Quimica de los productos naturales

UNIVERSIDAD DE CALDAS

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 APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS AGRICOLAS: SEMILLAS DE GUANABANA

QUIMICA DE LOS PRODUCTOS NATURALES

Luz Adriana Betancur

Sebastián Moya Berrio

Luis Felipe Cárdenas

Manizales, Caldas

2 mayo de 2022

1. TABLA CONTENIDO

1. INTRODUCCION

En este proyecto se plantea la extracción y caracterización de aceites esenciales a partir de semillas de guanábana, que serán micro encapsulados para ser utilizados en la industria alimentaria como aditivo, dado que es una alternativa al aprovechamiento de los residuos agroindustriales provenientes del sector frutícola del departamento de caldas; puesto que es uno de los cuales genera una gran cantidad de desperdicios debido al mal manejo en postcosecha y a la naturaleza misma de los productos, ya que son susceptibles al deterioro por sus características físicas y químicas, lo que conlleva a la problemática de la disposición final de residuos sólidos que genera una contaminación medioambiental, por otra parte la implementación de nuevas tecnologías de producción ha ayudado al aprovechamiento y transformación de dichos subproductos, ya que tiene un alto potencial de aprovechamiento y aplicación en diferentes sectores. En la industria de alimentos uno de los factores más importantes a la hora de elaborar un producto es la formulación, puesto que, es en este punto donde los aditivos alimentarios entran a jugar un papel muy importante, por tal motivo el desarrollo de un aditivo alimentario a partir de semilla de guanábana puede ayudar a contribuir con la disminución de residuos y por otra contribuye al desarrollo de productos libres de conservantes lo cual hace esta una propuesta con alto potencial de viabilidad. Además se nos permite tener control sobre los tratamientos a los cuales serán sometidas las semillas, esto influye no solo en la calidad sino también en los porcentajes de rendimiento; métodos como el secado por aspersión, extracción de fluidos supercríticos, extracción soxhlet, micro encapsulación, y la modificación de almidones para obtención de unas mejores características en el producto final son algunas tecnologías que serán abordados de manera simple en el documento; la combinación de las técnicas nos permite la obtención de una micro-esfera de aceites recubierta de una fina película de almidón de plátano que posteriormente será utilizado como aditivo alimentario, liberando gradualmente su contenido alargando la vida útil del producto, y manteniendo sus características organolépticas.

Palabras clave: Aceites esenciales, microencapsulación, semillas, guanábana, secado por aspersión.

1. OBJETIVOS

General

Obtención de aceites esenciales a partir de semillas de la fruta Annona Muricata (guanábana) micro encapsulados mediante secado por aspersión.

Específicos

1. Extraer y caracterizar los aceites esenciales a partir de semillas de Annona Muricata (guanábana).
2. Evaluar el proceso de micro encapsulación de aceites esenciales de semillas de guanaba mediante la operación de secado por aspersión

1. GENERALIDADES DEL TEMA- MARCO CONCEPTUAL

Según la organización de las naciones unidas para la alimentación y la agricultura, un tercio de los alimentos producidos para el consumo humano se pierde o se desperdicia en todo el mundo, lo que equivale a cerca de 1.300 millones de toneladas al año (FAO, 2011). En Colombia se desperdician cerca de 9,76 millones de toneladas de comida al año; de los cuales 6,08 millones corresponden a frutas y verduras lo que representa 58% de los alimentos disponibles. La generación de residuos como problemática medio ambiental y económica combina a la producción agrícola con la transformación industrial en una de las fuentes más grandes de contaminación, la producción y transformación de materias primas destinadas a la producción de alimentos genera residuos desde el cultivo de la materia prima hasta su comercialización; incluyendo los procesos previos a la producción como lo son el manejo, procesamiento y comercialización, durante los cuales se generan subproductos o residuos que conlleva a serios problemas asociados a la disposición final ya que la mayoría de empresas que generan este tipo de residuos no tienen un plan de aprovechamiento para estos debido a los altos costos de reutilización, sin embargo dichos recursos pueden ser utilizados en la alimentación humana, animal y como materia prima para aplicaciones industriales generando beneficios económicos a través de la implementación de nuevas técnicas de aprovechamiento de estos.

La industria de alimentos produce grandes cantidades de residuos de fruta que pueden ser aprovechadas de diversas formas, unas de las más comunes es la producción de abono, sin embargo, la obtención de pectinas, flavonoides aceites esenciales, biogás entre otros son algunas de las alternativas de valorización de residuos agroindustriales. Existen básicamente tres grupos de tecnologías para la recuperación de recursos: la valorización biológica y química, la obtención de combustibles (derivados de desechos) y la valorización térmica (Abraham, Ramachandran y Ramalingam, 2007; Vijayaraghavan, Ahmad y Soning 2007; Tsai, 2008).

En el presente trabajo se propone el aprovechamiento de los residuos provenientes de las empresas que procesan frutas ubicadas en la ciudad de Manizales y sectores aledaños a través de nuevas tecnologías que nos permitan obtener nuevos productos con aplicación industrial como lo es en este caso la extracción y caracterización de aceites esenciales a partir de semillas de guanábana como aditivo alimentario utilizando la técnica de microencapsulación a través del secado por aspersión, para lo cual se ha tenido en cuenta la producción de dicha fruta en el país.

En Colombia cuenta se con muy pocas áreas sembradas, siendo muy escasos los cultivos tecnificados. Se estima que una hectárea de Guanábana produce 2.000 a 2.500 Kg, o sea, unos 10 – 15 Kg / planta /año, es considerada como una de las frutas tropicales más gustosas y promisorias.

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Grafica 1: Área cosechada y producción anual de la guanábana en el departamento de Caldas. Fuente: (Agronet, 2018)

La guanábana es un árbol pequeño que llega a alcanzar hasta 10 metros de altura, de follaje compacto, hojas simples, coriáceas verde oscuro, grandes y brillantes. El fruto: Es un sincárpico ovoide, mide entre 14 y 40 cm de largo y entre 10 y 20 cm de ancho, llegando a pesar hasta 4 kilos. La cáscara es verde oscuro, brillante y delgada. La pulpa es blanca, jugosa, aromática y sabor agridulce a dulce. Su contenido en semillas puede variar entre una docena a 200 semillas. La masa del fruto en la población varió entre 837.8 y 2513 g, los frutos fueron elípticos en promedio, con un contenido de semillas entre 19 y 311. Según agro net en el departamento de caldas en el 2013 hubo una producción en toneladas de 58634,21 en 60264,29 áreas cosechadas (hectáreas) teniendo un rendimiento del 0.97%, de acuerdo a esto el desperdicio de las semillas de guanábana se da en un 100% en la mayoría de los casos, por lo cual tomados dichos residuos para generar un valor agregado, ya que encontramos en ellas una fuente potencial de aceites esenciales y una alternativa a la problemática de la contaminación ya que los procesos de producción serán más limpios y amigables con el medioambiente además de que generaría otras fuentes de ingreso para una mayor rentabilidad.

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