Evaluación de la capacidad antioxidante, contenido de pigmentos y estudio de cinética de secado de descartes de hoja de apio (Apium graveolens L. var. dulce)

Abstract

La empresa Biofresco, procesadora de hortalizas, genera desechos orgánicos, siendo uno de los principales residuos las hojas de apio (Apium graveolens L. var. dulce). Sabiendo que éstas poseen fitoquímicos con propiedades antioxidantes y pigmentos como la clorofila, el principal objetivo de la siguiente investigación, fue el aprovechamiento de este desecho agrícola, por medio del estudio de la cinética de secado por convección con aire caliente, para el desarrollo de una infusión con aporte de antioxidantes, y por otro lado, con la hoja fresca, el desarrollo de un extracto enriquecido en clorofila para posterior uso como colorante natural. Para el estudio de secado de las hojas se trabajó a tres temperaturas (35, 45 y 55°C). Se realizó un ajuste de los datos experimentales, utilizando 6 modelos matemáticos establecidos en la literatura. Basándose en análisis estadístico, el modelo Page Modificado presentó el mejor ajuste. Los valores de la difusividad efectiva del agua se estimaron en el rango de 6,5 x 10-10 - 2,8 x 10-9 (m2/s) y el valor de la energía de activación fue de 61,83 (kJ/mol). Para el desarrollo de la infusión se trabajó con hoja secada a 35, 45 y 55°C con 4 tiempos de extracción (3, 5, 7 y 10 min). Siendo la infusión obtenida con la hoja secada a 35°C, por un tiempo máximo de contacto de la muestra con el agua caliente de 7 min, la que entregó el mejor valor agregado de acuerdo a las propiedades antioxidantes. Un metabolito secundario de la hoja de apio; apigenina, fue cuantificado por HPLC-DAD, encontrándose una cantidad entre 1,5 – 2 mg AP/100 g hoja de apio ps en las infusiones con hoja seca a 35°C. Finalmente, para el desarrollo integral de la infusión se realizó una evaluación sensorial con consumidores, los cuales en general, mostraron un grado de indiferencia hacia el producto. Por otra parte, el desarrollo del extracto enriquecido en clorofila se obtuvo por medio del método de maceración con etanol 95% como solvente extractante. Este análisis presentó una cantidad de 25,1 g de clorofila a/Kg de hoja pf. Por lo tanto, con el desarrollo de estos alimentos con propiedades funcionales, se logró valorizar los residuos de hoja de apio

Biofresco company, a vegetable processor, generates organic waste like celery leaves (Apium graveolens L. var. dulce), one of the main residues that this industry produces. Knowing that these celery leaves have phytochemicals with antioxidant properties and pigments such as chlorophyll, the main objective of the following research was to take advantage of these organic waste, through the study of hot air convection drying kinetics of celery leaf, by the development of an infusion with antioxidant contribution and, on the other hand, an extract enriched in chlorophyll for later use as a natural colorant using fresh leaves. For the study of the drying process of the leaves it has been worked at three temperatures (35, 45 and 55°C). An adjustment of the experimental data was made using 6 estabilished-in-literature mathematical models. Based on statistical analysis, the Modified Page model presented the best fit. The values of the effective diffusivity of the water were estimated in the range of 6.5 x 10-10 to 2.8 x 10-9 (m2/s) and the value of the activation energy was 61.83 (kJ/mol). For the infusion development it has been worked with leaf dried at 35, 45 and 55° Celsius with 4 extraction times (3, 5, 7 and 10 minutes). The best value added according to antioxidant properties was obtained with the leaf dried at 35° C, with a maximum contact time between leaf and hot water of 7 minutes. A secondary metabolite of the celery leaf, apigenin, was quantified by HPLC-DAD, finding quantities between 1,5 and 2 mg AP/100 g celery leave dw. Finally, a sensory evaluation was performed with consumers for the integral development of the infusion, which in general showed a degree of indifference to the product. On the other hand, the development of the extract enriched in chlorophyll has been obtained through the maceration method with 95% ethanol as extractant solvent. This analysis showed an amount of 25.1 g of chlorophyll a/kg of fresh leaf weight. Therefore, with the development of these foods with functional properties, it was possible to value the residues of celery leaf