DETERMINACIÓN DE SODIO, POTASIO,
HIERRO, ZINC Y CALCIO EN TRES
LEGUMINOSAS: GARBANZO, SOYA Y MANÍ,
POR ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN
ATÓMICA DE LLAMA
DETERMINATION OF SODIUM, POTASSIUM, IRON, ZINC AND
CALCIUM IN THREE LEGUMES: CHICKPEAS, SOYBEANS AND
PEANUT BY FLAME ATOMIC ABSORPTION
SPECTROPHOTOMETRY.
Pedro Dávila F.
1
& Ramiro Gallegos G.
2
Palabras clave: espectrofotometría de absorción atómica, leguminosas,
minerales
Keywords: atomic absorption spectrophotometry, legumes, minerals.
RESUMEN
El objetivo de este estudio fue comparar el contenido sodio, potasio, hierro,
zinc y calcio en tres leguminosas (soya, garbanzo y dos variedades de maní:
9
1 Centro de Servicios Ambientales y Químicos CESAQ-PUCE, Quito Ecuador
, (pdavila209@puce.edu.ec).
2 Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Facultad de Ciencias Exactas, Escuela de Ciencias
Químicas, Quito Ecuador (rgallegos@puce.edu.ec).
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Peruano y Virginia) entre la tabla de composición de alimentos ecuatorianos
de 1965 y leguminosas de la presente época. Para determinar las diferencias
se realizó un estudio estadístico y se aplicó la prueba t-Student. Se encontró
que existen diferencias significativas entre los contenidos de minerales de las
leguminosas estudiadas con los valores que se encuentran en la tabla de ali-
mentos, por lo que se requiere una actualización de la misma.
ABSTRACT
The main objective of this study was to compare the content of sodium, potas-
sium, iron, zinc and calcium content of three legumes (soybean, chickpea and
two peanut varieties: peruvian and virginia). Comparison was made between
Ecuadorian’s 1965 Table of Food Composition and results obtained in this study.
Statistical study and Student t test were applied to determine differences be-
tween data. Significant differences were determined between the mineral con-
tent of legumes studied with the values found in the food table and it is
mandatory to update Ecuadorian’s Table of food composition.
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Las leguminosas son una importante
fuente de minerales, en especial de
calcio, la cantidad presente en las
mismas llega hasta 227 mg/100 g en
la semilla, supera ampliamente a los
niveles encontrados en cereales y
además son comparables a las canti-
dades encontradas en los productos
lácteos, por esta razón, 50 g de legu-
minosas al día pueden suplir un por-
centaje importante del requerimiento
diario de este mineral (Boza, 1991).
El hierro se encuentra en cantidades
que oscilan alrededor de 6 mg/100 g
de semilla, niveles superiores a cual-
quier otro alimento, excepto el hí-
gado o la levadura desecada; Los
minerales que se destacan por su
contenido son: magnesio, 60-183
mg/100 g de semilla; fósforo, 301-
586 mg/100 g de semilla y azufre
196-237 mg/100 g de semilla (Boza,
1991).
Las leguminosas son consumidas
tanto por personas que se rigen por
una dieta omnívora como por las que
han optado por una dieta vegeta-
riana. En el caso de estos últimos, el
consumo de leguminosas es de suma
importancia debido a que estas son
un alimento que contienen una gran
cantidad de proteínas, minerales, gra-
sas y vitaminas que podrían rempla-
zar la ingesta de carne o leche animal
(Botanical online, 2014; Rodríguez,
2008)
El consumo de leguminosas debe ser
variado, ya que no todas poseen los
nutrientes que el cuerpo humano ne-
cesita, así por ejemplo, la soya y el
maní poseen una gran cantidad de
proteínas, mientras que el garbanzo
contiene vitaminas y minerales (Bo-
tanical online, 2014).
Es importante conocer el contenido
de minerales de los productos pro-
puestos, debido a que la soya y el
garbanzo son la base de los produc-
tos de consumo vegetariano, ya sea
como carne o leche para el primero,
o como grano para el segundo (Bota-
nical online, 2014). El maní, por su
parte, es la base de muchos produc-
tos de consumo alimenticio, mayori-
tariamente en la costa ecuatoriana.
Al existir previamente un estudio pro-
ximal sobre leguminosas en la Es-
cuela de Ciencias Químicas (Polo,
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EN TRES LEGUMINOSAS: GARBANZO, SOYA Y MANÍ,
POR ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA DE LLAMA
INTRODUCCIÓN
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2012), el presente estudio constituye
un siguiente paso en esta línea de in-
vestigación de la Escuela de Ciencias
Químicas, que entre sus objetivos
tiene el actualizar la tabla de Com-
posición de Alimentos Ecuatorianos
que se encuentra vigente desde 1965
(Ministerio de Previsión Social y Sa-
nidad, 1965).
Leguminosas Estudiadas
El garbanzo (Cicer arietinum) es una
planta herbácea que se cultiva para
la alimentación humana, después del
fréjol, es la segunda en importancia
debido a que se cultivan en prome-
dio cerca de diez millones de hectá-
reas alrededor del mundo (Guerrero,
1999).
El maní (Arachis hypogaea L), planta
originaria del sur, tiene una gran im-
portancia económica, ya que existen
una variedad de productos a base del
mismo, y nutricional, ya que en el
maní se encuentra una gran cantidad
de grasas poliinsaturadas, vitaminas,
proteínas y minerales. (Guerrero,
1999).
La soya (Glycine max) oleaginosa ori-
ginaria del suroeste asiático, es una
de las plantas más antiguas cultivadas
por el hombre. (Figueroa, 2016). Es
un alimento con alto valor proteico y
dicha proteína es similar a la animal,
es decir, una proteína de primera ca-
lidad.
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infoANALÍTICA
Diciembre 2016
MATERIALES Y MÉTODOS
Muestreo
Se realizó un muestreo aleatorio sim-
ple de las leguminosas en mercados
y supermercados de la ciudad de
Quito: El muestreo se realizó durante
tres días de tres semanas seguidas, en
cada lugar se obtuvo 1 kg de muestra:
soya, garbanzo y maní: variedad Pe-
ruano y Virginia. En total, se colecta-
ron 36 muestras.
Preparación de las muestras
El kilogramo de muestra obtenido fue
triturado con un molino de micro-
operación continua MF 10 basic IKA
® Werke, se realizó un cuarteo de las
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mismas hasta obtener aproximada-
mente 100 g de muestra y finalmente
se almacenaron en fundas de cierre
hermético, tipo ziplock etiquetadas y
codificadas.
Procedimiento
Para la determinación de humedad,
se tomó como referencia el método
AOAC 925.10, 2005; se utilizó una
estufa Binder FD 115.
Para la digestión de la muestras se
tomó como referencia el método
AOAC 985.35, 2005; se realizó en
una mufla SNOL 10740 a 525 °C, las
cenizas se disolvieron y aforaron a 25
mL con HNO
3
0,1 M (grado traza de
metales) (AOAC, 2005).
Para el análisis de sodio y potasio se
aña dieron a estándares y muestras,
5 mL de cloruro de cesio (12,7 g de
cloruro decesio PA en 100 mL de
agua), por cada 100 mL de solución
a analizar. Para el análisis de calcio
se añadió, a estándares y muestras, 1
mL de cloruro de lantano (58,65 g de
óxido de lantano PA + 250 mL de
HCl, grado traza de metales, aforados
a 1000 mL), por cada 100 mL de so-
lución a analizar.
Para el análisis de minerales se utilizó
un espectrofotómetro de absorción
atómica Perkin Elmer AAnalyst 400,
Software WinLab32AA y lámparas de
cátodo hueco para cada elemento.
Finalmente, se realizó el análisis es-
tadístico de los datos, se aplicó la
prueba t- Student: para determinar la
existencia de diferencias significati-
vas entre los datos de la Tabla de
composición de Alimentos Ecuatoria-
nos de 1965 y los obtenidos en el
presente estudio. Además, se aplicó
la prueba de ANOVA que se utilizó
para determinar si existían diferen-
cias significativas entre los promedios
de minerales entre leguminosas estu-
diadas, entre lugares de muestreo y
entre semanas de muestreo.
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DETERMINACIÓN DE SODIO, POTASIO, HIERRO, ZINC Y CALCIO
EN TRES LEGUMINOSAS: GARBANZO, SOYA Y MANÍ,
POR ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA DE LLAMA
RESULTADOS
En la Tabla 1, se presenta el valor pro-
medio de los resultados obtenidos en
el análisis de los minerales de las tres
leguminosas, los resultados provie-
nen de muestras y repeticiones.
Como se puede apreciar la soya es la
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leguminosa que tiene mayor conte-
nido de minerales por cada 100 gra-
mos de alimento, en el caso de sodio:
26,04 mg, potasio: 2139,00 mg, cal-
cio: 122,38 mg, hierro: 4,00 mg y
zinc 3,80 mg, además, de las legumi-
nosas analizadas la soya tiene el
mayor contenido de humedad:
9,43%. Además, el maní variedad pe-
ruano es el que presenta un menor
contenido promedio de minerales
por cada 100 gramos de alimento
con 9,08 mg de sodio, 8,99 mg de
potasio y 1,84 mg de calcio, también
es la especie con el menor contenido
de humedad con 5,32%. Con 51,23
mg de calcio por cada 100 gramos de
muestra la variedad de maní Virginia
es la leguminosa con menor conte-
nido promedio de este mineral, y el
menor contenido promedio de zinc
se presenta en las dos especies de
maní estudiadas: 3,32 mg por cada
100 gramos de muestra.
Los rangos presentados en la Tabla 2
son un indicativo de variabilidad de
los datos, es decir, al obtener un
rango más amplio, se observa una
dispersión de los datos más grande, y
es debido a que las muestras fueron
recolectadas en distintos lugares. En
este caso, los rangos indican los va-
lores máximo y mínimo del conte-
nido de un mineral y humedad en
una variedad de leguminosa.
Como se puede observar en la Tabla
3, al aplicar la Prueba t de Student
con un t crítico de 1.7056, a excep-
ción de uno (parámetro humedad en
el caso del maní negro) todas las le-
guminosas estudiadas presentan dife-
rencias significativas entre el valor
obtenido y el valor que se encuentra
en la Tabla de Composición de Ali-
mentos Ecuatorianos de 1965; de-
bido a esto, se determina que es
imprescindible la actualización de la
tabla.
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Tabla 1. Resumen de los promedios y desviaciones estándar
relativa de los parámetros estudiados en cada leguminosa
Leguminosa Estadístico Humedad Sodio Potasio Calcio Hierro Zinc
(%) (mg/ 100 g de muestra)
Garbanzo Promedio 9,00 20,85 1488,28 60,54 2,43 3,36
%RSD 11,07 26,37 12,67 7,53 22,53 12,59
Maní Peruano Promedio 5,32 9,08 8,99 51,58 1,84 3,32
%RSD 5,14 31,17 4,76 14,84 33,74 16,28
Maní Virginia Promedio 6,38 16,56 939,52 51,23 3,60 3,32
%RSD 4,61 4,33 3,30 4,00 3,57 3,71
Soya Promedio 9,43 26,04 2139,65 122,38 4,00 3,80
%RSD 3,91 20,04 21,73 16,52 15,04 8,56
Tabla 2. Resumen de los rangos de los parámetros estudiados en cada leguminosa
Leguminosa Rango Humedad Sodio Potasio Calcio Hierro Zinc
(%) (mg/ 100 g de muestra)
Garbanzo Mínimo 7,95 9,18 1145,44 52,02 1,56 2,89
Máximo 10,74 29,85 1891,48 68,92 3,23 4,51
Maní Peruano Mínimo 4,91 5,28 816,81 29,95 1,12 2,19
Máximo 5,67 17,34 974,01 53,04 3,69 4,35
Maní Virginia Mínimo 5,97 15,10 894,32 53,17 4,11 3,35
Máximo 6,97 17,74 1004,40 61,60 4,86 3,89
Soya Mínimo 8,85 19,90 1054,11 123,33 2,53 3,27
Máximo 10,03 37,72 2879,82 218,82 4,34 4,53
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DETERMINACIÓN DE SODIO, POTASIO, HIERRO, ZINC Y CALCIO
EN TRES LEGUMINOSAS: GARBANZO, SOYA Y MANÍ,
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Tabla 3. Prueba t-Student: T calculado y resultado de la prueba
Leguminosa Parámetro T calculado Resultado
Garbanzo Humedad 21.30 H
o
Rechazada
Calcio 74,60 H
o
Rechazada
Hierro 36,18 H
o
Rechazada
Maní Peruano Humedad 19,35 H
o
Rechazada
Calcio 14,82 H
o
Rechazada
Hierro 11,41 H
o
Rechazada
Maní Virginia Humedad 0,45 H
o
Aceptada
Calcio 42,22 H
o
Rechazada
Hierro 24,25 H
o
Rechazada
Soya Humedad 69,75 H
o
Rechazada
Calcio 14,89 H
o
Rechazada
Hierro 23,75 H
o
Rechazada
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infoANALÍTICA
Diciembre 2016
En la Tabla de Composición de Ali-
mentos Ecuatorianos de 1965, solo
están tabulados los datos del conte-
nido de humedad, calcio y hierro,
por esta razón, dichos parámetros
fueron comparados mediante la
prueba t-Student. El resultado al apli-
car la prueba se muestra en la Tabla
3, donde H
o
Rechazada, demuestra
que existen diferencias significativas
y H
o
Aceptada, que no existen dife-
rencias significativas.
Al aplicar la prueba ANOVA se ob-
tuvo que existen diferencias significa-
tivas entre los parámetros de las
variedades de leguminosas estudias.
Para obtener un resultado más real
entre lugares de muestreo, se aplicó
ANOVA por parámetro entre las va-
riedades, observando que existen di-
ferencias significativas de los paráme-
tros entre los lugares de muestreo a
excepción de: sodio en maní negro,
potasio en garbanzo y maní negro,
calcio en maní negro, hierro y zinc
en maní negro.
Por último, el resultado de aplicar
ANOVA entre semanas de muestreo,
es decir, el lugar es constante pero la
variable es el tiempo, se obtuvo que
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casi la totalidad de parámetros, a ex-
cepción de humedad en maní negro
y zinc en soya, no presentaban dife-
rencias significativas entre sí.
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EN TRES LEGUMINOSAS: GARBANZO, SOYA Y MANÍ,
POR ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA DE LLAMA
DISCUSIÓN
Se determinó que de las leguminosas
estudiadas, la soya tiene el contenido
de minerales más alto, posee sodio
con límites de 24,07 a 28,01 mg/100
g de alimento, potasio desde 1964,24
a 2315,06 mg/100 g de alimento, cal -
cio desde 145,10 a 165,18 mg/100 g
de alimento y zinc con límites de
3,91 a 4,17 mg/100 g de alimento.
Respecto al contenido de humedad,
posee de 9,30 a 9,55%.
El maní Virginia es la leguminosa con
el mayor contenido de hierro con va-
lores que van desde 4,48 a 4,60
mg/100 g de alimento.
Al comparar los datos de humedad
obtenidos con la norma NTE, del ma -
ní y la soya, y del garbanzo obtenido
con la norma CODEX, se determinó
que no sobrepasan el contenido má-
ximo permitido de humedad.
Las diferencias existentes entre los re-
sultados obtenidos en este estudio, y
los valores que se encuentran en la
Tabla de Composición de alimentos
ecuatorianos, se deben a que han pa-
sado 50 años desde la última publi-
cación, por lo cual factores como la
composición del suelo, técnicas agrí-
colas, etc. pueden influir en la com-
posición de los alimentos. Asimismo,
el desarrollo de los métodos de aná-
lisis, calidad de reactivos y equipos
de análisis sujetos al adelanto tecno-
lógico, son variables que pueden in-
fluir en los resultados de los pará me-
tros analizados.
En la Tabla 1, en ciertos casos, el por-
centaje de RSD (Desviación estándar
relativa por sus siglas en inglés) es
mayor al 10%, esto se debe a que las
muestras fueron tomadas de distintos
lugares y existen diversos factores
tales como: condiciones de conser-
vación, terreno de cosecha, técnicas
agrícolas, entre otras, que cambian la
composición entre una muestra y
otra. Es por esto que al establecer
rangos se toma en cuenta la desvia-
ción relativa, para poder obtener
datos más reales y representativos.
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Al analizar los resultados del
ANOVA
,
se observa que al comparar las legu-
minosas estudiadas se presentan di-
ferencias debido a que son distintos
tipos de especies y por ende, cada
una de ellas tiene diferentes caracte-
rísticas en su composición.
Al observar los resultados de ANOVA
aplicado entre lugares de muestreo,
se observa que las leguminosas estu-
diadas, a excepción del maní negro,
vienen de diferentes proveedores.
Por último al aplicar ANOVA entres
distintas semanas de muestreo, se
puede observar que los parámetros
estudiados no presentan diferencias
significativas, por lo que se supone
dos hipótesis: el tiempo de muestreo
debe ser mayor o las muestras que
fueron analizadas son del mismo pro-
veedor.
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infoANALÍTICA
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CONCLUSIONES
Al realizar el análisis de humedad, se
determinó que las condiciones de al-
macenamiento influyen directamente
en la misma, debido a que las mues-
tras que se venden al granel poseen
mayor contenido de humedad que las
muestras que se venden empacadas.
Se debe realizar una actualización de
los datos en la Tabla de Composición
de Alimentos Ecuatorianos de 1965,
debido a que presenta diferencias
significativas con los alimentos de la
época actual.
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