Artículo científico: Caracterización de pectina obtenida a partir de cáscaras de pitahaya (Selenicereus
megalanthus)
Publicación Semestral. Vol. 3, No. 1, enero-junio 2024, Ecuador (p. 1-19)
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Publicación Semestral. Vol. 3, No. 1, enero-junio2024, Ecuador (p. 1-19). Edición continua
CARACTERIZACIÓN DE PECTINA OBTENIDA A PARTIR DE CÁSCARAS DE
PITAHAYA (Selenicereus megalanthus)
Gloria Maribel Bonilla Lucero1*, Sandra Elizabeth López Sampedro2, Manuel Enrique
Almeida Guzmán3, Dario Javier Baño Ayala4
1,2,3,4AGI-FCP-ESPOCH, Escuela Politécnica del Chimborazo
*Dirección para correspondencia: gloria.bonilla@espoch.edu.ec
Fecha de Recepción: 10/10/2023 Fecha de Aceptación: 13/11/2023 Fecha de Publicación: 26/01/2024
Resumen
En el Ecuador se producen apropiadamente 1528 hectáreas de pitahaya (Selenicereus megatanthus) que se
exportan a 17 países del mundo. La producción de productos derivados de la pitahaya está aumentando en todos
los países, procesando vino, mermeladas, jaleas, productos deshidratados y jabones, de los cuales los mayores
desperdicios son las cascaras de pitahaya. El objetivo de este trabajo de investigación fue caracterizar la pectina
obtenida de la cascara de pitahaya de las ciudades de Palora (CP), Santo Domingo (CT) y Babahoyo (CB). Donde
se evaluó la influencia de los tres lugares de procedencia sobre las propiedades físicas y químicas de la cascara y
la pectina resultante, para ello se estableció a cada lugar de origen como un tratamiento experimental. Para el
tratamiento estadístico se empleó un Diseño Completamente al Azar (DCA), programa estadístico InfoStat versión
2020. El proceso de extracción de pectina se realizó bajo las mismas condiciones para cada tratamiento,
realizándose una hidrólisis ácida a 90 °C durante 90 minutos con ácido clorhídrico 0.1 N. La cáscara de pitahaya
presentó como promedio una humedad de 77.52%, cenizas de 1.55% y pH de 6.01, mostrando diferencias leves
según el lugar de procedencia; la pectina de mayor índice de metoxilo (10.77%) y grado de gelificación (98.84%)
proviene de ciudad Palora, la pectina de menor calidad es de Babahoyo (8.93 y 97.38%, respectivamente); el de
mejor rendimiento de extracción es de Santo Domingo (9.25%) con un costo de producción de 20.93 dólares/ kg
y un Costo/Beneficio de 1.43. Se recomienda obtener pectina de la cáscara de pitahaya en Palora debido a su
mejor contenido de índice de metoxilo y grado de gelificación, aunque la pectina obtenida de la cáscara de Santo
Domingo resulta más económica.
Palabras claves: Pectina, Hidrólisis Ácida, Pitahaya, Aprovechamiento de Residuos.
IDs Orcid:
Ing. Gloria Maribel Bonilla Lucero: https://orcid.org/0009-0009-9400-9500
Mg. Sandra Elizabeth López Sampedro: https://orcid.org/0000-0003-0209-2087
Ing. Manuel Enrique Almeida Guzmán: https://orcid.org/0009-0008-8286-9733
Ing. Dario Javier Baño Ayala: https://orcid.org/0000-0003-0831-5384
Bonilla G., López S., Almeida M., Baño D.
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CHARACTERIZATION OF PECTIN OBTAINED FROM PITAHAYA
SHELLS (Selenicereus megalanthus).
Abstract
Ecuador produces 1528 hectares of dragon fruit (Selenicereus megatanthus) and exports to 17 countries around
the world. The production of dragon fruit products is increasing in all countries, processing wine, jams, jellies,
dehydrated products and soaps, of which the largest waste is dragon fruit peels. The objective of this research
work was to characterize the pectin obtained from the pitahaya peel of the cities of Palora (CP), Santo Domingo
(CT) and Babahoyo (CB). Where the influence of the three places of origin on the physical and chemical properties
of the peel and the resulting pectin was evaluated, for this purpose each place of origin was established as an
experimental treatment. For the statistical treatment, a Completely Randomized Design (DCA), InfoStat version
2020 statistical program, was used. The pectin extraction process was carried out under the same conditions for
each treatment, performing an acid hydrolysis at 90 °C for 90 minutes with 0.1 N hydrochloric acid. The pitahaya
shell presented an average humidity of 77.52%, ash of 1.55% and pH of 6.01, showing slight differences
depending on the place of origin; the pectin with the highest methoxyl index (10.77%) and degree of gelling
(98.84%) comes from Palora city, the lowest quality pectin is from Babahoyo (8.93 and 97.38%, respectively);
the one with the best extraction yield is from Santo Domingo (9.25%) with a production cost of 20.93 dollars/kg
and a Cost/Benefit of 1.43. It is recommended to obtain pectin from dragon fruit peel in Palora due to its better
methoxyl index content and degree of gelling, although pectin obtained from Santo Domingo peel is more
economical.
Keywords: Pectin, Acid Hydrolysis, Pitahaya, Waste use.
Revista Recursos Naturales Producción y Sostenibilidad
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1. INTRODUCCIÓN
En Ecuador la pitahaya amarilla (Selenicereus megalanthus) conocida como fruta del dragón,
tiene una alta demanda en el país y el mundo por sus numerosos beneficios para la salud, siendo
una fuente muy significativa de antioxidantes naturales, así como su contenido de captina,
vitamina C y B12, que son esenciales para la producción de glóbulos rojos (Cruz, 2015; Ovies,
2015; Vargas, 2020).
Vargas et al. (2020) indicaron que las provincias de Pastaza, Napo, Morona Santiago, Guayas,
los Ríos, Manabí, Santa Elena, Esmeralda, Santo Domingo de los Tsáchilas y El Oro, producen
cerca de 1528 hectáreas de pitahaya, las cuales se exportan a 17 países del mundo. Según la
entidad Ecuador Exporta (2021), en todo país se evidencia un crecimiento de la producción de
productos derivados de la pitahaya, procesando vinos, mermeladas, jaleas, productos
deshidratados y jabones, siendo las cáscaras de pitahaya sus principales residuos.
La industria alimentaria ha crecido en número con el tiempo y continúa evolucionando,
desarrollando nuevas tecnologías para satisfacer las demandas de los consumidores. Sin
embargo, debido a la falta de una gestión y organización adecuada, los residuos (subproductos)
generados por estas industrias no se aprovechan eficazmente para crear nuevos productos
(Montes y Bautista, 2019; Montalvo et al., 2023; Rodríguez et al., 2023).
La pectina es un polisacárido que se encuentra en los tejidos vegetales, pero debido a su bajo
contenido en ciertas especies, no es viable obtener pectina de todos los vegetales, por lo que la
industria alimentaria ha preferido obtener pectina de frutos cítricos, que contienen altas
cantidades de este compuesto químico (Almeida, 2017; Santana, 2020; Verona et al., 2020).
Debido a la alta demanda de las pectinas por sus propiedades gelificantes, espesantes,
estabilizantes y emulsionantes, actualmente se están realizando investigaciones para extraer
pectina de residuos de frutas no tradicionales corresponde a cáscaras de cacao, plátano, papa
entre otros. (Cabarcas et al., 2012).
Sumado a esto, la pectina, que se utiliza en el país para la elaboración de diversos productos,
es importada de países como México, Estados Unidos y Dinamarca, lo que influye en los altos
costos de fabricación (Muñoz, 2014).
Bonilla G., López S., Almeida M., Baño D.
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Los métodos de extracción de pectina incluyen las metodologías enzimáticas, microbianas, por
reflujo, asistida por microondas y por hidrólisis ácida. Este último es muy utilizado a nivel
industrial y de laboratorio por su bajo costo económico en relación a los métodos tradicionales.
Además, investigaciones anteriores han demostrado que el rendimiento del proceso de
extracción no cambiará mucho en comparación con otros métodos, asimismo el índice de
metoxilo de la pectina podrá estabilizarse en función al pH del medio. Una vez extraída la
pectina, se purifica por medio de la centrifugación, que separa los cuerpos extraños, ya sean
azúcares, proteínas o la propia protopectina (Pérez et al., 2017; Mantilla, 2020; Sánchez, 2020;
Vásquez et al., 2020).
Vargas (2019) extrajo pectina de desechos de pitahaya de dos variedades en distintos ambientes
ácidos, donde se encontró que el grado de esterificación de pectina en ambas variedades de
pitahaya fue mayor al 50%, es decir, la pectina resultante tiene altos grupos metoxilo. Muñoz
(2014) utilizó diferentes ácidos para extraer pectina de la piel de la pitahaya (Hylocereus
Triangleis) en diferentes estados de madurez, donde se comprobó que el tipo de ácido utilizado
para extraer la pectina no afecta el rendimiento, pero la madurez tiene un efecto significativo
sobre el rendimiento, obteniéndose en la pitahaya verde un estado maduración del 7.23%.
Considerando los principales factores que afectan el rendimiento de la pectina, este estudio
propone determinar el efecto del origen de la pitahaya sobre su rendimiento y sus propiedades
fisicoquímicas para proporcionar una referencia para la producción de pectina. Se propone al
pequeño y mediano productor una alternativa tecnológica que reduzca el impacto ambiental
con una revalorización de los residuos industriales, donde se aplicaron los siguientes objetivos:
Caracterizar las cáscaras de pitahaya que se utilizarán en el proceso de extracción.
Evaluar los parámetros físicos, químicos y rendimiento de pectina obtenida de las cáscaras de
pitahaya en tres lugares de producción: Palora, Santo Domingo y Babahoyo.
Determinar la rentabilidad del proceso de extracción de pectina utilizando relaciones
beneficio/costo.
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2. METODOLOGÍA
2.1. Lugar y duración del experimento
El trabajo se ejecutó en el laboratorio de Procesamiento de Alimentos donde se realizó la
extracción de la pectina y cálculo del rendimiento, y los ensayos físicos y químicos de las
materias primas y del producto final en el laboratorio de Bromatología y Nutrición Animal de
la Facultad de Ciencias Pecuarias de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, localizada
en Riobamba, Provincia de Chimborazo, Ecuador. El tiempo de ejecución de la investigación
fue aproximadamente de 90 días.
2.2. Unidades experimentales
Se emplearon 15 kg de cáscaras de pitahaya (Selenicereus megalanthus) divididos en tres
tratamientos, los que corresponden a lugares de procedencia (Palora, Santo Domingo y
Babahoyo). Para cada unidad experimental se empleó 1 kg de desechos, cada tratamiento se
replicó 5 veces para determinar el efecto del lugar sobre el rendimiento de pectina y sus
propiedades físicas y químicas.
2.3. Tratamientos y diseño experimental
Se evaluó la influencia de tres lugares de procedencia de pitahaya sobre las propiedades físicas
y químicas de la cascara y la pectina resultante, para ello se estableció a cada lugar de origen
como un tratamiento experimental, y en cada tratamiento se realizaron 5 repeticiones. Los
códigos utilizados para las unidades experimentales se detallan a continuación:
• CP: Cáscaras de pitahaya procedentes de Palora.
• CT: Cáscaras de pitahaya procedentes de Santo Domingo de los Tsáchilas.
• CB: Cáscaras de pitahaya procedentes de Babahoyo.
En la Tabla 1 se observa el esquema del experimento, donde se detallan los tratamientos,
código, número de repeticiones y peso de la cascara.
Bonilla G., López S., Almeida M., Baño D.
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Tabla 1. Esquema del experimento
Tratamientos
(sitios)
Código
N° de
Repeticiones
Peso de la
cascara (kg)
Palora
CP
5
5.0
Santo Domingo
CT
5
5.0
Babahoyo
CB
5
5.0
Las unidades experimentales se evaluaron según un Diseño Completamente al Azar (DCA) y
se ajustaron a un modelo lineal para su análisis
2.4 Análisis estadístico y pruebas de significancia
Los resultados del análisis experimental de este estudio, se tabularon y luego se procesaron en
el programa estadístico InfoStat versión 2020, donde se realizó el siguiente análisis estadístico:
• Análisis de varianza (ADEVA).
• Separación de medias utilizando la prueba de Tukey con un nivel de probabilidad de
P<0.05.
En la Tabla 2 se observa el esquema de ADEVA planteado para él experimento, donde se
expone la fuente de variación y grados de libertad.
Tabla 2: Esquema del ADEVA
Fuente de variación
Grados de libertad
Total (n – 1)
14
Tratamiento (lugares de procedencia) (t – 1)
2
Error experimental (n – 1) (t – 1)
12
2.5 Procedimiento experimental
2.5.1. Preparación de la materia prima
Las cáscaras de pitahaya se lavaron con agua clorada al 10% para impedir el crecimiento de
microorganismos. Después de la limpieza, las cascaras se caracterizaron mediante parámetros
físicos y químicos.
2.5.2. Triturado y secado
Para obtener la pectina, las cáscaras de pitahaya se colocaron en recipientes de aluminio en un
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deshidratador y se secaron a 55 °C durante 16 horas, según Mendoza et al. (2017) estas
condiciones permiten lograr un peso constante. Una vez secas las cáscaras, se procedió a moler
con el empleo de un molino manual.
2.5.3. Hidrólisis ácida para la extracción de la pectina
• Se pesó 100 g de cáscara de pitahaya seca y triturada.
• Se agregaron 25 mL de agua destilada por gramo de residuo de cascara, según los
establecido por Vera (2020).
• Se preparó agua acidificada de pH 2 con el empleo de una disolución de ácido clorhídrico
0.1 N.
• Posteriormente se mezclaron una cantidad establecida de residuo con agua acidificada.
• La mezcla se colocó en un baño de agua a 90 °C por 90 minutos con agitación permanente.
• La mezcla caliente se filtró con un lienzo.
• Después de obtener el filtrado, la disolución se enfrió a temperatura ambiente y se añadió
etanol al 96%, posteriormente se agitó hasta obtener un precipitado. Se empleó la relación
de 2:1 usando 2 litros de etanol al 96% por litro de solución.
• La disolución se dejó en reposo durante 12 horas.
• La pectina precipitada se filtró y se lavó con etanol al 95% y posteriormente con etanol al
75%.
• La pectina precipitada, filtrada y lavada se llevó a un recipiente de aluminio, que
posteriormente se colocó en una estufa a 55°C durante aproximadamente 8 horas.
• Finalmente, la pectina seca se retiró de la estufa, se pesó y se trituró en un mortero, luego
se almacenó en recipientes de vidrio hasta la realizar los análisis pertinentes.
Bonilla G., López S., Almeida M., Baño D.
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En la Figura 1, se muestra un diagrama esquemático para la extracción de pectina de cáscaras
de pitahaya.
Figura 1. Diagrama esquemático
Cáscara de fruta
Recepción de la materia
prima
Selección
Lavado
Pesado
Secado
Cáscara de fruta
Desechos
Agua sucia
16 horas
55 °C
Molido
Hidrólisis ácida
90 minutos
90 °C
Filtrado
Precipitado
Filtrado
Lavado
Secado
Pesaje
Líquido
Solución pectina con alcohol
Alcohol 95 %
12 horas
Alcohol 95 % y 70 %
55 °C
8 horas
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2.6 Metodología de la evaluación
2.6.1. Determinación del contenido de humedad
El contenido de humedad de las materias primas y del producto obtenido se realizó según el
método descrito en la norma NTE INEN 245, que contempla la pérdida de peso por
calentamiento, mediante el siguiente procedimiento.
Los crisoles se tararon en una estufa a 100° C por 30 minutos, donde se pesó de 1-2 g de
muestra. Ya tarados los crisoles se procedió a pesar, se añadió la muestra y luego se colocó en
una estufa a 100º C durante 12 horas. Después de un tiempo, se pesó la muestra y se calculó el
contenido de humedad mediante la siguiente fórmula:
Donde:
= masa del crisol vacío.
= masa del crisol con la muestra húmeda en g.
=masa del crisol con la muestra seca.
2.6.2. Determinación del contenido de cenizas
La determinación de cenizas de cáscaras de pitahaya y producto obtenida se realizó mediante
el método propuesto en la norma NTE INEN 401 para la determinación de cenizas en conservas
vegetales, que consistió en calcinar la muestra en un horno de mufla a una temperatura de 600°
C aproximadamente. Para calcular el contenido de cenizas, utilizó la siguiente fórmula:
Donde,
Contenido de cenizas, porcentaje en masa.
Masa del crisol vacío, en gramos.
Masa del crisol con la muestra, en gramos.
Masa del crisol con las cenizas, en gramos.
Bonilla G., López S., Almeida M., Baño D.
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2.6.3. Determinación de pH
El pH se realizó según el método propuesto en la norma INEN 389:1985, donde se
determinaron los iones de hidrógeno (pH) en conservas vegetales. El mismo método se aplicó
para las cáscaras y el producto terminado.
Se pesó 1 g de muestra y se diluyó en 9 ml de agua destilada, se homogenizó la disolución
utilizando un Bortex para que el valor de pH de la muestra pueda leerse directamente mediante
un potenciómetro previamente calibrado.
2.6.4. Determinación del índice de metoxilo
Siguiente la metodología planteada por Vera (2020), se preparó una disolución de pectina
utilizando 0.5 g de la muestra hidratada, 5 ml de etanol al 95% y 100 ml de agua destilada.
Además, se añadió en la muestra 25 ml de una disolución de hidróxido de sodio 0.251 N, se
agitó y se dejó en decantación por 30 minutos a temperatura ambiente, luego se añadió 25 ml
de una disolución de ácido clorhídrico al 0.251 N, se mezcló y se colocó de 5 gotas de
fenolftaleína, posteriormente se valoró con una disolución NaOH al 0.1 N hasta alcanzar un
pH de 7.5 o a su vez cambie a un color rojizo. Para el cálculo se utilizó la siguiente fórmula.
Donde:
= miliequivalente del hidróxido de sodio
= peso molecular del metoxilo (CH3O) expresados en mg/meq.
peso de la muestra (g) =
2.6.5. Determinación del grado de gelificación (GG)
El grado de gelificación (GG) de pectina se determinó según el método propuesto por Matute
(2019), que consistió en preparar disoluciones de pectina de 0.2-1.5 g en 50 ml de agua
destilada, los mismos que se colocaron en vasos de precipitación y se llevaron a ebullición,
hasta que la pectina este completamente disuelta, luego se agregó 100 g de sacarosa (azúcar de
mesa), posteriormente se colocó agua destilada hasta alcanzar el peso de 150 g. A continuación,
se añadió ácido cítrico hasta lograr un pH de 3.2 a 3.5 o 65 a 70° Brix. Pasado las 24 horas se
observó cuál es la mejor proporción de gel generado. Para el GG se utilizó la siguiente fórmula:
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El GG puede variar de 0 a 500, si hay 500 GG, se interpreta que 1 kg de pectina podrá gelificar
500 kg de azúcar.
2.6.6. Determinación de rendimiento
El rendimiento es uno de los parámetros más importantes en términos de productividad y
rentabilidad, ya que está relacionado con los resultados obtenidos y los gastos generados. Para
el cálculo del rendimiento del proceso de extracción de pectina de la cáscara de pitahaya se
utilizó la siguiente ecuación:
2.6.7. Determinación de la rentabilidad
Para efectos del análisis económico se estimaron los costos de producción de todo el proceso
productivo para la obtención de pectina y se determinó la relación costo/beneficio mediante la
siguiente fórmula:
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1. Análisis físicos y químicos de las cáscaras de pitahaya
El análisis de humedad evidencia diferencias significativas (p <0,01) para el contenido de
humedad de las cáscaras de pitahaya en relación al lugar de procedencia, mostrando el valor
más bajo en la cascara procedente de Babahoyo con el 74.45% y la más alta de la zona de
Palora ( 83.40%) (Tabla 3), lo que está relacionado a lo expuesto por Burbano et al. (2018) que
el lugar de procedencia tiene efecto en el contenido de nutrientes y humedad de la fruta, debido
a que los nutrientes varían según el tipo de suelo y el contenido de húmedas según la región
(en el oriental es mayor que la Costa), lo que ocasiona cambios en la composición de la fruta.
Bonilla G., López S., Almeida M., Baño D.
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Se observa que el contenido de humedad de las cascaras procedentes de Santo Domingo y
Babahoyo muestran valores estadísticos similares, mientras que las cáscaras procedentes de
Palora presentan diferencias significativas a las obtenidas en Santo Domingo y Babahoyo.
Torres et al. (2020), en su investigación encontraron un valor de humedad de 84.15% para la
cáscara de pitahaya amarilla, valor similar al encontrado en este estudio.
Para la variable ceniza las cáscaras de pitahaya procedentes de Palora presentaron el valor más
bajo, con el 1.41%, en contraste a las cáscaras de Santo Domingo donde se registró 1.75% de
ceniza. Entre las cascaras existe diferencia significativa (P < 0.01), por lo que se concluye que
el lugar de procedencia afecta el contenido de compuestos inorgánicos (cenizas), lo cual
concuerda con lo reportado por Márquez (2014), quien mencionó que cuanto mayor es el
contenido de agua, menor es la concentración de minerales; que se evidencia en esta
investigación para las cáscaras de Palora que tienen mayor contenido de humedad y menor
contenido de cenizas que otros tratamientos y viceversa. Los valores de cenizas para las 3 zonas
presentan similitud con lo mencionado por Bolívar (2021) y Toapanta (2018). De la misma
manera los valores de pH presentaron diferencia significativa (p < 0.01) al efecto del lugar de
procedencia, donde se obtuvo que el valor de pH de la cáscara de pitahaya de Palora es el más
ácido. Hay que considerar que esta variable pudo verse influenciada por estado de madurez de
cosecha de la pitajaya (Alvarado, 2014).
Tabla 3. Características físicas y químicas de las cáscaras de pitahaya procedentes de
diferentes lugares de producción.
PARÁMETRO
LUGARES DE PRODUCCIÓN
PROBABILIDAD
CV
Palora
Santo
Domingo
Babahoyo
Humedad (%)
83.43 a
74.67 b
74.47 b
˂0.0001
1.71
Cenizas (%)
1.44 b
1.76 a
1.45 b
0.0014
7.77
pH
5.78 b
6.11 a
6.14 a
˂0.0001
1.36
Nota. Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p > 0.05)
CV: coeficiente de variación
3.2. Análisis físicos y químicos de la pectina obtenida
Los resultados del porcentaje de humedad de la pectina extraída de las cáscaras de pitahaya no
presentaron diferencias significativas (P > 0.05) en función al lugar de procedencia, los valores
del contenido de pectina variaron entre 10.21 y 11.09%, que correspondieron a las pectinas
extraídas de las cáscaras de pitahaya procedentes de Babahoyo y Palora respectivamente, cabe
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mencionar que las extracciones de las pectinas se realizaron bajo las mismas condiciones.
Según García et al. (2014) detalló que, para productos con características parecidas, la humedad
es semejante, cuando se empleen las mismas condiciones (temperatura de secado y tiempo), lo
cual coincide con lo realizado en esta investigación. Muñoz (2014) extrajo pectina del
endocarpo de pitahaya amarilla obteniendo 10.93% de humedad, además Vera (2020) encontró
10.92% de humedad en pectina de pitahaya roja, valores similares los obtenidos en esta
investigación. Los valores de humedad de la pectina están dentro del rango establecido en las
especificaciones de la Food and Agriculture Organization (FAO, 1978), Food Chemicals
Codex (FCC, 1981) y Environmental Export Council (EEC, 1978), donde se detalla una
humedad máxima de pectinas del 12% (Franco, 2022).
Los contenidos de ceniza de las pectinas extraídas de las cáscaras de pitahaya, presentaron
diferencia estadística significativa (P < 0.01) por efecto del lugar de procedencia, observándose
que la pectina procedente de las cáscaras de pitahaya de Babahoyo obtuvo 2.62% de cenizas,
en contraste a la pectina obtenida de las cáscaras de las pitahayas de Santo Domingo que fue
de 5.76%, encontrándose diferencias notables; demostrándose que el lugar de procedencia de
las cáscaras de pitahaya influyen directamente en el contenido de cenizas de la pectina. Según
Vargas (2019) las pectinas con bajo contenido de cenizas son más puras y consideradas de
mejor calidad. Los resultados fueron comparados con reportes de otras investigaciones que
utilizaron diferentes tipos de frutas, donde Franco (2022) detalla que la pectina obtenida del
pepino alcanza un contenido de 11.16% de cenizas, además Vera (2020) reporto un contenido
de 9.22% ceniza al investigar la pectina extraída de pitahaya roja. Los valores obtenidos están
dentro de las especificaciones señaladas por la FCC (1981), donde se detalla que las pectinas
comerciales no deben superar el 10% de ceniza.
Tabla 4. Características físicas de la pectina extraída de las cáscaras de pitahaya de diferentes
lugares de producción.
PARÁMETRO
LUGARES DE
PRODUCCIÓN
PROBABILIDAD
CV
Palora
Santo
Domingo
Babahoyo
Humedad (%)
11.09 a
10.77 a
10.21 a
0.1217
5.72
Cenizas (%)
4.13 b
5.76 a
2.62 c
˂0.0001
5.40
Nota. Letras diferentes presentan diferencia significativa (p > 0.05)
Bonilla G., López S., Almeida M., Baño D.
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Los valores de pH de pectina de cáscaras de pitahaya muestran diferencias altamente
significativas (P < 0.01) según el lugar de procedencia, los valores oscilan entre 4.31 y 4.45,
que corresponden a pectinas obtenidas de las cascaras de pitahaya de Babahoyo y Santo
Domingo, respectivamente, mostrando un comportamiento ácido. Según Ramírez (2019) el
valor del pH de la pectina suele ser menor, debido a los ácidos (ácidos cítrico y nítrico)
utilizados para la precipitación, concentración e hidrólisis del proceso, que llegan a formar
parte del producto final. En el mismo estudio se evaluó la pectina de zanahoria que registró
valores de pH entre 2.99 y 3.25, contrario al trabajo de Muñoz (2014) que obtuvo valores de
pH 4.03 y 4.83 para la pectina de pitahaya roja, similares a los resultados obtenidos en este
estudio.
Para la variable índice de metoxilo de las pectinas de cáscaras de pitahaya muestran diferencias
altamente significativas (P<0.01) según el lugar de procedencia, lo que indica que los lugares
de producción afectan la presencia de grupos metoxilo en las cáscaras de pitajaya. El menor
valor de 8.93% se encontró en la pectina procedente de las cascaras de pitajaya de Babahoyo y
mayor valor de la pectina de las cáscaras de Palora con 10.77%. Estas pectinas son consideradas
como altas en metoxilo debido a que superan el 7% (Vargas, 2019). Vargas (2019) en su
investigación en pectina de pitahaya roja reportó valores entre 8.88 a 11.95% de metoxilo,
valores que se asemejan a los obtenidos en la investigación, por otro lado Ramírez (2019) en
su trabajo utilizó zanahoria para extracción de pectina donde determinó que esta contenía entre
1.01 y 1.02% de metoxilo, siendo estos últimos valores inferiores a los encontrados en esta
investigación, concluyéndose que el índice de metoxilo de las pectina varían dependiendo del
tipo de fruto y la calidad de las mismas, que está directamente vinculada con el manejo del
cultivo, etapa de cosecha, ambiente, tipo de suelo y otras características que afectan su
composición (FAO, 2015). De la misma manera los resultados del grado de gelificación (GG)
de las pectinas extraídas de las cáscaras de pitahaya, presentan diferencias altamente
significativas (P<0.01) en efecto de los lugares de procedencia, encontrándose valores de 97.38
GG a la pectina obtenida de Babahoyo y 98.84 GG a la pectina de las cáscaras de Palora. Matute
(2019), especifica que el GG de las pectinas está directamente relacionada al contenido de
metoxilo, mientras superior sea el contenido de metoxilo superior va a ser el GG, obteniéndose
en esta investigación que el tratamiento PA contiene el valor más elevado de metoxilo y
también el valor más elevado de gelificación.
Según Rea (2014) la cantidad de pectina que se emplea varía según su el GG ya que una pectina
con 200 GG, establece que 1 kg de esta pectina va gelificar 200 kg de azúcar, es decir que
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mientras más alta sea el GG, presentara mejores características de gelificación las pectinas.
Matute (2019) en su estudio evaluó la pectina obtenida de cáscaras de chirimoya donde reportó
un valor de 96 de GG al utilizar 1.0 g de pectina.
Tabla 5. Características químicas de la pectina extraída de las cáscaras de pitahaya de
diferentes lugares de producción.
PARÁMETRO
LUGARES DE PRODUCCIÓN
PROBABILIDAD
CV
Palora
Santo
Domingo
Babahoyo
pH
4.35 a
4.45 ab
4.31 b
0.0093
1.39
Índice de metoxilo (%)
10.77 a
10.15 b
8.93 c
˂0.0001
3.30
Grado de gelificación (%)
98.84 a
97.42 c
97.38 b
˂0.0001
0.22
Nota. Letras diferentes presentan diferencia significativa (p > 0.05)
3.3. Rendimiento del proceso de extracción de la pectina
El análisis estadístico de los rendimientos del proceso de extracción de pectina no encontró
diferencias significativas (P>0.05) con efecto en los lugares de procedencia, los rendimientos
oscilaron entre 7.57% y 9.25%, donde existe una ligera superioridad de la pectina obtenida de
la cascara de pitahaya de Santo Domingo (9.25%) con relación a la de Palora (8.06%) y
Babahoyo (7.57%). Vera (2020) reportó en su estudio que el rendimiento de pectina de pitahaya
roja osciló entre 7.28% y 8.57%, y de manera similar, Muñoz (2014) reportó 7.23% cuando
analizó el desempeño del proceso de extracción de pectina de pitahaya roja, resultado parecido
al obtenido en este estudio.
3.4. Análisis económico del proceso de obtención de pectina
Costos de producción
Al obtener los costos de producción, se determinó que el menor costo para producir un
kilogramo de pectina era al utilizar cáscaras de pitahaya proveniente de Santo Domingo con un
costo de 20.93 dólares, mientras que con las cáscaras de pitahaya de Palora costaban 26.80
dólares y con cáscaras de Babahoyo cuestan 24.51 dólares el kilogramo. La diferencia puede
depender de la variación de sus propiedades físicas, químicas y del rendimiento del proceso.
Beneficio/costo (B/C)
Tomando en cuenta el total de ingresos y egresos, se determinó el beneficio/costo, obteniéndose
que al comercializar la pectina extraídas de las cáscaras de pitahayas de Santo Domingo se
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tiene un B/C de 1.43, que representa que por cada dólar invertido se conseguiría una
rentabilidad del 43%; que es mayor a la pectina obtenida con las cáscaras de Babahoyo que
obtuvo una rentabilidad del 22% (B/C de 1.22) y más aun con las cáscaras provenientes de
Palora cuya rentabilidad es de apenas el 11% (B/C de 1.11), por lo que se podría mostrar que
para lograr una elevada rentabilidad se debería obtener pectina de las cascaras de pitahaya
procedentes de Santo Domingo, ya que también se cumple con los requisitos establecidos por
las normas internacionales para pectinas comerciales como son Food and Agriculture
Organization (FAO, 1978), Food Chemicals Codex (FCC, 1981) y Environmental Export
Council (EEC, 1978).
Tabla 6. Evaluación económica de la pectina de cáscaras de pitahaya de distintos lugares de
producción.
DESCRIPCIÓN
CANTIDAD
UNIDAD
LUGARES DE PRODUCCIÓN
Palora
Santo
Domingo
Babahoyo
Cascara de pitajaya
5
kg
0.50
0.50
0.50
Agua destilada
0.5
L
0.25
0.25
0.25
HCl
0.004
L
0.05
0.05
0.05
Etanol 95%
0.5
L
0.50
0.50
0.50
Etanol 75%
0.25
L
0.25
0.25
0.75
Tela lienzo
0.25
M
0.33
0.33
0.33
Servicios básicos
0.03
0.03
0.03
Envases
0.10
0.10
0.10
Total egresos (USD)
2.01
2.01
2.01
Cantidad de producto
0.075
0.096
0.082
Costo de producción por
kg de pectina (USD)
26.80
20.93
24.51
Precio de venta (USD)
30.00
30.00
30.00
Total ingresos (USD)
2.25
2.88
2.46
Beneficio/Costo
1.11
1.43
1.22
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4. CONCLUSIONES
La caracterización de la cascara de pitahaya reveló un contenido de humedad de 77.52%, un
contenido de cenizas de 1.55% y un pH de 6.01, con ligeras variaciones según el lugar de
procedencia. La pectina con mayor índice de metoxilo (10.77%) y grado de gelificación
(98.84%) es la pectina obtenida de las cáscaras pitahaya provenientes de Palora, y la pectina
de menor calidad se obtiene de Babahoyo. En base al rendimiento, la pectina que mejor
respuesta mostró la obtenida de la cáscara de Santo Domingo (9.25%), resultando un costo de
producción de 20.93 dólares por kilogramo y una ventaja económica del 43% (B/C 1.43).
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