Obtención de un extracto optimizado de polifenoles de Vainas de Tara (Caesalpinia spinosa) por altas presiones hidrostáticas y su aplicación en un producto horneado con el fin de mitigar el contenido de neo-contaminantes

Abstract

Los alimentos tratados térmicamente son ampliamente consumidos, como los productos de panadería, entre ellos las galletas saladas, galletas dulces y queques. Algunas formas de procesamiento, junto con la composición de los alimentos, conducen a la formación de neo-contaminantes tales como acrilamida e hidroximetilfurfural. Se ha informado el uso de extractos polifenólicos para la mitigación de estos compuestos. Por lo anteriormente expuesto, el objetivo de esta investigación es caracterizar un extracto obtenido a partir de las vainas de tara (Caesalpinia spinosa) mediante altas presiones hidrostáticas y estudiar su incorporación a un producto horneado (queque) para mitigar el contenido de neocontaminantes manteniendo su calidad sensorial. La extracción de polifenoles de vainas de tara (Caesalpinia spinosa) se caracterizó químicamente mediante un diseño experimental Box-Behnken con 27 corridas experimentales, utilizando altas presiones hidrostáticas como tecnología de extracción con cuatro variables independientes: presión (MPa), tiempo (minutos), porcentaje de etanol y proporción masa tara/volumen solvente, obteniendo las mejores condiciones de extracción midiendo como respuestas polifenoles totales, capacidad antioxidante (FRAP, DPPH y ORAC), concentración de taninos y rendimiento. El extracto optimizado fue añadido en concentraciones de 250 hasta 2500 mg/kg en queques, para la cuantificación de sus niveles de acrilamida e hidroximetilfurfural por cromatografía de gases – espectrometría de masas (GC– MS) y HPLC-DAD, respectivamente, y la determinación de características sensoriales con 102 consumidores. Se obtuvo un extracto de vainas de tara optimizado, donde la presión y el porcentaje de solvente fueron significativos, y sus valores óptimos fueron 349,97 MPa y 57,83%, respectivamente, mientras que las respuestas ajustadas maximizadas (p>0,05) fueron: rendimiento (80,77 ± 0,38%), contenido de polifenoles totales (765,26 ± 15,03 mg EAG/g), ORAC – FL (6656,39 ± 209,17 μmol Eq Trolox/g) y taninos hidrolizables (47,19 ± 0,78%), alcanzando mayores resultados en comparación con la técnica de extracción convencional. Por otro lado, el extracto de vainas de tara redujo significativamente (p<0,05) los niveles de hidroximetilfurfural, en 41% en queque horneado a 190°C por 30 minutos, con la adición 500 mg/kg de extracto. Esta última concentración se evaluó sensorialmente junto con la muestra de 250 mg/kg, obteniéndose buena aceptabilidad y una alta intención de compra al conocer las propiedades saludables del queque con adición de extracto de vainas de tara

Heat-treated foods are widely consumed, such as bakery products, including crackers, cookies and cakes. Some forms of processing, together with the composition of the food, lead to the formation of neo-formed compounds such as acrylamide and hydroxymethylfurfural. The use of polyphenolic extracts for the mitigation of these compounds has been reported. Due to the above, the objective of this research was to characterize an extract obtained from the pods of tara (Caesalpinia spinosa) by means of high hydraulic pressures and to study incorporating it into a baked product (cake) to reduce the content of neocontaminants while maintaining its quality sensory. The extraction of polyphenols from tara pods (Caesalpinia spinosa) was chemically characterized by means of a Box-Behnken experimental design with 27 experimental runs, using high hydrostatic pressures as extraction technology with four independent variables: pressure (MPa), time (minutes), ethanol percentage and tare mass/solvent volume ratio, obtaining the best extraction conditions by measuring total polyphenol responses, antioxidant capacity (FRAP, DPPH and ORAC), tannin concentration and yield. The optimized extract was added at concentrations of 250 to 2500 mg/kg in cakes, for the quantification of its levels of acrylamide and hydroxymethylfurfural by gas chromatography - mass spectrometry (GC-MS) and HPLC-DAD, respectively, and for the determination of sensory characteristics with 102 consumers. An optimized tara pod extract was obtained, where the pressure and the percentage of solvent were significant, and their optimal values were 349.97 MPa and 57.83%, respectively, while the fitted responses maximized (p>0.05 ) were: yield (80.77 ± 0.38%), content of total polyphenols (765.26 ± 15.03 mg EAG/g), ORAC – FL (6656.39 ± 209.17 μmol Eq Trolox/g) and hydrolyzable tannins (47.19 ± 0.78%), achieving better results compared to the conventional extraction technique. On the other hand, the tara pod extract significantly reduced (p<0.05) the levels of hydroxymethylfurfural, by 41% in cake baked at 190°C for 30 minutes, with the addition of 500 mg/kg of extract. This last concentration was evaluated sensorially together with the 250 mg/kg sample, obtaining good acceptability and a high purchase intention when knowing the healthy properties of the cake with the addition of tara pod extract