universitario

UNIVERSIDAD AUSTRAL DE CHILE
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
ESCUELA DE INGENIERÍA EN ALIMENTOS

Concentración de Antocianinas en Jugo de Cranberries
(Vaccinium macrocarpon Ait.) mediante Nanofiltración

Tesis presentada como parte de los
requisitos para optar al grado de
Licenciado en Ciencias de los Alimentos

Susan Mercedes Poo Barrera
VALDIVIA – CHILE
2005

PROFESORPATROCINANTE:

MARCIA COSTA L.
Ingeniero Civil Bioquímico, Diploma Ingeniería
Industrial
Instituto de Ciencia y Tecnología de los Alimentos

PROFESOR COPATROCINANTE:

VIVIANA SOTO
Ingeniero en Alimentos
Agrícola Cranchile

PROFESOR INFORMANTE:

KONG SHUN AH-HEN
Ingeniero en Alimentos, Doctor en Ingeniería
Instituto de Ciencia y Tecnología de los Alimentos

A mis padres, por su amorincondicional
A mis hermanos, por su apoyo
A Rodrigo, contigo aprendí
a ver la luz del otro lado de la luna.

AGRADECIMIENTOS

A mi profesora patrocinante, Sra. Marcia Costa por su constante apoyo en el desarrollo de
esta tesis.

A mi profesor informante, Dr. Ing. Kong Shun Ah-Hen, por su apoyo y buena disposición.

A mi profesora copatrocinante, Viviana Soto, Ingeniero en Alimentos deCran Chile por su
importante colaboración.

A todo el personal del Instituto de Ciencia y Tecnología de los Alimentos, y en especial a la
Sra. Marcia Rojas.

A todos quienes de alguna u otra manera contribuyeron a la realización de esta tesis.

i

ÍNDICE DE MATERIAS

Capítulo

Página

1

INTRODUCCIÓN

1

2

REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

3

2.1

Cranberry

3

2.1.1Jugo de cranberries

5

2.1.2

Composición química del jugo de cranberries

5

2.2

Antocianinas

5

2.2.1

Estabilidad de las antocianinas

8

2.2.2

Efecto del pH sobre el color de las antocianinas

9

2.2.3

Antocianinas como colorantes alimenticios

11

2.3

Tecnologías de filtración por membrana

13

2.3.1

Proceso de separación por membranas

142.3.2

Principales aplicaciones de las tecnologías de membrana

16

2.3.3

Clasificación de las membranas

17

2.3.4

Polarización de concentración

18

2.3.5

Nanofiltración

19

2.3.6

Cálculos para procesos de nanofiltración

21

2.3.7

Factores que afectan al flujo de permeado

22

2.4

Concentración de pigmentos por tecnologías de membrana
en jugos defrutas

24

3

MATERIAL Y MÉTODO

26

3.1

Ubicación del ensayo

26

3.2

Material

26

ii

3.2.1

Materia prima

26

3.2.2

Equipos

27

3.3

Metodología

27

3.3.1

Diseño experimental

27

3.3.2

Preparación del jugo a filtrar

28

3.3.3

Análisis del jugo de filtrar (alimentación)

28

3.3.4

Nanofiltración a nivel de laboratorio29

3.3.5

Caracterización de muestras de permeado y concentrado

31

3.3.6

Evaluación del proceso

31

3.3.6.1

Variables que afectan al flujo de permeado

32

3.3.6.2

Capacidad de separación de la membrana

33

4

PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

34

4.1

Caracterización de muestras de alimentación, permeado y
concentrado

4.2

Efecto del flujovolumétrico de alimentación y la presión
transmembrana sobre el flujo de permeado

4.3

35

39

Capacidad de retención de antocianinas de la membrana
utilizada

43

5

CONCLUSIONES

47

6

RESUMEN

48

SUMMARY

49

BIBLIOGRAFÍA

50

ANEXOS

53

7

iii

ÍNDICE DE CUADROS

Cuadro

Página

1

Composición química del fruto de cranberry

2Análisis

nutricional de jugo de cranberry concentrado

(50 ºBrix)
3

26

Matriz de ensayos para un diseño experimental 32 con 3
repeticiones

5

7

Características del jugo concentrado de cranberry utilizado
como materia prima

4

4

28

Características de las membranas para nanofiltración HC50P DDS Filtration y límites de operación recomendados por
el fabricante

30

6...