Composición química de los componentes de cuatro
variantes de vaina de mezquite (Prosopis laevigata)
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍ
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
ALUMNO: GERARDO JUÁREZ CANO
ASESOR: DR. CÉSAR IVÁN GODÍNEZ HERNÁNDEZ
FECHA : 18 DE MAYO DE 2018
1
20
m
>1 mTavares D. (2011)
Prosopis laevigata
Frutos de vainas en formas; alargadas, rectas o arqueadas,
planas y/o cilíndricas. (1)
Longuitud: 3 a 30 cm.
Semillas: 12 a 20.
Comúnmente llamado mezquite, perteneciente a la familia
Leguminosae, y de género Prosopis, el cual se
distribuye principalmente en zonas áridas y semiáridas del
mundo. (1)
De hojas bipinnadas de 5 a 7.5
cm de largo con puntas suaves y
espinas en sus ramas. (2)
Tavares D. (2011)
2
Prosopis laevigata
19 estados de la
republica mexicana
Rzedowski: Distribución Geográfica del Complejo Prosopis (1988)
• P. palmeri
• P. tamaulipan
• P. glandulosa
glandulosa
• P. Juliflora
Distribución en México
3
Origen, usos e importancia
Es oriundo de regiones áridas y semiáridas del sur y
sureste de México. Dentro del estado de San Luis Potosí se
localiza principalmente en el altiplano potosino, región
media y centro.(1)
Altiplano
Potosino
Región
MediaRegión
Centro
ALIMENTACION HUMANA
ALIMENTACION ANIMAL USO MEDICINAL
EXTRACCIÓN DE GOMAS USO MADERABLE
FUENTE: www.ecologicasaludable.comTavares D. 2011 4
Formas de aprovechamiento de Prosopis laevigata
Fuente: Cervantes, 2002; Galindo, 1983
Parte
apreciable
Alimentación
Humana
Medicina Forrajero Forestal
Corteza Anti disentérico y gastritis.
Infusión de trozos de
corteza con ramas mas
jóvenes
Curtiduría. Corteza
del mezquite
Flor Miel (generada por las abejas que
toman néctar de la flor).
Vaina Fruta fresca, fruta en almíbar, pinole de
mezquite, queso de mezquite,
piloncillo, atole y vino.
Consumo
de vainas y
harinas
Goma Goma y golosina de niños Laringitis. La goma disuelta
para infusión
Pólvora de escasa
potencia. Tintes para
teñir lana.
Hojas,
ramas y
troncos
Anti disentérico y gastritis.
Emoliente.
Desinflamatorio pomada de
ceniza con manteca.
Cercas, mangos de
madera y construcción
de vigas, muebles y
viviendas.
5
Importancia ecológica del mezquite
Impacto positivo
sobre el
ecosistema
Incremento de materia
orgánica. Entre 300 a 8,000
kg/ha
Recuperación de tierras
agrícolas con problemas de
salinidad y agua.
Resistencia y
adaptabilidad
❑ Temperaturas de hasta
40 ºC
❑ Y precipitaciones
menores a 250 0 500
mm anuales.
Fuente: Parquesalegres.org6
Importancia de la variación
La variación morfológica se manifiesta
en las hojas, espinas, tamaño, color,
número de semillas y sabor del
mesocarpio de la vaina de mezquite.
National Academy of Scinces, (1979)
La variación de las vainas de las
especies del género Prosopis,
debe ser analizada y
caracterizada, para ampliar el
conocimiento sobre este
género.Lakey & Last, (1980).
La selección de variantes de mezquite
con características deseables, es de
gran utilidad para su aprovechamiento
final.
Felker, (1979).
7
Antecedentes y Justificación
Autores Especie %Prot. %Fibra %Carb. %Cenizas %Grasas %Hum.
Inédito P. laevigata *** 26.3 26.6 3.1 2.5 9.6
Borker
(1970)
P. laevigata 10.00 30.40 29.2 3.30 *** 9.90
Ruiz
(2011)
P. laevigata 10.28 14.19 40.55 4.19 *** 9.22
Peña
(2015)
P. laevigata 11.8 19.9 44.4 4.6 3.0 9.06
8
Objetivo general
Caracterizar la composición química de cuatro variantes
de la vaina de mezquite (Prosopis laevigata).
9
Objetivos específicos
Análisis fitoquímico de los componentes de las vainas de cuatro variantes de mezquite.
Análisis de la composición química de las fracciones de la vaina de mezquite (cenizas, carbohidratos, proteína cruda y fibra insoluble (celulosa, hemicelusa y lignina)
Rendimiento y composición de los componentes de la vaina de mezquite para cada variante (epicarpio, mesocarpio y endocarpio).
10
Hipótesis
Se esperan diferencias significativas en su composición química,
debido a las variantes y las fracciones de las vainas de mezquite.
Recolección y caracterización morfológica
* 2 kg de cada variante
Variante A Variante B Variante C Variante D
• Larga, con segmentación,
marrón c/tonalidades
amarillas y rojizas y
Exocarpo semi-grueso.
• Semi-larga, segmentación
pronunciada, amarillenta-
paja c/tonalidades rojizas.
• Larga, segmentación,
marrón-rojiza, c/ tonalidades
amarillenta.
• Semi-larga, segmentación
y Exocarpo grueso y de
semilla ancha.
Ubicación: Altaír 200, Col del Llano, 78377 San Luis, S.L.P.
Uaslp Inst. De Investigación De Zonas Desérticas. Región del centro.Aguirre (2016)
Preparación de las muestras
Secado de la muestra
en horno de aire
forzado a 55 ºC.
Separación manual de los
componente de la vaina
(Exocarpo, mesocarpo y
endocarpo).
La separación de los
componentes de la vaina se
realizó con el la ayuda de
tres cribas de diferente
tamaño.
Hasta 2 % de
humedad
Extracto hidroalcholico
20 mg + 30% Agua
destilada + etanol al
70%
Filtración sobre papel filtro
para la eliminación de
residuos solidos.
Conservación en refrigeración
Maceración 3 días
Extracto etanólico
10 g de materia se cubren
con alcohol etílico, en frasco
color ámbar
Filtración y evaporación
Sobre algodón y conservación
en refrigeración
Filtración
Maceración 7 días
Temperatura ambiente
Flavonoides
Extracción de la muestra
ANÁLISIS FITOQUÍMICO
Reacciones de coloración y precipitación
Extracto
etanólico
Extracto
hidroalcoholico
ANTOCIANINASLIBERMAN-
BURCHARD
• DIMONROTH
• CONTANTINESCU
• SHINODA
• GELATINA
• DIF. DE
TANINOS
• ÁC. GÁLICO
• LIBERMAN-
BURCHARD
• ESPUMA
• ROSENTHALER
• KELLER Y K – MODIFICADA
• RAYMAN
DRAGENDORFF • GENERAL
DETERMINACIÓN DE CARBOHIDRATOS (HPLC)
Método de HPLC
Mesocarpo
Inyección de la muestra en HPLC
Con el uso de una jeringa(HPLC) se tomaron 50 µL, para posteriormente inyectarlo en el equipo
Metodología
Se tomaron alícuotas de 2 mL, con el uso de una jeringa(5 mL), y utilizando un filtro para eliminar residuos solidos, se obtuvo la muestra a analizar colocándola en un tubo ependorff
Preparación de la muestra
0.0200 g de muestra, colocados en un matraz de 5 mL (Dilución y aforo)
Se utilizó un sonicador (Branson 1510) para homogenizar las muestras
Dilución 1:2 (50%
muestra, 50% agua HPLC)
El ensayo se llevó
acabo por triplicado
Proteína Cruda
1
• Preparación de la muestra
• En un matraz kjeldahl se peso 0.1g de muestra, se agrego1.0 g de catalizador y 2.5 mL de H₂SO₄ concentrado.
2
• Digestión
• Se coloco el matraz al digestor (LABCONCO), se calentó gradualmente hasta obtener una muestra cristalina
3
• Destilación y titulación
• Se enfrío la muestra añadiendo 55 mL de agua desionizada, luego se paso a un tubo de destilador.
• Se añadió 10 mL de sosa tiosulfato para luego proceder con la destilación (destilador LABCONCO), recibiendo en un matraz Erlenmeyer (125 mL) que contengan 5 mL de ácido bórico y 2 gotas de indicador, destilando hasta la obtención de un volumen de 50 mL
• Finalmente se tituló con HCL (0.1 N)
Exocarpo y endocarpo
DETERMINACIÓN DE PROTEÍNA (KJELDAHL)
DETERMINACIÓN DE FIBRA (FDN) Exocarpo y endocarpo
Se obtuvieron bolsas filtro apeso constante, se le colocouna muestra de 0.1 g, luego sesello y peso.
Posteriormente se añadió 10 mlsolución FDN (ANKOM) y 4µLde α – amilasa (ANKOM), sehomogenizó y cubrió la muestra,se calentó en baño seco(LABNET) durante1 hora,finalmente se enjuagó con aguadestilada a 70 – 90 ºC.
Al final del proceso, se llevo aun horno de aire forzado, por24 h a 50 ºC, para realizarFDA.
Agitación c/15 min.
Determinación de acuerdo al método
propuesto por ANKOM, en su modelo A-200.
Basada en la metodología de Van Soest.
DETERMINACIÓN DE FIBRA (FDA - Hemicelulosa)Exocarpo y endocarpo
Se peso la muestra, despuésde 24 h a 50ºC.
Posteriormente se añadió 10ml solución FDA (ANKOM) ycubrió la muestra, se calentódurante en baño seco(LABNET) 1 hora, finalmentese enjuagó con agua destiladaa 70 – 90 ºC.
Al final del proceso, se llevo aun horno de aire forzado, por24 h a 50 ºC, para realizarFDA.
Agitación c/15 min.
DETERMINACIÓN DE FIBRA (LDA - Celulosa)Exocarpo y endocarpo
Se peso la muestra, después de24 h a 50ºC.
Posteriormente se añadió 15 mlde ácido sulfúrico al 72%, sobrecajas Petri y cubrió la muestra,se dejo reposar 3 h, finalmentese enjuagó con agua destilada,hasta neutralizar.
Al final del proceso, se llevo aun horno de aire forzado, por24 h a 50 ºC, para realizar FDA.
Agitación c/30 min.
RESULTADOS
ANÁLISIS FITOQUÍMICO PRELIMINAR
• Taninos
• Hestereosidos
• Alcaloides (compuestos nitrogenados)
• Saponinas
• Flavonoides
• Cumarinas
Variante A Variante B Variante C Variante D
Exo Meso Endo Exo Meso Endo Exo Meso Endo Exo Meso Endo
+ + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - -
+ + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - -
+ + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - -
Saponinas positiva
para Liberman-
buchard
CARBOHIDRATOS (HLPC)
COMPOSICION EN PORCENTAJE DE CARBOHIDRATOS (HPLC)
Tukey Agrupamiento Media N Variantes
A 95.5167 3 C
B 95.33033 3 D
C 90.7900 3 A
D 83.9800 3 B
Mayor porcentaje para sacarosa en la
variante C, pero sin diferencia significativa
con la variante D
PROTEÍNA (KJENDHAL)
Tukey Agrupamiento Media N Variante
A 8.8300 3 A
B A 7.4633 3 B
B 5.7800 3 C
B 5.7500 3 D
EXOCARPO
Tukey Agrupamiento Media N Variante
A 22.7467 3 B
B 12.6367 3 D
C B 10.4400 3 A
C 9.7633 3 C
ENDOCARPOMayor porcentaje en variante A (exocarpo) y
menor variante D
Mayor porcentaje en variante B (endocarpo) y
menor variante C
PROTEÍNA (KJENDHAL)
Tukey Agrupamiento Media N Variante
A 6.5867 3 B
A 6.5000 3 D
A 6.4633 3 C
A 6.4433 3 A
MESOCARPO
No existió diferencia
estadísticamente significativa
Tukey Agrupamiento Media N Variante
A 95.570 3 C
B 82.223 3 B
B 66.910 3 D
B 65.433 3 A
SEMILLA
Variante C, diferente del resto.
FIBRA (VAN SOEST)
HEMICELULOSA
Tukey Agrupamiento Media N Variante
A 13.7200 3 B
A
A 11.5167 3 C
A
A 10.8667 3 D
B 7.8633 3 A
EXOCARPO
CELULOSA
Tukey Agrupamiento Media N Variante
A 27.767 3 A
A 21.577 3 C
A 21.437 3 D
A 18.717 3 B
LIGNINA
Tukey Agrupamiento Media N Variante
A 7.077 3 D
A 6.873 3 B
A 6.640 3 C
A 6.627 3 A
Únicamente existió diferencia
significativa para
Hemicelulosa, en la variante A
FIBRA (VAN SOEST)
HEMICELULOSATukey Agrupamiento Media N Variante
A 19.643 3 B
A 19.233 3 D
A 16.447 3 A
A 16.293 3 C
CELULOSA
Tukey Agrupamiento Media N Variante
A 13.697 3 B
A 13.257 3 D
A 11.137 3 A
A 11.123 3 C
LIGNINATukey Agrupamiento Media N Variante
A 38.500 3 B
A 37.876 3 D
A 37.300 3 A
A 35.267 3 C
ENDOCARPONo existió ninguna diferencia
estadísticamente significativa
CENIZAS (%)
Tukey Agrupamiento Media N Variante
A 3.66752 3 B
A 3.46697 3 A
A 3.34842 3 D
A 3.14453 3 C
Tukey Agrupamiento Media N Variante
A 4.82720 3 C
A 4.57115 3 D
A 4.52988 3 B
A 4.56436 3 AEXOCARPO
MESOCARPO
No hubo diferencia
CENIZAS (%)
Tukey Agrupamiento Media N Variante
A 3.08457 3 B
B 2.86450 3 A
B
B 2.80661 3 C
B 2.67806 3 D
Tukey Agrupamiento Media N Variante
A 3.52242 3 A
A 3.45102 3 B
A 3.39603 3 D
B 3.03160 3 CENDOCARPO
SEMILLA
Mayor porcentaje de
cenizas en Endocarpo,
para la variante A Menor contenido en
cenizas para la
variante B
RENDIMIENTO (%)
Muestra Humedad
MESOCARPO SEMILLA CASCARA
Variante A 4,43 11,15 17,6 47,9 34,9 100,4
Variante B 2,67 5,91 10,3 39,1 33,1 101,5
Variante C 5,65 6,5 10,4 55,8 34,3 100,3
Variante D 3,16 13,36 27,758,1
34,9 101,7
CONCLUSIONES
Se concluye de acuerdo a los valores obtenidos de todas las variables analizadas, componentes y variantes en:
proteína, carbohidratos (HPLC), FDN, FDA, LDA. Que el fruto de P. laevigata, es un alimento adecuado para la
obtención de productos estandarizados con diversas aplicaciones especificas, acorde a su composición química.
Los resultados indican que la variante D, fue la que presentó buenos resultados desde el punto de vista
nutricional, ya que tiene el contenido de componentes como, proteína y carbohidratos no es diferente al resto de
las variantes que tienen el mayor porcentaje, y debido al rendimiento obtenido, pudiera ser mejor aprovechada
para la alimentación y generación de energía en cualquier tipo consumo.
Cronograma de actividades
OCT. NOV. DIC. ENE. FEB.
PLANTEAMIENTO DEL PROYECTO
CARACTERIZACIÒN MORFOLOGICA
PREPARACIÓN DE MUESTRAS Y ANALISIS FITOQUIMICO
ANALISIS DE COMPOSICIÓN QUIMICA (HPLC,CENIZAS Y PROTEÍNA CRUDA)
ANALISIS QUIMICO PARA FIBRA CRUDA (HEMICELULOSA, CELULOSA Y LIGNINA) POR EL METODO VAN SOEST
MAR. ABR. MAY. JUN. ANALISIS DE CONTENIDOS CELULARES, RENDIMIENTO Y COMPOSICIÓN DE LOS COMPONENTES DE LA VAINA
DISCUSIÓN Y CONCLUSIÓN
Cronograma de actividades
Referencias bibliográficas
1.- Tavares, D. (2011). Uso potecial de la vaina de mezquite para la alimentación de animales domesticos del
altiplano potosino. San Luis Potosí, S.L.P.
2.- Roman H. (2016). Bromatología de la vaina de mezquite (Prosopis spp.) como alternativa de consumo sustentable
en la comarca lagunera.
3.- Granados, D. (1996). El mezquite: el árbol de desierto. Chapingo, serie Ciencias Ambientales, vol II.
4.- Meraz, S., Orozco, J., Lechuga, J., Cruz, F., y Vernon, J. (1998). El mezquite, árbol de gran utilidad. Ciencias, vol. l.
5.- López Franco, Y., Goycoolea, F., Valdez, M., y Calderón, A. 2006. “Goma de mezquite una alternativa de uso
industrial”. Interciencia
6.- Villanueva, D., Jasso I., González G., Sánchez, I. y Potisek T. (2004). El mezquite en la Comarca Lagunera.
Alternativas de producción integral para ecosistemas semidesérticos. Folleto Científico No. 14.
Referencias bibliográficas
7.- Arnero C., A., 2015. “La vaina de mezquite “Prosopis laevigata” En la alimentación de ganado. Tesis de título de
facultad de ingeniería. Universidad de Torreón Coahuila.
8.- Ferrari. A. E., Wall L., G., 2004, Utilización de árboles fijadores de nitrógeno para la revegetación de suelos
degradados. Rev. Fac. Agro. Vol 2
9.- Gómez, F., J. Signoret, y M.C. Abuín. 1970. Mezquites y Huizaches. Algunos Aspectos de la Economía,
Ecología y Taxonomía de los Géneros, Prosopis y Acacia en México. Instituto Mexicano de Recursos Naturales
Renovables, A. C. México, D.F.
10. Felker, P. 1988. Árboles Útiles de la Parte Tropical de América del Norte. Grupo de estudio de Silvicultura.
Comisión Forestal de América de Norte. No. 3. Texas, Kingsville. E.U.A.
REFERENCIAS BLIBLIOGRAFICAS
11.- McVaugh, R. 1987. Flora Novo-galiciana. A Descriptive Account of the Vascular Plants of Western México. Vol.
Leguminosae. The University of Michigan press, U.S.A.
12.- Pennington, T. y J. Sarukán. 1998. Árboles Tropicales de México. Segunda edición. UNAM - Fondo de Cultura
Económica. México, D.F.
Ceniza
sExocarpo, mesocarpo,
endocarpo y semilla.
Se pesó 1g de muestra seca, en un crisol, previamente llevado a peso constante
Se coloco el crisol en una mufla (LINDBERG) a una temperatura de 550ºC durante 2 horas.
La determinación del porcentaje de cenizas en cada una de las muestras, se llevo acabo por
diferencia de peso.
Top Related