantes de velocidad más bajas se obtuvieron para el zumo de

granada, la figura 21 que representa las interacciones entre los zumos y la
67
temperatura de almacenamiento, muestra con claridad que las

antocianinas presentes en el zumo de granada son más estables a la
temperatura respecto al zumo de arándano.
y = -9075.5x + 23.832
0.000 r---------- ...... R~=-o.¡¡rZ?A..
0.0030 0.0030 0.0031 0.0031 0.0032 0.0032 0.0033 0.0033 0.0034
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-6.000
-7.000 _i
1/T
Figura 18: Gráfica de Arrhenius de la degradación de antocianinas en

el zumo pasteurizado de Arándano.
y = -6498.2x + 15.098
0.000 ,- R~_=_0.9866_
0.0029 0.0030 0.0031 0.0032 0.0033 0.0034

-1.000 i
1
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g -3.000
r:::
...J -4.000
-5.000
-6.000
-7.000
1/T
Figura 19: Gráfica de Arrhenius de la degradación de antocianinas en el

zumo pasteurizado de Granada
68
Las figuras 18 y 19, muestran la gráfica linealizada que representa la

ecuación Arrhenius (E c. 7), las pendientes de estas rectas permiten
calcular los valores de la energía de activación (Ea) para la degradación
de Antocianinas, se puede observar en la graficas que la pendiente de la
recta en el zumo pasteurizado de Arándano es mucho mayor que la
pendiente de la recta en el zumo pasteurizado de Granada.
Se determinó el factor 0 10 a partir de las constantes que se muestran en

la Tabla 11. Los valores de energía de activación y factor 01o, se
muestran en la tabla 12.
Tabla 12. Energías de Activación y valores de 0 10 de la degradación de

Antocianinas en los zumos pasteurizados de Arándano y Granada.
Zumo Ea
(kcal)
Arándano 18.033 2.40 3.50 1.60
Granada 12.912 2.00 2.30 1.50
La tabla 12 muestra que el valor de la energía de activación determinada

en el zumo de arándano es mayor al valor determinado en el zumo de
granada, esto significa que la influencia de la temperatura en las
antocianinas presentes en el zumo de arándano es mucho mayor que la
influencia en las antocianinas presentes en el zumo de granada, dicho de
otra manera, las antocianinas presentes en el zumo de arándano son
menos estables que las antocianinas presentes en el zumo de granada.
Se puede observar que los valores del factor 010, son menores en el
zumo de granada, lo cual confirman lo que demuestra las energías de
activación.
69
IV. DISCUSIÓN
Orden de reacción
En el presente estudio se determinó que la degradación de antocianas
presentes en los dos zumos evaluados es decir en el de arándano y
granada se sigue una cinética de primer orden, este resultado concuerda
con los estudios realizados por los siguientes autores:
Sánchez et al., (2014) estudiaron la cinética de degradación de la

betacianinas, betaxantinas y vitamina e a 30°C, 40°C y 50°C, fue
evaluada en una bebida a base de betarraga y miel de abeja, utilizando
los modelos cinéticos de orden cero, primer y segundo orden; así como
el modelo de Arrhenius para evaluar la dependencia de la velocidad de
degradación con respecto a la temperatura. Se determinó que la
degradación de los tres compuestos evaluados en las tres temperaturas
ensayadas siguió una cinética de primer orden.
Zambrano et al., (2011) estudiaron la estabilidad térmica y de

almacenamiento de las antocianinas en jugo y concentrado de agraz
(Vaccinium meridiana/e). Determinaron que la degradación de las
antocianinas con la temperatura fue modelada adecuadamente con la
ecuación de Arrhenius.
Buckow et al., (201 O) estudiaron los efectos de la presión y la

temperatura en la degradación de antocianinas totales presentes en el
zumo de arándano (Vaccinium myrtil/us), el estudio fue realizado durante
el tratamiento térmico a temperaturas seleccionadas en un rango de 60-
121 oc, también se evaluó la estabilidad de antocianinas para varios de
70
estos tratamientos durante el almacenamiento a 4, 25, y 40°C. el orden

de reacción de las antocianinas fue de primer orden.
Kechinski et al., (201 O) estudiaron la cinética de degradación de

antocianinas en el zumo de arándano durante el tratamiento térmico a
40°C, 50°C, 60°C, 7ooc y sooc en cada nivel de temperatura
determinaron que la degradación de este colorante siguió un modelo
cinético de primer orden.
Alighourchi y Barzegar, (2009) estudiaron la calidad del color de una

manera sistemática en zumos reconstituidos de Granada, las mediciones
se realizaron a intervalos de un mes durante 21 O días a las temperaturas
de 4, 20 y 37 o C. Determinaron que la degradación de los pigmentos
siguió una cinética de reacción de primer orden.
Songnian et al., (2008) estudiaron la estabilidad de antocianinas en el

jugo de granada y su cinética de degradación y obtuvieron que la
cinética de degradación en el jugo de granada siguió una reacción de
primer orden.
Wang y Xu, (2007) estudiaron la estabilidad térmica de antocianinas en

el jugo y concentrado de mora (Rubus fruticosus) en el rango de
temperaturas de 60-90°C y 5-3rC. Los resultados indicaron que la
degradación térmica de las antocianinas siguió una cinética de reacción
de primer orden.
Maskan, (2006) estudió la cinética de gradación del color en el jugo

concentrado de Granada por diversos métodos de calentamiento: Uso de
Microondas, Vacío Rotatorio y Proceso de Calentamiento Atmosférico.
71
Los resultados indicaron que la degradación de dichos compuestos

responsables del color se ajustó un modelo cinético de primer orden.
Kirca et al., (2006) estudiaron la estabilidad de las antocianinas en

zanahorias negras, en varios zumos de fruta y néctares. Los jugos de
frutas (manzana, uva, naranja, toronja, mandarina y limón) y néctares
(albaricoque, melocotón y piña), el estudio se realizó durante el
calentamiento en el rango de temperaturas de 70-90°C y durante el
almacenamiento a 4-3rc. La degradación de antocianinas en todos los
alimentos estudiados siguió una cinética de primer orden.
Cemeroglu et al., (1994) estudiaron los efectos de la temperatura y los

sólidos solubles en la degradación de antocianinas, el estudio fue
realizado en el zumo y concentrado de cereza agria a rangos de
temperaturas de 18 a 37°C y de 50 a 80°C. Determinaron que la
degradación de antocianinas siguió una cinética de reacción de primer
orden.
Constantes de velocidad
Las antocianinas presentes en el zumo de arándano se degradaron
durante el almacenamiento a constantes de velocidad de 0.002, 0.005,
0.018 y 0.028 h-1 a las temperaturas de 30, 40, 50 y 60°C
respectivamente, estos resultados determinados en el presente estudio
concuerdan con los valores encontrados por Pe re ira et al., (201 O)
quienes estudiaron la cinética de degradación de antocianinas en el jugo
de arándano durante el tratamiento térmico a 40, 50, 60, 70 y 80°C las
constantes de velocidad determinadas fueron de 0.004, 0.016 y 0.027 h-1
a las temperaturas de 40, 50 y 60°C respetivamente. Estos resultados
determinados en el presente estudio son menores con los valores
72
encontrados por Wang y Xu, (2007) que estudiaron la estabilidad térmica

de antocianinas en el jugo y concentrado de mora a temperaturas de 60,
70, 80 y 90°C, una de las constantes de velocidad determinada fue 0.041
en la temperatura de 60°C.
Las antocianinas presentes en el zumo de granada se degradaron

durante el almacenamiento a constantes de velocidad de 0.002, 0.003,
0.008 y 0.011 h-1 a las temperaturas de 30, 40, 50 y 60°C
respectivamente, las constantes determinadas en el presente estudio
concuerdan con las constantes determinadas en el estudio realizado por
Cemeroglu et al., (1994) que estudiaron la cinética de degradación de
antocianinas en el jugo de cereza agria a temperaturas de 50 y 60°C las
constantes de velocidad determinadas fueron 0.009, 0.013h-1
respectivamente, así también las constantes determinadas en el presente
estudio fueron mayores a los valores encontrados por Alighourchi y
Barzegar, (2009) que estudiaron la degradación cinética de antocianinas
en zumos de Granada a temperaturas de 4, 20 y 3rC siendo una de las
constantes de velocidad determinada 0.001 h-1 a la temperatura de 3rc.
Energía de activación
En el presente estudio se determinó que la energía de activación para la
degradación de antocianinas en el zumo pasteurizado de Arándano y en
el zumo pasteurizado de Granada fueron 18.033 kcal y 12.912 kcal
respectivamente, estos resultados concuerdan con los estudios
realizados por Pereira, et al., (201 O) quienes determinaron que la energía
de activación para la degradación de antocianinas en el jugo de
arándano es 19.234 kcal. Songnian et al., (2008) estudiaron la
73
estabilidad de antocianinas en el jugo de granada y su cinética de

degradación y determinaron que su energía de activación fue 12.48 kcal.
Por otra parte, se puede apreciar que las energías de activación

determinadas en el presente estudio se encuentran en el rango de
energías de activación obtenidas por los siguientes autores: Cemeroglu,
et al., (1994); Wang y X u et al., (2007); Zambrano et al., (2011 ); quienes
determinaron valores igual a 17.45, 14.1 O, y 10.47 kcal; en jugos de
cereza, mora, y agraz, respectivamente, en estudios de cinética de
degradación térmica de antocianinas.
Factor Q 10
El factor 01o fue determinado para evaluar el cambio de la constante de

velocidad de la degradación de antocianinas cada 10°C, se encontraron
valores de 2.4 a 30-40°C, 3.5 a 40-50°C y 1.6 a 50-60°C en el zumo
pasteurizado de Arándano, estos resultados son aproximados con el
estudio realizado por Pereira et al., (201 O) quienes determinaron que el
valor 01 O es de 4.27 a 40-50°C y 1.67 a 50-60°C en el jugo de
arándano.
Asimismo, en el zumo pasteurizado de Granada los valores fueron 2. O a

30-40°C, 2.3 a 40-50°C y 1.5 a 50-60°C, siendo este último resultado,
menor al estudio realizado por Cemeroglu, et al., (1994) quienes
determinaron que el valor 01 O es de 2.20 a 50-60aC en el jugo de
cereza.
74
V. CONCLUSIONES
Se determinó la cinética de degradación térmica de antocianinas en el
zumo pasteurizado de Granada (Punica granatum) y zumo pasteurizado
de Arándano ( Vaccinium myrtil/us), a partir de las concentraciones de
antocianinas a diferentes tiempos y a temperaturas de almacenamiento
de 30, 40, 50 y 60°C.
Se determinó que la degradación de antocianinas en los zumos

pasteurizados de arándano y granada, durante su almacenamiento a
todas las temperaturas estudiadas, siguió una cinética de primer orden.
Se determinó que las antocianinas se degradan a través del tiempo con

una velocidad de 0.002, 0.004, 0.018 y 0.028 h-1 a las temperaturas de
30, 40. 50 y 60 respectivamente en el zumo pasteurizado de arándano; y
a 0.002, 0.003, 0.008 y 0.011 h-1 a las temperaturas de 30, 40, 50 y 60°C
respectivamente en el zumo pasteurizado de Granada.
La degradación de antocianinas en los dos zumos es mucho más lenta a

medida que baja la temperatura de almacenamiento. A través del análisis
estadístico se concluyó que existen diferencias significativas entre las
constates de velocidad degradación promedio de los dos zumos, siendo
las antocianinas presentes en el zumo de granada mucho más estables
que las del zumo de arándano.
Se determinó un mayor tiempo de vida media de las antocianinas en los

zumos a la temperatura de almacenamiento más baja (30°C), en el zumo
de arándano el tiempo de vida media fue 320.731 horas y en el zumo de
granada 405.681 horas, evidenciando que las antocianinas presentes en
el zumo de granada son mucho más estables respecto a las del zumo de
75
arándano ya que los compuestos de cada zumo no son los mismos,

teniendo en cuenta que los alimentos son multicomponentes, es decir
sus reacciones son complejas y la velocidad de estas depende de
muchos factores propios del alimento.
Los valores de energía de Energía de activación para el zumo

pasteurizado de Arándano y Granada fueron 18.033 kcal/mol y 12.912
kcal/mol respectivamente, estos valores también confirmaron la mayor
estabilidad de las antocianinas presentes en el zumo de granada, así
mismo se llegó a esta última conclusión con los valores 0 10 que se
determinaron en este estudio.
76
VI. RECOMENDACIONES
- Para la medición de absorbancias en el espectrofotómetro se recomienda
usar celdas de cuarzo o tubos de ensayo de vidrio, y si se utiliza celdas
de plástico verificar que estén completamente limpias porque sustancias
impregnadas en la superficie de estas celdas y que generan colores,
influyen en los valores medidos de la muestra.
- Para estudios posteriores en zumo de arándano, se recomienda cumplir

con las revoluciones y el tiempo en la centrifugación de la muestra, de
esta manera se evita que partículas en suspensión interfieran en las
mediciones de las absorbancias en el espectrofotómetro.
- Para estudios posteriores de la cinética de degradación térmica de

antocianinas se recomienda evaluar como mínimo un 50% de su
degradación para no tener problemas en definir el orden de reacción y
determinar las constantes de velocidad.
- Los zumos de arándano y Granda, además de las antocianinas, tienen

otros compuestos importantes, se recomienda evaluar la cinética de
degradación térmica de estos compuestos en estudios posteriores.
- Se recomienda monitorear las temperaturas de almacenamiento de las

muestras, verificar que los termostatos de las incubadoras se encuentren
correctamente programados y calibrados.
- Se recomienda controlar correctamente los intervalos de tiempo para

retirar las muestras de las incubadoras, codificarlas adecuadamente y
medir lo más rápido posible el contenido de antocianinas.
77
VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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90
VIII. ANEXOS
Anexo l. Procedimiento de análisis fisicoquímicos.
A. Determinación de antocianinas.
El contenido de antocianinas totales se determinó según el
método de pH diferencial, descrito por Giusti y Wrolstad (2001 ),
usando dos sistemas buffer: cloruro de potasio (KCI); pH 1,O
(0,025M), y acetato de sodio (CH3COONa), pH 4,5 (0,4M). Estos
autores realizaron la caracterización y medición de antocianinas
por Espectroscopía UV-Visible y concluyen que en éste método
pH diferencial las antocianinas sufren transformaciones
estructurales reversibles con un cambio en el pH que se
manifiesta por sorprendentemente diferentes espectros de
absorbancia, la forma de oxonio color predomina a pH 1,O y de la
forma hemiacetal incoloro a pH 4,5 (Fig. 20). El método pH-
diferencial se basa en esta reacción, y permite la medición precisa
y rápida de las antocianinas totales, incluso en presencia de
pigmentos degradadas polimerizados y otros compuestos que
interfieren.
91
HO
__,_
...,.
__ -H•·
0-gly
qulnonoldal base: blue flavylium callan (oxonium form): orange to purpie
pH =7 pH =~ 1
HO~H
1 ...., 0-giy ::;.-- 1 OH
R1
1
...,. __ HO
.& .---; ::,.._ R2

0-giy o
chalcone: colorless carblnol pseudo-base (hemiketal form): colorless
pH =4.5 pH "'·4.5
Figura 20: Formas estructurales predominantes de antocianinas

presentes en los diferentes niveles de pH.
*quinonoidal base blue: Base quinoidal azul.
*flavylium cation (oxonium form) orange to purple: cation flavilio

oxonio: naranja a purpura.
*chalcone colorless: Incolora chalcona
*carbinol pseudo-base (hemiketal form) colorless: pseudo-base

carbinol forma hemiacetal incolora.
Las 11 muestras que fueron almacenadas en cada incubadora,

fueron extraídas de acuerdo al tiempo programado, cada muestra
contenía 1O mi, se extrajo 2 mi de muestra y se diluyó (1 mi para
cada solución) con las respectivas soluciones buffer (Sml) y la
absorbancia fue medida 3 veces a 51 O y 700 nm, usando un
esp~ctrofotómetro UV-Vis. El contenido total de antocianinas se
expresó de acuerdo con la ecuación 8:
92
[AC t J = AxMxFDxlOOO (Ec. 8)

EXI
Donde:
Para la concentración de Antocianinas en Arándano:
[ACt] = mg/L de Malvidin-3,5-diglucósido; A = (A51 O - A700)
pH1 ,O - (A51 O - A700) pH4,5; M (peso molecular) = 691 g/mol
de Malvidin-3,5-diglucósido; FD= factor de dilución; 1= ancho de
la celda en cm; E = 37700 coeficiente de extinción molar en
Limo I/cm de Malvidin-3,5-diglucósido; 1000 = conversión de g a
mg.
Para la concentración de Antocianinas en Granada:

[ACt] = mg/L de Cianidina-3-glucósido; A= (A51 O - A700) pH1 ,O
- (A51 O - A700) pH4,5; M (peso molecular) = 449,2 g/mol de
Cianidina-3-glucósido para el zumo pasteurizado de Arándano;
factor de dilución; 1= ancho de la celda en cm; E = 29600
coeficiente de extinción molar en Llmol/cm de Cianidina-3-
glucósido; 1000 = conversión de g a mg.
93
B. Determinación de solidos solubles (0 8rix).

Para medir los sólidos solubles CBrix) de zumo pasteurizado de
arándano (Vaccinium myrtillus) y granada (Punica Granatum) se
utilizará un Refractómetro ATAGO PAL-3.
C. Determinación de pH.
Para medir el pH de zumo pasteurizado de granada (Punica
Granatum) y zumo pasteurizado de arándano ( Vaccinium myrtil/us)
se utilizará un Potenciómetro HANNA.
94
Anexo 11. Resultados de las absorbancias en la determinación de antocianinas

en arándano.
Tabla 13. Promedio de las absorbancias obtenidas en la determinación

de antocianinas en el zumo de arándano, almacenadas a la
Absorbancias
pH 1.0 pH 4.5
tiempo (h)
510 nm 700 nm 510 nm 700 nm
0.638 0.026 0.223 0.020
o ±0.001 ±0.001 ±0.000 ±0.001
0.622 0.024 0.218 0.018

48
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.544 0.023 0.190 0.017

96
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.458 0.017 0.160 0.013

144
±0.002 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.454 0.018 0.159 0.013

192
±0.002 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.393 0.016 0.137 0.011

240
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.347 0.013 0.121 0.011

288
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.323 0.012 0.113 0.009

336
±0.001 ±0.002 ±0.001 ±0.001
0.271 0.012 0.093 0.009

384
±0.001 ±0.001 ±0.002 ±0.001
0.268 0.010 0.093 0.007

432
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.000
0.229 0.009 0.081 0.006

480
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
95

Absorbancias
pH 1.0 pH 4.5
tiempo (h)
510 nm 700 nm 510 nm 700 nm
0.638 0.026 0.223 0.020
o ±0.001 ±0.001 ±0.000 ±0.001
0.572 0.022 0.204 0.018

24
±0.001 ±0.002 ±0.002 ±0.001
0.537 0.022 0.186 0.015

48
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.436 0.017 0.152 0.013

72
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.362 0.014 0.127 0.010

96
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.349 0.013 0.123 0.011

120
±0.001 ±0.001 ±0.002 ±0.001
0.288 0.012 0.101 0.008

144
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.241 0.009 0.082 0.007

168
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.228 0.008 0.081 0.006

192
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.213 0.008 0.072 0.006

216
±0.001 ±0.001 ±0.002 ±0.001
0.198 0.008 0.068 0.005

240
±0.001 ±0.002 ±0.001 ±0.001
96

Absorbancias
pH 1.0 pH 4.5
tiempo (h)
510 nm 700 nm 510 nm 700 nm
0.638 0.026 0.223 0.020
o ±0.001 ±0.001 ±0.000 ±0.001
0.556 0.022 0.194 0.017

9
±0.001 ±0.002 ±0.002 ±0.001
0.442 0.018 0.153 0.012

18
±0.002 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.394 0.016 0.138 0.012

27
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.002
0.312 0.012 0.108 0.008

36
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.283 0.013 0.098 0.007

45
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.221 0.009 0.077 0.007

54
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.223 0.008 0.077 0.007

63
±0.001 ±0.002 ±0.001 ±0.001
0.159 0.007 0.055 0.005

72
±0.001 ±0.003 ±0.001 ±0.001
0.137 0.006 0.046 0.004

81
±0.001 ±0.002 ±0.002 ±0.001
0.134 0.005 0.047 0.003

90
±0.001 ±0.001 ±0.000 ±0.001
97

Absorbancias
pH 1.0 pH 4.5
tiempo (h)
510 nm 700 nm 510 nm 700 nm
0.638 0.026 0.223 0.020
o
±0.001 ±0.001 ±0.006 ±0.000
0.661 0.006 0.308 0.027

4
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.621 0.007 0.291 0.025

8
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.531 0.006 0.248 0.022

12
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.487 0.005 0.227 0.021

16
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.397 0.005 0.185 0.016

20
±0.002 ±0.001 ±0.002 ±0.001
0.367 0.004 0.172 0.015

24
±0.001 ±0.001 ±0.002 ±0.002
0.313 0.003 0.146 0.013

28
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.301 0.003 0.142 0.012

32
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.284 0.002 0.131 0.010

36
±0.002 ±0.001 ±0.001 ±0.001
98
Anexo 111. Resultados de las absorbancias en la determinación de antocianinas

en granada.

de antocianinas en el zumo de granada, almacenadas a la temperatura
de 30°C.
Absorbancias
pH 1.0 pH 4.5
tiempo (h)
510 nm 700 nm 510 nm 700 nm
0.857 0.034 0.255 0.029
o ±0.002 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.748 0.031 0.223 0.024

120
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.593 0.023 0.175 0.020

240
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.448 0.018 0.133 0.016

360
±0.002 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.406 0.017 0.120 0.014

480
±0.002 ±0.001 ±0.002 ±0.001
0.298 0.012 0.088 0.011

600
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.269 0.012 0.080 0.009

720
±0.002 ±0.002 ±0.001 ±0.001
0.208 0.008 0.061 0.006

840
±0.001 ±0.002 ±0.001 ±0.001
99

de 40°C.
Absorbancias
pH 1.0 pH 4.5
tiempo (h)
510 nm 700 nm 510 nm 700 nm
0.857 0.034 0.255 0.029
o ±0.002 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.752 0.029 0.223 0.025

48
±0.001 ±0.002 ±0.002 ±0.001
0.670 0.027 0.199 0.020

96
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.532 0.022 0.158 0.018

144
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.428 0.016 0.127 0.013

192
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.398 0.016 0.118 0.012

240
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.321 0.012 0.096 0.011

288
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.255 0.011 0.077 0.009

336
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.236 0.008 0.072 0.007

384
±0.001 ±0.001 ±0.002 ±0.001
0.215 0.008 0.064 0.008

432
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.178 0.006 0.052 0.005

480
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
100

de 50°C.
Absorbancias
pH 1.0 pH 4.5
tiempo (h)
510 nm 700 nm 510 nm 700 nm
0.857 0.034 0.255 0.029
o ±0.002 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.702 0.027 0.208 0.022

24
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.577 0.022 0.173 0.018

48
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.503 0.018 0.148 0.015

72
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.002
0.393 0.014 0.117 0.012

96
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.348 0.012 0.102 0.012

120
±0.001 ±0.001 ±0.002 ±0.001
0.268 0.010 0.081 0.008

144
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.263 0.007 0.077 0.009

168
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.188 0.006 0.055 0.005

192
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
101

de 60°C.
Absorbancias
pH 1.0 pH 4.5
tiempo (h)
510 nm 700 nm 510 nm 700 nm
0.857 0.034 0.255 0.029
o ±0.002 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.774 0.031 0.232 0.024

12
±0.001 ±0.001 ±0.002 ±0.001
0.708 0.028 0.211 0.023

24
±0.001 ±0.001 ±0.000 ±0.001
0.578 0.022 0.173 0.017

36
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.532 0.022 0.159 0.017

48
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.431 0.017 0.128 0.014

60
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.385 0.014 0.116 0.013

72
±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.002
0.323 0.012 0.095 0.011

84
±0.002 ±0.001 ±0.001 ±0.001
0.308 0.012 0.093 0.009

96
±0.001 ±0.001 ±0.002 ±0.001
0.278 0.011 0.082 0.008

108 ±0.001 ±0.001 ±0.001 ±0.001
102
Anexo IV. Resultados del análisis estadístico
Tabla 21. Análisis de Varianza para CONSTANTE DE VELOCIDAD- Suma de

Cuadrados Tipo 111.
Fuente Suma de Gl Cuadrado Razón-F Valor-P

Cuadrados Medio
EFECTOS PRINCIPALES
A: Temperatura 0.0012 3 0.0004 16278.800 0.0000
8: Zumo 0.0003 1 0.0003 13759.340 0.0000
INTERACCIONES
AB 0.0003 3 0.0001 3780.940 0.0000
RESIDUOS 0.0000 16 0.0000
TOTAL
0.0018 23
(CORREGIDO)
Todas las razones-F se basan en el cuadrado medio del error
residual
103
Tabla 22. Tabla de Medias por Mínimos Cuadrados para constante de

velocidad con intervalos de confianza del 95.0%
Error Límite Límite

Nivel Casos Media Es t. Inferior Superior
MEDIA GLOBAL 24 0.0097
Temperatura
30 6 0.00193 6.401 E-05 0.00179764 0.00206903
40 6 0.0043 6.401 E-05 0.00416431 0.00443569
50 6 0.0128 6.401 E-05 0.0126643 0.0129357
60 6 0.01975 6.401 E-05 0.0196143 0.0198857
Zumo
Arandano 12 0.01345 4.5262E-05 0.013354 0.013546
Granada 12 0.00594 4.5262E-05 0.00584572 0.00603762
Temperatura
por Zumo
30, Arándano 3 0.00217 9.0523E-05 0.00197477 0.00235857
30, Granada 3 0.0017 9.0523E-05 0.0015081 0.0018919
40, Arándano 3 0.0052 9.0523E-05 0.0050081 0.0053919
40, Granada 3 0.0034 9.0523E-05 0.0032081 0.0035919
50, Arándano 3 0.01807 9.0523E-05 0.0178748 0.0182586
50, Granada 3 0.00753 9.0523E-05 0.00734143 0.00772523
60, Arándano 3 0.02837 9.0523E-05 0.0281748 0.0285586
104
Medias y95.0% de Fisher LSD
0.02 1-
'O
0.016 1-
"'
-
'O
'(3
o
(ji
> 0.012 1-
Q)
'O
Q)
0.008 1-
e
"'
tí
=
-
e 0.004 ,...
o
u
o 1-
30 40 50 60
T errperatura
Figura 21. Gráfico de Medias
Gráfico de Interacciones
0.03 Zumo
-+-- Arandano
'O 0.025
lll ........... Granada
u
'ü
o 0.02
Qi
>
OJ
u 0.015
OJ
elll 0.01
1ii
e
o 0.005
o
o
30 40 50 60
Temperatura
Figura 22. Gráfico de Interacciones

105
Tabla 23. Pruebas de Múltiple Rangos para constante de velocidad por

Temperatura.
Método: 95.0 porcentaje

Tukey HSD
Grupos
Temperatura Casos Media LS Sigma LS Homogéneos
30 6 0.00193 6.401 E-05 X
40 6 0.0043 6.401 E-05 X
50 6 0.0128 6.401 E-05 X
60 6 0.01975 6.401 E-05 X
Contraste Sig. Diferencia +/-Límites

30-40 * -0.0024 0.00025911
30-50 * -0.0109 0.00025911
30-60 * -0.0178 0.00025911
40-50 * -0.0085 0.00025911
40-60 * -0.0155 0.00025911
50-60 * -0.007 0.00025911
* indica una diferencia
significativa.
106
Tabla 24. Pruebas de Múltiple Rangos para constante de velocidad por

Zumo
Método: 95.0 porcentaje Tukey

HSD
Grupos
Zumo Casos Media LS Sigma LS Homogéneos
Granada 12 0.00594 4.5262E-05 X
Arandano 12 0.01345 4.5262E-05 X
Contraste Sig. Diferencia +/- Límites

Arandano - Granada * 0.00751 0.00013569
* indica una diferencia
significativa.
107
Anexo v· 1magenes
•
A. PreparacJon
· · de los Buffer
108
B. OBTENCIÓN DEL ZUMO

Zumo de Granada
Zumo de Arandano
109
C. MEDICION DE pH y o Brix EN LA MUESTRA

110
D. Envasado de muestras
111
E. Almacenamiento de las muestras en las incubadoras

112
F. Medición de las absorvancias en el espectrotómetro.

113

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'llnúte~Jidad "Vacúmat

í í ffedw :Ruiz (J,alfu"

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA E

Cinética de la degradación ténnica de antocianinas en

Ui~~JERSiDAU llACltltl.Al"Pffiíitl Rtlll GAllO"

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

Cinética de la degradación térmica qe antocianinas en zumos

PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO EN

Bach. SANDOVAL RAFAEL ALICIA AURORA

lng. Pozo Suclupe Luis Antonio

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE

Bach. SANDOVAL RAFAEL ALICIA AURORA

PRESIDENTE DEL JURADO

SECRETARIO DEL JURADO

A mi padre Juan que con su ejemplo de coraje, perseverancia y solidaridad he

Alicia Aurora Sandoval Rafae

Primeramente agradezco a Dios y a la Virgen María porque ellos me dieron a mi madre

Gracias a todos mis profesores de mi casa de estudios la cual es la Universidad

Alicia Aurora Sandoval Rafael.

El contenido de antocianinas frecuentemente se relaciona con la calidad del

Se determinó que a la temperatura de almacenamiento más baja de este

El estudio de las antocianinas en frutas, ha tomado fuerza la última década no

agudeza visual y del comportamiento cognitivo (Miyazawa et al., 1999). Los

Las antocianinas son compuestos lábiles y su estabilidad varía en función a su

Determinar el orden de reacción de las antocianinas a las diferentes

Determinar las constantes de velocidad de degradación de antocianinas a

Determinar el tiempo de vida media (t 112) de las antocianinas a las

Determinar la energía de activación (Ea) y el factor Q 10 de la degradación

Comparar las constantes de velocidad de degradación de antocianinas

1.1.2. Nombre científico

1.1.3. Taxonomía y morfología

1.1.4. Composición nutricional

Tabla 1. Composición nutricional del arándano (Vaccinium myrtillus).

Fuente: Facultad de Medicina de la Universidad de Oporto,

1.1.5. Variedades de arándano

"O'neal" es de bajo vigor y productividad, post cosecha regular.

"Misty" es de vigor medio, tiende a sobre producir, calibre irregular,

Legacy" es vigorosa, fruta de muy buena calidad. Se comporta de

manera muy distinta en diferentes lugares.

"Briggita" es vigorosa, fruta de muy buena calidad, en firmeza,

"Star" su cosecha es concentrada, fruta grande, muy buena calidad,

"Jewel" es más productiva y vigorosa que Star, fruta de buena calidad,

"Primadonna" es firme, su productividad media está entre Star y

"Scintilla" es de tamaño grande, buen color, sabor y muy firme. Es

'Ventura" es productiva, vigorosa, fruta azul claro, buen balance entre

"Corona" es vigorosa y productiva, frutos firmes, muy grandes y de buen

1.1.6. Cultivo del Arándano en el Perú

Los resultados iniciales fueron alentadores, pues contra todo pronóstico

El arándano es un cultivo que tiene muchas oportunidades para nuestro

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