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Extraccion y Caracterizacion

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by

Diana Herrera

on 26 November 2014

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Extracción, Caracterización por CG-EM y Actividad Antibacteriana del Aceite Esencial obtenido mediante Hidrodestilación de
Passiflora Ligularis Juss
de origen ecuatoriano.

Producción en el Ecuador
Condiciones Agroecológicas
DIAGRAMA DE FLUJO
Conclusión
Passiflora Ligularis Juss
Passifloraceae.
Originaria de los Trópicos y Subtrópicos, de América del Sur.
Cultivada por sus frutos comestibles, como plantas ornamentales o medicinales.
Su consumo es como fruta fresca.
MORFOLOGIA
Tabla Nutricional
DISEÑO EXPERIMENTAL
Cantidad de muestra (Jugo)
Relación Muestra/ Agua (Cáscara y Semilla)
Cultivo tradicional- forma artesanal para pequeños productores.
Principal Prov. Productora: TUNGURAHUA
800 Ha cultivadas - Dato INIAP 2002
HIDRODESTILACIÓN
CROMATOGRAFÍA DE GASES ACOPLADA A ESPECTROMETRÍA DE MASAS
Ramas largas
Hojas Acorazonadas, nudos de 12 a 15 cm, tallos redondos
Flor mide de 6-8cm
Pétalos 1-3 cm de largo y 8-10 mm de ancho, color blanco y lila (43 pétalos)
El fruto es una baya ovoide de 6-12 cm de dm.
Cáscara de superficie lisa y ligeramente quebradiza, color amarillo-anaranjado.
Pulpa gruesa: esponjosa, jugosa, dulce de color blanco.
Semillas posee un promedio de 200-250.
Contiene sustancias cicatrizantes
Activador del timo
Acción sedante antiespasmódica
Inductora del sueño
Contrarresta el reflujo en adultos y bebés.
Acción terapéutica en pacientes con hernia hiatal.
Fortalece el sistema Inmunológico
Flor :perfumería
Hojas: Infusión, para fiebres y tifoidea
Prop. diuréticas y digestivas, recomendada para pacientes con úlceras gastrointestinales
Cáscara: potenciador para preparación de concentrados para animales
Cultivos informales: Manabí, Los Ríos, Bolívar y El Oro.
Características
Aromáticos
No grasos (no se enrancian)
Volátiles por naturaleza
Livianos
Solubles en Alcohol, grasas, ceras y aceites vegetales.
Son fracciones líquidas volátiles que contienen las sustancias responsables del aroma característico de flores, frutos, especias y semillas.
La mayoría de los aceites esenciales al estar compuestos por terpenos y derivados, tienen una densidad menor a 1; pero hay otros aceites esenciales con densidad mayor y olor mas fuerte.
Aceites Esenciales
Contiene:
Terpenoides
Fenoles Aromáticos
Ésteres
Éteres
Aldehídos
Cetonas
Objetivo General
Extraer, caracterizar por CG-EM y evaluar la actividad antibacteriana de los aceites esenciales de
Passiflora ligularis Juss
Obtener el porcentaje de rendimiento de los aceites esenciales de cáscara, semilla y jugo de
Passiflora ligularis Juss

Caracterizar mediante CG-EM los compuestos de los aceites esenciales de la cáscara, semilla y jugo de
Passiflora ligularis Juss.

Evaluar la actividad antibacteriana de los aceites esenciales de la cáscara, semilla y jugo de
Passiflora ligularis Juss
.

Objetivos Específicos
Compuesto Cantidad %
Calorías 97 Kcal 46,0
Agua 72.93 g 86,0
Proteína 2.20 g 1,1
Grasa 0.70 g 0,1
Ceniza 0.80 g 0,9
Carbohidratos 23.38 g 11,6
Fibra 10.4 g 0,3
Calcio 12 mg 7,0
Hierro 1.6mg 0,8
Fosforo 68 mg 30,0
Vitamina C 30 mg 20,0
Riboflavina 1.7mg 0,1

Fuente: National agricultural library; horticulture purdue.
  


Clima
: Cálido y húmedo
Temperatura:
12 y 20 °C
Humedad Relativa
: 70 a 85%
precipitaciones
: 1.8000 a 2.600 mm
Altitud
: 1500-1900 m.s.n.m
Fertilidad:
mediana a alta
pH
: 5.5 - 7.7
Tierra
: textura media con buen drenaje (NO encharcamientos)
Suelo:
Sueltos, aireados, ricos en materia orgánica.

Cosecha
Se reportan producciones de 35 a 40 Ton por hectarea en cada una de las dos cosechas principales por año.
EXPORTACIONES
JUGO (Cantidad no representativa)
9-10 meses; primero frutos maduros para la cosecha

Fuente: Avilan Et al. (1988), Carlota Cabrera (2005)
FRUTA FRESCA
USOS
HELADO
JUGO CONGELADO
YOGURT
SOUFFLÉS
MERMELADAS Y JALEAS
PERFUMERÍA
ALIMENTICIA
AROMATERAPIA
BOTÁNICA
MEDICINA
APLICACIONES EN LA INDUSTRIA
AGENTES PATÓGENOS
Vibrio :

Mimicus
Fluvialis
Vulnificus
Alginolyticus

Aeromona:
Hydrophila
Salmonicida

Pseudomona:
Putida
Fluorescens
Estudios realizados en bacterias patógenas del camarón
Litopenaus vannamei

Aceites esenciales de ciertas especies de plantas poseen actividad antibacteriana, antifúngica y medicinal.

A .- Arrastre de Vapor:
Separación de sustancias orgánicas insolubles en agua y ligeramente volátiles.

B.- Trampa Clevenger:
Contacto directo entre el agua y el material
Fuente: Gomis Yagues, 2008
Fuente: Derbiz Campos, 2012
Vaporiza sustancias de volatilidades muy diferentes
Origina iones a partir de las moléculas neutras en fase gaseosa
Separa los iones en función de su relación masa/carga
Detecta los iones formados y registra la información adecuadamente
Cromatografo de Gases acoplada a Espectrometria de Masas
VARIABLE DEPENDIENTE
Rendimiento de aceite esencial
VARIABLE INDEPENDIENTE
V. Vulnificus
PREPARACIÓN DE LA MUESTRA
PESADO
MEDICIÓN DE LONGITUD Y DIÁMETRO
MEDICIÓN DE COLOR
GRADOS BRIX
CÁLCULO DE HUMEDAD
Recolección aleatoria – 40 unidades
EXTRACCIÓN DE LAS PARTES DE LA GRANADILLA
EXTRACCIÓN DE LA PULPA
TAMIZADO
1er. tamizado
TROCEADO
SECADO
24 horas bajo sombra
MOLIENDA
2do. tamizado
Destilación con TRAMPA CLEVENGER
4 CICLOS DE 10 MINUTOS
PRODUCTO FINAL: ACEITE ESENCIAL
VIAL COLOR AMBAR - PROTECCION DE LA LUZ
TEMPERATURA DE ALMACENAMIENTO 4 C
HIDRODESTILACIÓN ASISTIDA POR MICROONDAS
SEPARACIÓN DE FASES POR DECANTACIÓN
DESECACIÓN CON SULFATO DE SODIO
Condiciones Cromatográficas:
Columna capilar HP-5MS (30mx0,25 mm) con fenil dimetilpolisiloxano (fase estacionaria)
Helio como gas de arrastre (1ml/min)
Temp. De inyección 250 C
Temp. Del detector (280C)
Temp. Del horno (50 C) por 0,5 min. hasta 250 C a 4C/min

ANÁLISIS DE INHIBICIÓN EN
VIBRIO
SPP

Características
MÉTODO DE CONCENTRACIÓN MÍNIMA INHIBITORIA (CMI)
BACTERIA: GRAM NEGATIVA


GÉNERO: VIBRIO
COMPUESTOS ANTIBACTERIANOS: aceite esencial de semilla y jugo de granadilla.
3er. paso
4to. paso
6to. paso
5to. paso
2do. paso
1er. paso
PREPARACIÓN DE MEDIO DE CULTIVO
AGAR SANGRE AL 2% DE SALINIDAD
PREPARACIÓN DE INÓCULOS
DENSIDAD DE 0,5 MCFARLAND
INOCULACIÓN
50 uL - Bacteria
INCUBACIÓN
72 HORAS
Tween 20 (0,05%)
SOLUCIONES AL 10% Y 20%
ACEITE ESENCIAL: JUGO Y SEMILLA DE LA GRANADILLA
CEPAS:
HARVEYI,
PARAHAEMOLYTICUS
VULNIFICUS
Radio 3 mm (30 uL-aceite)
Evaluación del diseño experimental
Evaluación del Diseño Experimental
Cáscara
Jugo
Semilla
Prueba de Normalidad
Ho: Los datos presentan distribución Normal
H1: Los datos no presentan una distribución Normal
.
Valor P de 0,118, No rechazo Ho.

Ho1: La relación cáscara/agua a usar en la extracción no influye en el rendimiento del aceite esencial.
Hi1: La relación cáscara/agua a usar en la extracción influye en el rendimiento del aceite esencial.
Hipótesis - Cáscara
Valor P de 0,027 existe suficiente evidencia estadística para rechazar Ho.
Prueba de Normalidad
Ho: Los datos presentan distribución Normal
H1: Los datos no presentan una distribución Normal.
Hipótesis- Jugo
Ho3: La cantidad de jugo a usar en la extracción no influye en el rendimiento del aceite esencial.
Hi3: La cantidad de jugo a usar en la extracción influye en el rendimiento del aceite esencial.
Valor P de 0,040 existe suficiente evidencia estadística para rechazar Ho.
Valor P de 0,054, No rechazo Ho.
Prueba de Normalidad
Hipótesis- Semilla

Ho: Los datos presentan distribución Normal
H1: Los datos no presentan una distribución Normal.
Valor P de 0,077, No rechazo Ho.
Ho2: La relación semillas/agua a usar en la extracción no influye en el rendimiento del aceite esencial.
Hi2: La relación semillas/agua a usar en la extracción influye en el rendimiento del aceite esencial.
Valor P de 0,001 existe suficiente evidencia estadística para rechazar Ho.

Parámetros de Recolección de la Passiflora ligularis Juss
BALANCE DE MASA
RENDIMIENTO
Porcentaje de rendimiento del aceite esencial de cáscara, jugo y semilla de
Passiflora ligularis Juss
Composición química del aceite esencial de la cáscara de la Granadilla
Se determinaron 22 componentes químicos, encontrándose 1 compuesto aromático, 3 alcoholes grasos, 1 aldehído graso, 2 ácidos esterificados y 15 hidrocarburos.
Composición química del aceite esencial de jugo de la Granadilla
Se determinaron 20 compuestos químicos, se encontró 4 compuestos aromáticos, 1 sesquiterpeno, 3 hidrocarburos, 5 aldehídos, 1 alcohol, 4 acidos grasos esterificados y 2 ácidos grasos (libres)
Composición química del aceite esencial de Semilla de la Granadilla
Se determinaron 17 compuestos químicos, los cuales se encontró 1 compuesto aromático, 5 sesquiterpenos, 4 hidrocarburos, 6 ácidos grasos esterificados y 1 ácido graso (libre)
Alfa- cubebeno
Cadeleno
Oxido de cariofileno
Trans cariofileno
Cis calameneno
SESQUITERPENOS
Composición química del aceite esencial de cáscara, semilla y jugo de Passiflora ligularis juss
Actividad antibacteriana del aceite esencial de semilla y jugo de Passiflora ligularis Juss.
EVALUACIÓN ANTIBACTERIAL
Resultados
Diana A. Herrera Hurtado
Noviembre 2014
GENERALIDADES
Diseño Experimental
METODOLOGÍA
Porcentaje de rendimiento
COMPOSICIÓN QUÍMICA
RECOMENDACIONES
Tomar en cuenta el estado fisiológico de la fruta (muestra), así como la época y el lugar de la recolección, para obtener una mayor cantidad de aceite esencial.
Realizar el troceado de la cáscara inmediatamente después de la separación de la pulpa, debido a que esta pierde humedad y afecta en la extracción del aceite esencial.
Utilizar tela para filtrar, así se evita el desprendimiento de retazos de la gaza en la semilla y economiza uso del material ya que la tela puede ser lavada y reutilizada.
Realizar un estudio detallado de la efectividad del aceite esencial con varias concentraciones para determinar su poder bactericida/ bactereostático; asi también con otras especies.
El mejor rendimiento se encontró en la semilla (0,0328%) otorgando a este residuo valor agregado, en la cáscara y el jugo se obtuvo un rendimiento de 0,00047% y 0,00048%, respectivamente.
En total se identificó un total de 50 compuestos en las tres partes de la fruta. Los compuestos mayoritarios fueron escualeno (34,92%), ionol (19,16%) y pentadecanal (15,28%) en cáscara, semilla y jugo respectivamente.
No existió inhibición de las cepas bacterianas Gram Negativas Vibrio vulnificus, V. parahaemolyticus y V. harveyi en presencia de las concentraciones de aceite esencial evaluadas.

Las partida arancelaria: NANDINA: 0810901000 "Granadilla, maracuya (parchita) y demás frutas de la pasión frescas o refrigeradas".
Industria Ecofinsa
ACTIVIDAD BIOLÓGICA
aceite esencial de orégano: timol y carvacrol
Fuente:Martina Hilda Gracia-Valenzuela, 2012
Librería Wiley, 9na. edición
HIPÓTESIS

Los aceites esenciales de la cáscara, jugo y semilla de
Passiflora ligularis Juss
de origen ecuatoriano poseen compuestos químicos con actividad antibacteriana.
A
B
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