EXTRACCIÓN DE ANTOCIANINAS

EXTRACCIÓN DE ANTOCIANINAS

1. INTRODUCCIÓN

En la actualidad, uno de los atributos más importantes en los productos alimentarios es el color, siendo considerado como un indicador de calidad y aceptabilidad; debido a los diferentes procesos y almacenamiento que es sometido, estos se convierten en un alimento susceptible a perder dicha propiedad; por lo que la industria alimentaria emplea colorantes naturales o artificiales para resaltar, recuperar o uniformizar esta pérdida (Cevallos y Guerrero, 2017). Los colorantes son compuestos que presentan un grupo cromóforo en su estructura, parte visible de la molécula coloreada, la cual es responsable de la absorción de la luz a una longitud de donde que varía entre 380 y 780 nm (Rafael, 2017). Los colorantes naturales han presentado en las últimas décadas un incremento en su demanda para sustituir a los colorantes sintéticos; entre los cuales se encuentras las antocianinas que se distribuyen ampliamente en el reino vegetal.

Según Rafael (2017) el maíz morado es una variedad pigmentada de Zea mays L., cuyos granos y mazorca presenta el pigmento de color morado denominado antocianinas, que se encuentra en un mayor porcentaje en la coronta, por lo que generalmente se extrae de esta parte de las plantas. Las antocianinas son colorantes y antioxidantes que presentan características funcionales, nutraceúticas y médicas (farmacéuticas), por lo que su obtención mediante la extracción y posterior cuantificación son las operaciones más estudiado en la actualidad (Chan, 2015). Existen diferentes métodos de extracción de las antocianinas monoméricas, siendo el empleo de solventes uno de los más utilizados, sin embargo, es importante saber qué factores pueden afectar dicha extracción como la temperatura, pH, solubilidad, humedad, entre otros; siendo la temperatura y tipo de solvente los más estudiados en la práctica. (Lao y Giusti, 2018).

1. MATERIALES Y MÉTODOS

2.1.         LUGAR DE EJECUCIÓN

El presente trabajo de práctica se realizó en los Laboratorios de Biotecnología y Análisis físico químico de Alimentos de la Facultad de Industrias Alimentarias.

2.2.         MATERIA PRIMA E INSUMOS

Se trabajó con mazorca de maíz morado (Zea mays L.) previamente acondicionado.

2.3.    EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS

2.3.1.         EQUIPOS

• Balanza de Infrarrojo
• Balanza analítica de precisión
• Molino corona (Landers CIA)
• Agitador
• Embudo Buchner
• Espectrofotómetro

2.3.2.         MATERIALES

• Papel filtro Whatman No. 1
• Termómetro
• Vaso de precipitación
• Matraz de Erlenmeyer
• Varilla
• Pipeta 0.5 ml
• Pizeta
• Fiola de 250 c.c.

2.3.3.         REACTIVOS

• Agua destilada
• Agua acidificada al 0.01% de HCl
• Acetona al 70%

2.4.   MÉTODOS DE ANÁLISIS

2.4.1.         DETERMINACIÓN DE HUMEDAD

Se empleó el método recomendado por la AOAC 930.04 (AOAC, 2016) . Se realizó los cálculos tanto para la materia prima inicial como para el extracto colorante. Los resultados de la humedad se expresaron en porcentaje, así mismo se determinaron los porcentajes de materia seca.

2.4.2.         DETERMINACIÓN DEL RENDIMIENTO DE EXTRACCIÓN

Se calcularon tomando como base los resultados de contenido de antocianinas obtenidas en los extractos expresados en base seca (b.s) y la cantidad de partida de la materia prima utilizada.

[pic 1]

2.4.3.         CUANTIFICACIÓN DE ANTOCIANINAS MONOMÉRICAS

Se empleó el método de pH diferencial, recomendado por Giusti & Wrolstad (2001). Para ello, se prepararon dos diluciones de la muestra, una con buffer pH 1.0, y la otra con buffer de pH 4.5, diluyendo cada una por el factor de dilución (FD) previamente determinado. Luego se llevaron al espectrofotómetro y se midieron la absorbancia a la longitud de onda de máxima absorción (510 nm) y (700 nm). La absorbancia (A) de la muestra se calculó empleando la siguiente ecuación:

[pic 2]

El contenido total de antocianinas monoméricas se calculó como cianidina-3-glucósido usando un coeficiente de extinción (ɛ) de 26900 L/cm*mg, un peso molecular (PM) de 449.2 g/L y celdas de 1 cm de espesor (l).

[pic 3]

2.5.         METODOLOGÍA EXPERIMENTAL

2.5.1.         ESTANDARIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA

Las mazorcas de maíz morado se secaron hasta alcanzar una humedad por debajo de 10 %, y se trituraron y molieron hasta convertirse en polvo (tamaño de partícula ≤ 0.5 mm).

2.5.2.         EXTRACCIÓN DEL COLORANTE

Para la extracción, se pesaron 10 g del polvo a los cuales se agregaron 250 ml de solvente de extracción (agua destilada y agua acidificada al 0.01% HCl), considerando para cada uno de los tratamientos dos temperaturas de extracción de 20 °C y 100 °C. Las extracciones se realizaron, bajo las siguientes condiciones: agitación a 80 rpm durante 1 hora, considerando una sola etapa de extracción. Los extractos se filtraron al vacío con papel filtro Whatman N°. 1 y posteriormente pasarán a ser analizados. Se evaluaron dos repeticiones por tratamiento. Se tomaron como valor teórico de antocianina inicial 14.3 mg/g, valor obtenido de un proceso de optimización al extraer el colorante con acetona al 70%.

El flujo de operaciones que resume la estandarización de la materia prima y la extracción del colorante, se muestra en la Figura 1:

Mazorca de maíz morado[pic 4]

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                                                       Extracto de antocianina

Figura 1: Estandarización y extracción de las antocianinas del maíz morado

A continuación, se describen las operaciones unitarias:

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