Determinación del efecto de la maduración de la lechosa (Carica papaya l.) sobre la concentración de papaína.

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA
DETERMINACIÓN DEL EFECTO DE LA MADURACIÓN DE LA LECHOSA (CARICA
PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.
REALIZADO POR LAS BACHILLERES:
Gutiérrez, Geraldine. C.I. 17.460.785
Velásquez, Virginia. C.I. 18.808.875
TUTOR ACADÉMICO:
Prof. José Ramón Ferrer Gonzáles.
Maracaibo, 2009.

DETERMINACIÓN DEL EFECTO DE LA MADURACIÓN DE LA LECHOSA
(CARICA PAPAYA L.) SOBRE LA CONCENTRACIÓN DE PAPAÍNA.
Introducción
 El Problema
 Marco Teórico
 Marco Metodológico
 Conclusiones
 Recomendaciones

• La Lechosa tiene propiedades que ayudan al ser humano a combatir
distintas enfermedades.
• Esta fruta también llamada papaya es apetecible por su suave y agradable
sabor y por tener propiedades nutritivas, digestivas y medicinales.
• Utilizada en diferentes industrias por su ingrediente estrella “papaína” y sus
beneficios.

PLANTEAMIENTO DEL
PROBLEMA
El procedimiento habitual para obtener la papaína,
consiste en secar el zumo lechoso que exuda la
corteza de la papaya verde, pero en el día a día, el
consumo de lechosa se realiza cuando la misma se
encuentra en su máximo estado de maduración. Lo
que se desea estudiar es qué sucede con la papaína
cuando la lechosa llega a su estado de maduración;
para así poder certificar el efecto digestivo de la
misma y su aporte a la salud.
¿Cómo determinar el efecto que produce la maduración
de la lechosa sobre la concentración de papaína?

Objetivo General
• Determinar el efecto de la maduración
en la lechosa (Carica papaya L.) sobre la
concentración de Papaína.
Objetivos Específicos
• Estudiar los diferentes métodos para la
extracción y la purificación de papaína a
partir de lechosa (Carica Papaya L.)
• Seleccionar el método experimental más
apropiado para la extracción de la
papaína.
• Realizar caracterización físico-química
de las muestras de lechosa.
• Cuantificar la concentración de papaína
en la lechosa en diferentes estados de
maduración.
• Comparar las concentraciones de
papaína en relación a los diferentes
estados de maduración de la lechosa.

Justificación
• Demostrar la importancia que
tiene la papaína.
• Indagar acerca de su propiedad
digestiva gracias a la acción de la
enzima proteolítica llamada
papaína.
• La papaína es una enzima que
bien merece ser estudiada.
• Facilitar el uso de métodos para
purificar y cuantificar la papaína.

Antecedentes
Añez e Iriarte (2008). “Extracción y purificación de la papaína a partir
del látex de la lechosa (Carica Papaya)”.
Mancilla (2007), “Cambios en la actividad de hidrolasas de pared celular
en frutos de papaya maradol tratados con un inhibidor comercial de la
maduración”.
Fosado, Padilla y Rojo (2004), “Desnaturalización ácida de la papaína”.
Aponte y Guadarrama (2003), “Actividad de las enzimas
pectinmetilesterasa, poligalacturonasa y celulasa durante la maduración
de frutos de parchita maracuyá (Passiflora edulis f. flavicarpa Degener)”.

La Lechosa
Composición de la papaya por cada 100 g
Agua 88,8 g
Energía Kcal. 39 Kcal.
Grasas 0,14 g
Hidratos carbono 8,81 g
Fibra 1,8 g
Potasio 257 mg
Sodio 3 mg
Fósforo 5 mg
Magnesio 10 mg
Calcio 24 mg
Vitamina C 61,8 mg
Vitamina A 284 IU
Vitamina B 1 0.027 mg
Vitamina B 2 0,0 32 mg
Niacina 0, 338 mg
Ácido fólico 38 mg
Clasificación Científica:
Reino: Plantae
División: Magnoliophyta
Clase: Magnoliopsida
Orden: Brassicales
Familia: Caricaceae
Género: Carica
Especie: Carica papaya
Nombre Binomial:
Carica papaya L.

Tainung No. 5
Tainung No. 2
Variedades del Fruto
Red Lady
Sunrise
Sunset
Maradol

ESTADO DESIGNACIÓN DESCRIPCIÓN POR COLOR DE LA CÁSCARA
1 Verde Verde oscura
2 Una raya Verde mas claro con una veta amarilla bien definida
3 Dos rayas Verde claro con un 30% de color amarillo en dos vetas
4 Tres rayas Verde claro con un 50% de color amarillo repartido en
tres vetas
5 Cuatro rayas Naranja en un 70% y 30% verde claro
6 Madura maciza
Naranja del 90% al 100% con ligeros tonos de verde
claro y punto de maduración recomendado para
iniciar su consumo.
ESTADO 1 ESTADO 2 ESTADO 3 ESTADO 4 ESTADO 5 ESTADO 6

Las Enzimas
Sustrato
Enzima
Centro
Activo
Complejo
Enzima - Sustrato
Enzima
Productos
Mecanismo de Acción
Enzimática
H2O

Las Enzimas
OXIDORREDUCTASAS = H ó e-.
TRANSFERASAS = Grupo Químico (distinto al H).
HIDROLASAS = + H2O.
ISOMERASAS = Isómeros.
LIASAS = Dobles enlaces.
LIGASAS = Enlaces C-C, C-O, C-N.

Propiedades Físicas de la Papaína
Peso Molecular: 23.406 kg/kmol.
pH optimo de actividad: 5.0 – 7.0
Temperatura optima de actividad: 65ºC.
Solubilidad: En agua a 10 mg/ml.
Principales usos de la Papaína
La Papaína

Objetivos Variable Sub-variable
Dimensión Indicador
Estudiar los diferentes métodos para la
extracción y la purificación de papaína a partir
de lechosa (Carica Papaya L.)
Dependiente: La
concentración
de papaína.
Independiente:
La Maduración
de la lechosa
Diferentes métodos para la
extracción y purificación de
papaína a partir de lechosa.
Evaluación técnica de los
diferentes métodos.
Seleccionar el método experimental más
apropiado para la extracción de la papaína.
Método experimental más
apropiado para la extracción de
papaína
Eficiencia del método y
disponibilidad de equipos.
Realizar caracterización físico-química de las
muestras de lechosa.
Propiedades físico-químicas de
las muestras
pH, Sólidos solubles (oBrix), % de
Humedad, % de Contenido de
Cenizas.
Cuantificar la concentración de papaína en la
lechosa en diferentes estados de maduración.
Concentración de papaína en la
lechosa. Unidad de concentración (g/l).
Comparar las concentraciones de papaína en
relación a los diferentes estados de maduración
de la lechosa.
Concentraciones de papaína en
lechosas.
Unidad de concentración vs.
Estado de maduración (color de la
cáscara y consistencia).
Mapa de Variables

Fases de la Investigación
Fase I:
Estudio de los diferentes métodos para la extracción y la purificación
de papaína a partir de lechosa (Carica Papaya L.)
Se analizaron diferentes métodos para la obtención de papaína.
Estados de Maduración
Lechosas Verdes Lechosas Maduras
La pulpa de todos los estados
La purificación de la papaína se puede
realizar por medio del método de la
precipitación de la sal por 2 pasos
(Avalado); y por Extracción en un
sistema acuoso de 2 fases.

Se refinó por Diálisis
Para la cuantificación se describieron los
métodos de Biuret, Bradford, Lowry y el
Procedimiento Nº 971.16 de la A.O.A.C.
Fase II:
Selección del método experimental más apropiado para la cuantificación de la papaína.
Procedimiento Nº 971.16 de la A.O.A.C
Consiste en la construcción de una curva de calibración, midiendo valores
de absorbancia para determinar concentración.

Fase III:
Caracterización de las propiedades físico-químicas de las muestras de lechosa.
Se tomaron muestras de los
diferentes estados de maduración de
la lechosa Carica Papaya L. de la
Variedad Red Lady.
Se midió el pH de cada muestra.
Se determinaron los Sólidos Solubles
(Refractómetro)
Se determinó el % de Humedad
Se determinó el % de Contenido de
Cenizas
Lab. Tecnología de
Alimentos y
Fermentaciones
Industriales

Resultados de Análisis Físico-Químicos
Estados de
Maduración Muestras pH Sólidos
Solubles (ºBrix) % Humedad % Contenido de
Cenizas
1
A 5.70 5.5 94.03 0.49
B 5.63 5.7 94.03 0.49
2
A 5.50 8.5 95.01 0.49
B 5.51 8.5 94.79 0.48
3
A 5.40 8.5 96.59 0.48
B 5.51 9 95.11 0.48
4
A 5.11 10 96.69 0.47
B 5.22 9.5 96.33 0.48
5
A 5.10 12 96.93 0.47
B 5.10 12 97.71 0.47
6
A 4.98 12 97.13 0.45
B 5.01 12 98.01 0.46

Fase IV:
Cuantificación la concentración de papaína en la lechosa en diferentes estados de
maduración.
Se purificó
Precipitación de la Sal
por 2 pasos
Se refinó
Diálisis
Se cuantificó
Procedimiento Nº 971.16 de
la A.O.A.C
Curva de Calibración
(Papaína Comercial)
0,8
0,7
0,6
Y= 136.66x+ 0.016
R2= 0.9954
Absorbancia
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
Concentración (g/l) 0 1 2 3 4 5 6

Fase V:
Comparación las concentraciones de papaína en relación a los diferentes estados de
maduración de la lechosa.
Para llevar a cabo la ultima fase se elaboraron un cuadro comparativo y una
gráfica en donde se incluyeron los estados de maduración y las respectivas
concentraciones.
No hay diferencias significativas entre las muestras.
Tendencia Descendente.

Absorbancia
Estado
1
Estado
2
Estado
3
Estado
4
Estado
5
Estado
6
Muestra
A 0.43 0.38 0.31 0.21 0.10 0.06
Muestra
B 0.41 0.37 0.31 0.22 0.12 0.05
Concentración (g/l)
Estado
1
Estado
2
Estado
3
Estado
4
Estado
5
Estado
6
Muestra
A 2.60 2.21 1.82 1.22 0.71 0.20
Muestra
B 2.50 2.18 1.80 1.31 0.92 0.25

Concentración de Papaína vs. Estado de Maduración
1 2 3 4 5 6
3
2
1,5
1
0,5
0
2,5
Concentración
Estados de Maduración
Muestra A
Muestra B

CONCLUSIONES
La concentración de Papaína disminuye en la pulpa de la lechosa
a medida que está madura.
Los Sólidos Solubles y el % de Humedad aumentan, mientras que
el % de Contenido de Cenizas es bastante bajo.
El pH de las muestras se mantuvo ligeramente ácido. Crea un
ambiente propicio para que la Papaína no se degrade.
Los métodos utilizados permiten inferir que los resultados son
confiables.
Se comprueba la existencia de Papaína en el estado máximo de
maduración de la Lechosa.

RECOMENDACIONES
Aplicar un método alternativo de Purificación de Papaína.
Almacenar las muestras de lechosa aproximadamente a 4ºC.
Estudiar otra variedad de Lechosa (Carica Papaya L.)
Calcular la Actividad Proteolítica de la Papaína en cada estado de
maduración.

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