REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA FACULTA DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA
S O D A ERV
ES R S HO C E R DE
EVALUACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE EN ACEITE DE SEMILLAS DE UVA (VITIS VINÍFERA) DE LAS VARIEDADES SYRAH Y SAUVIGNON BLANC.
Trabajo Especial de Grado para optar al titulo de Ingeniero Químico.
Realizado por la Bachiller: Ruthmery Núñez. C.I: 14.748.530. Tutor Académico: Ing. José R. Ferrer G. Tutor Industrial: Ing. Sebastian Gutiérrez.
Maracaibo, 2009.
i
S O D A ERV
“EVALUACION DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE EN EL ACEITE DE SEMILLAS DE UVA (VITIS VINIFERA) DE LAS VARIEDADES SYRAH Y SAUVIGNON BLANC.”
ES R S HO C E R DE
__________________ Núñez G. Ruthmery de los Ángeles C.I: V-14.748.530.
[email protected]
__________________ Tutor Académico Prof. José Ramón Ferrer González.
_________________ Tutor Industrial Ing. Sebastian Gutiérrez.
ii
VEREDICTO
Nosotros
Profesores:
_____________________________________________, ________________________________, designados
como
Jurado
Examinador
y
________________________, del Trabajo Especial de grado,
S O D A ERV
“EVALUACION DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE EN EL ACEITE DE SEMILLAS DE UVA (VITIS VINIFERA) DE LAS VARIEDADES SYRAH Y
ES R S O C titular de la Cédula de H Identidad No. 14.748.530., nos hemos reunido para E R DE revisar dicho trabajo y después del interrogatorio correspondiente, lo hemos SAUVIGNON BLANC.”
Presentado por la Bachiller: Ruthmery Núñez,
aprobado con ___________________________de acuerdo con las normas vigentes aprobadas por el Consejo Académico de la Universidad
Rafael
Urdaneta, para la Evaluación de los Trabajos Especiales de Grado para optar al Título de Ingeniero Químico. En fe de lo cual firmamos, en Maracaibo, a los ___ días del mes de _________ del año _______.
____________________ Ing. José Ferrer C.I.: V.Tutor Académico
___________________ Prof.: C.I.: V.Jurado
___________________ Prof.: C.I.: V.Jurado
___________________ Prof.: C.I.: V.Director de Escuela
___________________ Prof.: C.I.: V.Decano
3
DEDICATORIA
A ti Dios mío, por colmarme de una vida saludable, llena de alegrías y también de dificultades que gracias a la fe en ti, he podido superar, gracias señor gracias.
S O D A ERV
A mami por todo lo que a logrado en mi, por disponer de su tiempo, esfuerzo y amor para animarme en los momentos difíciles en beneficio de
ES R S HO C E R DE A mi esposo por su amor y compañía, por ayudarme y compartir
mis metas, gracias.
conmigo y los míos en el transcurso de toda mi carrera, gracias.
A mi gran familia, por su apoyo, por sus críticas, por su compañía, muchas gracias.
A mi primo Cristóbal por ayudarme y asesorarme sin titubear en toda esta gran experiencia de experimentar, gracias.
A mis amigos y compañeros que en las buenas y en las malas estuvieron y estarán siempre conmigo, además de permitirme aprender de cada uno de ustedes, gracias.
Finalmente a todas aquellas personas que me apoyaron y que de alguna manera dieron su ayuda para poder hoy alcanzar esta meta, gracias.
Ruthmery Núñez González.
4
AGRADECIMIENTOS
A la Universidad Rafael Urdaneta por mantener la buena ética de enseñar los verdaderos valores de un profesional, por brindarme su apoyo para llevar a cabo esta investigación y poner a disposición los materiales y equipos necesarios.
S O D A ERV
Al Señor Lewis Pozo un gran maestro, por darme su voto de confianza
ES R S O sido posible. Hhubiera C apoyo, ya que sinE ello no R DE
en la elaboración de esta gran proyecto, por su tiempo, disposición y gran
Al ingeniero Sebastian Gutiérrez, tutor industrial, gracias por sus concejos, apoyo y tiempo.
Al profesor José Ferrer, tutor académico, por creer en este proyecto, por apoyarme, aconsejarme y corregirme.
Al profesor Mauro Hernández por su tiempo en asesorarme, ayudarme y brindarme sus conocimientos en el laboratorio.
A Bodegas Pomar y su personal por facilitarme la materia prima de esta investigación.
A toda la comunidad científica internacional Laura Bravo (España), Jara Pérez (España), John Guo (R.P.China), Dietmar Kammerer (Alemania), Rafael Borneo(Argentina) y Catalina Vasco (Ecuador), por su aporte incondicional a esta investigación e investigaciones futuras.
Ruthmery Núñez González.
5
RESUMEN
Núñez G., Ruthmery de los Ángeles. “Evaluación de la capacidad antioxidante en el aceite de semillas de uva (Vitis Vinifera) de las variedades Syrah y Sauvignon Blanc.” Tesis de Grado. Universidad Rafael Urdaneta. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Química. Maracaibo. Venezuela. 2009. 120p.
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El aceite de semillas de uva representa una prometedora fuente de antioxidantes, esta capacidad antioxidante y el contenido de compuestos fenólicos totales fue analizado en los aceites de semillas de uva de las variedades Syrah (tinta) y Sauvignon Blanc (blanca), a través del ensayo Folin-Ciocalteau y el método del potencial antioxidante para reducir el hierro FRAP respectivamente. La extracción del aceite de semillas previamente secas y trituradas, se realizo aprovechando el desecho (semillas) que produce la elaboración de vinos, en un extractor soxhlet con éter de petróleo (60-80 ºC) por 6 horas. El rendimiento obtenido en los aceites fue de 13.79% Syrah y 7.73% Sauvignon Blanc. Para el contenido de fenoles totales los valores resultantes son mayores para la variedad Syrah en comparación con Sauvignon Blanc 0.12 y 0.06 mg GAE/ g de aceite, respectivamente. En la evaluación de la capacidad antioxidante realizada por el método FRAP la tendencia se mantuvo para la variedad Syrah, con su valor más alto a los 30 minutos de 273.35 mmol de FeII/g de aceite y para la variedad Sauvignon Blanc 175.83 mmol de FeII/g de aceite. Con los resultados obtenidos se llega a la conclusión que uno de los factores de la capacidad antioxidante en aceite de semillas de uva es el contenido de fenoles que se encuentren en dichos aceites. Es de agrado saber que un subproducto del vino en este caso las semillas puedan ser utilizadas para producir aceite con altos valores de compuestos antioxidantes naturales.
Palabras claves: aceite de semillas de uva, capacidad antioxidante, fenoles totales, FRAP.
[email protected]
6
ABSTRACT
Núñez G., Ruthmery de los Ángeles. "Evaluation of antioxidant capacity in the oil seed of (Vitis Vinifera) grape varieties Syrah and Sauvignon Blanc." Tesis de Grado. Universidad Rafael Urdaneta. Faculty of Engineering. School of Chemical Engineering. Maracaibo. Venezuela. 2009. 120 P.
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ES R S HO a promising source of antioxidants, the The grape seed oilCrepresents E R DE antioxidant capacity and total phenolic content was analyzed in the seed oils
of grape varieties Syrah (red) and Sauvignon Blanc (white) through the test Folin-Ciocalteau method and the antioxidant potential to reduce the iron FRAP, respectively. The extraction of oil seeds and crushed dried previously, was performed utilizing the waste (seeds), which produces wines in a Soxhlet extractor with petroleum ether (60-80 º C) for 6 hours. The yield in oil was 13.79% 7.73% Syrah and Sauvignon Blanc. For the total phenol content of the resulting values are higher for the variety Syrah Sauvignon Blanc compared with 0.12 and 0.06 mg GAME / g oil, respectively. In assessing the antioxidant capacity by FRAP method the trend continued for the variety Syrah, with its highest value within 30 minutes of 273.35 mmol FeII / g oil for the variety and Sauvignon Blanc 175.83 mmol FeII / g of oil. With the results it is concluded that one of the factors in the antioxidant capacity of grape seed oil is the content of phenols which are in such oils. Pleased to know that is a byproduct of the wine in this case, the seeds can be used to produce oil with high levels of natural antioxidant compounds.
Keywords: grape seed oil, antioxidant capacity, total phenols, FRAP.
[email protected]
7
INDICE DE CONTENIDO
p.
INTRODUCCIÓN
12
CAPITULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
14
• • • • • • • •
1.1. Planteamiento del Problema 1.2. Formulación del Problema 1.3. Objetivo General 1.4. Objetivos Específicos 1.5. Justificación 1.6. Delimitación 1.6.1. Delimitación Espacial 1.6.2. Delimitación Temporal
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ES R S HO C E R DE
CAPÍTULO II: MARCO TEORICO • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
14 16 17 17 18 19 19 19
2.1. Antecedentes 2.2. Bases Teoricas 2.2.1. La Uva 2.2.2 - Descripción de la uva 2.2.3 - Conocimientos Relativos de la Uva 2.2.4 - Familia de las Vitaceas 2.2.5 - Categoría de Variedades y principales variedades en uvas 2.2.6 - Uva Syrah 2.2.7 - Uva Sauvignon Blanc 2.2.8 - Clasificación de las uvas por uso 2.2.9 - El Cultivo de uvas para vino 2.2.10 - Cultivos de uvas para vino en Venezuela 2.2.11- Proceso de vinicultura en Bodegas Pomar 2.2.12 - Proceso de prensado de uvas 2.2.13 Antioxidantes de la extracción con un equipo 2.2.22 - Fundamentos 2.2.14 - Actividad antioxidante Soxhlet 2.2.15 en la dieta 2.2.23 - Antioxidantes Principios de ensayo (FRAP) Poder Antioxidante 2.2.16 Antioxidantes en para reducir el iòn fèrrico.La Industria Alimentaria 2.2.17 - Radicales libres 2.2.24 Principio de la Espectrometría de absorción 2.2.18 Fenoles molecular ultravioleta / visible (Técnica UV visible) 2.2.19 - Fenoles totales 2.3 - Cuadro de variables 2.2.20 - Fenolesde totales en semilla 2.4 - Definición términos básicos 2.2.21 - Aceite de Semilla de Uva
20 20 27 27 28 29 32 34 34 35 36 38 38 39 40 42 60 42 44 62 55 57 64 58 59 65 59 68 60
8
CAPÍTULO III: MARCO METODOLÓGICO
77
3.1 Tipo de investigación 3.2 Diseño de la investigación 3.3 Población 3.4 Muestra 3.5 Técnicas de recolección de datos 3.6 Fases de la investigación
77 78 78 79 80 82
ES R S HO C E R DE
95
• • • • • •
3.6 FASES DE LA INVESTIGACIÓN 4.1. Análisis de los resultados
S O D A ERV 95
CONCLUSIONES
105
RECOMENDACIONES
106
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
107
Anexos
111
9
ÍNDICE DE FIGURAS
p.
Figura
1
Corte esquemático de una baya de uva.
28
2
Familia de las Vitáceas.
33
3
Uva Syrah.
35
Uva Sauvignon
36
4 5 6 7
S O D A RV Funcionamiento de las prensasS neumáticas E E SR O Reacción del -tocoferol con un radical peroxilo H C E R E general de un flavonoides DEstructura
41 46 48
8
Estructuras químicas de algunos carotenoides.
53
9
Diferentes estructuras fenólicas
59
10
Equipo de extracción Soxhlet
62
11
Mecanismo de reacción en el método FRAP
63
12
Diagrama de extracción para muestra de aceites
90
13
Correlación lineal entre el tiempo vs la absorbancia de los
102
aceites de semillas de uva Syrah y Sauvignon Blanc. 14
Curva de calibrado del estándar Acido gálico GAE mg/L.
112
15
Curva de calibrado del estándar Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O
112
16
Separación de las semillas del orujo
113
17
Semillas seleccionadas
113
18
Molienda de las semillas con mortero de cerámica Coors USA 113 G2014. Mazo Coors USA 52015
19
Semillas de uva molidas
114
20
Secado de las semillas molidas para determinar Humedad en
114
estufa Blue M, SW-1777A (40-200)ºC y desecadores de vidrio 21
Previa combustión de las semillas de uva para posterior
115
proceso de cenizas
10
22
mufla Thermolyne 1500 Furnace
115
23
muestra de cenizas
115
24
Equipo de extracción Soxhlet Pirex, USA
116
25
muestra de semillas en cartucho de papel filtro
116
26
Proceso de inundación de la muestra con el solvente
116
27
El éter de petróleo con extracto de aceite de semillas de uva
117
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(después del Soxhlet) se lleva al rotavapor. 28 29 30
31
Equipo rotavapor para obtener el aceite de semillas de uva
ES R S HOgálico GAE mg/L. en concentraciones C Patrones de acido E R E Dconocidas
117
Muestra de aceite de semillas de uva.
117
Patrones de Fe(NH4)2 SO4. 6H2O. en concentraciones
118
118
conocidas 32
Medición de los patrones en el equipo Genesys 20
119
(espectrofotómetro). 33
Solución TPTZ y FeCl3.6H2O.
119
11
INDICE DE TABLAS Tabla
1
p.
Contenidos medios en compuestos fenólicos de bayas de las variedades más cultivadas
2
3
4
Cuadro de Variables.
S O D A RV de semillas de Caracterización Fisicoquímica de las muestras E S E Ry Sauvignon Blanc SSyrah uva de las variedades O H C ERE fisicoquímica del aceite de semillas de uva Caracterización D
31 67
96
97
Syrah y Sauvignon Blanc
5
Contenido de fenoles totales en aceite de semillas de uvas.
98
6
Algunas valores de fenoles totales en diferentes aceites.
99
7
Capacidad antioxidante en el aceite de semillas de uvas.
101
8
Abreviaturas
120
12
INTRODUCCIÓN
El aceite de semillas de uva es una excelente fuente de compuestos antioxidantes, como tocoferoles (vitamina E), ácidos grasos insaturados (linoleico, oleico, etc.) y compuestos fenólicos, que no pueden ser sintetizados por el organismo (Gökturk y Col. 2007). Estos otorgan un
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sistema eficaz de defensa contra ataques de radicales libres. Muchas investigaciones apoyaron la teoría que los radicales libres contribuyen a los
ES R S O cáncer, cardíaca Hcomo C enfermedades E tales R DE
procesos degenerativos relacionados con el envejecimiento del organismo y a
coronaria, y desórdenes
neurodegenerativos como el Alzheimer, etc. (Cutler, 1991; Ames y Col. 1993; Gey, 1993).
Estos antioxidantes se han encontrado en cereales (Yu y Col. 2002), aceites vegetales y semillas (Yu y Col. 2005; Owen y Col. 2000; Gimeno y Col. 2002), verduras (Cao y Col. 1996) y frutas (kalt y Col. 1999, Wang y Col.1996). Además, la oxidación es una de las principales causas de deterioro químico en multitud de productos. En el caso de los alimentos su incidencia da como resultado el sabor rancio de algunos frutos, así como una alteración en el resto de cualidades organolépticas, como color, aroma o textura.
La oxidación no sólo modifica la apariencia y/o la aceptación por parte del consumidor de un producto alimenticio, sino que, puede provocar el deterioro de las cualidades nutricionales e, incluso, afectar a la seguridad de los alimentos. Los antioxidantes constituyen un grupo de sustancias que, cuando están presentes en bajas concentraciones (en relación con otros compuestos oxidables), inhiben o retrasan los procesos oxidativos, a través de un mecanismo que suele conllevar su propia oxidación.
13
Los compuestos con propiedades antioxidantes empleados en las diferentes industrias, incluida la alimentaria, pueden ser naturales o sintéticos. Entre los antioxidantes sintéticos que más se utilizan en alimentos se encuentra el Hidroxianisol Butilado (BHA) y el Hidroxitolueno Butilado (BHT).
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Estos compuestos tienen la desventaja de ser muy volátiles y, además, se sospecha que son perjudiciales para la salud. Debido a esto, en
ES R S HO C que incentiva la utilización de productos que provengan de fuentes naturales E R DE
la actualidad existe una importante presión por parte de los consumidores
y que sean obtenidos por tecnologías no contaminantes (Valenzuela y Nieto, 1995; Damechki y Col. 2001).
La diversidad química de los antioxidantes hace difícil la separación y cuantificación de los antioxidantes naturales desde la matriz de las frutas. Por lo tanto, es necesaria la aplicación de un método que mida los niveles de actividad antioxidante directamente en los aceites, extractos o pulpas vegetales. Existen diferentes métodos para medir actividad antioxidante, entre los cuales se destacan: El ensayo DPPH, el ensayo ABTS, el método TRAP y El método FRAP, entre otros. El método seleccionado para la evaluación de de la capacidad antioxidante del aceite de semillas de uva fue el FRAP (poder antioxidante para reducir el hierro).
Los subproductos del vino contienen algunas sustancias valiosas (compuestos antioxidantes) mencionadas anteriormente, con aplicación potencial en la industria alimentaria, en productos farmacéuticos y en cosmetología. Pero la gran mayoría de estos subproductos piel, semillas y tallos son utilizados como abono pudiendo tener un uso mas beneficioso.
14
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CAPITULO I
15
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
1.1.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
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La importancia en la búsqueda de antioxidantes de origen natural, especialmente en plantas y frutas, ha aumentado grandemente estos últimos
ES R S HO la prevención C salud humanaEmediante R DE
años. Los antioxidantes naturales dietéticos desempeñan un papel crucial en la
del daño oxidativo de lípidos
(grasas) y de importantes moléculas biológicas, como el ADN y las membranas. Ya que el aporte de antioxidantes también es muy importante en el cuerpo humano (Parry y Col. 2006).
Algunos componentes del sistema antioxidante celular, como las vitaminas C y E, aminoácidos esenciales y los metales (hierro, cobre, zinc, entre otros), no son producidas por el organismo humano, por lo que deben obtenerse mediante la alimentación o en forma de suplementos. Estas sustancias químicas protectoras están ampliamente distribuidas en plantas, frutas y verduras, representan componentes sustanciales de la parte no energética de la dieta humana.
A su vez, los antioxidantes actúan como limpiadores de radicales, e inhiben la peroxidación de lípidos (alta oxidación en grasas), y otros procesos que incluyen radicales libres, por lo tanto, ellos pueden proteger el cuerpo humano contra varias enfermedades atribuidas a las reacciones de los radicales.
16
El uso de antioxidantes sintéticos para prevenir el daño por los radicales libres se ha divulgado por la implicación de efectos tóxicos secundarios, haciendo atractiva la búsqueda de compuestos antioxidantes naturales y limpiadores de radicales (Yadegarinia y Col. 2006).
En los últimos años se han realizado gran cantidad de estudios en
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plantas y frutas que han determinado la alta cantidad de antioxidantes que contienen, entre ellas se destaca especialmente la uva, donde abundan los
ES R S HO C antioxidante. Por E ejemplo, la uva, que usualmente se procesa para obtener R DE
flavonoides y otros compuestos polifenólicos que derivan la capacidad
jugos y vinos, generando la semilla y hollejo (orujo) como residuo. Las semillas de uvas son consideradas como un valioso subproducto.
Las uvas vitis Vinifera, se utilizan para diversos usos desde tiempos antiguos. También hoy, son de interés mundial para fines de nutrición y no solo para la producción de vinos, ya que también los aceites y extractos de su hollejo, semillas u orujo son utilizados en aplicaciones farmacéuticas, por sus propiedades beneficiosas a la salud, por su contenido de polifenoles y otras sustancias útiles para reducir la incidencia de algunas enfermedades (Peschel y Col. 2006).
Desde el puno de vista ecológico. La utilización completa del orujo de uva como subproducto de la producción de vinos es un aspecto importante en la reducción de residuos.
El interés por las semillas de uvas, se debe al alto contenido de antioxidantes que contienen, y que en muchas investigaciones se a comprobado, estos son primordialmente más sanos para ser utilizados en ciertas
aplicaciones
técnicas
como
conservantes
de
alimentos,
en
17
suplementos dietéticos, fines culinarios, entre otros, ya que la gran mayoría de
antioxidantes
usados
comercialmente
son
de
origen
sintético.
(Jayaprakasha y Col 2001).
El principal interés por el estudio de los aceites de semilla de uva es debido al nivel de ácidos grasos insaturados, como el linoleico y el ácido
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oleico. La semilla puede contener un 10-15% de aceite. Además, el aceite de semilla de uva contiene altas cantidades de taninos, en los niveles de 1000
ES R S HO y polímeros de los flavonoides principales C generalmente a los oligómeros E R DE compuestos fenólicos de la uva. (Beveridge, y Col. 2005., Palma y Col.
veces mayor que en otros aceites de semillas. El termino tanino se le designa
1999., Flanzy, 2003.)
Gran parte del interés en los compuestos fenólicos de la uva proviene de las semillas, por sus propiedades antioxidantes y su capacidad para contrarrestar los radicales libres. Hasta la fecha, los compuestos fenólicos principalmente aislados de semilla de uva son las catequinas y sus polímeros. (Palma y Col. 1999)
Es por ello que se hace necesario un estudio para destacar y ratificar la actividad antioxidante en aceite de semillas de uva, con el propósito de fundamentar investigaciones futuras a encontrar sustancias más eficaces, versátiles y/o menos toxicas que puedan ser utilizadas con más frecuencia en la industria alimenticia como aditivo de origen natural.
18
1.2.
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
Por lo anteriormente expuesto se plantea la siguiente interrogante:
“¿Como evaluar la capacidad antioxidante en aceite de semillas de uva (Vitis Vinífera) de las variedades Syrah y Sauvignon Blanc?”
S O D A ERV
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
ES R S HO C 1.3. OBJETIVO GENERAL E R DE
Evaluar la capacidad antioxidante en aceite de semillas de uva (Vitis Vinífera) de las variedades Syrah y Sauvignon Blanc.
1.4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. Caracterizar fisicoquímicamente las semillas de uva (Vitis Vinífera) de las variedades Syrah y Sauvignon Blanc.
2. Cuantificar los compuestos fenólicos totales en aceite de semillas de uva (Vitis Vinífera) de las variedades Syrah y Sauvignon Blanc.
3. Determinar la capacidad antioxidante en aceite de semillas de uva (Vitis Vinífera) de las variedades Syrah y Sauvignon Blanc por la técnica UVvisible.
4. Comparar la capacidad antioxidante de los aceites de semillas de uva en ambas variedades.
19
1.5. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
Se hace necesario en la actualidad conocer las alternativas que algunos subproductos tienen y que muchas veces son desechaos o mal utilizados, pudiendo ser aprovechados de manera eficaz. Es por ello que esta investigación servio para evaluar la utilización de un subproducto como lo es la semilla de uva.
S O D A ERV
ES R S O poseen propiedades antioxidantes de gran Hcuales C compuestos fenólicos los E R DE interés para el beneficio de la salud humana y que aplicándolo como aditivo
El aceite de las semillas de uva contiene una proporción significante de
natural a los alimentos o productos medicinales proporcionarían beneficios al organismo, y se estaría utilizando un desecho que en las industrias de jugos y vinos muchas veces es desperdiciado o utilizado como abono, pudiendo tener un uso extraordinario y beneficioso.
La importancia de aprovechar un desecho agroindustrial generado en procesos de vinificación de industrias vitivinícolas nacionales, radica primero en disminuir la contaminación generada por la falta de disposición de los desechos, segundo se estarían ahorrando divisas para el país, al no importar extractos de semillas de uvas para aplicaciones farmacológicas y cosmetologicas, sino obtener los extractos a partir de un subproducto del proceso de vinificación generado en el país y tercero se estaría obteniendo un antioxidante y natural.
En Venezuela existen aproximadamente 170 hectáreas cultivadas de uva para vinos, 120 pertenecen a las viñas de Altagracia de Bodegas Pomar en Carora Edo. Lara; allí la producción total anual es de aproximadamente 1000 toneladas de uvas.
20
De la variedad Sauvignon Blanc se procesan en una cosecha 25.000 kg. de uva y de Syrah 106.825 kg. de uva, estadísticamente se maneja que entre el 2 y el 5% del total producido es semillas y entre el 6 y el 12% es piel. Al año se producen en las viñas de Altagracia dos cosechas. (Información suministrada por Bodegas Pomar 2009).
S O D A ERV
1.6. DELIMITACION DE LA INVESTIGACION
ES R S HO C E R DE 1.6.1. DELIMITACION ESPACIAL
El trabajo de investigación se realizara en Venezuela, estado Zulia, en la ciudad de Maracaibo, en las instalaciones del laboratorio de química de la Universidad Rafael Urdaneta, el cual cuenta con la infraestructura, materiales, equipos y suministros necesarios para llevar a cabo la investigación. También se cuenta con la participación de Bodegas Pomar ca. Ubicado en Carora estado Lara, quien aporto las muestras de semillas de ambas variedades.
1.6.2. DELIMITACION TEMPORAL
Este trabajo de investigación se realizara en un lapso comprendido entre el mes de Septiembre de 2008 a Abril de 2009.
21
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ES R S HO C E R DE
CAPITULO II
22
CAPITULO II
MARCO TEÓRICO
2.1 – ANTECEDENTES
S O D A ERV
- Nilgün, Gülcan y Emine (2007) realizaron una investigación titulada “Caracterización de extractos de aceite de orujo y pepita de uva”. El
ES R S HOde aceite de C antioxidantes de E extractos R DE
objetivo de este estudio fue determinar los contenidos de nutrientes y orujo y pepita de uva de los
principales cultivares de uva de Turquía.
El material procedente del orujo y las semillas, seco y pulverizado, se extrajo con hexano. Los resultados mostraron que la concentración de aceite de las semillas osciló entre 12,35 y 16,00 % mientras que en el aceite de orujo la concentración varió entre 5,47 y 8,66%.
Los aceites de orujo y pepita de uva eran ricos en ácido oleico y linoleico y su grado de instauración fue de un 85%. Los contenidos de fenoles totales fueron más altos en los extractos de orujo que en los de semillas, encontrándose el valor más alto (392,74 mg/kg) en el extracto de orujo del cultivar Narince.
Los índices de refracción de los extractos de aceite de orujo variaron de 1,445 a 1,468 mientras que los de semilla estuvieron entre 1,460 y 1,466. En conclusión los autores señalan que los sub-productos del vino incluyendo las semillas y el orujo pueden ser utilizados para conseguir antioxidantes naturales y para obtener aceite vegetal comestible.
23
El método de extracción para el aceite de semillas de uva fue realizado con un extractor Soxhlet por 6 horas con 150 ml de hexano a 60 °C, estos les dio un rendimiento mas elevado en el aceite de semillas que en el aceite de orujo.
Los fenoles están relacionados con la capacidad antioxidante, esto
S O D A ERV
quiere decir que a mayor cantidad de fenoles totales mayor será la capacidad antioxidante que tenga ese aceite.
ES R S HlasOvariedades utilizadas en este trabajo los fenoles C Sin embargoE para R DE
totales obtuvieron mayor rendimiento en el aceite de orujo que en el de
semillas, esto se debe a que en el orujo se encuentran más posibilidades de fenoles, ya que esta constituido por la piel, la semilla y el raspón.
- En un estudio titulado, Caracterización de los diversos aceites de semillas de uva por sus compuestos volátiles, composición de triacilglicerol, fenoles totales y la capacidad antioxidante, realizado por Bail y Col. (2008). Departamento de Farmacia Clínica y Diagnostico de la Universidad de Viena, Austria.
Para la determinación de compuestos fenólicos totales fue analizada utilizando el método colorimétrico Folin-Ciocalteau, basado en la reacción del reactivo con los grupos hidroxilos funcionales de los fenoles. Este método requiere la extracción de los fenoles de la muestra, utilizando una curva de calibrado de compuestos fenólicos puros como acido gálico. La extracción de fenoles se llevo a cabo de acuerdo al método presentado por Parry y Col. (2005).
24
Los valores obtenidos en esta investigación para los compuestos fenólicos totales fueron expresados como equivalentes de acido gálico (GAE) en miligramos por gramo de aceite, utilizando una curva de calibración estándar de acido gálico con concentraciones conocidas de (50 – 500) g de acido gálico por 100 ml. Entre las nueve variedades de aceite de semillas de uva evaluados, cuatro pertenecen a cepas blancas con valores entre (59-70) (GAE) g/g de aceite y para las cepas tintas (69.5-115.5) (GAE) g/g de
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aceite. Los valores mas altos los obtuvo el aceite de semilla de uva tinto en
ES R S HO C E R DE Para los valores de la capacidad antioxidante con el método TEAC los
comparación con el blanco.
valores obtenidos para aceite de uvas blancas fueron (0.09-0.90) TEAC (Capacidad Antioxidante Equivalente de Trolox) g/g de aceite y para el aceite de semillas de uva tintas (0.43-1.16). Siguiendo la tendencia de los compuestos fenólicos los aceites de uvas tintas con valores más altos que los de uva blanca.
- Pulido, Bravo y Saura-Calixto (2000), determinaron la actividad antioxidante de diversos polifenoles comunes en la dieta y de algunos antioxidantes sintéticos aplicando la metodología descrita por Benzie y Strain (1996) con ciertas modificaciones. Su trabajo se titulo, Actividad antioxidante modificación
de
polifenoles
ferrico
dietéticos
reductora/ensayo
determinados del
poder
por
una
antioxidante.
Departamento de Metabolismo y Nutrición, Instituto del Frío, Concejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Ciudad Universitaria, Madrid, España.
25
El objetivo principal fue determinar la actividad antioxidante de los polifenoles dietéticos a través del método FRAP, El desarrollo del método FRAP para la determinación de la capacidad antioxidante señalado por Benzie y Strain (1996), establecieron que los antioxidantes mantienen su habilidad de reducción estable en un intervalo de tiempo de 4 minutos, destacando que este tiempo es el adecuado para calcular la capacidad
S O D A ERV
antioxidante, ya que la absorbancia del complejo ferroso-TPTZ era estable en este tiempo.
ES R S HO que para tiempos mayores de 4 minutos la C Sin embargo, determinaron E R DE
reducción del complejo férrico-TPTZ continua demostrando un aumento constante de la absorbancia con respecto al tiempo, prolongando la reacción por varias horas y observando un incremento continuo en la absorbancia a 595 nm. No obstante, después de 30 minutos, el orden de la eficiencia de los antioxidantes de las muestras estudiadas se mantuvo. Por lo tanto seleccionaron este tiempo para las lecturas de la absorbancia, pero manteniendo los 4 minutos para tomar los valores de la absorbancia del método original para la comparación.
- Morales, Figueroa y Bustamante (2003), autores del trabajo de investigación titulado, “Bases Farmacológicas y clínicas del extracto de Vitis Vinífera en patologías asociadas al estrés oxidativo”. Con el objetivo de determinar las acciones farmacológicas beneficiosas del extracto de semillas de uva vitis vinífera en ciertas enfermedades asociadas al estrés oxidativo que se produce cuando la capacidad del sistema protector antioxidante es superada por una elevada generación de radicales libres.
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También determinaron la composición química de la semilla de uva Vitis Vinífera, que contiene, cantidades importantes de flavanos tales como: (+) catequinas, y (-) epicatequinas que también son abundantes en otras partes de la planta. Además, estos compuestos forman dímero, trímeros y tetrámeros, proantocianidinas, poderoso antioxidante capturadotes de radicales libres, que también se encuentran en diferentes partes de la planta.
S O D A ERV
En este estudio se evidenció que el estrés oxidativo y los radicales libres son causa de diversas patologías, pudiendo agravar la enfermedad en
ES R S HO C E R DE Ya que los mecanismos de antioxidantes naturales del cuerpo humano
curso o bien originar nuevas alteraciones que perturben aun más la salud.
pueden decaer a través del tiempo, tanto por la edad, como por causas patológicas que puedan surgir incluso durante la juventud.
Así mismo, destacaron que las acciones farmacológicas de los extractos de semilla de uva Vitis Vinífera se han atribuido en gran medida a las proantocianidinas, poderos antioxidantes, capturadotes de radicales libres.
La protección que aportan los antioxidantes cuenta con un amplio espectro de evidencias; básicas, preclínicas y clínicas, convirtiéndolos en unas interesantes herramientas terapéuticas para la medicina preventiva con un evidente rol como coadyuvantes en el tratamiento eficaz de gran diversidad de patologías. Ya que dentro de la gran variedad de antioxidantes naturales el extracto de semilla de uva se destaca por sus cualidades.
La salud es primordial para todo ser humano y es importante buscar siempre la manera de mantener y ayudar al cuerpo en su desgaste o enfermedad.
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Es evidente que el aporte antioxidante de las semillas de uva al organismo es de gran importancia, como suplemento dietético, seria aun mas satisfactorio utilizándolo como aditivo en alimentos tratados en la industria. La determinación en este trabajo de la composición química que tienen las semillas de uva, ratifica los relevantes compuestos relacionados con el aporte antioxidante que determinan el efecto favorable que pueden tener en
S O D A ERV
la salud.
-
ES R S Hy OAyranci. (2008). C Erkan, Ayranci, E R DE
actividades
antioxidantes
del
extracto
En su trabajo titulado “Las de
romero
(Rosmarinus
Officinalis L.), el aceite esencial de semilla negra (Nigella L. sativa), el ácido carnósico, el ácido rosmarinic y el sesamol”.. Su propósito fue comparar a través de tres análisis: el del radical-barrido de DPPH_, el de ABTS_+ y la prueba del Tiocianato Fèrrico para determinar las actividades antioxidantes de tres compuestos puros: ácido carnósico, ácido rosmarinic y sesamol, a demás de dos planta: el extracto del romero y el aceite esencial de semilla negra.
Destacaron lo importante que es comparar las actividades antioxidantes de los extractos de las plantas, que pueden contener más de un compuesto antioxidante que en los propios antioxidantes puros. Los resultados arrojados determinaron que el acido carnósico
(con 2 grupos hidroxilos en la
molécula de este fenol) demuestra una actividad antioxidante más alta entre los otros antioxidantes puros como el acido rosmarinic (con 4 grupos hidroxilos en este fenol)
según la prueba del DPPH, por otra parte el
extracto de romero demostró una actividad antioxidante 10 veces más eficaz que el aceite esencial de semilla negra.
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Esto se atribuye al contenido de fenoles que es más alto en el extracto de romero que en el aceite de semilla negra. De esta manera se demuestra una vez mas con esta investigación la correlación entre la actividad antioxidante y el contenido de fenoles en los extractos obtenidos de varias fuentes naturales.
S O D A ERV
Sin embargo lo más significativo de la investigación se relacionó con el contenido de los grupos hidroxilos en el acido Carnòsico, acido rosmarinic y
ES R S HOen el fenol los que determinan la capacidad o C mero de grupos E hidroxilos R DE sesamol,
y en los extractos y aceites, ya que, no es el nú
actividad antioxidante, sino la posición en que estos se encuentran, en dicho fenol, lo que determina la eficacia antioxidante.
-
Zúñiga,
(2005),
realizó
el
trabajo
de
investigación
titulado
“Caracterización de fibra dietaria en orujo y capacidad antioxidante en vino, hollejo y semilla de uva”. Facultad de Ciencias agronómicas. Cuyo objetivo general de la investigación fue: determinar la capacidad antioxidante de hollejos, semillas y vinos de las variedades Cabernet Sauvignon, Merlot, Sauvignon Blanc y Chardonnay, y en vinos en la variedad Carmenére. Caracterizar la fibra dietaria de orujos resultantes de la vinificación de cinco variedades de vid.
Por medio de una correlación realizada a los cultivares estudiados por separado, observaron que la capacidad antioxidante de las muestras de las variedades estudiadas, va en directa relación con el contenido de compuestos polifenólicos encontrados en ellas. Esta misma relación se pudo establecer entre los contenidos de fenoles y la capacidad antioxidante de las semillas, hollejos y vino terminado. Se pudo establecer, además, que las
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variedades tintas, Cabernet Sauvignon, Merlot y Carmenérè tendrían un mayor efecto antirradical que las cepas blancas usadas en el estudio, Sauvignon Blanc y Chardonnay.
Este extenso trabajo realizado en vinos, hollejos y semillas de uva destaca la comparación que hay entre ellos, los componentes aportados por
S O D A ERV
el vino conocidos desde tiempo atrás, se determina entonces que su origen son las partes sólidas de las bayas, es decir, los hollejos y las semillas,
ES R S O otros. Hentre C procesos de vinificación E R DE
siendo variable su aporte según la variedad de factores edafoclimáticos y
En consecuencia el estudio de Zuñiga (2005), hizo aportes significativos al concluir, que no todas las semillas de uva contienen los mismos componentes químicos, siendo así mas interesante el desarrollo del trabajo que se está desarrollando, y fundamentando la comparación entre variedades. Además se ratifica la capacidad antioxidante en semillas de uvas, orujos y otras partes de la planta.
2.2 - BASES TEÓRICAS
2.2.1 - La uva
La uva (Vitis Vinífera), es una de las especies más utilizadas por las antiguas civilizaciones que poblaron la Tierra. De todos los compuestos con principios activos descubiertos en la vid, indudablemente los compuestos polifenólicos han despertado el mayor interés desde el punto de vista de la investigación farmacológica en relación con sus propiedades protectoras del sistema cardiovascular (Alonso, 2000).
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La uva es uno de los cultivos más extensos. La Vitis vinífera conocida como Vid Europea, agrupa a la gran mayoría de las variedades cultivadas, es una de las frutas con cultivos más grande del mundo, que se aproxima a una producción anual de 58 millones Toneladas métricas. (Velásquez y Col. 2007).
2.2.2 - Descripción de la uva
S O D A ERV
ES R S O H C leñosa o raspón E y los granos, llamados también bayas. R DE
El racimo de uva comprende dos partes bien diferenciadas: la parte Los granos están
formados por la película o piel, las semillas y la pulpa, tejido frágil cuya ruptura proporciona el zumo o el mosto. El mosto, obtenido mecánicamente por estrujado o por presión de las uvas, es turbio porque contiene partículas en suspensión formadas por la celulosa y las materias pécticas de las paredes celulares, la coagulación del protoplasma, las precipitaciones en copos proteicos y también por los residuos del hollejo. Las heces obtenidas después del estrujado representan la parte sólida de las uvas, del hollejo y las semillas (Peynaud 1.977). (Figura 1)
Figura 1. Corte esquemático de una baya de uva. Fuente: (Peynaud 1.977).
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Los frutos son bayas jugosas, de forma, color y sabor variable, de acuerdo a la variedad. Las bayas están unidas por el pedicelo a un eje llamado escobajo o raspón, formando un racimo, el cual varía de forma y tamaño según la variedad, y se une al sarmiento mediante un péndulo. Las bayas pueden tener de 1 a 4 semillas, aunque hay variedades sin semillas.
S O D A ERV
El grano de la uva o baya está formado de la piel (hollejo o concha), la pulpa y las semillas en una proporción aproximada en peso, de 9,5: 8,6 y 4,5
ES R S HO C variedades de mesa como en las de vinos, pues en ellas se encuentran las E R E D materias colorantes y las aromáticas.
por ciento aproximadamente. La piel tiene mucha importancia, tanto en las
Está recubierta por una sustancia serosa (pruína) que le da un aspecto atractivo de mucho valor para las uvas de mesa. La pulpa constituye la mayor parte del fruto y de la que se extrae el jugo o mosto de la uva, generalmente es incolora, aunque en algunas variedades presenta un color tinto. La semilla es el medio de propagación sexual, aunque generalmente sólo se usa para mejoramiento genético. De ellas se extraen aceites, extractos y otros derivados. (Rodríguez, J. 1999)
Las pieles y semillas de uva son una buena fuente de fitoquímicos tales como ácido gálico, catequina, y epicatequina son adecuados para la producción de antioxidantes dietéticos. (Rodríguez, J. 1999).
2.2.3 - Conocimientos Relativos de la Uva
Los constituyentes de la uva se cifran en varias centenas. Este fruto se caracteriza especialmente por su riqueza cualitativa y cuantitativa en constituyentes fenólicos, localizados esencialmente en sus partes sólidas
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(semillas, piel y raspones). Los constituyentes fenólicos comprenden sobre todo los ácidos fenólicos, los antiocianos (pigmentos rojos), los flavonoles (pigmentos amarillos) y los flavanos 3-ol o catequizas (incoloras), los tres últimos citados se agrupan en el seno de la familia de los flavonoides. Los flavonoides y sus polímetros o copolímeros tales como las proantocianidinas (olígomeros de las catequizas) tienen actividades biológicas importantes. (Flanzy C. 2003)
S O D A ERV
ES R S HO C E R DE Los cientos de compuestos fenólicos de la vid siguen rutas metabólicas - Evolución de los compuestos fenólicos
muy variadas, no conocidas del todo en la uva donde son responsables del color y de una gran parte del sabor de los vinos tintos (cuerpo, astringencia). Sobre todo localizados en la piel y/o las semillas, están presentes cantidades medias muy variables (Tabla 1). (Blouin y col. 2.004).
Los compuestos fenólicos son sustancias orgánicas cuya estructura química comprende una o varias funciones “fenol” y que participan en la coloración de la uva, y en las propiedades visuales y gustativas del vino. Se distinguen:
Ácidos fenólicos
-Antocianinos, principales constituyentes de los pigmentos rojos. -Flavonoides, principales constituyentes de los pigmentos amarillos. -Taninos, constituyentes del color, de la estructura y de la astringencia de los vinos.
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Tabal 1. Contenidos medios en compuestos fenólicos de bayas de las variedades más cultivadas.
Descripción
Pulpa
Hollejos
Taninos
Trazas
De 100 a 500
Antocianos
0 (1)
fenólicos
De 1000 a 6000
0 S O D RVA 500
a
E S E R De 50 a 200 OS
CH 170 E R E D
Ácidos
De
Pepitas
De 20 a
3000 (2)
0
(1)Excepto variedades tintoreras, ricos en los antiocianos de los hollejos. (2)Para vinos tintos. Fuente: (Blouin y col. 2.004).
En el momento del envero, las bayas verdes pierden la clorofila y evolucionan a rojas o más o menos amarilla. Esta evolución que prosigue durante la maduración, permite distinguir las variedades tintas de las blancas. Esta coloración debida a la materia colorante, antocianinas (rojos) y flavonoides (amarillos) no afecta más que al hollejo; sin embargo, la pulpa de algunas variedades, llamadas tintoreras, acumulan antocianinas.
-En los hollejos: las antocianinas aparecen en el envero, y su concentración aumenta más o menos regularmente, el hollejo contiene también ácidos fenólicos, taninos y un poco de flavonoles, el aumento del contenido de taninos (procianidinas) está ligado al de las antocianinas y a los azúcares.
-En las semillas: la concentración en taninos extraíbles disminuye a lo largo de la maduración o a veces durante el envero, las semillas también
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contienen ácidos fenólicos, los taninos de las semillas (procianidinas más o menos polimerizadas) son distintos a los de los hollejos y dan astringencia y amargor.
-En la pulpa: se encuentran los ácidos fenólicos, algunos taninos y excepcionalmente antocianinas. En los raspones aumenta la concentración
S O D A ERV
de taninos débilmente y también su amargor. (Reynier 2.005).
ES R S HO C E R DE Los lípidos de las uvas se encuentran sobretodo en las semillas (75%), -Sustancias lipídicas
luego en los hollejos (15%) y en la pulpa (9%) mientras que el raspón es muy pobre en ellos (1%). Los lípidos de los hollejos reencuentran como pruina.
Se encuentran también ácidos grasos (principalmente ácido oleonólico) que constituyen un factor de supervivencia necesaria en los buenos acabados de la fermentación alcohólica por parte de las levaduras (Blouin y col. 2.004).
2.2.4 - Familia de las Vitaceas
La familia comprende diecinueve géneros, entre los que se citarán el género Parthenocissus al que pertenecen las viñas vírgenes (P.tricuspidata y P. quinquefolia), originarias de Asia y América del Norte, y del género Vitis, originario de las zonas cálidas o templadas del hemisferio Norte (América, Europa y Asia) (Reynier 2.005).
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Vitáceas Familia
Géneros
Ampelopsis
Cissus
Vitis
Euvitis
Sub-géneros
Grupos
Especies
Variedades
Parthenocissus
Americano
SAsiático O D A ERV Euro-asiático
ES R S HO C E R DE V. riparia V. rupestris V. berlandieri
Gloria de Montpellier
Rupestris de lot
Muscadinia
V. labrusca V. vinífera V. amurensis V. rotundifolia
Carignan
Pinot
Cabernet
Gamay
Chassetas
Figura 2. Familia de las Vitáceas. Fuente: Reynier (2.005).
De acuerdo a la figura 2, el género Vitis al cual pertenecen las vides cultivadas, está dividido en dos secciones o subgéneros: Euvitis y Muscadinia. El subgénero Muscadinia comprende tres especies originarias del Sur-Este de los Estados Unidos y de México. Solamente la especie Vitis rotundifolia es cultivada en estas regiones. El subgénero Euvitis comprende las verdaderas vides que pueden ser clasificadas según su distribución geográfica natural. (Reynier 2.005).
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2.2.5 - Categoría de Variedades y principales variedades en uvas
No todas las variedades tienen la misma función vitícola.
Como
consecuencia de las características morfológicas de los racimos y de las bayas, como por ejemplo, la compacidad, el grosor y la forma de las bayas, el espesor del hollejo, la consistencia de la pulpa, el número de semillas y en
S O D A ERV
función del destino de las uvas, se distinguen varias categorías de variedades.
ES R S HO C 2.2.6 - Uva Syrah E R DE
La uva Syrah es una variedad de vid (Vitis vinífera) tinta. Con esta variedad se puede crear un vino monovarietal llamado también Syrah. Otros nombres con los que puede verse escrita esta variedad son candive noir, entournerein, hermitage, hignin noir, petite syrah, plan de la biaune, schiraz, serine, seräne, shiraz, sirac, sirah y syra.
Es un dato importante saber que el nombre de Syrah proviene de las zonas frías de Francia y la denominación de Shiraz proviene de las zonas cálidas de Australia. En Chile por ejemplo, hoy en día se le entrega a esta cepa la denominación de Syrah debido a las condiciones frías.
El origen de esta cepa está rodeado de controversias y dudas. Una de las tesis es que proviene de la ciudad persa de Shiraz, desde donde bien los fenicios o siglos después los cruzados la habrían llevado a la Galia. Según otros, viene de Siracusa, en Italia.
Características: Es una variedad de fácil cultivo. Requiere mucho sol y temperaturas altas. Es resistente a las enfermedades. Sin embargo, su rendimiento es
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bajo. Es difícil elaborar con ella vinos de calidad. Tiene un racimo de tamaño mediano, forma cilíndrica y compacto.
Las bayas son de tamaño pequeño, forma ovoide y color azulado. La piel es medianamente espesa. Suele mezclarse con otras variedades como Garnacha, Tempranillo, Cabernet Sauvignon o Merlot.
S O D A ERV
ES R S HO C E R DE
Figura 3. Uva Syrah. Fuente: (www.syrahsommeliers.com)
2.2.7 - Uva Sauvignon Blanc
La uva Sauvignon, también denominada Sauvignon Blanc, está considerada, después de la chardonnay, la variedad más fina entre las cepas blancas de origen francés. Otros nombres con los que se conoce a la sauvignon son: fumé blanc, muskat sylvaner, puinechou y sauvignon blanc.
Es una variedad vinífera procedente de la región de Burdeos, en Francia. En Argentina, sobre todo en la región de Cuyo, no ha perdido en absoluto las virtudes francesas obteniéndose de esta variedad excelentes y
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delicados vinos blancos secos; mundialmente puede utilizársela sola o combinada con otra importante variedad como el Semillón.
Características: Es una planta resistente al frío. Tiene brotación temprana. El racimo es
S O D A ERV
de tamaño mediano y forma cilíndrica. Las bayas son de tamaño mediano, forma redonda y color amarillo-dorado. Produce vinos elegantes, secos y ácidos.
ES R S HO C E R DE
Figura 4. Uva Sauvignon. Fuente: (www.diccionariodelvino.com)
2.2.8 - Clasificación de las uvas por uso
La fruta proveniente de la vid se clasifica en cinco grandes grupos, dependiendo del usos destino que se les de a las uvas. Clasificación por variedades (vitis Vinífera) más reconocidas cultivadas en muchas regiones vitícolas del mundo.
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- Uvas para mesa
Son destinadas al consumo fresco como alimento en la dieta diaria. Deben ser atractivas por su apariencia y por su calidad comestible. Deben ser grandes, de tamaño y color uniforme y no deben desprenderse del raquis hasta llegar al consumidor.
- Uvas para vino
S O D A ERV
ES R S O mundial y su producción es dedicada a la Hviñedo C La mayor parte del E R DE obtención de vino. Numerosas variedades son dedicadas a estos fines. Cabernet Sauvignon, Pinot noir, Chadonnay, Tempranillo, Tinta Madeira, White Riesling, Muscat Canelli, etc.
- Uvas para pasas
Las pasas son uvas deshidratadas al nivel del 30-35% de humedad, las pasas de alta calidad deben tener suavidad textural, ausencia de semillas y poca tendencia al pegamiento. Para consumo directo deben ser grandes pero repostería son preferibles las pequeñas. Alrededor de 100 Kg. de uva dan de 20 a 30 Kg. de pasas. Las variedades destinadas a este propósito que dan un producto de óptima calidad son pocas en el mundo: Sultanina, Corintia negra, Moscatel de Alejandría y Dátil de Beirut.
- Uvas para jugos naturales
Las uvas que pueden ser utilizadas para este fin deben mantener el sabor y aromas naturales de la fruta fresca después de los tratamientos de pasteurización y preservación del proceso industrial. Muy pocas variedades
40
de las Vitis vinífera reúnen las características citadas entre ellas: White Riesling y la Chasselas dorée. Las variedades más ampliamente usadas son la Concond y la Niágara de la especie V. labrusca.
- Uvas para enlatados
S O D A ERV
Las uvas que se utilizan en combinación con otras frutas en cócteles y ensaladas de frutas deben ser sin semillas. La variedad universalmente
ES R S HO C E R DE
utilizada para estos fines es la Sultanina (Thompson seedles) (Avila y col. 1.992)
2.2.9 - El Cultivo de uvas para vino
La Vitis Vinífera conocida como Vid Europea, agrupa a la gran mayoría de las variedades cultivadas. Es una de las frutas con cultivos más grande del mundo, que se aproxima a una producción anual de 58 millones Toneladas métricas. (Chidambara, K. 2002. Shaker, E. 2006)
2.2.10 - Cultivos de uvas para vino en Venezuela
En Venezuela existen aproximadamente 170 hectáreas destinadas al cultivo de uvas para vino de las cuales 120 pertenecen al estado Lara en la localidad de Altagracia de la empresa Pomar en Carora Edo Lara; allí la producción por cosecha varia en febrero-Marzo se procesan 600 toneladas en
Agosto-Septiembre
400
toneladas,
con
un
total
anual
de
aproximadamente 1000 toneladas. De la variedad Sauvignon Blanc se procesan en una cosecha 25000 kg. de uva y de Syrah 106825 kg. de uva, estadísticamente se maneja que entre el 2 y el 5% del total producido es
41
semillas y entre el 6 y el 12% es piel. Al año se producen en las viñas de Altagracia dos cosechas. La ubicación de las viñas de Altagracia ofrecen lo mejor para la producción de vinos ya que, se dan los 365 días de sol al año, ciclos muy marcados entre lluvias y sequía, suelos poco fértiles (es una gran ventaja por que permite un mayor control del crecimiento de la vid a través de nutrientes
S O D A ERV
suministrados artificialmente, con un sistema de riego por goteo), posibilidad de tener dos (y hasta 3) cosechas por año.
ES R S O H C De 22 variedades que se probaron, solo 8 se adaptaron perfectamente E R DE al lugar. Entre estas destacan: El Chenin Blanc, Syrah, Tempranillo. En cambio, el Sauvignon blanc, una variedad muy buscada, se adaptó mejor en Humocaro, en donde la altura es mayor. Las uvas pueden ser cultivadas en parras (a la altura), lo cual es ideal para uvas de mesa, o en espalderas, que facilitan la recolección en la vendimia (época en la cual se recogen las uvas). (Información suministrada por Bodegas Pomar, 2009)
Además, en el estado Zulia específicamente en el municipio Mara existen aproximadamente 40.80 hectáreas sembradas de uvas para vino, procesadas de manera industria, siendo Mara una de las población en Venezuela con más espacios dedicados al cultivo de esta fruta exótica. Llegando a obtener rendimientos de entre
54.400 a 40.800 kg.ha/año.
(Molero y Col. 2007)
2.2.11- Proceso de vinicultura en Bodegas Pomar
La uva llega en camiones. Se pesa y se descarga. Las uvas para el vino tinto por un lado, las del vino blanco, por otro. Para preparar una botella estándar de 750ml, hace falta aproximadamente un kilo de uvas.
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La uva es pasada por una máquina que separa las uvas por un lado y los racimos y el material de desecho por otro. Este material es usado posteriormente como abono.
El líquido extraído es pasado a unos tanques inmensos de acero inoxidable, en donde se realiza la fermentación de la uva, al añadirse levadura, después de unos quince días.
S O D A ERV
ES R S HO C E R DE El prensado es uno de los procesos 2.2.12 - Proceso de prensado de uvas
más importantes en la
transformación de la uva, por lo cual debemos adaptar el prensado continuamente a las propiedades de la uva y el tipo de vino deseado. Las propiedades de la uva a considerar ante todo son: clase, grado de maduración, proporción de escobajo/raspón - granos, y eventual contagio con enfermedades.
Durante el singular prensado encontramos fracciones de mosto con grandes diferencias en sus propiedades físico-químicas. El enólogo puede influenciar con la eliminación o el agregado de fracciones individuales el carácter final del vino. Posibilidades adicionales se presentan para la limpieza y el tratamiento de fracciones individuales.
Es importante entonces saber bien que estilo (vino joven, vino para madurar) y que tipo de vinos (espumantes, rosados) deseamos obtener. Solo entonces determinamos los parámetros del proceso de prensado: presión y duración de las fases individuales del prensado y la duración del aflojamiento.
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Funcionamiento de las prensas neumáticas:
- El llenado de la prensa: El tambor se carga con uva entera y/o uva rasponeada a través de la puerta de carga abierta. Ya durante el llenado el peso propio de la uva provoca un escurrimiento inmediato de mosto en la cuba de recogida.
S O D A ERV
- El prensado: El tambor tiene que ser colocado hacia abajo con la
ES R S O H C impermeable. El mosto escurre a través de la mitad perforada del tambor o a E R DE puerta de carga cerrada. Se produce el prensado con la membrana
través de los canales de escurrimiento para caer en la cuba de recogida.
- El aflojamiento: El aire es descomprimido, la membrana vuelve a su posición original pegada contra la pared interna. El tambor rota.
- Descarga total: La puerta está abierta y el tambor rota. Durante la dotación el descarte del proceso cae a tierra. La gran apertura del tambor permite un vaciamiento muy veloz. (Flanzy C., 2003.)
Figura 5. Funcionamiento de las prensas neumáticas. Fuente:(Flanzy C., 2003.)
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2.2.13 - Antioxidantes
Los antioxidantes son sustancias que pueden retrasar el comienzo o reducir la velocidad de oxidación de las sustancias que tienen tendencia a oxidarse. Existen cientos de compuestos, naturales y sintéticos, con propiedades antioxidantes, aunque para su empleo en los alimentos deben
S O D A ERV
cumplir ciertas exigencias, entre ellas la de superar las pruebas de inocuidad. Los principales antioxidantes liposolubles comúnmente utilizados en los
ES o polihídricos, con diversos R S O que su eficacia sea máxima, los antioxidantes HPara C sustituyentes en el anillo. E R DE alimentos
son
fenoles,
monohídricos
primarios se suelen utilizar en combinaciones con otros antioxidantes
fenólicos, o con diversos agentes secuestradores de metales. Los compuestos fenólicos son potentes antioxidantes que juegan un rol importante en la nutrición humana como agentes preventivos contra varias enfermedades protegiendo el tejido del cuerpo contra el estrés oxidativo.
La mayoría de los antioxidantes usados comercialmente son de origen sintético, debido a que algunos de ellos son altamente inestables bajo las condiciones de trabajo y en ciertos casos ocasionan efectos adversos sobre la salud de animales de experimentación. Los investigadores han intentado encontrar sustancias más estables, eficaces, versátiles y/o menos toxicas.
2.2.14 - Actividad antioxidante
La capacidad antioxidante y secuestrante de radicales libres es una propiedad común en muchos de los compuestos bioactivos como los polifenoles. La prevención de los efectos dañinos en la salud derivados de la acción de los radicales libres producidos en el organismo como consecuencia
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de la oxidación biológica está adquiriendo cada vez más importancia en nutrición (Saura-Calixto y Jiménez-, citado por Lajolo y Col., 2001).
En el organismo existe un equilibrio natural entre el sistema de defensa antioxidativo, que puede ser de origen endógeno o exógeno, y las especies reactivas de oxígeno.
S O D A ERV
Cuando este equilibrio se rompe se habla de un estrés oxidativo debido
ES R S HO C especies oxigenadas reactivas. E R DE
a la ingesta deficiente en compuestos antioxidantes o a un exceso de
Es importante que una vez terminada la acción beneficiosa, el antioxidante gastado sea eliminado eficazmente para prevenir su interacción con otras sustancias (Müller, citado por Zoecklein y Col., 2001).
Los
sistemas
antioxidantes
no
enzimáticos
están
constituidos
principalmente por un grupo de tres vitaminas: Vitamina C, Vitamina E y Betacaroteno, y dos oligoelementos fundamentales, el selenio y el zinc. Sus niveles de efectividad, ya que no se sintetizan en el organismo, dependen del equilibrio del propio consumo endógeno y de los aportes de la dieta (Truscott, 1998).
Primero, la vitamina E reacciona con los radicales libres, volviéndolos más inofensivos, esta reacción convierte a la propia vitamina E en un radical dañino, por lo que los betacarotenos inactivan los radicales de la vitamina E, produciendo a su vez radicales carotenoideos también perjudiciales. Finalmente la vitamina C repara los radicales carotenoideos resultantes hidrosolubilizándolos y eliminándolos del organismo por la orina (Truscott, 1998).
46
Hoy, hay un creciente interés en los efectos biológicos de otros compuestos, como los fenoles, flavonoles, flavonoides y cumarinas que pueden encontrarse en comidas y bebidas. Estos compuestos dietarios pueden contribuir activamente al control de reacciones oxidativas y ofrecer protección in vivo. Esto es posible ya que mezclas de estos compuestos se encuentran en frutas y verduras, como por ejemplo las uvas y el vino (Kinsella y Col., 1993).
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ES R S HO C E R DE Químicamente, los antioxidantes funcionan de varias formas: - Función antioxidante
- Eliminando eficazmente la especie reactiva - Proporcionando un átomo de hidrógeno, o un radical hidruro a un sustrato diana.
2.2.15 - Antioxidantes en la dieta
Numerosos trabajos han demostrado la existencia de una correlación entre el consumo de una dieta rica en alimentos de origen vegetal con un menor riesgo de desarrollar ciertas enfermedades, como enfermedades cardiovasculares, procesos degenerativos relacionados con la edad como el Alzheimer, procesos inflamatorios, ciertos tipos de cáncer, etc. (Halliwell 1997 ;De la Fuente, 2002; Stanner, 2004. citados por Pérez J., 2007) En particular, la dieta tipo Mediterránea, caracterizada precisamente por un alto consumo de alimentos vegetales, se ha correlacionado con una reducción en el riesgo, por ejemplo, de enfermedades cardiovasculares ( Vicent-Baudry y Col., 2005. citado por Pérez 2007) y de la mortalidad total, por enfermedades
47
cardiovasculares y por ciertos tipos de cáncer (Trichopoulou y Col., 2004. citado por Pérez 2007)
Entre otros compuestos bioactivos, los alimentos vegetales son ricos en antioxidantes, que incluyen distintos grupos de compuestos de naturaleza química diversa que se describen a continuación.
S O D A ERV
Estos compuestos pueden actuar como antioxidantes primarios,
ES R S O reactivo que el radical libre original-, o como Hmenos C lugar a un nuevo radical, E R DE
reaccionando directamente con los radicales libres -en cuyo caso suelen dar
antioxidantes secundarios, potenciando otros sistemas antioxidantes, como ciertas enzimas.
- Vitamina C o ácido ascórbico
Es un compuesto hidrosoluble, cuya capacidad para actuar como antioxidante
se
debe
a
que
al
reaccionar
con
radicales
libres,
fundamentalmente radicales peroxilo, los neutraliza y se transforma en el radical dehidroascorbato, mucho menos reactivo que los radicales libres que existían previamente. Existen sistemas enzimáticos intracelulares para regenerar este radical de dehidroascorbato a su forma original, usando como poder reductor NADH (en el caso de la NADH- semidehidroascorbato reductasa) o GSH (en el caso de la la dehidroascorbato reductasa) (Aruoma, 1999. citado por Pérez 2007)
Por otro lado, actúa sinérgicamente con el tocoferol para regenerar los radicales tocoferil. También puede inhibir la citotoxicidad inducida por oxidantes. Además, puede prevenir o reducir la peroxidación lipídica inducida por
H2O2
y la
formación de OHdeoxiguanosina,
producida
como
48
consecuencia de la oxidación del ADN (Yen, Duh & Tsai, 2002. citado por Pérez 2007)
Hay que tener en cuenta que las mezclas de ascorbato de hierro y de cobre - presentes en muchos complementos vitamínicos- estimulan el daño de radicales libres al ADN, lípidos y proteínas in vitro. Así mismo, estas
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mezclas pueden inactivar rápidamente distintas enzimas antioxidantes, como la catalasa (Metin Donma & Donma, 2005. citado por Pérez 2007)
ES R S HO C E R DE - Vitamina E o -tocoferol
Se trata de un compuesto de naturaleza lipofílica, con capacidad para reaccionar con radicales peroxilo (Aruoma, 1999. citado por Pérez 2007). Mediante esta reacción se genera un nuevo radical, mucho más estable que el que había inicialmente debido a la existencia de un anillo aromático, así como a influencias estéricas y electrónicas de los sustituyentes metilo (Hensley, 2004. citado por Pérez 2007). Dicha reacción aparece en la Figura 6.
Figura 6. Reacción del -tocoferol con un radical peroxilo. Fuente: Hensley, (2004). citado por Pérez 2007).
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Por otro lado, se ha observado que la vitamina E puede modular la transcripción
de
genes
que
codifican
enzimas
implicadas
en
el
mantenimiento del status antioxidante y procesos relacionados (SOD, NO sintasa, ciclooxigenasa-2) y/o la actividad de dichas enzimas (Tucker & Townsend, 2005. citado por Pérez 2007)
S O D A ERV
En cualquier caso, las vitaminas antioxidantes también pueden convertirse en prooxidantes en función de las dosis, la frecuencia de ingesta
ES R S HO & Donma, 2005. citado por Pérez 2007) C E en fumadores (Metin Donma E R DE
y los tejidos diana. Así, se han sugerido efectos prooxidantes de la vitamina
- Polifenoles
Se trata de un amplio grupo de compuestos producto del metabolismo secundario de las plantas, que desempeñan en éstas diversas funciones, tales como proteger del ataque de patógenos o hervíboros, o ser pigmentos que ayudan a atraer a los polinizadores.
Poseen estructuras con anillos aromáticos y dobles enlaces conjugados a partir de los cuales ejercen su acción antioxidante. Suelen aparecer en formas conjugadas, con uno o más restos azúcar unidos al grupo hidroxilo o directamente al anillo aromático, aunque también se pueden asociar a otros compuestos.
Los polifenoles alimentarios se pueden clasificar en dos grupos: extraíbles y no extraíbles. Los extraíbles son compuestos de pesos moleculares bajos o medios que se pueden extraer empleando diferentes disolventes acuosos y acuoso-orgánicos.
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Los no extraíbles son compuestos con un elevado peso molecular, o polifenoles unidos a fibra dietética o proteínas que se pueden encontrar en los residuos de las extracciones (Bravo, Mañas & Saura-Calixto 1993; Bravo, Abia & Saura-Calixto 1994. citado por Pérez 2007)
Por lo que se refiere a los polifenoles extraíbles, se pueden clasificar,
S O D A ERV
en función de su estructura química, en ácidos fenólicos, estructuras simples (y que pueden aparecer libres, como el cafeico, el ferúlico, el p-cumárico y el
como ESel clorogénico, isoclorogénico, R S HO C neocolorogénico E y criptoclorogénico) y flavonoides, estructuras mucho más R DE sináptico,
o
esterificados,
complejas, que a su vez se subdividen en flavonas (crisina, rutina), flavonoles (quercetina, miricetina), flavanoles o catequinas (epicatequina, galato de
epicatequina, epigalocatequina, galato de epigalocatequina), flavanonas (hesperidina, naringenina), antocianinas (delfinidina, malvidina, cianidina), taninos condensados con un número bajo de monómeros, etc.
Los flavonoides se forman a partir de fenilalanina, tirosina y grupos acetato. La Figura 7, muestra la estructura general de los flavonoides, con tres anillos unidos.
Figura 7. Estructura general de un flavonoides. Fuente: Santos-Buelga & Scalbert (2000) . citado por Pérez 2007
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Los grupos de flavonoides más extendidos son las flavonas y los flavonoles. Los flavonoles forman O-glucósidos, pero las flavonas pueden formar O-glucósidos y glucósidos, que no se pueden romper por hidrólisis ácida, a diferencia de los O-glucósidos. Lo mismo ocurre con las flavanonas (Bravo, 1998. citado por Pérez 2007).
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Los polifenoles no extraíbles incluyen taninos hidrolizables y taninos condenados con un elevado número de unidades en la cadena polimérica.
ES R S HO ácido gálico o E deCsu producto dimérico R E D hexahidroxidifénico.
Los taninos hidrolizables son estructuras poliméricas que pueden derivar del de condensación, el ácido
Los taninos condensados o proantocianidinas, por su parte, son estructuras polímericas, formadas por la unión de flavan-3-oles, y pueden ser: procianidinas, con una sustitución3,4-dihidroxi en el anillo B (sólo están formadas por unidades de epicatequina); prodelfinidinas, con una sustitución 3,4,5-trihidroxi en el anillo B; propelargonidinas, con una sustitución 4-hidroxi en el anillo B, aunque éstas últimas son mucho menos frecuentes en alimentos.
En cuanto al modo de acción de los polifenoles, los grupos OH del anillo B pueden donar un hidrógeno y un electrón a radicales hidroxilo, peroxilo y peroxinitrito, estabilizándolos y transformándose el flavonoide en una molécula radicálica relativamente estable (Heim y Col., 2002) También son capaces de quelar metales, formando complejos que, aun así, mantienen la capacidad antioxidante. En cualquier caso, éste sería un efecto adverso en personas con deficiencias crónicas de algunos metales (Heim y Coll., 2002. citado por Pérez 2007)
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Finalmente, algunos polifenoles, además de su propia acción antioxidante, pueden potenciar las actividades de enzimas antioxidantes, como la genisteína, una isoflavona que potencia la catalasa, la glutation peroxidasa, la glutation reductasa y la SOD (Metin Donma & Donma, 2005. citado por Pérez 2007)
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La estructura de los polifenoles determina su capacidad antioxidante, lo que ha provocado que se hayan publicado un gran número de trabajos
ES R S O C y Col., 2006. citado porH Pérez 2007). De manera general, se puede señalar E R DE que la presencia de sustituyentes hidroxilo aumenta la capacidad
estudiando este aspecto (Rice-Evans y Col., 1996; Villaño y Col, 2005; Siquet
antioxidante. En el caso de los flavonoles, la mayor capacidad antioxidante se produce con una estructura orto-dihidroxi en el anillo B y un OH en la posición 3, un doble enlace 2,3 y una función oxo en el C4, lo que ocurre con la quercetina. Por otro lado, la glucosilación de los flavonoides reduce su capacidad antioxidante en relación a las correspondientes agliconas.
Por otro lado, algunos autores han señalado el hecho de que, dado que a pH fisiológico algunos de los grupos fisiológicos de los polifenoles pueden estar desprotonados, lo que reduciría la capacidad antioxidante respecto a la forma protonada (Lemanska y Col., 2001. citado por Pérez 2007) En lo que se refiere a los taninos condensados, no hay resultados concluyentes sobre el efecto que puede tener el número de monómeros en la cadena sobre la capacidad antioxidante del compuesto (Santos-Buelga & Scalbert, 2000. citado por Pérez 2007)
En cualquier caso, siempre hay que tener en cuenta el tipo de medio en el que actuarán los antioxidantes como punto de partida para definir su acción; así, se ha observado en ensayos en liposomas que los ácidos
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dihidroxifenólicos son más antioxidantes que los trihidroxifenólicos, al contrario de lo que ocurre en medio acuoso, debido a sus mayores coeficientes de partición. Igualmente, en este medio parece ser que el sustituyente del anillo fenólico tiene una importancia menor que en el medio acuoso (Siquet y Col., 2006. citado por Pérez 2007)
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Igualmente, se debe considerar que estructuras polifenólicas que presentan una mayor capacidad antioxidante in vitro, no necesariamente la
ES R S HO una capacidad antioxidante muy inferior a la C metilados, que in E vitro presentan R DE de sus formas no metiladas, mostraban después una mayor capacidad para
tendrán in vivo; así, un reciente estudio demostró que ciertos polifenoles
proteger a cultivos celulares de la toxicidad inducida por peróxido de hidrógeno (Deng y Col., 2006. citado por Pérez 2007) De la misma manera, los compuestos fenólicos más abundantes en los alimentos no son necesariamente los más absorbidos; el ácido gálico, por ejemplo, presente en general en concentraciones mucho más bajas que otros polifenoles, es uno de los que presenta mayores tasas de absorción.
Precisamente, el metabolismo de los polifenoles, las tasas de absorción y las posibilidades de que puedan ejercer sus efectos antioxidantes in vivo tras ser absorbidos, han sido también profusamente estudiados. Los glucósidos de flavonoides son absorbidos en el intestino tras degradarse, dado lugar a las agliconas, que van al hígado, donde experimentan procesos de metilación, sulfatación y glucuronidación, y de ahí pasan a la sangre, dependiendo del compuesto en cuestión el tiempo necesario para alcanzar máximos en sangre, y estando entre 30 minutos y 9 horas. El grado de glicosilación influye en la absorción intestinal.
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Por lo que se refiere al resto de los compuestos polifenólicos, en general no absorbidos, se debería tener en cuenta, en primer lugar, que podrían tener un efecto a nivel local en el tracto gastrointestinal. Esto es importante, dado que el tracto gastrointestinal está continuamente expuesto a la acción de los radicales libres. Por ejemplo, en el estómago se producen mezclas de ácido ascórbico y hierro, dando lugar a una combinación prooxidante;
aparecen
peróxidos
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lipídicos,
aldehídos
citotóxicos
e
isoprostanos de la dieta, y en el intestino se activan células inmunes debido a
ES R S HO C E R DE En cualquier caso, se debe también indicar que muchos polifenoles con
toxinas de los alimentos (Valls Bellés, 2005. citado por Pérez 2007)
estructuras oligo- o poliméricas, que durante mucho tiempo se habían considerado no disponibles en el intestino delgado, han mostrado ciertas tasas de absorción en diversos estudios. Así, aunque los oligómeros de procianidinas no pueden ser absorbidos como tales, los jugos gástricos los descomponen en monómeros de epicatequina y unidades diméricas y oligoméricas que sí pueden ser absorbidas (Spencer y Col., 2000), y en pruebas de digestión in vitro se ha observado que un pequeño porcentaje de los taninos condensados pueden ser hidrolizados por las enzimas del tracto gastrointestinal, de los que a su vez en torno a la mitad podrían ser absorbidos en el intestino delgado (Serrano, 2005. citado por Pérez 2007)
Finalmente, no hay que olvidar que se han indicado posibles efectos prooxidantes de ciertos polifenoles. Se han descrito efectos cromosómicos inducidos por las isoflavonas de la soja, así como que potencian carcinógenos químicos y que ejercen efectos negativos en la función cognitiva de los ancianos (Metin Donma & Donma, 2005. citado por Pérez 2007). Por lo que, al igual que ocurre con otros compuestos antioxidantes, la
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ingesta de polifenoles se debe mantener dentro de unos rangos para que sus posibles efectos beneficiosos no se transformen en negativos para la salud.
- Carotenoides
Son pigmentos naturales, tetraterpenoides sintetizados en plantas y
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otros organismos fotosintéticos, así como en algunas bacterias no fotosintéticas y levaduras. La mayoría de los carotenoides están formados
ES R S HOgrupos cíclicos o acíclicos. Los carotenos sólo C alternados y con E diferentes R DE
por una cadena central de átomos de carbono con enlaces sencillos y dobles
tienen átomos de carbono e hidrógeno, mientras que las xantofilas también
contienen átomos de nitrógeno. La Figura 8 muestra las estructuras químicas de algunos carotenoides.
Figura 8. Estructuras químicas de algunos carotenoides. Fuente: El- Agamey y Col., (2004. citado por Pérez 2007).
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Se conocen unos 600 carotenoides, aunque sólo 19 han sido detectados en distintos tejidos humanos (El- Agamey y col., 2004. citado por Pérez 2007). Los carotenoides pueden captar radicales peroxilo, mediante transferencia de electrones o sustracción de átomos de hidrógeno, mecanismos que llevan a la formación de una gran variedad de carotenoides radicálicos.
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De hecho, en función de la posición que ocupe el carotenoide en la
ES R S HdeOun mismo carotenoide con un mismo radical libre C orgánica, en la reacción E R DE membrana lipídica, estando orientando hacia la fase acuosa o hacia la
se pueden generar diferentes productos (El-Agamey y Col., 2004. citado por Pérez 2007).
Por otro lado, los carotenoides pueden captar captar oxígeno singlete, algo que no pueden hacer los polifenoles. Su capacidad de captación dependerá del número de dobles enlaces presentes en la cadena carbonada. También pueden presentar efectos sinérgicos con otros antioxidantes, como la vitamina E (Stahl & Sies, 2006) o la C (El-Agamey y Col., 2004)
A pesar de que su capacidad antioxidante está demostrada, los estudios in vivo con -caroteno han dado resultados contradictorios. Así mismo, se han observado niveles significativamente más altos de este compuesto en el cáncer de mama, colon, tiroides y renal; también se han observado niveles más elevados de licopeno, otro carotenoide, en cáncer de boca respecto a controles. Por otro lado, en presencia del humo del tabaco, el - caroteno se puede transformar de antioxidante en prooxidante (Metin Donma & Donma, 2005. citado por Pérez 2007)
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- Compuestos de Maillard
La reacción de Maillard consta de tres etapas: una primera, en la que se produce la condensación entre un compuesto carbonílico y un grupo amino en medio ácido, a partir de la cual se generan una serie de compuestos denominados de Amadori. En la segunda etapa, estos compuestos se
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descompondrían, dando lugar a moléculas volátiles y no volátiles de bajo peso molecular.
ES R S HO C En la tercera etapa, muchos de los compuestos formados durante la E R DE
etapa intermedia, como derivados enaminol, análogos de azúcar de bajo
peso molecular y productos carbonílicos insaturados sufren reacciones de polimerización , dando lugar a los compuestos conocidos como melanoidinas (Valls Bellés et al., 2005. citado por Pérez 2007)
Se ha descrito la capacidad antioxidante de algunos de estos compuestos (Morales, 2002. citado por Pérez 2007), especialmente cuando el aminoácido que reacciona con el azúcar es histidina o cisteína. Estarían presentes en alimentos con un contenido en azúcares libres y proteínas y que son sometidos a tratamientos térmicos, como pueden ser el café (Borrelli y Col., 2004; Sánchez y Col., 2005) o el pan (Ramírez-Jiménez, 2000; Borrelli, 2003. citado por Pérez 2007).
Aunque su metabolismo es en general poco conocido, se sabe que se absorben a través del tracto gastrointestinal por difusión y son captados por riñón, hígado y músculo, eliminándose a través de la orina (Valls Bellés et al., 2005. citado por Pérez 2007)
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2.2.16 - Antioxidantes en La Industria Alimentaria
Las industrias alimentarias intentan evitar la oxidación de los alimentos mediante diferentes técnicas, como el envasado al vacío o en recipientes opacos, pero también utilizando antioxidantes. La mayoría de los productos grasos tienen sus propios antioxidantes naturales, aunque muchas veces
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estos se pierden durante el procesado (refinado de los aceites, por ejemplo), pérdida que debe ser compensada. Las grasas vegetales son en general
ES R S HO C ingredientes, como ciertas especias (el romero, por ejemplo), pueden aportar E R DE
más ricas en sustancias antioxidantes que las animales. También otros
antioxidantes a los alimentos elaborados con ellos. (Calvo 1991)
Los antioxidantes pueden actuar por medio de diferentes mecanismos:
-Deteniendo la reacción en cadena de oxidación de las grasas.
-Eliminando el oxígeno atrapado o disuelto en el producto, o el presente en el espacio que queda sin llenar en los envases, el denominado espacio de cabeza. -Eliminando las trazas de ciertos metales, como el cobre o el hierro, que facilitan la oxidación.
Los que actúan por los dos primeros mecanismos son los antioxidantes propiamente dichos, mientras que los que actúan de la tercera forma se agrupan en la denominación legal de "sinérgicos de antioxidantes", o mas propiamente, de agentes quelante. Los antioxidantes frenan la reacción de oxidación, pero a costa de destruirse ellos mismos.
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El resultado es que la utilización de antioxidantes retrasa la alteración oxidativa del alimento, pero no la evita de una forma definitiva. Otros aditivos alimentarios (por ejemplo, los sulfitos) tienen una cierta acción antioxidante, además de la acción primaria para la que específicamente se utilizan.
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- Algunos antioxidantes usados en La Industria Alimentaria son:
ES R S HO(E304) C (E302), Palmiato de Ascobilo E R DE - Extractos de origen natural ricos en tocoferoles (E 306), Alfa tocoferol - Acido Ascórbico (E300), Ascobato Sodico (E 301), Ascorbato Calcico
(E 307), Gamma tocoferol (E 308), Delta Tocoferol (E 309) - Galato de Propilo (E310), -Galato de Octilo (E311), -Galato de Dodecilo (E312) - Butil-hidroxi-Anisol BHA (E320) - Butil-Hidroxi-Tolueno BHT (E 321) - Cloruro Estannoso (E 512). (Calvo 1991)
2.2.17 - Radicales libres
Los radicales libres se forman como consecuencia natural del metabolismo oxidativo en los humanos, por acción de enzimas tipo oxidasas e hidrolasas, así como por efecto de radiaciones, polución ambiental, etc. (Saura-Calixto y Jiménez-Escrig, citado por Lajolo y Col., 2001).
Son entidades químicas que tienen un electrón desapareado o no compartido. A causa de estos electrones los radicales libres son algo inestables, o sea, son de vida corta; también son altamente reactivos por el hecho de que, para conseguir su estabilidad química, tratan de perder o
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ganar un electrón. Así estas sustancias son muy propensas a interaccionar con muchas moléculas, como los lípidos de membranas y el ADN, dañándolas a menudo irreparablemente. Los radicales libres se forman en diversos procesos químicos, físicos y enzimáticos, ningún tejido o célula esta inmune al ataque de estos compuestos (Halliwell, citado por Zoecklein y Col., 2001).
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Las especies reactivas de oxígeno pueden atacar componentes
ES R S HdelOnúcleo celular u oxidar lipoproteínas. El daño al C material genético E a nivel R DE
celulares vitales, dañar membranas celulares, inactivar enzimas, alterar el
ADN está relacionado con procesos de carcenogénesis mientras que la peroxidación de lípidos está relacionada con enfermedades cardiovasculares. Los radicales de oxígeno también pueden atacar las proteínas, modificando su estructura o función. Ello se relaciona con diversas enfermedades (cardiovasculares,
procesos
cancerígenos
e
inflamatorios)
e
incluso
envejecimiento (Saura-Calixto y Jiménez, citado por Lajolo y Col, 2001).
2.2.18 - Fenoles
Los fenoles son compuestos de formula general ArOH, donde Ar es fenilo, fenilo sustituido, o alguno de los otros grupos arilo. Los fenoles difieren de los alcoholes en que tienen el grupo –OH directamente unido al anillo aromático. Por lo general los fenoles se nombran como derivados del miembro más sencillo de la familia, el fenol. Los metilfenoles reciben el nombre especial de cresoles. Ocasionalmente los fenoles se denominan hidroxicompuestos (Morrison y Boyd , 1998).
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S O D A ERV
ES R S HO C E R DE
Figura 9. Diferentes estructuras fenólicas. Fuente: Morrison y Boyd, (1998).
2.2.19 - Fenoles totales
Los compuestos fenólicos, están presentes en todos los alimentos de origen vegetal que podamos encontrar. La uva, tiene un contenido mucho mayor de polifenoles en relación con otras frutas, dentro de estos compuestos abundan los fenoles y taninos, que se encuentran mayormente en semillas y en hollejos (Flanzy, 2000).
Los contenidos de polifenoles totales serían mayores en los extractos de vino y de semillas, siendo estas cantidades dos veces mayor al contenido de fenoles en hollejos y doce veces más que el encontrado en la pulpa (Da Silva y Stringheta, 2004).
2.2.20 - Fenoles totales en semilla
Las concentraciones de polifenoles en semilla son mayores que en hollejo, y en mayor parte lo constituyen taninos. Los taninos son abundantes
62
en las pepitas, ya que presentan entre el 50% y el 90% de las proantocianidinas totales (Flanzy, 2000).
La semilla es una estructura que concentra en cantidad considerable principalmente taninos condensados, por lo que los valores de capacidad antioxidante serían fuertemente influenciados por la presencia de estos
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compuestos (Flanzy, 2000). Así mismo, Sineiro y Col., (1995) señalan que las semillas de uva contienen además, varios antioxidantes aparte de los
ES R S HO antioxidante. C también en el nivel de actividad E R DE
polifenoles, como los esteroles y los tocoferoles, los cuales pueden influir
Además, las semillas presentan un alto contenido de compuestos tánicos que representan por si solos un 30% del total de compuestos fenólicos (Furhman y Col., 2001).
2.2.21 - Aceite de Semilla de Uva
El aceite de semilla de uva se caracteriza por su riqueza en aceite linoleico poliinsaturado y en tocoferoles. La riqueza de estos compuestos le confiere propiedades nutricionales particulares que no poseen otros aceites que están a disposición del consumidor. El aceite de semilla de uva, concretamente impide la formación de lesiones ateromatosas, baja la colesterolemia y la lipidemia (Flanzy C. 2003).
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2.2.22 - Fundamentos de la extracción con un equipo Soxhlet
La extracción es una de las operaciones básicas del laboratorio. Se define como la acción de separar con un líquido una fracción específica de una muestra, dejando el resto lo más íntegro posible.
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Se pueden realizar desde los tres estados de la materia, y se llaman de la siguiente manera: 1) Extracción sólido – líquido; 2) extracción líquido –
ES R S HO C E R DE La primera es la más utilizada y es sobre la que trata este escrito de la
líquido y 3) extracción gas – líquido.
extracción con el equipo Soxhlet (figura 7). El proceso de extracción de la mayoría de las sustancias tiene muy baja eficiencia, es decir una vez que se agrega el solvente, lo que está en contacto íntimo con lo extraíble se satura enseguida, por lo que hay que filtrar y volver a tratar con solvente fresco.
Eso implica gran cantidad y mucha manipulación del solvente aparte de la atención personalizada que la operación requiere. Como muchas veces lo que se quiere recuperar es el extracto y no la muestra extraída, habrá que evaporar todo el solvente para recuperarlo.
Lo que hace el extractor Soxhlet es realizar un sinfín de extracciones de manera automática, con el mismo solvente que se evapora y condensa llegando siempre de manera pura al material. (Núñez C. 2007)
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ES R S HO C E R DE
Figura 10. Equipo de extracción Soxhlet. Fuente: Núñez C. (2007)
2.2.23 - Principios de ensayo (FRAP) Poder Antioxidante para reducir el iòn fèrrico.
Se basa en la reducción del complejo de la tripiridiltriazina férrica al complejo ferroso por un antioxidante en medio ácido (Benzie & Strain, 1996). Esta reacción produce un cambio de color que es monitorizado midiendo la absorbancia a 595 nm durante 4 minutos, según el método original, aunque este tiempo fue posteriormente ampliado hasta 30 minutos (Pulido, Bravo & Saura-Calixto, 2000), ya que a los 4 minutos muchos compuestos todavía no habían acabado de reaccionar.
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Este fue originalmente aplicado a plasmas, pero ha sido extendido a otros cuerpos fluidos, alimentos, extractos de plantas, jugos y otros (Prior y col., 2005; Antolovich y col, 2002).
Este método describe la habilidad reductiva del ion fèrrico a bajo pH, cuando el complejo tripiridiltriazina fèrrico ( FeIII-TPTZ) es reducido a tripiridil ferroso (FeII-TPTZ) un color azul intenso se desarrolla con una absorción
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máxima de 595nm. Benzie y Strain, (1996).
ES R S HO C E R DE
Figura 11. Mecanismo de reacción en el método FRAP. Fuente: Benzie y Strain, (1996).
La reacción detecta compuestos con potenciales redox de