Extracción acústica de biocompuestos de subproductos de la alcachofa. Efecto de la temperatura

Abstract

[spa] La alcachofa (Cynara scolymus L.) es un vegetal comestible ampliamente consumido en la dieta mediterránea. Se estima que la producción mundial en el 2016 fue de 1452577 Tn. Los subproductos resultantes del procesado de las alcachofas representan cerca del 80% del peso de las mismas. Y han sido utilizados para la recuperación de compuestos fenólicos y para la obtención de metano por digestión anaerobia. La alcachofa es una fuente natural de ácidos fenólicos que poseen diferentes propiedades medicinales y nutricionales. El objetivo principal de este trabajo es evaluar la aplicación de asistencia acústica como tecnología para favorecer la extracción de biocompuestos de subproductos de alcachofa utilizando una disolución de etanol 20% de disolvente, potenciando así su posible uso alimentario. Para alcanzar el objetivo planteado se procedió a estudiar el efecto de la temperatura sobre las cinéticas de extracción y la composición de los extractos obtenidos. Para evaluar el efecto de la asistencia acústica (US) (24kHZ), se usó como control el tratamiento con agitación mecánica a 100 rpm. Como medio de extracción se utilizó etanol 20% y se siguieron las cinéticas de extracción durante 35 min a diferentes temperaturas (25, 40 y 60°C); las cinéticas se modelizaron mediante el modelo empírico de Weibull. Asimismo, se caracterizaron los extractos obtenidos mediante la determinación de su contenido en ácido clorogénico, polifenoles y también, se estudió la estructura de la matriz sólida mediante el análisis de las imágenes obtenidas al SEM. La aplicación de US de potencia demostró ser capaz de intensificar la extracción de polifenoles y ácido clorogénico. La temperatura afectó significativamente sobre los rendimientos de extracción, aumentando a medida que la temperatura incrementaba, de tal manera que se obtuvieron rendimientos más elevados a 60°C. El efecto de la asistencia acústica se vio potenciado a temperaturas bajas. Mediante el modelo de Weibull fue posible simular satisfactoriamente las cinéticas de extracción. Los parámetros identificados para dicho modelo indicaron que el rendimiento máximo de extracción aumentó con la aplicación de energía acústica, permitiendo disminuir la energía de activación de los procesos de extracción de polifenoles y ácido clorogénico. El efecto de la energía acústica se pudo observar en las matrices sólidas procesadas, ya que presentaron una microestructura con un mayor número de grietas que el control. La aplicación de ultrasonidos durante la extracción provocó la rotura de las paredes celulares de la matriz sólida, aumentando de esta manera la superficie y la velocidad de transferencia de masa. En definitiva, los resultados experimentales obtenidos indicaron que la extracción mediante asistencia acústica permitió la obtención de rendimientos más altos que en las condiciones control, especialmente a temperaturas bajas; afectando a la estructura de las matrices sólidas, al aumentar la superficie y la velocidad de transferencia de masa del proceso de extracción.