https://doi.org/10.61236/renpys.v3i1.589
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. 1-11)
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Publicación Semestral. Vol. 3, No. 1, enero-junio 2024, Ecuador (p. 1-11). Edición continua
Caracterización de pectina obtenida a partir de cáscaras de Pitahaya (Selenicereus megalanthus)
Gloria Maribel Bonilla Lucero
1
*, Sandra Elizabeth López Sampedro1, Manuel Enrique Almeida Guzmán1,
Dario Javier Baño Ayala1
1AGI-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 cáscaras de pitahaya. El objetivo de este trabajo de investigación fue caracterizar la pectina
obtenida de la cáscara 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 cáscara 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
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
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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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
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
(Montesino, 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 & 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).
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.
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megalanthus)
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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.
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 cáscara 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 cáscara.
Tabla 1. Esquema del experimento
Tratamientos
(sitios)
Código
N° de
Repeticiones
Peso de la
cáscara
(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 cáscaras 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
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.
Bonilla G., López S., Almeida M., Baño D.
4
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 cáscara, 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 realizar
los análisis pertinentes.
En la Figura 1, se muestra un diagrama esquemático
para la extracción de pectina de cáscaras de pitahaya.
Figura 1. Diagrama esquemático
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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.
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 homogeneizó la disolución utilizando un
Vórtex para que el valor de pH de la muestra puede
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
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 esté 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:
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.
Bonilla G., López S., Almeida M., Baño D.
6
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 cáscara
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. Se observa que el contenido
de humedad de las cáscaras procedentes de Santo
Domingo y Babahoyo muestra 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
cáscaras 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 el estado de
madurez de cosecha de la pitahaya (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 corresponden a las
pectinas extraídas de las cáscaras de pitahaya
procedentes de Babahoyo y Palora respectivamente,
cabe mencionar que las extracciones de las pectinas se
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realizaron bajo las mismas condiciones. Según García
et al. (2014) detalló que, para productos con
características parecidas, la humedad es semejante,
cuando se emplean 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 a 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% (Maoly, 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) reportó 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)
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 cáscaras 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
pitahaya. El menor valor de 8.93% se encontró en la
pectina procedente de las cáscaras 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, concluyendo 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,
Bonilla G., López S., Almeida M., Baño D.
8
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 mientras más alta sea el GG,
presenta 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 cáscara 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 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
aún 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 cáscaras
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).
Revista Recursos Naturales Producción y Sostenibilidad
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. 1-11)
9
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
Cáscara de pitahaya
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
4. CONCLUSIONES
La caracterización de la cáscara 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 fue
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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