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Valorización de la cáscara de cítricos como fuente de antioxidantes para la industria alimentaria mediante el empleo de procesos de extracción no convencionales

Franco Arnedo, Gabriela (2019) Valorización de la cáscara de cítricos como fuente de antioxidantes para la industria alimentaria mediante el empleo de procesos de extracción no convencionales. Maestría thesis, Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá.

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Resumen

El contenido de diferentes tipos de compuestos (fenólicos, flavanonas, carotenoides) en los epicarpios de dos cítricos (naranja tangelo-Citrus reticulata x C. paradisi, mandarina “Arrayana”-C. reticulata) fue determinado en extractos Soxhlet con el propósito de escoger la biomasa más promisoria. Dicha biomasa fue sometida a extracción con fluidos supercríticos (EFS), con miras a evaluar la posibilidad de obtener extractos con actividad antioxidante. El epicarpio de C. reticulata presentó mayor actividad antioxidante, con esta biomasa se realizó un diseño central compuesto para determinar el efecto de las variables del proceso de EFS (temperatura-T, presión-P, porcentaje de cosolvente-%EtOH) sobre las variables respuesta (contenido total de compuestos fenólicos-CTF, contenido total de flavanonas-CTFo y actividad antioxidante-AA, medida como la capacidad de atrapamiento de radicales DPPH). Al comparar la EFS contra Soxhlet se observó que EFS presentó menor rendimiento (10 vs 22%), mayores CTF (>100 vs <40 mg-eq AG/g extracto), CTFo (>3 vs <1 mg-eq naringina/g extracto) y porcentajes de inhibición (cerca de 90% vs < 30%). La temperatura fue la variable que más influenció el CTF y CTFo, los cuales correlacionaron linealmente con la AA (coeficiente de correlación 0.88). La curva cinética del extracto más activo (extracto 11, obtenido a 220 bar, 80°C, 5% EtOH) fue ajustada al modelo de transferencia de masa de Sovová, con un R2 de 0.87. Los extractos EFS se analizaron por cromatografía líquida (UHPLC-DAD), identificando tentativamente ocho flavonoides. Al realizar el análisis de componentes principales (ACP) no se observó efecto importante de algúno de los componentes identificados sobre el CTF, CTFo y la AA, sin embargo se confirmó que el CTF y CTFo presentan un efecto positivo e importante sobre sobre la AA. Empleando HPLC/MS se cuantificó el contenido de hesperidina (polifenol mayoritario en mandarina) en el extracto más áctivo, obteniendo 0.66 mg/g extracto. Dicho extracto se probó como antioxidante en una emulsión (mayonesa), monitoreando la peroxidación lipídica por TBARS vs el tiempo de almacenamiento, logrando atenuar un 30% la peroxidación lipídica de la mayonesa almacenada a 60ºC por seis días. Lo anterior permite plantear la posibilidad de obtener extractos con actividad antioxidante a partir del epicarpio de mandarina “Arrayana” empleando EFS, dichos extractos pueden ser aprovechados por la industria de alimentos., Abstract: The content of different types of compounds (polyphenols, flavanones, carotenoids) in the peels of two citrus fruits (tangelo orange-Citrus reticulata x C. paradisi, mandarin var. ‘Arrayana’ -C. reticulata) was determined in Soxhlet extracts for the purpose of choosing the most promising biomass. This biomass was subjected to supercritical fluid extraction (SFE), to evaluate the possibility of obtaining extracts with antioxidant activity. The peel of C. reticulata presented greater antioxidant activity. With said biomass a central composite design was made to determine the effect of the SFE process variables (T-temperature, P-pressure, percentage of cosolvent-% EtOH) on the response variables (total phenol content (TPC), total flavanone content (TFC) and antioxidant activity-AA, measured as the scavenging capacity of DPPH radicals). When comparing the SFE against Soxhlet it was observed that SFE presented lower yield (10 vs 22%), higher TPC (> 100 vs <40 mg-eq AG / g extract), TFC (> 3 vs <1 mg-eq naringin / g extract) and percentages of inhibition (close to 90% vs <30%). Temperature was the variable that most influenced TPC and TFC, which correlated linearly with the AA (correlation coefficient 0.88). The kinetic curve of the most active extract (extract 11, obtained at 220 bar, 80 ° C, 5% EtOH) was adjusted to the mass transfer model of Sovová (R2= 0.87). The SFE extracts were analyzed by liquid chromatography (UHPLC-DAD), tentatively identifying eight flavonoids. When carrying out the principal component analysis (PCA), no significant effect of any of the components identified on CTF, CTFo and AA was observed, however it was confirmed that CTF and CTFo present a positive and important effect on AA. Using HPLC / MS the content of hesperidin (major polyphenol in mandarin) in the most active extract was quantified, obtaining 0.66 mg / g extract. Said extract was tested as an antioxidant in an emulsion (mayonnaise), monitoring the lipid peroxidation by TBARS vs the storage time, achieving a 30% attenuation of the lipid peroxidation of the mayonnaise stored at 60ºC for six days. This allows us to set the possibility of obtaining extracts with antioxidant activity from the ‘Arrayana’ mandarin peel using SFE. Said extracts can be used by the food industry.

Tipo de documento:Tesis/trabajos de grado - Thesis (Maestría)
Colaborador / Asesor:Parada Alfonso, Fabián and Martínez Correa, Hugo Alexander
Información adicional:Magister en Ingeniería Química. Línea de Investigación: Biorefinerías.
Palabras clave:Epicarpio de mandarina, Fluidos supercríticos, Oxidación lipídica, Mandarin peel, Supercritical fluids, Lipid oxidation
Temática:6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas/ Chemical engineering
Unidad administrativa:Sede Bogotá > Facultad de Ingeniería > Departamento de Ingeniería Química y Ambiental
Código ID:74840
Enviado por : Ingeniera Gabriela Franco
Enviado el día :03 Dec 2019 17:50
Ultima modificación:03 Dec 2019 17:50
Ultima modificación:03 Dec 2019 17:50
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