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1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA DETERMINACIÓN DE LOS PRINCIPALES GLUCÓSIDOS DE ESTEVIOL PRESENTES EN LAS HOJAS DE LA PLANTA Stevia rebaudiana Bertoni MEDIANTE UN MÉTODO POR CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDOS DE ALTA RESOLUCIÓN (CLAR) TESIS QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE QUÍMICO DE ALIMENTOS PRESENTA JOSÉ JAVIER MARTÍNEZ CALLEJA usuario Texto escrito a máquina CIUDAD UNIVERSITARIA, CDMX 2017 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. 2 Jurado asignado Presidente Lucía Cornejo Barrera Vocal Landy Irene Ramírez Burgos Secretario Marisela Bernal González 1er Suplente Rolando Salvador García Gómez 2do suplente María del Carmen Duran Domínguez de Bazúa Sitio donde se desarrolló el tema: Laboratorios 301, 302, 303 de Ingeniería Química Ambiental y Química Ambiental. Departamento de Ingeniería Química. Facultad de Química, UNAM. Ciudad Universitaria, México D. F., 04510. México. Tel. (525) 622-53-00, Fax: (525) 622- 53-03 Asesor del tema Dra. Marisela Bernal González Supervisor técnico Dra.-Ing. María del Carmen Durán Domínguez de Bazúa Sustentante José Javier Martínez Calleja 3 D E C L A R A T O R I A Declaro conocer el Código de Ética de la Universidad Nacional Autónoma de México, plasmada en la Legislación Universitaria en las definiciones de integridad y honestidad ahí especificadas, aseguro mediante mi firma al calce que el presente trabajo es original y enteramente de mi autoría. Todas las citas de, o referencias a, la obra de otros autores aparecen debida y adecuadamente señalados, así como acreditadas mediante los recursos editoriales convencionales. _____________________________________ Sustentante José Javier Martínez Calleja 4 AGRADECIMIENTOS A LAS INSTITUCIONES Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) que mediante el Proyecto 178656 “Efecto de diferentes edulcorantes sobre la liberación de las incretinas GLP y su efecto sobre la lipogénesis a corto y largo plazos”, fueron adquiridos los reactivos, consumibles y materiales empleados en esta investigación. A la Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA) de la UNAM: Los reactivos, consumibles y materiales empleados en esta investigación fueron adquiridos con el apoyo financiero parcial del Programa de Apoyo a Proyectos para la Innovación y Mejoramiento de la Enseñanza (PAPIME), “Apoyo a la enseñanza experimental de los laboratorios terminales de las carreras que se imparten en la Facultad de Química de la UNAM”, “Apoyo a la enseñanza experimental de las asignaturas terminales de las carreras que se imparten en la Facultad de Química de la UNAM” y “Desarrollo de material didáctico para las asignaturas ingeniería ambiental y estancia académica de la carrera de ingeniería química con base en estudios de caso” Claves EN103704, PE101709 y PE- 100514, respectivamente, de la Dirección General de Asuntos del Personal Académico de la UNAM, DGAPA. También contribuyó con recursos financieros parciales el Programa de Apoyo a la Investigación y el Posgrado de la Facultad de Química de la UNAM, PAIP, Clave 50009067. 5 Dedicatorias A mi mamá y papá: por ser aquellas personas que me motivaron y apoyaron durante toda mi vida y carrera, por ser los que siempre creyeron en mi esfuerzo y por ser las personas que me enseñaron a crecer A mi familia: porque siempre se mantuvo unida, haciéndome un individuo más fuerte y consciente A mis amigos: que siempre me apoyaron en todas situaciones y motivándome para siempre salir adelante 6 Índice Página Listado de tablas 8 Listado de figuras 9 Abreviaturas 12 Glosario 14 Resumen del trabajo 18 1. Introducción 19 1.1. Planteamiento del problema 19 1.2. Hipótesis 20 1.3. Objetivos 20 1.3.1. Objetivo general 20 1.3.2. Objetivos específicos 20 2. Marco teórico 21 2.1. Importancia del tema 21 2.2. Justificación de la investigación 21 3. Antecedentes 23 3.1. Historia sobre la Stevia rebaudiana Bertoni 23 3.2. Características agronómicas y agroclimáticas 24 3.3. Composición química 25 3.4. Toxicidad 27 3.5. Estabilidad 28 3.6. Efectos biológicos de la Stevia rebaudiana B. 28 3.6.1. La stevia y su efecto sobre el metabolismo de la glucosa 28 3.6.2. Metabolismo y excreción 28 3.6.3. Efecto cariogénico y mutagénico 29 3.6.4. Acción antioxidante de la stevia 30 3.6.5. La stevia como diurético 31 3.6.6. La stevia contra la hipertensión 31 7 Índice continuación… Página 3.6.7. Efecto antibacteriano de la stevia 32 3.7. Perfil de sabor de la stevia 32 3.8. Regulación del uso de glucósidos de esteviol como edulcorante para la manufactura de productos alimenticios. 33 4.0. Metodología y materiales 38 4.1. Metodología 40 4.2. Tratamiento de las hojas secas de S. rebaudiana Bertoni 41 4.3. Caracterización de las hojas pulverizadas 41 4.4. Extracción de los glucósidos 44 4.5. Cuantificación 47 4.6. Identificación por cromatografía en capa fina, CCF 48 5. Resultados y discusión 49 5.1. Caracterización de las hojas pulverizadas 49 5.2. Cuantificación de los extractos por espectrofotometría 54 5.3. Identificación de los compuestos por cromatografía en capa fina (CCF) 57 5.4. Resultados de la cuantificación de los esteviósidos en los diferentes extractos por CLAR 59 6. Conclusiones y recomendaciones 63 6.1. Conclusiones 63 6.2. Recomendaciones 64 Anexo 1. Cuantificación por CLAR de los extractos A, B y C 66 Anexo 2. Cromatogramas de extractos A, B y C 68 Anexo 3. Disposición controlada de los residuos producidos en esta investigación 75 Bibliografía 77 8 Listado de tablas Página Tabla 1. Características generales que presenta la Stevia rebaudiana Bertoni (Salvador-Reyes et al., 2014) 22 Tabla 2. Clasificación taxonómica de la stevia (Yadav et al., 2011) 23 Tabla 3. Niveles máximos permitidos de E 960 para la elaboración de diversas bebidas de acuerdo al concilio europeo (EFSA, 2014) 33 Tabla 4. Niveles máximos permitidos de E 960 para distintos productos alimenticios de acuerdo con el Concilio Europeo (EFSA, 2014) 35 Tabla 5. Condiciones de operación usadas (temperatura, tiempo y proporción de stevia-agua) para la elaboración de las infusiones de stevia y las ventajas y desventajas que presenta el método de extracción 39 Tabla 6. Resultados del primer lote. Caracterización de las hojas secas y molidas de Stevia rebaudiana Bertoni 49 Tabla 7. Resultados del segundo lote. Caracterización de las hojas secas y molidas de Stevia rebaudiana Bertoni 49 Tabla 8. Resultados de la cuantificación de la concentración de glucósidos 54 Tabla 9. Pérdida de Esteviósido y Rebaudiósido A en columnas con florisil 56 Tabla 10. Resultados de la CCF como identificación de glucósidos utilizando la proporción cloroformo:metanol (4:1) 57 Tabla 11. Resultados de la CCF como identificación utilizado cloroformo:metanol con una proporción (3.5:1.5) 58 Tabla 12. Valorespromedio de la cuantificación de Esteviósido y Rebaudiósido A por los diferentes métodos de clarificación 59 Tabla A1. Cuantificación por CLAR de la concentración de Esteviósido y Rebaudiósido A 67 9 Listado de figuras Página Figura 1. Núcleo molecular de esteviol (Kohen, 2008) 25 Figura 2. Ejemplos de algunos glucósidos presentes en la hoja de la Stevia rebaudiana Bertoni (Totté et al., 2000) 26 Figura 3. Metodología para la identificación y cuantificación de los glucósidos de interés 40 Figura 4. Hojas secas de Stevia rebaudiana Bertoni 41 Figura 5. Pulverización de las hojas de Stevia rebaudiana Bertoni 41 Figura 6. Tamizado de las hojas de Stevia rebaudiana Bertoni 41 Figura 7. Determinación de grasa por el método de Soxhlet 42 Figura 8. Determinación de cenizas. Calcinación 42 Figura 9. Cenizas de Stevia rebaudiana Bertoni 42 Figura 10. Extracción sólido-líquido a 78°C, 56 min 45 Figura 11. Centrifugación de la infusión 45 Figura 12. Filtración de la infusión 45 Figura 13. Cromatografía en columna con empaque de florisil 45 Figura 14. Filtrado después de la extracción por 24 h con CaCO3 46 Figura 15. Defecación con hidróxido de calcio 46 Figura 16. Ajuste de pH cercano a 8 46 Figura 17. Filtración al vacío 46 Figura 18. De izquierda a derecha columna: para retención selectiva, Amberlita (catiónica), Chelex 100 (aniónica), carbón activado 46 Figura 19. Extracción sólido-líquido a 92°C, 5 min. Infusión C 46 Figura 20. Filtración de la infusión C 46 Figura 21. Cromatografía en columna para la infusión C 46 Figura 22. CCF. Cámara de elución 48 Figura 23. CCF. Placas reveladas 48 10 Listado de figuras continuación… Página Figura 24. Curva patrón de Rebaudiósido A para la determinación de hidratos de carbono totales por el método fenol-sulfúrico 52 Figura 25. Curva patrón de esteviósido para determinación de hidratos de carbono totales por el método fenol-sulfúrico 53 Figura 26. Curva patrón de albúmina sérica bovina para la determinación de proteínas solubles 54 Figura 27. Curva patrón de Rebaudiósido A: Abs vs concentración (mg/L) por espectrofotometría a una λ213 nm 55 Figura 28. Curva patrón de esteviósido: Abs vs. concentración (mg/L) por espectrofotometría a una λ210 nm 55 Figura 29. Barrido espectral realizado a los estándares de Esteviósido (mayor absorbancia a λ210 nm) y Rebaudiósido A (mayor absorbancia a λ213 nm) 55 Figura 30. Cromatogramas obtenidos de los estándares de Esteviósido y Rebaudiósido A a partir de soluciones preparadas con una concentración de 500 μg/mL 59 Figura 31. Muestra comercial Svetia ® analizada por CLAR 62 Figura 32. Cromatograma obtenido de la muestra comercial Svetia ® 62 Figura A2.1. Cromatograma obtenido de la muestra EA1. No se observan tiempos de retención que concuerden con los estándares 69 Figura A2.2. Cromatograma obtenido de la muestra EA2. No se observan tiempos de retención que concuerden con los estándares 69 Figura A2.3. Cromatograma obtenido de la muestra EA3. No se observan tiempos de retención y picos que concuerden con los estándares 69 11 Listado de figuras continuación… Página Figura A2.4. Cromatograma obtenido de la muestra EB1 70 Figura A2.5. Cromatograma obtenido de la muestra EB2. No se observó el pico para el esteviósido 70 Figura A2.6. Cromatograma obtenido de la muestra EB3 70 Figura A2.7. Cromatograma obtenido de la muestra EC1. No se observan tiempos de retención ni picos que concuerden con los estándares 71 Figura A2.8. Cromatograma obtenido de la muestra EC2 No se observan tiempos de retención ni picos que concuerden con los estándares 71 Figura A2.9. Cromatograma obtenido de la muestra EC3 71 Figura A2.10. Cromatograma obtenido de la muestra E2A1 72 Figura A2.11. Cromatograma obtenido de la muestra E2A2 72 Figura A2.12. Cromatograma obtenido de la muestra E2A3 72 Figura A2.13. Cromatograma obtenido de la muestra E2B1 73 Figura A2.14. Cromatograma obtenido de la muestra E2B2 73 Figura A2.15. Cromatograma obtenido de la muestra E2B3 73 Figura A2.16. Cromatograma obtenido de la muestra E2C1. No se detectó esteviósido 74 Figura A2.17. Cromatograma obtenido de la muestra E2C2 74 Figura A2.18. Cromatograma obtenido de la muestra E2C3. No se detectó esteviósido 74 12 Abreviaturas Abreviatura Significado Å Ångström °C Grados Celcius °Bx Grados Brix Λ longitud de onda ® marca registrada μg Microgramo μL Microlito μm Micrómetro CaCO3 Carbonato de calcio CaOH Hidróxido de calcio CC Cromatografía en columna CCF Cromatografía en capa fina CLAR Cromatografía de líquidos de alta resolución cm Centímetro CTC Carbonato de sodio, tartrato de potasio o sulfato de cobre pentahidratado C.V. Coeficiente de variación DAD Siglas en inglés para Diode Array Detector DPHT Siglas en inglés para 1-1-difenil-2 picrilo hidracilo D.S. Desviación estándar EA Extracto obtenido por cromatografía en columna de la infusión A EB Extracto obtenido por cromatografía en columna de la infusión B EC Extracto obtenido por cromatografía en columna de la infusión C E2A Extracto obtenido por columnas de retención selectiva de la infusión A E2B Extracto obtenido por columnas de retención selectiva de la infusión B E2C Extracto obtenido por columnas de retención selectiva de la infusión C EFSA Siglas en inglés para la European Food Safety Authority FDA Siglas en inglés para la Food and Drug Administration g Gramos GRAS Siglas en inglés para Generalmente Reconocido Como Seguro h Horas HCl Ácido clorhídrico IDA Ingesta diaria admisible IUPAC Siglas en inglés para la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada JECFA Siglas en inglés para el Joint Expert Committee on Food Additives K Kelvin kg Kilogramo LMP Límite máximo permisible M Molar 13 Abreviaturas continuación… M Metro min minutos mm milímetro mAU Siglas en inglés para milli absorption units mg miligramo mL mililitro m/m Masa/masa m/v Masa/volumen N Normal NaOH Hidróxido de sodio ND No detectado Nm Nanómetros PE Poder edulcorante pH Potencial de hidrógeno Rf Factor de retención rpm revoluciones por minuto SDS Siglas en inglés para dodecil sulfato de sodio SiO2 Óxido de silicio T Temperatura t Tiempo TA Tiempo de aparición de sabor TE Tiempo de extinción de sabor UV-Vis Luz ultravioleta-luz visible V Volumen v/m volumen/masa 14 Glosario Aglicona En química orgánica es el agrupamiento no glucídico de un heterósido. Es el compuesto sin glúcidos que queda tras reemplazar por un átomo de hidrógeno el grupo glicosilo de un glucósido. La aglicona se presenta bajo la forma de alcohol, de fenol o de una sustancia que contenga nitrógeno y azufre Antioxidante Molécula capaz de prevenir o retardar la oxidación por la pérdida de uno o más electrones de otras moléculas ayudando a neutralizar los radicales libres Bradicardia Ritmo cardíaco más lento que el normal Cariogénico Agente productor de caries dentales CC (Cromatografía en columna) Es una técnica de purificación, puesto que permite aislar los compuestos deseados de una mezcla. La cromatografía en columna utiliza una columna de vidrio vertical que se llena con un soporte sólido adsorbente CCF (Cromatografía en capa fina) Es una técnica analítica rápida para determinar el grado de pureza de un compuesto Se puede determinar así, por ejemplo, la efectividad de una etapa de purificación. Comparar muestras. Si dos muestras corren igual en placa podrían ser idénticas. Si, por el contrario, corren distinto entonces no son la misma sustancia CLAR (Cromatografía de líquidos de alta resolución) Es una técnica para separar mezclas en sus componentes individuales para que puedan ser identificados y cuantificados. En cromatografía líquida (LC), unlíquido en movimiento (fase móvil) lleva la muestra a través de una fase estacionaria (el soporte sólido encontrado dentro de una columna de LC). Los componentes de la muestra se separan en base a sus diferencias de afinidad con la fase estacionaria Corimbo Es un tipo de inflorecencia abierta, racimosa en la que el eje corto y los pedicelos de las flores son largos y salen a diferentes alturas del eje. El largo de cada pedicelo floral es tal que todas las flores del corimbo abren a un mismo nivel Corola Es el verticilo interno de las flores. Se compone de pétalos Corola entomófila Generalmente es de colores llamativos en las plantas entomófilas porque una de sus funciones principales es atraer insectos que lleven a cabo la polinización Cristalización Es un proceso por el cual ciertas sustancias adoptan la forma cristalina Diterpeno Los diterpenos tienen por definición 20 átomos de carbono en su estructura, lo que significa que muy pocos son los suficientemente volátiles para poseer un olor. Debido a esto un solo diterpeno es usado en la industria al igual que sus derivados sin olor, son usados como solventes. Debido a su hidrofobicidad y baja volatilidad, esos solventes también tienen propiedades de fijador Diurético Que aumenta la secreción y excreción de orina 15 Edulcorante Sustancia que edulcora los alimentos o medicamentos Edulcorar Endulzar cualquier producto de sabor desagradable o amargo con sustancias naturales, como el azúcar, la miel, etc., o sintéticas, como la sacarina Esteviósido El esteviósido es uno de los glúcidos obtenidos naturalmente de Stevia rebaudiana. Se trata de un glúcido diterpeno de masa molecular 804.80 g/mol. Es una molécula compleja que contiene 38 carbonos, 60 hidrógenos y 18 oxígenos Glucósido Los glucósidos son moléculas compuestas por un glúcido (generalmente monosacáridos) y un compuesto no glucídico. Los glucósidos desempeñan numerosos papeles importantes en los organismos vivos. Muchas plantas almacenan los productos químicos importantes en forma de glucósidos inactivos; si estos productos químicos son necesarios, se hidrolizan en presencia de agua y una enzima, generando glúcidos importantes en el metabolismo de la planta. Según la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada), es cualquier molécula en la cual un glúcido se enlaza a través de su carbono anomérico a otro compuesto de diferente naturaleza química, mediante un enlace O- glucosídico Hipocalórico Que contiene o proporciona un número bajo de calorías IDA (Ingesta diaria admisible) Se puede definir como un índice capaz de medir el grado de peligrosidad de la ingesta de un aditivo alimentario. La definición más formal expresa que es la cantidad aproximada (en miligramos) de un aditivo presente en un alimento, expresada en relación con la masa1 corporal y que se puede ingerir a diario, durante toda la vida de una persona, sin que llegue a representar un riesgo apreciable para la salud Infusión Bebida que se prepara hirviendo o agregando en agua muy caliente alguna sustancia vegetal, como hojas, flores, frutos o cortezas de ciertas plantas, y dejándola unos minutos de reposo. En farmacología, acción de sumergir una sustancia orgánica en un líquido caliente, pero sin que llegue a hervir, para que se disuelvan sus partes solubles 1 El peso, en física, es la medida de la fuerza que ejerce la gravedad sobre la masa de un cuerpo. Normalmente, se considera respecto de la fuerza de gravedad terrestre. El peso depende de la intensidad del campo gravitatorio, de la posición relativa de los cuerpos y de la masa de los mismos. La masa es una propiedad característica de los cuerpos: la cantidad de materia, y no depende de la intensidad del campo gravitatorio, ni de su posición en el espacio. Por ejemplo, una persona de 60 kg de masa, pesa 60 kg-fuerza en la superficie de la Tierra; pero, la misma persona, en la superficie de la Luna pesaría sólo unos 10 kg- fuerza; sin embargo, su masa seguirá siendo de 60 kg. Las unidades de peso y masa tienen una larga historia compartida, en parte porque su diferencia no fue bien entendida cuando dichas unidades comenzaron a utilizarse. Cotidianamente, el término "peso" se utiliza a menudo erróneamente como sinónimo de masa. La unidad de masa del SI es el kilogramo, kg, y la de fuerza es el Newton, N, aunque se usa el kg-fuerza que no es una unidad del Sistema Internacional (http://www.profesorenlinea.com.mx/fisica/masaypeso.htm) 16 Masa La masa y el peso son diferentes propiedades que se definen en el ámbito de la física. La masa es una medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo (kg) mientras que el peso es una medida de la fuerza que es causada sobre el cuerpo por el campo gravitatorio (N): Diferencias entre masa y peso (http://cienciasprimeroeso.blogspot.mx/2015/04/masa-versus- peso.html): Características de masa Características de peso 1. Es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. 2. Es una magnitud escalar. 3. Se mide con la balanza. 4. Su valor es constante, es decir, independiente de la altitud y latitud. 5. Sus unidades de medida son el gramo (g) y el kilogramo (kg). 6. Sufre aceleraciones 1. Es la fuerza que ocasiona la caída de los cuerpos. 2. Es una magnitud vectorial. 3. Se mide con el dinamómetro. 4. Varía según su posición, es decir, depende de la altitud y latitud. 5. Sus unidades de medida en el Sistema Internacional son la dina y el Newton. 6. Produce aceleraciones. Multicaule Se refiere a una planta o arbusto que posee más de un tallo o tronco principal. Mutagénico Es un agente físico, químico o biológico que altera o cambia la información genética (usualmente ADN) de un organismo y ello incrementa la frecuencia de mutaciones por encima del nivel natural Palatabilidad Conjunto de características organolépticas de un alimento, independientemente de su valor nutritivo, que hacen que para un determinado individuo dicho alimento sea más o menos placentero. Esta calificación es, en gran medida, una apreciación subjetiva dependiente de la experiencia previa del individuo Panícula Una panícula es una inflorescencia racimosa compuesta de racimos que van decreciendo de tamaño hacia el ápice. En otras palabras, un racimo ramificado de flores, en el que las ramas son a su vez racimos. Se cataloga como un racimo de racimos, posee un raquis principal que se subdivide en raquis secundarios de los cuales se desprenden flores con pedicelo Povidona La polivinilpirrolidona es un polímero soluble en agua, formado por cadenas de múltiples vinilpirrolidonas. Se usa frecuentemente como desinfectante y antiséptico, principalmente para tratar cortes menores en la piel Rebaudiósido A El rebaudiósido A es un glucósido de esteviol. El glucósido solamente contiene glucosa (excluyendo a otros monosacáridos comúnmente encontrados). En total, contiene cuatro moléculas de glucosa, con la glucosa central del triplete conectada a la estructura principal de esteviol en su grupo hidroxilo y la glucosa restante en su grupo carboxilo formando un enlace éster 17 Sacarosa La sacarosa, popularmente conocida como azúcar común o de mesa, es un disacárido que se encuentra formado por la combinación de una molécula de glucosa y una de fructosa Zeolitas Minerales aluminosilicatos microporosos que destacan por su capacidad de hidratarse y deshidratarse reversiblemente 18 Resumen El presente trabajo consistió en la evaluación de cultivares de Stevia rebaudiana Bertoni provenientes del estado de Veracruz, México. Inicialmente se realizó la caracterización de las hojas secas, molidas y tamizadas por malla 80 de Stevia rebaudiana Bertoni provenientes de dos lotes distintos. Se elaboraron tres infusiones (A, B, C) a partir de hojas secas de Stevia rebaudiana Bertoni preparadas en distintas condiciones de tiempo(56 min, 24 h, 5 min) y temperatura (78±1, ambiente 20, 92°C), manteniendo una proporción de hojas secas de Stevia rebaudiana Bertoni – agua igual en dos de las infusiones A, B (01:14) y realizando una variación en la tercera C (0.13:14 m/v). Obtenidos los extractos, se prosiguió con dos procesos distintos para su clarificación y la obtención de extractos ricos en los esteviósidos de interés (Esteviósido y Rebaudiósido A), así como para su evaluación en cuanto a la eficacia de los métodos utilizados. El primer método utilizado fue el de cromatografía en columna usando silicato de magnesio como empaque. Para este método se determinó la pérdida de los esteviósidos durante el paso por la columna. Por otra parte, en el segundo método de clarificado, las infusiones obtenidas se pasaron a través de columnas de retención selectiva, seguido de columnas con resinas de intercambio iónico, una catiónica y una aniónica y, finalmente, por una columna con carbón activado, para la obtención de los extractos ricos en glucósidos de esteviol. Los extractos fueron evaluados usando cromatografía líquida de alta resolución (CLAR), para la cuantificación de los principales esteviósidos presente en las distintas muestras. Para la infusión A se siguió la técnica reportada en la literatura, considerada la mejor opción para extraer mayor cantidad de esteviósidos, mezclando el polvo de hojas secas de stevia con agua destilada en un baño de agua a 78±1°C durante 56 minutos. Las condiciones de la infusión B fueron 24 h, 20°C y, finalmente, la infusión C se hizo a 5 min, 92°C. La cantidad extraída de Rebaudiósido A es aproximadamente 5 veces mayor a la del Esteviósido (287.9 y 59.0 μg/mL, respectivamente). El mejor método para la clarificación fue el de columnas con resinas de intercambio iónico, una catiónica y una aniónica y finalmente por una columna con carbón activado. 19 1. Introducción 1.1. Planteamiento de problema El uso de edulcorantes bajos en calorías en diversos productos alimenticios a partir de los años 60 del Siglo XX ha propiciado un interés por emplear edulcorantes de origen natural, especialmente los glúcidos obtenidos a partir de las hojas de Stevia rebaudiana Bertoni, por su elevado sabor dulce y sinergismo con otros edulcorantes (Nieto-Bejarano et al., 2015). El cultivo de esta planta ha aumentado desde que algunos investigadores japoneses desarrollaron la purificación y extracción de los compuestos edulcorantes presentes en sus hojas (Dacome et al., 2005), lo que ha llamado la atención a industrias para su uso en la elaboración de diversos productos alimenticios, por su gran poder edulcorante, lo que podría ser un beneficio económico para las industrias alimentarias, además del creciente interés por parte de los consumidores en cuanto al uso de stevia como edulcorante sustituto de la sacarosa, debido a diversas menciones en muchas fuentes de información sobre sus múltiples beneficios a la salud así como la preocupación de estos por la creciente problemática de la obesidad y otros problemas relacionados con la alimentación en México (Orta-Méndez-y-Sánchez, 2016). La Stevia rebaudiana Bertoni presenta dos glucósidos diterpeniodes mayoritariamente: el Esteviósido y el Rebaudiósido A. Entre las principales propiedades de éstos se encuentran su alta solubilidad en agua, elevado sabor dulce, escaso aporte calórico y estabilidad en condiciones ácidas (Lorenzo et al., 2014). Dado que puede haber variaciones en su proporción siendo la planta un ser vivo, es necesario conocer la concentración de dichos glucósidos presentes en una infusión problema con las hojas de Stevia rebaudiana Bertoni. 20 1.2. Hipótesis Nula Ho= El método de extracción y clarificación de los glucósidos no produce efectos sobre la cuantificación por un método de CLAR Alternativa Ha= El método de extracción y clarificación de los glucósidos produce efectos sobre la cuantificación por un método de CLAR 1.3. Objetivos 1.3.1. Objetivo general Establecer una metodología para la cuantificación del Esteviósido y Rebaudiósido A por medio de cromatografía de líquidos de alta resolución (CLAR). 1.3.2 Objetivos específicos Realizar una caracterización (porcentaje de cenizas, humedad, grasa, proteínas, acidez titulable, pH, °Brix)) de las hojas de Stevia rebaudiana Bertoni proveniente de Veracruz, México y observar la eficiencia del método de extracción del Esteviósido y Rebaudiósido A. Desarrollar un método adecuado para la, clarificación y cuantificación de la infusiones obtenidas de Stevia rebaudiana Bertoni Realizar una identificación de los glucósidos de la Stevia rebaudiana Bertoni por cromatografía en capa fina con fin de observar la efectividad de los métodos de extracción. Determinar los principales glucósidos de esteviol (Esteviósido y Rebaudiósido A) mediante CLAR y espectrofotometría UV – Visible, y observar la efectividad de cada método de extracción utilizado. 21 2. Marco teórico 2.1. Importancia del tema El incremento de problemas nutricionales como obesidad, diabetes mellitus, problemas cardiovasculares, etc., a causa de las malas formas de alimentación y sedentarismo en gran parte de las sociedades actuales, ha provocado en años recientes el interés de los consumidores por la búsqueda de productos naturales y alternativas nutrimentales. Por ello, los edulcorantes hipocalóricos han sido de interés para los consumidores y para las industrias a partir del incremento de este tipo de problemas. Para los consumidores, representa la búsqueda de productos hipocalóricos para la sustitución de la sacarosa comercial (Puri et al., 2012), la cual se cree que es una de las principales causas de problemas de salud en niños y adultos (lo que aún no está comprobado), mientras que para las industrias, representa la oportunidad de desarrollar productos hipocalóricos sintéticos o de origen natural para satisfacer la demanda de los consumidores, así como la reducción de costos para la elaboración de sus productos, beneficiándose económicamente. La búsqueda de edulcorantes hipocalóricos como la stevia presenta beneficios económicos para las industrias, además de que pueden ser consumidos por individuos con diabetes, sin poner en riesgo su salud en las cantidades recomendadas si es que resultan ser inocuas. Por lo tanto, la Stevia rebaudiana Bertoni se ve como una alternativa para resolver parte de los problemas de salud pública de las sociedades actuales (Salvador-Reyes et al., 2014). 2.2. Justificación de la investigación Los principales componentes dulces presentes en S. rebaudiana Bertoni son el Esteviósido y el Rebaudiósido A. Según Salvador-Reyes et al. (2014), al ser cada uno de ellos más dulce que el azúcar convencional y tener la ventaja de que no son metabolizados por el cuerpo humano, pueden ser consumidos por individuos con diabetes, teniendo un amplio campo de aplicación. Algunas características de la Stevia rebaudiana Bertoni se mencionan en la Tabla 1. 22 Tabla 1. Características generales que presenta la Stevia rebaudiana Bertoni (Salvador-Reyes et al., 2014) Edulcorante Características Stevia rebaudiana Bertoni Poder edulcorante entre 150 a 300 veces más respecto a la sacarosa Endulzante natural No se absorbe y es utilizado por enterobacterias Valor energético de 0 kcal/g No cariogénico PE: poder edulcorante en una dilución de sacarosa de 30 g/L a 20°C En la presente investigación se busca realizar de una manera efectiva la extracción de dichos glucósidos para posteriormente cuantificarlos mediante CLAR debido a que es una forma rápida y precisa para el análisis cuantitativo de muestras líquidas con el fin observar la efectividad de los diferentes métodos de extracción y clarificación. También se realizó la implementaciónde un método por espectrofotometría UV-Vis y CLAR como metodología de respaldo, con el fin de comparar y observar la cantidad cuantificada de Esteviósido y Rebaudiósido A. Obteniendo estos resultados se podrá justificar si la técnica de clarificación usada no afecta en dicha cuantificación. Esta investigación será de ayuda a futuras investigaciones en las cuales se quiera identificar y cuantificar los glucósidos para su aplicación en el desarrollo de nuevos productos. 23 3. Antecedentes 3.1. Historia sobre la Stevia rebaudiana Bertoni La Stevia rebaudiana Bertoni en una planta herbácea perteneciente a la familia de las Asteraceae (Compositae), que se encuentra principalmente en las regiones de América del Sur, originariamente en algunas zonas de Paraguay, Brasil y provincias del noroeste argentino. El naturalista Moisés Bertoni fue el primero en describir la especie y posteriormente el químico paraguayo Ovidio Rebaudi publicó para el año de 1900 el primer análisis químico, consiguiendo el aislamiento de los principios activos conocidos como esteviósido y rebaudiósido (Kohen, 2008). En la Tabla 3 se detalla la clasificación taxonómica de la stevia. La planta es resistente a bajas temperaturas pero su ritmo de crecimiento es mayor en temperaturas cálidas. Debido a las características y aplicaciones potenciales, la stevia ha sido muy estudiada desde principios del siglo XX, por lo que su producción y comercio se ha incrementado. Actualmente, los principales países productores de stevia son Japón, China, Tailandia, Corea, Brasil, Malasia y Paraguay, mientras que los mayores consumidores de stevia son Japón, Brasil, Corea, Israel, Estados Unidos, Argentina, China, Canadá, Paraguay e Indonesia (Yadav et al., 2011). Tabla 2. Clasificación taxonómica de la stevia (Yadav et al., 2011) Reino Vegetal Subreino Tracheobionta División Magnoliophyta Subdivisión Spermatophya Clase Magnoliopsida Subclase Asteridae Orden Asterales (Campanulares) Familia Asteráceas (Compuestas) Género Stevia 24 3.2. Características agronómicas y agroclimáticas La planta crece como un arbusto y llega a medir de 40 hasta 80 cm de altura. En cuanto a las raíces de la planta, es fibrosas, filiforme, perenne, pivotante, poco profunda. Las raíces de la stevia tienden a distribuirse cerca de la superficie y es el único órgano que no contienen esteviósidos (Cajas, 2011). En cuanto al tallo es de color parduzco, sin ramificaciones durante el primer año, pero con abundantes ramificaciones a partir del segundo año de crecimiento. Se transforma en multicaule después del primer ciclo vegetativo y al cabo de 3 o 4 años, puede tener entre 20 y 25 tallos. En condiciones óptimas, el tallo puede llegar hasta 1.5 m de altura. Las hojas de la stevia son elípticas ovales, presenta vellosidad, con bordes aserrados o dentados, las distales agrupadas en número de 3 o 4, de un color verde intenso. La hoja es el órgano con mayor contenido de edulcorante y su longitud varía de 2.0 a 2.5 cm de largo y de 0.8 a 1.0 cm de ancho. La planta es hermafrodita, la corola es de color blanquecino, distribuida en pequeños capítulos terminales o axiales, agrupados en panículas terminales corimbosas de lóbulos blancos. La stevia tiene la ventaja de que se puede cultivar en suelos muy variados. En su estado natural la planta puede crecer en suelos de baja fertilidad, ácidos y con alta humedad. En suelos de alta humedad se ha logrado observar alta productividad, ya que la respiración de las raíces no decrece en condiciones de bajo contenido de oxígeno, debido a que el consumo medio de oxígeno de sus raíces es menor que el de otros cultivos de tierra altas. La Stevia rebaudiana Bertoni puede crecer en medios subtropicales, semi-húmedos entre 300 a 1200 m sobre el nivel del mar y de 78% a 85% de humedad relativa. La planta se puede desarrollar en lugares donde las condiciones climáticas son de intensa luz, con temperaturas tibias, riesgos mínimo de heladas luego de brotación, ya que la planta no soporta sequías muy prolongadas, por lo que es necesario un sistema de riego extensivo (Cajas, 2011). Estudios realizados encontraron que la altura de la planta es mayor en lugares cercanos al trópico, sin embargo se notó que el rendimiento de hojas por hectárea 25 fue menor, además que el contenido de glucósidos en plantas cercanas al trópico es un 3% mayor, en relación con otros cultivos (Sato y Kawakami, 1975). Las temperaturas apropiadas para el desarrollo y cultivo de la stevia para un buen crecimiento de la planta, se encuentran en un intervalo de 10 a 34°C. Sin embargo, las temperaturas entre los 5 y 15°C, inhiben o detiene su desarrollo de foliar. Las temperaturas extremas que matan a la planta son inferiores a -6°C y mayores a los 43°C (Zubiate, 2007). 3.3. Composición química Los compuestos glucósidos presentes en la Stevia rebaudiana Bertoni son los responsables del sabor dulce de la hoja. El género Stevia incluye más de doscientas especies siendo la Stevia rebaudiana Bertoni la variedad que contiene los compuestos más dulces (Brandle et al., 1998). Los glucósidos son moléculas compuestas por un glúcido (generalmente monosacárido) y un compuesto no glucídico. En la plantas los glucósidos son almacenados como glucósidos inactivos y éstos se hidrolizan en presencia de agua y una enzima, generando glúcidos biodisponibles para la planta. El glúcido se enlaza a través de su carbono anomérico (alfa o beta) a otro compuesto de diferente naturaleza química. Al glúcido del glucósido se le conoce como glicona y el grupo ajeno al glúcido como aglicona del glucósido. Todos los glucósidos de esteviol comparten el mismo núcleo molecular (Fig. 1), pero lo que hace la diferencia es la cantidad y la disposición de las moléculas de glucosa adheridas al núcleo de esteviol (Kohen, 2008). Fig. 1. Núcleo molecular de esteviol (Kohen, 2008) 26 Los glucósidos de diterpeno son los principales responsables del sabor dulce de la hoja. Su contenido varía entre 4 y 20% en las hojas secas (m/m) (Rai et al., 2012). Sus hojas tienen un intenso sabor dulce, propiedad que se debe al contenido de glucósidos, de los cuales el esteviósido es el que se encuentra en mayor proporción. Otros glucósidos de diterpeno presentes en bajas concentraciones son el: esteviolbiósido, rebaudiósido B, C, D, F, dulcósido A y rubusósido (Fig. 2). De esta manera puede notarse que el producto industrial extraído de la Stevia es en realidad una combinación de varios glucósidos, cuyas cantidades varían en función a las variedades, de los climas y los terrenos (Totté et al., 2000). Fig. 2. Ejemplos de algunos glucósidos presentes en la hoja de la Stevia rebaudiana Bertoni (Totté et al., 2000) 27 Existen estudios en los cuales se realizaron pruebas de estabilidad e interacción de los esteviósido con diferentes componentes de los alimentos como ácidos orgánicos, donde se concluyó que el esteviósido es estable en soluciones de agua a 120°C (Rai et al., 2012). Por lo tanto, se ve a la stevia como un prometedor edulcorante potencial. Por otra parte, para la extracción de los esteviósidos de la S. rebaudiana Bertoni, se han reportado algunos métodos convencionales que implican el uso de disolventes como alcohol o agua, seguido de la precipitación, coagulación y cristalización en algunos casos (Puri et al., 2012). Otras técnicas de extracción modernas reportadas son la extracción de líquido a presión, extracciones en agua caliente a presión, extracción asistida por microondas y últimamente se han realizado extracciones enzimáticas (Puri et al., 2012). 3.4. Toxicidad De acuerdo con la EFSA (European Food Safety Authority) en el año 2010 (EFSA, 2010, 2014) concluyó a base de diversos estudios que la stevia no presenta riesgos de toxicidaden seres humanos a las dosis utilizadas como edulcorantes, así como la FDA (Food and Drug Admisnistration) clasificó a la stevia como sustancia GRAS (siglas en inglés para “generalmente reconocido como seguro”) lo que permitió el uso de stevia como edulcorante en bebidas y alimentos. La EFSA y la JECFA (Comité Mixto de Expertos en Aditivos Alimentarios) determinaron la ingesta diaria admisible para esteviol, con un valor de 4 mg/kg de masa corporal/día (Carakostas et al., 2008). Las investigaciones han demostrado que el extracto purificado de la hoja de stevia es seguro para su uso en alimentos y bebidas para la población general, las embarazadas, los niños y los adultos y niños que padecen diabetes, ya que no se han identificado efectos secundarios negativos (GSI, 2013). 28 Los estudios realizados en seres humanos demostraron que las dosis diarias de glucósidos de esteviol de hasta 1000 mg por persona al día fueron bien toleradas por personas con niveles de metabolización de glucosa normales y por personas que padecen diabetes mellitus tipo 2. Esta dosis equivale a 16.6 mg/kg de masa corporal por día para una persona de 60 kg (lo que corresponde a, aproximadamente, 330 mg de equivalentes de esteviol por persona al día o a 5.5 mg de equivalentes de esteviol/kg de masa corporal por día) (Maki et al., 2008). 3.5. Estabilidad También en los estudios realizados por Pezzuto et al. (1985), se tomaron diferentes esteviósidos y se incubaron a valores de pH entre 2 a 8 y temperaturas de 5 a 90°C durante un periodo de tiempo de 3 meses máximo, concluyendo que el esteviósido no se degrada a esteviol al ser sometido a métodos típicos de cocción, almacenamiento o procesamiento. 3.6. Efectos biológicos de la Stevia rebaudiana 3.6.1. La stevia y su efecto sobre el metabolismo de la glucosa Los extractos de stevia han sido utilizados para el tratamiento de la diabetes en América del sur debido a que no induce respuesta glucémica tras su ingesta. (Kinghorn y Soejarto, 2002). Uno de los primeros estudios mostró que la administración de esteviósido en una concentración de 0.05% (m/v) y de polvo de hojas de stevia a 10% (m/v), tanto en dietas altas en hidratos de carbono y grasa donde se observó la reducción de glucosa en la sangre después de 4 semanas en el tratamiento con ratas. Los esteviósidos regulan el nivel de glucosa en la sangre, debido al incremento de la secreción de insulina, además hay mejor utilización de glucosa por los tejidos periféricos y los músculos en ratas diabéticas (Durán et al., 2012). 3.6.2. Metabolismo y excreción Se han realizado estudios, en donde se observa que el esteviol es el principal metabolito del esteviósido como del rebaudiósido A, que aparece en la circulación 29 sanguínea después de la ingestión oral (Gardana et al., 2003). También los estudios del metabolismo del esteviósido en los seres humanos encuentran muy bajos niveles sanguíneos de esteviósido o esteviol libre (JECFA, 2005). Al ser administrados vía oral, tanto el Esteviósido como el Rebaudiósido A, en voluntarios humanos, no se detectó esteviol libre en la sangre ni epóxido de esteviol, que podría ser mutagénico en humanos (EFSA, 2010, 2014). Además, se obtuvieron resultados similares en los experimentos realizados por Gardana et al., (2003) en donde se incubaron muestras de Rebaudiósido A y Esteviósido con microflora intestinal. Se observó que una degradación a su aglicona de esteviol y éste como metabolito final no presentaron cambios durante 72 horas de incubación con microflora humana (Gardana et al., 2003). Las bacterias del colon utilizan la glucosa liberada, por lo que ésta no es absorbida y no aporta calorías. De acuerdo con Gardana et al., (2003), las enterobacterias sp son las responsables de la conversión en el tracto intestinal, mientras que las bifidobacterias y lactobacilos no están involucrados en la actividad metabólica. Los glucósidos de esteviol pasan por el cuerpo sin producir ningún tipo de acumulación o impacto calórico significativos en el cuerpo. Éstos no se digieren y pasan a través del tubo digestivo alto completamente intactos. Las bacterias intestinales en el colon (Bacterioides spp) hidrolizan los glucósidos de esteviol en esteviol al cortar sus unidades de glucosa, que es metabolizado por el hígado a glucorónido de esteviol y, finalmente, es eliminado a través de la orina (Geuns et al., 2007). 3.6.3. Efecto cariogénico y mutagénico La Stevia rebaudiana Bertoni se utiliza como sustituto del azúcar para la elaboración de diversos productos. Un estudio realizó pruebas con el Esteviósido y el Rebaudiósido A, principales glucósidos presentes en la planta, para probar si su uso prolongado puede tener el potencial cariogénico. El experimento consistió en utilizar ratas, las que se alimentaron con una dieta que contenía 0.5% de 30 Esteviósido y 0.5% de Rebaudiósido A durante 5 semanas. Ninguno de los glucósidos mostró un potencial de aumentar el riesgo de desarrollar caries dental (Goyal et al., 2010). En los estudios de mutagenicidad realizados por Pezzuto et al. (1985), se indicó que el esteviósido no es mutagénico, así como los glucósidos relacionados estructuralmente con el esteviósido, por lo que concluyeron que la falta de actividad mutagénica observada en sus ensayos demuestran la seguridad del esteviósido. Es importante destacar que la aglicona de esteviol es altamente mutagénica, pero se requiere la activación metabólica para potenciar esta actividad. 3.6.4. Acción antioxidante de la stevia Es sabido que los antioxidantes al ser consumidos en forma de alimentos, tienen un importante potencial para reducir el desarrollo de aquellas enfermedades que actualmente afectan a la población mundial (enfermedades cardiovasculares, tumores y neuro-degenerativas). Se define como antioxidante a una molécula capaz de prevenir o retardar la oxidación por la pérdida de uno o más electrones de otras moléculas ayudando a neutralizar los radicales libres (Salvador-Reyes et al., 2014), generalmente son compuestos biológicos como lípidos, proteínas o ácidos nucleicos. Existen estudios donde se evaluó la actividad antioxidante del extracto de hojas de Stevia rebaudiana en comparación con ácido ascórbico como patrón, donde se determinó el contenido de ácidos fenólicos con el reactivo Foli- Ciocalteu y posteriormente se comprobó la capacidad para eliminar radicales libres mediante la prueba de DPHT (1-1-difenil-2 picrilo hidracilo) a diferentes concentraciones. De esta manera se observó que, a mayores concentraciones, la absorbancia disminuyó y, por tanto, el extracto de hojas de Stevia rebaudiana tiene el poder de eliminar radicales libres e inhibir sus reacciones en cadena (Shukla et al., 2012). 31 3.6.5. La stevia como diurético Conforme al estudio de la Stevia presentado por Salvador-Reyes et al. (2014), los diuréticos ayudan a disminuir la presión arterial mediante la excreción de la orina y la cantidad de sodio del cuerpo, ayudando así a reducir la sangre que circula en el sistema cardiovascular. Melis (1999) realizó un experimento con ratas Wistar macho (250 a 350 g cada una) bajo antidiuresis o condiciones de diuresis de agua. Para ello inyectó a 10 ratas una dosis de stevia de 0.05 mg/kg de masa vía intravenosa. Posteriormente, se evaluó la concentración de sodio y de potasio en su orina, encontrando un diferencia significativa en el incremento de estos elementos en comparación con las ratas que no consumieron stevia. 3.6.6. La stevia contra la hipertensión La presión arterial media varía directamente con el tono de la resistencia sistémica vascular periférica o total y el volumen de sangre. En los estados patológicos la hipertensión arterial es el resultado de una relación inapropiada entre la capacidad vascular/resistencia yel volumen sanguíneo. (Kohen, 2008) Por años, las tribus guaraníes de Paraguay y Brasil han usado diferentes especies de stevia, principalmente Stevia rebaudiana, como endulzante para contrarrestar el sabor amargo de los medicamentos a base de diferentes plantas y bebidas, y con fines medicinales que incluyen la regulación de la glicemia e hipertensión (Durán et al., 2012). Los primeros estudios tanto en animales y seres humanos demostraron que el esteviósido y extracto de stevia tiene efecto vasodilatador (Lara-García et al., 2009). Se han realizado diversos estudios (tanto en animales como en humanos) sobre el efecto del extracto de hojas de stevia contra la hipertensión. De acuerdo con los estudios de Melis (1996) se observó un efecto hipotensor en ratas entre 40 y 60 días después de la administración de extracto de hojas de stevia. Los estudios en seres humanos han demostrado también el efecto del Esteviósido en el sistema cardiovascular. El Esteviósido provoca bradicardia e hipotensión. Del mismo modo, un efecto hipotensor ligero fue observado en 32 personas que recibieron un té preparado a partir de Stevia rebaudiana (extracto de stevia) al día, durante 30 días. 3.6.7. Efecto antibacteriano de la stevia Estudios señalan que el extracto de hojas de stevia actúa como bactericida sobre Streptococcus mutans, responsable de las caries dentales al poseer propiedades antibacterianas (Kujur et al., 2010). Un estudio efectuado por Giacaman et al. (2013), evaluó el efecto de los diferentes edulcorantes comerciales en la desmineralización del esmalte dental y sobre las propiedades cariogénicas del Streptococcus mutans. Las biopelículas de S. mutans-UA159 se cultivaron en placas y se expusieron a edulcorantes como: Stevia, sucralosa, sacarina, aspartamo y fructosa, durante 5 minutos 3 veces por día (durante 5 días). Después de evaluar la pérdida de la dureza del esmalte, los resultados indicaron que la stevia redujo el número de células cariogénicas viables en comparación con la sacarosa y, por tanto, causó menos daño al esmalte dental (artificial). Por otro lado, se evaluó el efecto del extracto de hojas de stevia en la curación de heridas. Para ello, administró dosis de stevia a 150, 250 y 500 mg/kg de masa en ratas con heridas; comparando los resultados con el uso de povidona (usado como antiséptico comercial) y observó que a los 15 días las heridas tratadas con stevia disminuyeron significativamente en comparación con las tratadas con povidona, además el efecto cicatrizante aumentó proporcionalmente a la concentración de stevia suministrada (Das, 2013). 3.7. Perfil de sabor de la stevia De los glucósidos de la stevia, el Rebaudiósido A es el que más se asemeja al sabor de la sacarosa en comparación con el esteviósido, por lo que tiene mejor perfil de palatabilidad, teniendo un menor sabor amargo al cual se le ha asociado (Brahmachari et al., 2011). 33 La percepción de sabor puede tener cambios durante cierto tiempo de anaquel. Esta propiedad es muy importante para el empleo en comidas y bebidas ya que es un complemento a su perfil del sabor del alimento o producto. Todos los edulcorantes tienen la característica de un tiempo de aparición de sabor (TA) y un tiempo de extinción (TE). Los edulcorantes de alta potencia a diferencia de los endulzantes calóricos naturales como la sacarosa, poseen un mayor tiempo de extinción, por lo que podrían ser útiles para el desarrollo de productos como chicles donde se busca una mayor perduración del sabor (Prakash et al., 2008). 3.8. Regulación del uso de glucósidos de esteviol como edulcorante para la manufactura de productos alimenticios Actualmente los glucósidos de esteviol clasificado con el número E 960 está autorizado en la Unión Europea para uso en productos alimentarios. En el 2010, la EFSA (European Food Safety Authority), adoptó un dictamen sobre la seguridad de los glucósidos de esteviol (E960), aceptando una IDA (ingesta diaria admisible) de 4 mg/kg de masa corporal por día, realizando la consideración de exposición tanto en adultos como niños. La Tabla 3 muestra los límites máximos permisibles del uso de glucósidos del esteviol E 960 en la manufactura de diversos productos alimenticios conformes con el Concilio Europeo. Tabla 3. Niveles máximos permitidos de E 960 para la elaboración de diversas bebidas de acuerdo al concilio europeo (EFSA, 2014) Productos alimenticios Nivel máximo (mg/L) Productos instantáneos de café y cappuccino instantáneo 10 Bebidas de té 10 Bebidas a base de malta y de chocolate/cappuccino 20 Café y bebidas de infusiones de hierbas 29 34 En la Tabla 4, se presentan los niveles máximos considerados en la evaluación de la exposición actual del edulcorante E 960, en el cual se incluyeron siete nuevos productos alimenticios como productos confiteros, productos de panadería, néctares de frutas y hortalizas, productos elaborados a partir de harinas, nueces procesadas y complementos alimenticios. En la legislación mexicana, el uso de stevia se especifica en la NOM-218-SSA1- 2011 (NORMA, 2011), indicando para la elaboración de bebidas, congelados, polvos, jarabes, concentrados y concentrados de manufactura, un límite máximo en el producto listo para consumo de 200 (mg/L). En cuanto a la legislación mexicana, no se encontraron límites máximos permisibles para la manufactura de otros productos en comparación con la legislación del Concilio Europeo, debido a que el tema del uso de stevia en la manufactura de productos alimenticios es relativamente nuevo. 35 Tabla 4. Niveles máximos permitidos (mg/L o mg/kg) de E 960 para distintos productos alimenticios de acuerdo al concilio europeo (EFSA, 2014) Alimento Restricciones / excepciones LMP (mg/L) o (mg/kg) Productos lácteos fermentados aromatizados, incluidos los productos tratados térmicamente Sólo los productos o productos sin azúcar añadido 100 Hielo comestible Sólo con energía reducida o sin azúcar añadido 200 Frutas y hortalizas en vinagre, aceite o salmuera Sólo conservas agrias de frutas y verduras 100 Preparados de frutas y hortalizas excluyendo compota Sólo energía reducida 200 Mermelada extra y jalea extra según lo definido por la Directiva 2001/113 / CE Sólo energía reducida en jaleas y mermeladas 200 Jaleas, mermeladas y puré de castaña edulcorada según se define por la Directiva 2001/113 / CE Sólo jaleas y mermeladas de bajo consumo 200 Otras frutas u hortalizas similares, se extiende sólo emparedado a base de frutas secas Pastas alimenticias, de valor energético reducido o sin azúcar añadido 200 Productos de cacao y chocolate cubiertos. definido por la Directiva 2000/36 / CE Sólo energía reducida o sin glúcidos añadidos 270 Otros productos de confitería, incluidos los refrescantes para el aliento Sólo cacao o frutos secos, sin adición de azúcar 270 Otros productos de confitería, incluidos los refrescantes para el aliento Sólo cacao, leche, frutos secos o grasa a base de productos para untar, energía reducida o que no contengan azúcar añadido 330 Otros productos de confitería, incluidos los refrescantes para el aliento Sólo confitería sin azúcar añadido 350 Otros productos de confitería, incluidos los refrescantes para el aliento Sólo pequeños dulces sin azúcar añadido 2000 Otros productos de confitería, incluidos los refrescantes para el aliento Sólo fuertemente aromatizado, pastillas refrescantes de garganta sin azúcar añadido 670 Goma de mascar Sólo sin azúcar añadido 3300 Decoraciones, revestimientos y rellenos, excepto rellenos a base de frutas cubiertos Sólo confitería sin azúcar añadido 330 36 Tabla 4. Continuación……. Decoraciones, revestimientos y rellenos, excepto rellenos a base de frutas cubiertos Sólo cacao o frutos secos, energía reducida,sin adición de azúcar 270 cereales para el desayuno Sólo cereales de desayuno con un contenido de fibra superior al 15%,y que contiene al menos 20% de salvado, con reducción de energía o sin azúcar añadido 330 Productos de panadería fina Papel para obleas 330 Pescado elaborado y productos de la pesca incluidos moluscos y crustáceos Sólo las conservas de dulce- agridulce y semi conservas de pescado y marinados de pescado, crustáceos y moluscos 200 Edulcorantes de mesa en estado líquido - QS Endulzantes de mesa en polvo - QS Edulcorantes de mesa en comprimidos - QS Sopas y caldos Sólo sopas energéticamente reducidas 40 Salsas Excepto salsa de soja (fermentados y no fermentados) 120 Salsas Sólo salsa de soja (fermentada y no fermentados) 175 Alimentos dietéticos para uso médico especial, los fines definidos en la 1999/21 / CE - 330 Destinada a sustituir los alimentos diarios, ingesta o una comida individual (la total o parcial de la dieta diaria total) - 270 Néctares de frutas, definidos por el Consejo Directiva 2001/112 / CE y Néctares vegetales y productos similares Sólo energía reducida o sin azúcar añadido 100 Bebidas aromatizadas sólo con reducción de energía o sin azúcar añadido 80 Bebidas de cerveza y malta Sólo cerveza sin alcohol o con una contenido de alcohol no superior a 1.2% vol.; Cervezas con acidez mínima de 30 miliequivalentes expresada como NaOH 70 37 Tabla 4. Continuación……. Otras bebidas alcohólicas, incluidas las alcoholes con menos del 15% de alcohol mezclas de bebidas alcohólicas con bebidas no alcohólicas - 150 Patatas, cereales, harinas o snacks a base de almidón - 20 Nueces procesadas - 20 Postres excluidos los productos cubiertos Sólo energía reducida o sin azúcar añadido 100 Los complementos alimenticios suministrados incluyendo cápsulas y tabletas, así como formas similares, excluyendo formas masticables - 670 Complementos alimenticios suministrados en un forma líquida - 200 Complementos alimenticios suministrados en forma de jarabe o masticable - 1800 -: no propuesto; QS: cantidad adecuada 38 4. Metodología y materiales En esta investigación se realizó la extracción por medio de agua como disolvente con agitación y aplicando calor y siguiendo la metodología descrita por Mondal et al. (2012). Esta es una forma fácil, rápida y barata de la obtención de un extracto con los glucósidos de interés (ver Tabla 5). También se realizaron dos infusiones más con distintas condiciones para comparar la eficacia de las diferentes extracciones propuestas. Para la clarificación de los extractos es necesario el uso de carbón activado y zeolitas o metodologías más especializadas como microfiltración, ultrafiltración y nanofiltración. Estas últimas tienen ventajas de una buena separación de los compuestos de interés pero resultan más costosas. En el presente estudio se implementó la clarificación sustituyendo las zeolitas por el florisil (silicato de magnesio), siguiendo las técnicas descritas por Moraes y Machado (2001). Dicha clarificación demostró que la técnica usada no solamente aclaró las infusiones, sino que también se observó una buena recuperación de los glucósidos después de la adsorción en la columna. A continuación se presentan en la Tabla 5 las ventajas y desventajas de las distintas formas de preparación de las infusiones de stevia, así como las condiciones en las que prepararon. 39 Tabla 5. Condiciones de operación usadas (temperatura, tiempo y proporción de stevia-agua) para la elaboración de las infusiones de stevia y las ventajas y desventajas que presenta el método de extracción Infusión T(°C) Agitación Tiempo Proporción stevia- agua (m/v) Ventajas Desventajas A 78±1 Sí 56 min 01:14 De acuerdo con los resultados obtenidos y con lo reportado por Mondal et al. (2012) es una forma eficiente y barata de extracción de los glucósidos presentes en la planta de stevia, además de que las condiciones de operación mencionadas para la elaboración de la infusión, fueron seleccionados con base en los experimentos de optimización para llevar acabo la máxima extracción de esteviósido en solución acuosa Hay una mayor dificultad para el control de la temperatura, además de que es un método que es tardado B Ambiente ~20 No 24 h 01:14 No se requiere calentamiento, por lo que hay un ahorro de energía y es una forma fácil de preparar la infusión Es el método más tardado para la obtención de la infusión. Se observó que no hubo una buena extracción de los glucósidos de interés No hay agitación, lo que hace menor la eficiencia de extracción C 92 Sí 5 min 0.13:14 Es el método más rápido para la preparación de la infusión debido a que es una forma comercial rápida de preparación de una infusión de stevia Se observó que el tiempo no es el suficiente para una extracción eficiente de los glucósidos de la stevia, tomando en cuenta que la proporción de stevia que se utiliza es menor con respecto a las otras dos infusiones 40 4.1. Metodología En la Fig. 3. se presenta la metodología para la identificación y cuantificación de Esteviósido y el Rebaudiósido A. R: residuo (El tratamiento de los residuos se presenta en el Anexo I) Fig. 3. Metodología para la identificación y cuantificación de los glucósidos de interés Recepción de hojas secas de Stevia rebaudiana Bertoni Preparación de infusión (A) agua-stevia (14:1v/m) a 78°C por 56 minutos A partir de hojas tamizadas se determinó: Cenizas, humedad y grasa A partir de la infusión (B) se determinaron: proteínas, hidratos de carbono, pH, sólidos solubles totales, acidez titulable Análisis de resultados y estudios estadísticos Ajuste de pH del filtrado y filtración a vacío por membrana 0.45 µm Centrifugación 4000 rpm y filtración por membrana 0.45 µm Extracción de glucósidos Molienda de la hoja y tamizado por malla #80 Filtración y precipitación con CaOH Preparación de infusión (B) agua-stevia (14:1v/m), reposando a temperatura ambiente por 24 horas Identificación por CCF Obtención de extracto (A, B y C) Limpieza con resina no polar, catiónica, aniónica y carbón activado Cuantificación por espectrofotometría y CLAR λ210 esteviósido; λ213 rebaudiósido A Clarificación del filtrado mediante cromatografía en columna durante 24 horas Preparación de infusión (C) agua-stevia (14:0.13 v/m) a 92°C por 5 minutos Clarificación del filtrado mediante cromatografía en columna durante 24 horas R3 R1 R2 R1 R1 R3 R1 R1 R1 R4 R1 R5 R1 41 4.2. Tratamiento de las hojas secas de Stevia rebaudiana Bertoni Provenientes de Veracruz, México, las hojas se reciben, se almacenan en bolsas de papel y se guardan en cajas acondicionadas a temperatura ambiente (Fig. 4). Posteriormente, se procede al tratamiento mecánico de las hojas donde son pulverizadas (Fig. 5) y tamizadas a malla # 80 (Fig. 6). Fig.4. Hojas secas de Stevia rebaudiana Bertoni Fig.5. Pulverización de las hojas de Stevia rebaudiana Bertoni Fig. 6. Tamizado de las hojas de Stevia rebaudiana Bertoni 4.3. Caracterización de las hojas pulverizadas Humedad. Pesar en una balanza Mettler Toledo Modelo AG-245 de 2 a 3 g de muestra en un pesafiltro con tapa, el cual fue previamente secado durante 2 horas a una temperatura de 130°C para tenerlo a una masa constante. Secar la muestra en el horno de secado ARSA Modelo AR-2900 durante 2 horas a 100 a 110°C, retirar del horno y tapar, colocar la muestra en un desecador hasta que se equilibre la temperatura de la muestra con la temperatura ambiente para posteriormente pesar (Kirk et al., 1996). Materia grasa.El porcentaje de lípidos fue evaluado mediante el método de Soxhlet. Se colocaron a masa constante matraces bola de fondo plano con perlas o piedras de ebullición (Fig. 7) en un horno de secado ARSA Modelo AR-2900 a 100ºC, durante 2 horas. Se pesaron en una balanza Mettler Toledo Modelo AG- 245 de 4 a 5 g de la muestra pulverizada sobre un papel, las muestras se colocaron en un cartucho de celulosa, para adicionar dos cargas del disolvente (hexano). Posteriormente, el matraz fue calentado en parrilla Barnstead 42 Thermolyne a 35°C. Por diferencia, se calcularon los porcentajes de grasa (James, 1999). Fig. 7. Determinación de grasa por el método de Soxhlet Cenizas. Es necesario llevar a masa constante el crisol. El tamaño de muestra utilizada para esta determinación debe comprender una masa de 3 a 5 g, la cual es colocada en el crisol previamente pesado. Se calcinó la muestra (Fig. 8), primeramente con un mechero y posteriormente se introdujo a la mufla (Furnace 4800 T) durante un periodo de 2 horas a 550˚C. Repetir la operación anterior si es necesario, hasta conseguir unas cenizas blancas o ligeramente grises (Fig. 9), homogéneas para poder calcular el porcentaje de cenizas (Kirk et al., 1996). Fig. 8. Determinación de cenizas. Calcinación Fig. 9. Cenizas de Stevia rebaudiana Bertoni 43 Proteína. Elaborar una solución CTC (carbonato de sodio, tartrato de potasio y sulfato de cobre). Pesar 10 g de Na2CO3 y disolver en 50 mL de agua destilada, 0.1 g de CuSO4.5H2O y 0.2 g de tartrato de potasio y disolver también en 50 mL de agua destilada, se mezclan ambas soluciones para tener un volumen final de 100 mL. Por otra parte se preparó una solución 0.1 N de NaOH y una solución al 10% de dodecil sulfato de sodio (SDS en inglés). De las soluciones anteriores se mezclan volúmenes iguales en el siguiente orden: CTC, NaOH y SDS, momentos antes de realizar la técnica. Finalmente se elaborar el reactivo de FOLIN- CIOCALTEU-FENOL, preparando una solución (1:6), un volumen de reactivo de FOLIN más 5 volúmenes de H2O destilada. Para la determinación de la proteína en la muestra es necesario tomar 1 mL de la infusión A, la cual debe encontrarse en un intervalo de 5 a 100 microgramos de proteína soluble por mililitro y agregar 1 mL de la solución (CTC, NaOH y SDS) con agitación constante. Dejar reposar a temperatura ambiente durante 10 minutos, al término de los 10 minutos agregar 0.5 mL de la solución FOLIN-CIOCALTEU-FENOL, con agitación continua y dejar desarrollar la reacción durante 30 minutos, una vez pasado este tiempo se lee a λ750 nanómetros. La concentración de proteína se calcula a partir de una curva patrón preparada con albúmina sérica bovina en concentraciones de 10 a 100 μg/mL, tratada de la misma manera con los reactivos antes mencionados (Nielsen, 1998). Determinación de hidratos de carbono. En tubos de ensaye perfectamente etiquetados, colocar 1 mL de la solución o suspensión acuosa de la muestra (infusión A). Para cada tubo adicionar 0.6 mL de una solución acuosa de fenol al 5%. Mezclando perfectamente y adicionando cuidadosamente 3.6 mL de ácido sulfúrico concentrado, homogeneizar. Dejar enfriar (aproximadamente 30 min.) determinar color a una λ 480 nm frente a un blanco preparado de la misma manera utilizando agua. Determinar hidratos de carbono a partir de una curva patrón preparada con el hidrato de carbono de interés (esteviósido y el rebaudiósido A) en un intervalo de 0 – 10 µg/mL tratados de la misma manera (Dubois et al., 1956). 44 Sólidos totales. Es necesario tomar 1 mL de la muestra (infusión A) y colocarla en la ventana del refractómetro de glúcidos CIVEQ CUQ-4013, la medida en °Brix se lee directamente en la escala del equipo. Valor de pH. Tomar 50 mL de la muestra (infusión A) en un vaso de precipitado, introducir el electrodo de pH conectado al potenciómetro marca Thermo modelo Orion 720A+ previamente calibrado según el instructivo del fabricante, la lectura se toma directamente de la pantalla del equipo. Acidez titulable. Se tomó 1 mL de la muestra (infusión A) en un matraz aforado de 10 mL y se llevó al aforo con agua destilada. La solución se tituló con NaOH 0.1N, agregando 3 gotas de indicador de fenoftaleína al 0.1% siguiendo el método de la AOAC (1995). 4.4. Extracción de los glucósidos Extracto A. El primer paso fue obtener la infusión A, a partir de las hojas secas de Stevia rebaudiana Bertoni siguiendo las condiciones de la metodología descrita por Mondal et al. (2012). Mezclando el polvo de hojas secas de stevia con agua destilada en una relación 1:14 (m/v) en un baño de agua a 78 ± 1°C durante 56 minutos (Fig. 10), la infusión fue sometida a centrifugación a 4000 rpm por 26 minutos (Fig. 11), para posteriormente ser filtrada utilizando una membrana Nylon de 0.45 µm (Fig. 12). Posteriormente se realizó la clarificación del filtrado mediante las técnicas descritas por Moraes y Machado (2001) en la cual se realizaron algunas modificaciones con los materiales utilizados, sustituyeron la zeolita por florisil marca Hycel (silicato de magnesio sintético) que fue impregnado con una solución de cloruro de calcio al 20% por 1 hora a 75°C en un horno de secado ARSA Modelo AR-2900. Fue necesario ajustar el pH del florisil en un intervalo de 5 a 6 con HCl al 10%, realizando tres lavados, el primero con cloruro de calcio seguido de agua destilada. Finalmente, fue secado por 24 horas a 125°C, para ser 45 empacado en una columna de vidrio que contó con las siguientes medidas: diámetro de la columna 2 cm y largo de la columna 30 cm. En la parte inferior de la columna se colocó una cama de fibra de vidrio, seguido de 40 g de florisil y cubriendo este con fibra de vidrio (Fig. 13). El último paso fue colocar 80 mL del filtrado obtenido en el paso anterior y colectar los primeros 20 mL, denominados extractos clarificados A, el cual se almacena en un frasco ámbar en refrigeración a 4°C. Fig. 10. Extracción sólido-líquido a 78°C, 56 min Fig. 11. Centrifugación de la infusión Fig. 12. Filtración de la infusión Fig. 13. Cromatografía en columna con empaque de florisil Extracto B. Se realizó mediante las técnicas descritas por Soto y Del Val (2002). Se inició la preparación de una infusión B de Stevia rebaudiana Bertoni con proporción (14:1 v/m). Se tomaron 14.285 g de hojas secas en 200 mL de agua destilada y se adicionaron 0.714 g de carbonato de calcio, se dejó macerar 24 horas a temperatura ambiente (Fig. 14). Fueron separadas las hojas por filtración y se agregaron 1.4285 g de hidróxido de calcio dejando actuar 30 minutos (Fig. 15). Se llevó el pH a 8 (Fig. 16) y se filtró por vacío (Fig. 17). Posteriormente el filtrado se pasó por una resina de retención selectiva (cartucho C18 supelco de 5 mL para extracción en fase sólida) para concentración de los analitos de interés. Los glucósidos retenidos se eluyeron con 10 mL de una solución 70:30 de alcohol:agua. El volumen eluido se pasó sucesivamente por una resina catiónica Amberlita como intercambiador de cationes y Chelex 100 sodio como resina aniónica, ambos de la marca Sigma. Los cartuchos que contenían dichas resinas fueron preparados colocando 5 g de cada resina y acondicionados previamente 46 con agua y sulfato de amonio 1.5 M a pH 9 respectivamente, con el fin de mejorar la extracción de los esteviósidos (Fig. 18). Finalmente los extractos obtenidos fueron pasados por una columna de carbón activado obteniéndose un extracto B incoloro. Fig. 14. Filtrado después de la extracción por 24 h con CaCO3 Fig. 15. Defecación con hidróxido de calcio Fig. 16. Ajuste de pH cercano a 8 Fig.17. Filtración al vacío Fig. 18. De izquierda a derecha columna: para retención selectiva, Amberlita (catiónica), Chelex 100 (aniónica), carbónactivado Extracto C. Se preparó una infusión C, a partir de las hojas secas de Stevia rebaudiana Bertoni, mezclando el polvo de hojas secas con agua destilada en una relación 14:0.13 (agua- stevia) en un baño de agua a 92 ± 1°C durante 5 minutos (Fig. 19), se eliminaron las hojas por filtración y la infusión fue filtrada nuevamente utilizando una membrana Nylon de 0.45 µm (Fig. 20). Se realizó la clarificación del filtrado mediante las técnicas descritas por Moraes y Machado (2001) en la cual se realizaron algunas modificaciones con los materiales utilizados, sustituyeron la zeolita por florisil que fue tratado igual que para el extracto A y empacado en una columna de vidrio que contó con las siguientes medidas: diámetro de la columna 2 cm y largo de la columna 30 cm (Fig. 21). Fig. 19. Extracción sólido-líquido a 92°C, 5 min. Infusión C Fig. 20. Filtración de la infusión C Fig. 21. Cromatografía en columna para la infusión C 47 Es necesario colocar una cama de fibra de vidrio en la parte inferior de la columna, seguido de 40 g de florisil y cubrir con fibra de vidrio. El último paso fue colocar 100 mL del filtrado de la infusión C, colectando los primeros 20 mL y denominándolos como extracto C clarificado, el cual fue almacenado en un frasco ámbar en refrigeración a 4°C. 4.5. Cuantificación Preparación de los estándares. Fue necesario hacer una solución madre de 10 mg/L de cada uno de los glucósidos de interés: el Esteviósido (analytical standard ≥95% Sigma-Aldrich) y Rebaudiósido A (analytical standard ≥96% HPLC, Sigma- Aldrich). Posteriormente se realizó un barrido en un espectrofotómetro Cintra 5 para obtener la longitud de onda de máxima absorción y finalmente se prepararon diluciones a partir de la solución madre de cada compuesto en un intervalo de 0 a 100 mg/L. Para la cuantificación mediante CLAR se realizaron las infusiones A, B y C de Stevia rebaudiana Bertoni en las condiciones mencionadas, se prosiguió a la obtención de los extractos A, B y C mediante cromatografía en columna y por extracción por diversas columnas y resinas de intercambio iónico también ya mencionados en el punto 4.4. Además se preparó una muestra comercial de un sustituto de stevia marca Svetia elaborado por Metco (Fig. 31), usando un sobre con un gramo de producto en 100 mL de agua destilada. Obtenidos los extractos, se precipitaron las proteínas que pudieran estar presente en las muestras usando ácido tricloroacético en una proporción al 10% del volumen de la muestra, y se centrifugó a una velocidad de 10000 rpm, para su posterior análisis en CLAR (Montoro et al., 2013). Para las condiciones de uso del CLAR, se preparó una solución estándar de 500 μg/mL. El cromatógrafo de líquidos usado fue un equipo HPLC modelo Infinity 1260 de Agilent Techonologies. La columna utilizada para evaluar los esteviósidos de interés fue una Kinetex® XB-C18 (LC Column 150 x 4.6 mm) 2.6 μm, 100 Å, 48 SN 19797, PN:00F-44-96-EO, Phenomenex a una temperatura de 35°C. Los eluyentes fueron acetonitrilo:agua en proporción de 32:68 respectivamente, usando una velocidad de flujo de 1 mL/min. El volumen de inyección fue de 10 μL, y se usó un detector DAD fijado a 210 nm. Cabe mencionar que el análisis realizado por la metodología de CLAR, se realizó en la USAII (Unidad de Servicios y Apoyo a la Investigación y la Industria) de la Facultad de Química de la UNAM. 4.6. Identificación por CCF Se realizó la identificación por cromatografía en capa fina (CCF) de los extractos A, B y C obtenidos a partir de la técnica de clarificación 2 (con resinas de intercambio iónico), donde se observaron legiblemente las manchas en la placa al revelarlas con luz Uv y con la cámara de yodo. En el caso de clarificación por medio de cromatografía en columna, no se observaron legiblemente las manchas al revelar con luz UV y con la cámara de yodo, por lo que no se reportaron resultados. Para el eluyente, se evaluaron mezclas de 2 disolventes, cloroformo y metanol en diferentes proporciones observando mejores resultados con las proporciones 4:1 y 3.5:1.5 de cloroformo y metanol. Se usó como fase estacionaria gel de sílice (SiO2, silica gel en inglés), se corrieron las placas en la cámara de elución (Fig. 22) y se revelaron las placas con una cámara de yodo (Fig. 23). Previamente se preparó una solución patrón para la identificación de los compuestos. Fig. 22. CCF. Cámara de elución Fig. 23. CCF. Placas reveladas 49 5. Resultados y discusión 5.1. Caracterización de las hojas pulverizadas En las Tablas 6 y 7 se presentan los resultados de la primera y segunda caracterización de las hojas secas y molidas de Stevia rebaudiana Bertoni. La segunda caracterización se realizó debido a que se empezó a trabajar con otro lote de hojas secas provenientes de Veracruz, México. Tabla 6. Resultados del primer lote. Caracterización de las hojas secas y molidas de Stevia rebaudiana Bertoni Determinación Promedio D.S. C.V. Primera caracterización % Cenizas 9.64 0.03 0.28 % Humedad 6.88 0.21 3.02 % Grasa 3.09 - - % acidez titulable 0.50 0.06 12.86 % proteínas en extracto 2.12 0.00 0.12 mg rebaudiósido A /mL 607.96 0.06 0.01 mg esteviósido / mL 266.10 0.08 0.03 pH extracto 5.61 0.02 0.38 Sólidos totales (°Bx) 5.00 0.00 0.00 pH extracto clarificado 7.16 0.41 5.74 Se realizó por duplicado al momento de analizar las muestras para este lote (D.S., desviación estándar; C.V., coeficiente de variación) Tabla 7. Resultados del segundo lote. Caracterización de hojas secas y molidas de Stevia rebaudiana Bertoni Determinación Promedio D.S. C.V. Segunda caracterización % Cenizas 9.21 0.66 7.14 % Humedad 6.22 0.73 11.80 % Grasa 3.66 0.22 5.92 % acidez titulable 0.30 0.05 17.32 % proteínas en extracto 2.37 0.00 0.11 mg rebaudiósido A /mL 656.74 0.28 0.04 mg esteviósido / mL 328.81 0.36 0.11 pH extracto 5.34 0.07 1.35 Sólidos totales (°Bx) 4.00 0.00 0.00 Se realizó por triplicado al momento de analizar las muestras para este lote. (D.S., desviación estándar; C.V., coeficiente de variación) Cenizas. Los resultados obtenidos para los dos lotes son similares en la determinación de cenizas 9.64±0.03 y 9.21±0.66%, primera y segunda 50 caracterización, respectivamente. Dichos resultados son cercanos a los resultados obtenidos por Pérez et al. (2015) donde reportan un porcentaje de cenizas de 8.57, 8.84 y 9.64%, de muestras provenientes del Municipio de El Doncello (Caquetá, Colombia), cultivadas en tres distintos paisajes. En cuanto a los porcentaje de humedad reportados por Pérez et al. (2015) con valores de 4.65, 3.16 y 10.35% para las tres distintas procedencias (Montaña, Lomerío y Vega). Los obtenidos entre los dos lotes son de 6.88±0.21 y 6.22±0.73%, respectivamente. Las variaciones de los resultados obtenidos de las determinaciones realizadas en esta investigación así como los resultados de las referencias citadas, puede depender de varios factores, como la localidad, procedencia, tipo de suelo y características fisicoquímicas de éste, además de las condiciones climáticas en las que se encuentre el cultivo de Stevia rebaudiana Bertoni y la variedad. Materia grasa. Los resultados de la determinación de materia grasa en las hojas secas de Stevia rebaudiana Bertoni fueron de 3.09% para el primer lote (Tabla 6) y la determinación se realizó una vez, mientras que para el segundo lote (Tabla 7) la determinación se realizó por triplicado y se obtuvo un promedio de 3.66±0.22. De acuerdo con los resultados obtenidos por González et al. (2014), quienes indican un porcentaje de grasa de hojas de Stevia rebaudiana Bertoni procedentes de distintos lugares de 1.2, 1.84 y 1.85%, para tres países: Venezuela (Morita II), Colombia (Morita II) y Francia (IANVC-142), respectivamente. El porcentaje
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