Extracción de aceite proveniente de maqui (Aristotelia chilensis (Mol.) Stuntz) liofilizado mediante fluido supercrítico CO2 y caracterización de los compuestos antioxidantes

Abstract

La presente memoria tuvo por objetivo obtener aceite proveniente de maqui (Aristotelia chilensis (Mol.) Stuntz) liofilizado mediante el método de extracción por fluidos supercríticos utilizando CO2 como solvente y caracterizar sus compuestos antioxidantes. Las condiciones de extracción se determinaron mediante un diseño experimental Box-Behnken con tres factores: presión supercrítica (74, 187 y 300 bar), tiempo (30, 135 y 240 minutos) y temperatura supercrítica (35, 48 y 60 °C), con un total de 15 experimentos. El rendimiento (%) y la concentración de tocoles (mg/kg de aceite) fueron considerados como variables respuestas para encontrar las condiciones óptimas de extracción. De los 15 experimentos, se observa que los mayores rendimientos (%) se obtuvieron con la presión más alta (300 bar) y se identificaron los tocoles: alfa, beta, gamma y delta tocoferol, y alfa tocotrienol, donde las mayores concentraciones (mg/kg de aceite) se obtuvieron con la presión intermedia (187 bar) y la mayor temperatura (60 °C). Se realizó optimización múltiple en base a estas variables respuestas logrando que, a 274 bar de presión supercrítica, 240 minutos de tiempo y 60 °C de temperatura supercrítica, se obtiene el mayor rendimiento (%) y concentración de tocoles (mg/kg de aceite). Bajo estas condiciones, se obtuvo y se validó el aceite proveniente de maqui liofilizado, consiguiendo 8 (%) de rendimiento, 735 (mg/kg de aceite) de alfa tocoferol, 53 (mg/kg de aceite) de alfa tocotrienol, 97 (mg/kg de aceite) de gamma tocoferol y trazas de beta y delta tocoferol. Finalmente, al comparar las propiedades físicas y químicas del aceite proveniente de maqui liofilizado extraído por fluido supercrítico CO2 (SFE-CO2) en condiciones optimizadas, con las propiedades del aceite de maqui obtenido por método Soxhlet, se observó que el aceite obtenido por SFE-CO2 en condiciones óptimas presentó una mayor concentración de tocoles y una superior capacidad antioxidante (H-ORACFL).

The objective of this study was to obtain oil from freeze-dried maqui (Aristotelia chilensis (Mol.) Stuntz) using the supercritical fluid extraction method with CO2 as the solvent and to characterize its antioxidant compounds. The extraction conditions were determined through a Box-Behnken experimental design involving three factors: supercritical pressure (74, 187, and 300 bar), time (30, 135, and 240 minutes), and supercritical temperature (35, 48, and 60 °C), resulting in a total of 15 experiments. Yield (%) and tocols concentration (mg/kg of oil) were considered as response variables to find the optimal extraction conditions. Of the 15 experiments, it is observed that the highest yields (%) were obtained with the highest pressure (300 bar), and the tocols: alpha, beta, gamma, and delta tocopherol, and alpha tocotrienol were identified, where highest concentrations (mg/kg of oil) were obtained at an intermediate pressure (187 bar) and the highest temperature (60 °C). Multiple optimizations were conducted based on these response variables, leading to the highest yield (%) and tocols concentration (mg/kg of oil) at 274 bar of supercritical pressure, 240 minutes of extraction time, and 60 °C of supercritical temperature. Under these conditions, oil from freeze-dried maqui was obtained and validated, achieving a yield of 8 (%), 735 (mg/kg of oil) of alpha-tocopherol, 53 (mg/kg of oil) of alpha-tocotrienol, 97 (mg/kg of oil) of gamma-tocopherol, and traces of beta and delta tocopherol. Finally, when comparing the physical and chemical properties of freeze-dried maqui oil extracted by supercritical fluid CO2 (SFE-CO2) under optimized conditions with the properties of maqui oil obtained by the Soxhlet method, it was observed that the oil obtained by SFE-CO2 under optimal conditions exhibited a higher concentration of tocols and superior antioxidant capacity (H-ORACFL).