OPTIMIZACIÓN DE LA EXTRACCIÓN ACUOSA ASISTIDA POR ULTRASONIDO DE COMPUESTOS BIOACTIVOS A PARTIR DE HOJAS DE REMOLACHA.

AGÜERO, M.V.; CORREA DE CARVALHO, M.; JAGUS, R.J.

CABA

Taller; Segundo Taller Biotecnología aplicada a la Tecnología de Alimentos; 2022

La extracción de compuestos bioactivos a partir de recursos vegetales subutilizados constituye una estrategia promisoria para mejorar la sustentabilidad de la cadena agroalimentaria. Las hojas de remolacha (HR) son un valioso recurso con alto contenido de betalaínas (betaxantinas (BX) y betacianinas (BC)) y polifenoles (TPC). La extracción acuosa asistida por ultrasonido es una tecnología en auge que reduce significativamente los tiempos de extracción y mejora los rendimientos gracias al fenómeno de cavitación. Más aún, la aplicación de esta tecnología en el modo pulsado permitiría una reducción en el consumo energético, reducción en la temperatura desarrollada durante el proceso, sin detrimento en los rendimientos de extracción. Sin embargo, es un proceso complejo en el que intervienen numerosas variables (potencia, relación de masa de materia prima a volumen de agua - relación sólido liquido -, duración del pulso, duración del ciclo (tiempo de pulso, sumado al tiempo de pausa), tiempo total de tratamiento, entre otros. Frente a todo lo dicho anteriormente, para la optimización del proceso es necesario hacer un trabajo escalonado, que requiere en primer lugar de la selección de los factores que más influyen en la extracción, para posteriormente optimizar esas variables a través, por ejemplo, de la metodología de superficie de respuesta. El objetivo del trabajo entonces, fue seleccionar las variables de mayor impacto en la extracción acuosa de polifenoles y betalainas, a partir de, hojas de remolacha. Para ello, se aplicó un diseño factorial fraccionado 2^(x-1) con 5 variables independientes, evaluadas en dos niveles, bajo y alto (-1, +1): potencia del ultrasonido (20, 70W), relación sólido liquido (5, 17 g de materia prima en 200mL de agua), tiempo de extracción (60, 300 s), ciclo (25, 75%) y duración del ciclo (4, 12 s), totalizando 16 ensayos (por duplicado). Se trabajó con HR previamente sanitizadas y procesadas en (Minipimer 600W, Philips) hasta formar una pasta homogénea. Se realizaron las extracciones bajo las condiciones sugeridas por el diseño. Los extractos fueron centrifugados (10,000rpm, 10´, 5°C) y el sobrenadante fue almacenado a 5°C hasta ser determinados los contenidos de betalainas y polifenoles, las respuestas (por duplicado). Se utilizó el programa Desing-Expert 11 para crear y analizar el diseño. Para TPC las variables significativas fueron relación solido liquido y tiempo de extracción que tienen influencia negativa y positiva, respectivamente. Para BX la relación sólido liquido también fue significativo, pero por el contrario de TPC, positivamente y la interacción potencia x duración de ciclo también fue significativa. Mientras que para BC solamente tiempo de extracción fue significativo positivamente. En todos los casos el ciclo y la potencia no fueron significativas pero su tendencia fue positiva indicando que ciclos al 75% y potencias de 70 W serían beneficiosas para la extracción de los compuestos. Asimismo, la duración del ciclo tampoco fue significativa siendo positiva para BX y negativa para TPC y BC, recomendándose en este caso ciclos de corta duración para TPC y BC y ciclos largos para BX. El estudio actual permitió definir los factores de mayor influencia en el proceso dentro de las condiciones evaluadas. Futuros ensayos estarán orientados a la optimización de esas variables.