Segundo Avaence Quimica.docx

UNIVERSIDAD DE LA SALLE DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS CURSO DE QUÍMICA GENERAL PROFESORA: Margarita Rosa Rendón Fernández ESTUDIANTES: Zahira Gómez, Erick Vargas y David Lara CARRERA: Ingeniería química PROYECTO DE INVESTIGACIÓN: SEGUNDO AVANCE

JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA ¿Por qué estudiar este tema? Estudiamos a los arándanos para mejorar y exaltar la calidad de vida del estudiantado de la Universidad de la Salle, ya que esta fruta debido a su alto contenido en fibra, minerales, vitaminas y antioxidantes, especialmente en unos compuestos llamados antocianinas, hacen a los arándanos candidatos preferenciales no solo de formar parte de una dieta saludable, sino de ayudar a proteger nuestro cuerpo contra la enfermedad y mejorar nuestra salud cerebral. Los arándanos son un alimento superior del cerebro cuyo consumo diario puede aumentar la función cognitiva y disminuir los trastornos de la memoria, incluso en la vejez. Desde la prevención o el tratamiento de la demencia hasta la mejora de la memoria, estos son los beneficios cerebrales que puede proporcionar. 

Reduce el riesgo de demencia: Nuestra función cognitiva tiende a deteriorarse a medida que envejecemos, pero se conserva mejor cuando seguimos una dieta rica en alimentos vegetales, como los arándanos. Buena parte de esto se explica gracias a las antocianinas, pigmentos naturales cuya presencia es muy abundante en los arándanos.

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Reduce los efectos del Alzheimer: Los antioxidantes de los arándanos pueden proporcionar un beneficio real en la mejora de la memoria y la función cognitiva en las personas mayores, ayudando a prevenir la enfermedad del Alzheimer, una forma de demencia que afecta a partes del cerebro que controlan el pensamiento, la memoria y el lenguaje. Un estudio de 2016 encontró que los arándanos pueden tratar eficazmente a aquellos pacientes que ya muestran signos de deterioro mental.

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Evita la inflamación del cerebro: Las bayas o frutos rojos son un tipo de fruta cuyos compuestos protegen a las células del cerebro de los radicales libres. Un estudio sugiere que las bayas cambian la forma en que las neuronas del cerebro

se comunican, evitando la inflamación en el cerebro que puede contribuir al daño neuronal y mejorando tanto el control motor como la cognición. 

Aumenta las células cerebrales: Añadir arándanos a la dieta puede aumentar la tasa de natalidad de las células cerebrales en el hipocampo, la región cerebral responsable de la memoria y una de las pocas áreas del cerebro que reemplaza continuamente las neuronas.

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Aumenta la concentración y la memoria: Tomar un bol o un batido de arándanos puede mejorar significativamente la concentración y la memoria durante un tiempo de hasta cinco horas, ayudando así a realizar tareas mentales prolongadas. Se cree que los antioxidantes en los arándanos estimulan el flujo de sangre y oxígeno al cerebro, manteniendo la mente activa.

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Aumenta la salud mental: Los arándanos pueden ayudar a aliviar la depresión a las personas que sufren este trastorno. Según una investigación de 2016, comer arándanos puede ayudar a reducir los factores genéticos y bioquímicos que subyacen detrás de la depresión y las tendencias suicidas relacionadas con el trastorno de estrés postraumático (TEPT).

INTRODUCCION GLOSARIO: 

Antocianinas: Ejercen efectos terapéuticos conocidos que incluyen la reducción de la enfermedad coronaria, efectos antitumorales, antiinflamatorios y antidiabéticos, además del mejoramiento de la agudeza visual y del comportamiento cognitivo.

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Función cognitiva: Se le llama cognición, o función cognitiva a la habilidad de aprender y recordar información; organizar, planear y resolver problemas; concentrarse, mantener y distribuir la atención; entender y emplear el lenguaje, reconocer (percibir) correctamente el ambiente, y realizar cálculos, entre otras funciones.

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Fibra: Se define como la parte comestible de las plantas que resiste la digestión y absorción en el intestino delgado humano y que experimenta una fermentación parcial o total en el intestino grueso.

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Minerales: Los minerales son micronutrientes inorgánicos que el cuerpo necesita en cantidades o dosis muy pequeñas.

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Vitaminas: Las vitaminas son compuestos heterogéneos imprescindibles para la vida, ya que al ingerirlos de forma equilibrada y en dosis esenciales promueven el correcto funcionamiento fisiológico.

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Antioxidantes: La oxidación es una reacción química de transferencia de electrones de una sustancia a un agente oxidante. Los antioxidantes terminan estas reacciones quitando intermedios del radical e inhiben otras reacciones de oxidación oxidándose ellos mismos.

ARTÍCULOS CONSULTADOS Study on the efficacy of edible coatings on quality of blueberry fruits during shelflife (C. Mannozzi, 2017) Estudio sobre la eficacia de los recubrimientos comestibles en la calidad de las frutas de arándanos durante su vida útil. Las películas o recubrimientos comestibles podrían usarse como una forma alternativa de conservación evaluando la influencia de diferentes tipos de recubrimiento alginato de sodio (AL) o pectina (Pe) y alginato de sodio más pectina (Al+Pe), las cuales influyen en la viabilidad celular y crecimiento microbiano durante 14 días de almacenamiento a 4ºC. Al aplicar estas recubiertas se evidencio la mejora de la firmeza de las muestras de arándanos en comparación con la no recubierta, la cual redujo significativamente la cinética de crecimiento de las levaduras y bacterias mesofílicas. Donde los arándanos son apreciados por su rica composición en compuestos bioactivos como los flavonoides, ácidos fenólicos, antocianinas, entre otras. Sin embargo la fruta fresca se deteriora rápidamente debido a la perdida de agua y jugo, moho o putrefacción; la vida útil de los arándanos frescos generalmente está en el rango de 10 o 40 días, para reducir el deterioro conservando el valor nutricional se puede hacer mediante refrigeración, irradiación UV y ozonización. El alginato de sodio es un polisacárido lineal natural obtenido de algas pardas y tiene muchas propiedades físicas y biológicas importantes, como retención de humedad, capacidad de formación de gel, buena biocompatibilidad, bajo precio y alta disponibilidad

La pectina es un complejo de polisacáridos ácidos que forman una red interpenetrante en la pared celular de la planta; Es uno de los subproductos cítricos más importantes que se

extraen

industrialmente

del

orujo

de

manzana

y

las

cáscaras

de

cítricos. Generalmente se usa para aumentar la viscosidad y la resistencia del gel de los productos alimenticios.

Las muestras de bayas recubiertas se colocaron en bandejas de plástico (PET) cerradas en bolsas microperforadas (PLA) y se almacenaron a 4 ° C durante 14 días. Las muestras recubiertas y las de control se analizaron a los 0, 2, 4, 6, 10 y 14 días de almacenamiento. Se obtuvieron un total de 4 muestras: 3 muestras de arándanos recubiertas de manera diferente (Al, Pe, Al + Pe) y 1 muestra de control no recubierta. Para cada muestra se utilizaron 540 arándanos. El uso del recubrimiento mostró un efecto positivo principalmente en la firmeza y el crecimiento microbiano de las muestras de arándanos tratados. La firmeza se mantuvo hasta 10 días de almacenamiento también para los arándanos recubiertos de Pe y Al + Pe. Además, la aplicación de recubrimientos redujo la cinética de crecimiento de las levaduras y las bacterias aeróbicas mesófilas, en particular con la aplicación de recubrimientos a base de Al y Pe. Los resultados de este estudio indican la posibilidad de utilizar recubrimientos comestibles para desarrollar arándanos frescos listos para comer sin reducir su vida útil. Relación del artículo con el proyecto de investigación: Este artículo en inglés nos presenta un método de conservación del producto a partir de dos sustancias protectoras como el alginato de sodio (extraído de las algas) y la pectina (da consistencia a los alimentos) para preservar el peso y humedad del arándano, sustancias las cuales son comestibles, a la vez reducen el crecimiento de las bacterias, las cuales se producen por un manejo inadecuado de la temperatura y espacio; lo anterior sirve como referencia en el presente proyecto ya que nos muestra una técnica de bioconservación del arándano para llevar este a los estudiantes de la Universidad de la Salle, sin producir efectos adversos en la salud y promoviendo el consumo del arándano.

Modeling the influence of production and storage conditions on the blueberry quality Modelización de la influencia de las condiciones de producción y almacenamiento en la calidad del arándano (Ferreira, 2018) Los arándanos (Vaccinium corymbosum) son actualmente una de las frutas más valiosas del mundo porque de sus características organolépticas y nutricionales, gracias a su componentes bioactivos, particularmente aquellos con antioxidantes, utilizado en la medicina popular para su contribución en la actividad antidiabética (insulina), este potencial antioxidante contribuye al desarrollo cardiovascular. Se evaluaron algunas características físicas y químicas (humedad, acidez, azúcares, color y textura) de los arándanos de tres cultivares, originarios de cinco lugares diferentes y de la agricultura convencional u orgánica junto a la variación de las propiedades a lo largo del tiempo también

se

evaluó

para

su

almacenamiento

a

temperatura

ambiente

y

refrigeración. Además, se desarrollaron modelos de redes neuronales artificiales para estimar las características físico-químicas de los arándanos, según la influencia de los factores de producción y conservación considerados. Los resultados mostraron que todas las características consideradas variaron según el cultivar, Lugar de cultivo y modo de producción. Las condiciones de almacenamiento también indujeron cambios en los componentes químicos, así como en el color y la textura. Los cambios dependieron del tipo y la duración del almacenamiento, el cultivar y el modo de producción. Este trabajo pretende evaluar el efecto de varios Factores de producción (modo de producción: orgánico, factores externos que intervienen, el origen geográfico altitud de la finca edad de la arbustos) en algunos componentes químicos (contenido de humedad, sólidos solubles totales y acidez) y propiedades físicas (color y textura). Además, este estudio también fue complementado con la evaluación de los cambios a lo largo de almacenamiento (hasta 14 días a temperatura ambiente y bajo refrigeración) en algunas de las propiedades analizadas. Después de la recolección, las muestras fueron transportadas al laboratorio en cubetas de plástico apropiadas refrigeradas y protegido de la luz, dentro de un contenedor térmico opaco.

Las propiedades fueron luego evaluadas en el fresco. Las muestras se guardaron para 7 y 14 días bajo refrigeración a una temperatura de 4ºC. Y 85% a 90% de humedad relativa (RH). Dentro de las cuales se examinaron muestras de 55 bayas; Las muestras se obtuvieron de fincas ubicadas en la región centro-norte de Portugal. Se evidenció que las modificaciones pueden ser aceleradas por la pérdida de agua y la acción de microorganismos, principalmente por brotes de hongos. Relación del artículo con el proyecto de investigación: Este artículo nos presenta los diversos factores a tener en cuenta en la conservación, producción del producto, dentro de los que se encuentra la humedad, temperatura, altitud del lugar de cosecha, textura, entre otras, lo cual permite identificar algunas de las variables a tener en cuenta en la conservación del alimento, así como su empacado para la distribución; también se expuso una breve explicación de los beneficios que tiene el arándano en la salud con un alto grado de valor nutricional, gracias a sus componentes bioactivos en la actividad antidiabética. A comparative life cycle assessment of fresh imported and frozen domestic organic blueberries consumed in Indiana Una evaluación comparativa del ciclo de vida de los arándanos orgánicos nacionales frescos importados y congelados que se consumen en Indiana (Chapa, 2019) En este estudio, se llevó a cabo una evaluación comparativa del ciclo de vida (LCA) para evaluar el desempeño ambiental de los arándanos orgánicos frescos chilenos y los arándanos orgánicos congelados producidos en dos estados representativos en los EE.UU. Este LCA de la cuna al consumidor cubrió el cultivo y la cosecha, etapas de procesamiento, transporte y almacenamiento. La agricultura y la cosecha, el procesamiento posterior a la cosecha y el transporte se identificaron como puntos de impacto ambiental. Los arándanos frescos importados fueron más sostenibles que los arándanos congelados domésticos en términos de acidificación, calentamiento global, agotamiento de la capa de ozono, toxicidad humana, agua dulce y ecotoxicidad acuática marina y oxidación fotoquímica, así como el impacto de la salud humana. Se determinó que el hecho de que los consumidores eligieran los arándanos frescos o congelados es altamente sensible a la duración del almacenamiento congelado y al tipo de refrigerante utilizado.

Los arándanos se encuentran entre las frutas más populares del mundo y especialmente en gran demanda por parte de consumidores conscientes de su salud debido a su alta concentración de antocianinas, micronutrientes y fibra dietética, Alternativamente, los arándanos se pueden congelar, prolongando su vida útil hasta un año o más reduciendo las tasas de reacciones químicas y el crecimiento microbiano, los principales productores de arándanos en América del Norte son los Estados Unidos y Canadá, y Chile es el mayor productor en América del Sur. LCA es un enfoque analítico ampliamente reconocido para evaluar el desempeño ambiental de los procesos y productos industriales. Para evaluar la carga ambiental potencial asociada con un producto durante su ciclo de vida, el LCA se estandariza en cuatro pasos: definición de objetivo y alcance, análisis de inventario , evaluación de impacto e interpretación. La unidad funcional se definió como 170 g de arándanos ya que este es un peso comúnmente vendido de arándanos frescos envasados en almejas de plástico de dimensiones normales. Los usos de los siguientes materiales durante la etapa de cultivo no se consideraron debido a la pequeña asignación basada en la masa: tuberías de PE y PVC para riego, películas de PE para protección contra heladas , películas de PE y PP que cubren hileras para mantillo, madera y alambre. Enfriar arándanos desde la temperatura inicial de 18 ° C hasta la temperatura final de 0 ° C. Esta evaluación del ciclo de vida de la cuna al consumidor comparó los perfiles ambientales de arándanos orgánicos frescos importados de Chile con arándanos orgánicos congelados cultivados en Washington y Michigan. Las evaluaciones de impacto de puntomedio y punto final identificaron los puntos críticos de los impactos ambientales y de salud , que incluyen la agricultura y la cosecha, el uso de energía para las operaciones de congelación y envasado, y las largas distancias de transporte. Relación del artículo con el proyecto de investigación: Este estudio realizado en Indiana propone el uso de una metodología LCA (comparación evaluativa del ciclo de vida del arándano) evidenciando que la conservación mediante refrigeración y el traslado a grandes distancias del producto genera impactos ambientales gran escala y sobrecostos en la producción distribución y

conservación de este; se encuentra directamente relacionado al proyecto ya que implementa una metodología evaluativa para saber si es viable un proceso que genere menor costo en la distribución del producto, haciendo más competitivo este y que finalmente el consumidor lo pueda adquirir a un menor costo. Posibilidades de producción del cultivo de arándano (vaccinium myrtillus) bajo las Buenas Prácticas Agrícolas (BPA) en una finca del municipio de villapinzón, Cundinamarca. (Casallas, 2016) El arándano es una planta originaria de Norteamérica de las zonas (California) de bosque alto, este es un frutal de aspecto arbustivo. El mercado del arándano establece ventajas competitivas para Colombia a nivel productivo y comercial frente a sus competidores, dadas las diversas condiciones que favorecen su aplicación y posterior oferta de producto hacia el mundo, sabiendo que su introducción ha sido realmente nueva, desde el año 2008 se dio inicio con un proyecto que debido al reciente crecimiento en la comercialización y consumo de productos de características naturales y benéficas para la salud como el arándano, se pensó en la introducción de este arbusto en la agricultura nacional. Por lo que es importante generar una identidad e información frente a la aplicación y desarrollo de este cultivo, principalmente clasificando las zonas que por sus características son idóneas para la aplicación de frutales, los cuales pueden ser una gran alternativa para reemplazar los cultivos y explotaciones pecuarias de tradición que ya no son rentables y sostenibles ambiental y económicamente. Alternativas que sirvan para impulsar la economía campesina de municipios como Villapinzón (Finca San Marcos) y Guasca, Cundinamarca. Para el ejercicio se busca aplicar en un sistema producción (cultivo piloto) de referencia al arándano, el seguimiento y diagnóstico idóneo a los requerimientos dados por el cultivo y el protocolo, se pretende establecer las oportunidades, desventajas, posibilidades y las condiciones de manejo de acuerdo a cada plan de control o falencia. La aplicación del diagnóstico le permitirá a la empresa Siata Farms Ltda; producir de una forma eficaz y generar oportunidades de competir en un mercado que exige productos de alta calidad y con valor agregado, es decir con características especiales en beneficios para la salud.

Este es un cultivo que por sus características ejerce un alto costo de inversión, especialmente en tecnificación o equipos, maquinaria, condiciones físicas aptas y que a su vez depende del conocimiento o experiencia en el manejo de estas plantas, ya que posiblemente una gran proporción de estas puede morir y aumentar el costo de materia prima (plántulas) y aun así de adaptarse la planta y generar prácticas eficientes ofrece una rentabilidad de más del 80%. La aplicación de Buenas Prácticas Agrícolas a pesar de generar un costo agregado al cultivo, no solo genera resultados económicos en el precio de venta del producto, también generan un impacto social en el bienestar humano de empleados y la comunidad que comparte recursos naturales, los consumidores a través de la calidad de los productos, impacto en la protección del medio ambiente y la sostenibilidad administrativa y operativa de la empresa y del cultivo. Relación del artículo con el proyecto de investigación: Este proyecto realizado por un estudiante de ciencias agropecuarias de la Universidad de la Salle; es un proyecto investigativo, exhaustivo y completo sobre la evolución, historia, origen del arándano a nivel mundial y a nivel nacional (Colombia) así como las buenas prácticas de producción del producto, analizando las diferentes variables a considerar como costos, maquinaria necesaria, tratamiento del arándano, empaque, comercialización, entre otras; es importante para este proyecto entender el producto a nivel nacional, municipal así como los costos y su accesibilidad por parte de los estudiantes de la Universidad de la Salle. Diseño y Evaluación de Proyectos Agroindustriales en la producción de arándanos (Forbes, 2009) El 80% de la producción de arándanos se destina al mercado de exportación como producto fresco para consumo final, mientras que el 20% restante (descarte, porque no cumple con requerimientos internacionales) se comercializa de la siguiente manera: Alrededor de un 15% se industrializa para la elaboración de jugos, mermeladas, tortas, postres. Lo restante de la producción se destina hacia casas de repostería y consumidores particulares y mercado de consumo institucionalizado a nivel local (principalmente restaurantes de alta gama). Su utilización es de nivel intermedio para la preparación de tortas y/o postres. En este nivel se comercializa congelado.

Cada pote según el destino puede variar en su peso, existiendo potes de 125grs o 360grs. Los arándanos son sometidos al tratamiento de desinfección para plagas cuarentenarias (fundamentalmente mosca de los frutos). La desinfección se realiza en un recinto especialmente habilitado y con estrictas normas de seguridad. Para la desinfección se emplea el gas bromuro de metilo. Finalmente, se dice que el cultivo de arándanos en forma intensiva es una alternativa de exportación viable, con un muy buen retorno de la inversión a largo plazo y que se encuentra en crecimiento y desarrollo en este último tiempo. Relación del artículo con el proyecto de investigación: Este proyecto de Argentina presenta un análisis gráfico de todo un proceso de cosecha, pos cosecha y comercialización del producto a nivel nacional e internacional, estudiando el impacto de herbicidas, la aparición de plagas, el uso de la fuente hídrica para la cosecha, todo lo anterior con un soporte estadístico y grafico; esto permite que este proyecto se tenga en cuenta los factores de cuidado de los arándanos para su consumo.

Bibliografía C. Mannozzi, J. C. (2017). Study on the efficacy of edible coatings on quality of blueberry fruits during shelf-life. LWT - Food Science and Technology(85 Parte B ), págs. 440-444. Casallas, H. I. (2016). Posibilidades de producción del cultivo de arándano (Vaccinium Myrtillus) bajo las buenas practicas agricolas (BPA) en una finca del municipio de Villapinzón, Cundinamarca. Bogotá D.C. Chapa, J. M.-Y. (2019). A comparative life cycle assessment of fresh imported and frozen domestic organic blueberries consumed in Indiana. Journal of Cleaner Production, 217, págs. 716-723. Ferreira, R. P. (2 de September de 2018). Modeling the influence of production and storage conditions on the blueberry quality. Agricultural Engineering International The CIGR e-journal, págs. 226-238.

Forbes, P. E. (2009). Diseño y Evaluación de Proyectos Agroindustriales en la producción de arándanos. Santa Rosa, la Pampa, Argentina.