Biorefinería mediante CO2 supercrítico y líquidos presurizados de residuos de palta Hass (Persea americana Mill.) para la producción de un aceite enriquecido en compuestos bioactivos

Abstract

El objetivo de este trabajo fue analizar la posibilidad de lograr un producto con valor agregado, utilizando CO2 supercrítico, la que corresponde a una técnica de extracción limpia, y el aceite de pulpa de palta como codisolvente en la extracción de los componentes bioactivos liposolubles de la cáscara y la semilla de la palta, para producir un aceite enriquecido en componentes bioactivos y una torta desgrasada, de la cual se obtuvo un extracto fenólico a través del equipo ASE (Extracción por Solvente Acelerado) y una harina rica en fibras y minerales, de posible aplicación como ingrediente en nutrición humana o animal. La extracción fue optimizada a través de un estudio de los efectos de las variables de presión (300, 350 y 400 bar), temperatura (35, 40, 45°C) y proporción de cáscara:semilla (1:1, 1:2 y 2:1), con una cantidad constante de pulpa de palta y un tiempo de extracción estático y contínuo, constante (30 min y 2,5 hrs respectivamente). Se evaluaron los experimentos sobre la respuesta de contenido de tocoferoles (α y δ) y carotenoides. El diseño factorial seleccionado fue el diseño Box-Behnken, determinado por el software Statgraphics con 3 variables independientes y cada una con 3 niveles de trabajo. El efecto de estas variables fue analizado mediante un estudio de superficie de respuesta. Los experimentos se realizaron a partir de pulpa liofilizada y cáscara y semilla trituradas y secadas en estufa (60°C). Una vez encontrado el óptimo, se realizaron extracciones por CO2 supercrítico de la pulpa, pulpa-semilla, pulpa-cáscara, cáscara y semilla, pulpacáscara- semilla (óptimo), y se obtuvieron diferentes aceites fortificados que fueron comparados analíticamente. Por otra parte, se realizaron a sus tortas residuales, extracciones de sus fenoles en el equipo ASE. De los aceites obtenidos se determinaron los ácidos grasos poliinsaturados (PUFAs), tocoferoles, carotenoides, coeficiente de extinción K232 y K270, color, índice de saponificación y de yodo. Y de los extractos fenólicos de las tortas residuales, se determinaron la composición nutricional, contenido de polifenoles y ORAC. Se encontró que, al hacer la extracción del aceite de la pulpa de palta, en conjunto a los residuos de cáscara y semilla, se obtenía un aceite fortificado con tocoferoles. Además, se determinó, que tanto la cáscara como la semilla, incrementan la concentración de fenoles en los extractos metanol-agua, y, asimismo, la capacidad antioxidante de estos extractos.

The aim of this study was to analyze the possibility of achieving a product with added value using supercritical CO2, which is a clean extraction technique, and avocado pulp oil as a co-solvent in the extraction of the fat-soluble bioactive compounds of the peel and avocado seed, to produce an oil enriched in bioactive components and a defatted cake, from which a phenolic extract was obtained through the ASE (Accelerated Solvent Extraction) equipment and a flour rich in fibers and minerals, of possible application as an ingredient in human or animal nutrition. The extraction was optimized through a study of the effects of the variables of pressure (300, 350 and 400 bar), temperature (35, 40, 45 ° C) and shell:seed ratio (1:1, 1:2 and 2:1), with a constant amount of avocado pulp and a static and continuous extraction time constant (30 min and 2.5 hrs respectively). Experiments on the content response of tocopherols (α and δ) and carotenoids were evaluated. The factorial design selected was the Box-Behnken design, determined using Statgraphics software with 3 independent variables and each with 3 levels of work. The effect of these variables was analyzed by a surfaceresponse study. The experiments were conducted from lyophilized pulp and crushed and dried shell and seed in an oven (60 ° C). Once the optimum was found, supercritical CO2 extractions of the pulp, pulpseed, pulp-shell, shell and seed, pulp-shell-seed (optimal) were performed, and different fortified oils were obtained and analytically compared. On the other hand, extractions of their phenols in the ASE equipment were made to their residual cakes. From the oils obtained, polyunsaturated fatty acids (PUFAs), tocopherols, carotenoids, extinction coefficient K232 and K270, color, saponification index and iodine were determined. From the phenolic extracts of the residual cakes, the nutritional composition, polyphenol content and ORAC were determined. It was found that, by extracting the oil from the avocado pulp together with the shell and seed residues, an oil fortified with tocopherols was obtained. In addition, it was determined that both the shell and the seed increase the concentration of phenols in methanol-water extracts, and also the antioxidant capacity of these extracts.