Estudio preliminar para optimizar la extracción de compuestos fenólicos bioactivos de quinoa (Chenopodium quinoa Willd)

Contenido principal del artículo

Julia Luisetti
Héctor Lucero
María Cristina Ciappini

Resumen

Dentro de los antioxidantes naturales encontrados en la quinoa (Chenopodium quinoa Willd) se destaca la importancia de los compuestos fenólicos, cuya aplicación en la formulación de potenciales alimentos funcionales, por sus efectos beneficiosos para la salud, hace interesante su extracción de manera selectiva. Se propone optimizar los parámetros del proceso de extracción de los compuestos fenólicos, sobre la base de un diseño experimental de 3 variables a 3 niveles. Los parámetros fueron temperatura de secado, relación Liquido/Sólido (L/S) y concentración de etanol en el solvente; sus niveles fueron, respectivamente, 40, 60 y 80 °C; 20:1, 30:1 y 40:1 y 30, 50, 70 % v/v. La cuantificación de los polifenoles se realizó según el método de Folin-Ciocalteu, expresando los resultados como mg de ácido gálico equivalente (AGE)/100 g de quinoa (en base seca). Se obtuvieron resultados entre 179 y 229 mg de AGE /100 g de quinoa. Las predicciones del modelo se correlacionaron con los valores experimentales en un 93,62%. La relación L/S óptima fue 31:1 y la temperatura óptima fue de 54 °C. Para la concentración de etanol en el solvente, la variable de mayor influencia en la extracción de compuestos fenólicos, el óptimo fue de 39%.

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Detalles del artículo

Cómo citar
Luisetti, J., Lucero, H., & Ciappini, M. C. (2020). Estudio preliminar para optimizar la extracción de compuestos fenólicos bioactivos de quinoa (Chenopodium quinoa Willd). Revista De Ciencia Y Tecnología, 33(1), 94-99. https://doi.org/10.36995/j.recyt.2020.33.012
Sección
Ingeniería, Tecnología e Informática
Biografía del autor/a

Héctor Lucero, Facultad Regional Rosario. Universidad Tecnológica Nacional. Argentina.

Héctor Lucero es Ingeniero Químico de la Universidad Tecnológica Nacional. Es Especialista en Tecnología de los Alimentos de la UTN. Tiene un cargo de Profesor Adjunto en el Centro de Investigación y Tecnología de los Alimentos (CIDTA) y es Investigador formado, con categoría IV en el Programa de Incentivos. 

María Cristina Ciappini, Facultad Regional Rosario. Universidad Tecnológica Nacional. Argentina.

María Cristina Ciappini es Ingeniera Química de la Universidad Tecnológica Nacional. Es Doctora en Química de la Universidad Nacional de Buenos Aires y Magister en Tecnología de los Alimentos de la UCA. Tiene un cargo de Profesor Titular en el Centro de Investigación y Tecnología de los Alimentos (CIDTA), en el cual es Directora. Tiene categoría I en el Programa de Incentivos. 

Citas

Abderrahim F.;Huanatico E.; Segura R., Arribas S.; Gonzales M.; Condezo-Hoyos L.2015.Physical features, phenolic compounds, betalains and total antioxidant capacity of coloured quinoa seeds (Chenopodium quinoa Willd) from Peruvian Altiplano. FoodChemistry, 183, 83-90.
Abugoch L.E. 2009. Quinoa (Chenopodium quinoa Willd): composition, chemistry, nutritional and functional properties. Advances in Food and Nutrition Research, 58, 1-31.
Amyrgialaki E.; Makris D. P.; Mauromoustakos A.; Kefalas P. 2014. Optimisation of the extraction of pomegranate (Punicagranatum) husk phenolics using water/ethanol solvent systems and response surface methodology. Industrial Crops and Products 59:216-222.
Aspé E.; Fernández K. 2011. Comparison of phenolic extracts obtained of Pinusradiata bark from pulp and paper industry and sawmills industry. Maderas. Ciencia y Tecnología, 13(3), 243-252.
Boeing J.S.; Oliveira Barizão E.; Costa e Silva B.; Fernandes Montanher P.; de Cinque Almeida V.; Vergilio Visentainer J. 2014. Evaluation of solvent effect on the extraction of phenolic compounds and antioxidant capacities from the berries: application of principal component analysis. Chemistry Central Journal, 8, 48-57.
Capriotti A.L.; Cavaliere C.; Crescenzi C.; Foglia, P.; Nescatelli R.; Samperi R.; Lagana A. 2014. Comparison of extraction methods for the identification and quantification of polyphenols in virgin olive oil by ultra-HPLC-QToF mass spectrometry. Wood Chemistry 158, 392-400.
Carciochi R. A. 2014. Obtención de ingredientes alimenticios con capacidad antioxidante mejorada por aplicación de distintos procesos a semillas de quinoa (Chenopodium quinoa). Tesis Doctoral de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la Universidad de Buenos Aires, Argentina.
Da Silva Campelo Borges G.; GracieliKunradi Vieira F.; Copetti C.; Valdemiro Gonzaga L.;Fett R. 2011.Optimization of the extraction of flavanols and anthocyanins from the fruit pulp of Euterpeedulis using the response surface methodology. Food Research International, 44, 708-715.
Dent M.; Dragovic-Uzelac V.; Penic M.; Brncic M.; Bosiljkov T.; Levaj B. 2013. The effect of extraction solvents, temperature and time on the composition and mass fraction of polyphenols in Dalmatian Wild Sage (Salvia officinalis L.) extracts. Food Technology and Biotechnology, 51, 84-91.
Dini I, Tenore G. C and Dini A. 2010.Antioxidant compound contents and antioxidant activity before and after cooking in sweet and bitter Chenopodium quinoa seeds. LWT-Food Sience and Technology, 43, 447-451.
Fisher S; Wilckens R; JaraJ; Aranda M.2013. Variation in antioxidant capacity of quinoa (Chenopodium quinoa Will) subjected to drought stress. Industrial Crops and Products, 46, 341- 349.
Galvan d’Alessandro L.;Kriaa K.; Nikov I.; Dimitrov K. 2012. Ultrasound assisted extraction of polyphenols from black chokeberry. Separation and Purification Technology, 93, 42-47.
Gironi F.; Piemonte V. 2011. Temperature and solvent effects on polyphenol extraction process from chestnut tree wood. Chemical Engineering Research and Design, 89, 857-862.
Gong Y.; Hou Z.; Gao Y.; Xue Y.; Liu X.; Liu G. 2012. Optimization of extraction parameters of bioactive components from deffated marigold (Tageteserecta L.) residue using response surface methodology. Foods and Bioproducts Processing, 90, 9-16.
Han X.; Shen T.; Lou H. 2007. Dietary polyphenols and their biological significance. International Journal of Molecular Sciences, 8, 950-988.
Hirose Y.; Fujita T.; Ishii T.;Ueno N.2010. Antioxidative properties and flavonoid composition of Chenopodium quinoa seeds cultivated in Japan. Food Chemistry, 119, 1300-1306.
López L.; Capparelli A.& Nielsen A. 2011. Traditional post-harve processing to make quinoa grains (Chenopodium quinoa var. quinoa) apt for consumption in Northern Lipez (Potosí, Bolivia): ethnoarchaeological and archaeobotanical analyses. Archaeological and Anthropological Sciences, 3, 49-70.
Mafart P.; Béliard E. 1992. Génie Industrial Alimentaire. Tomo II. Techniques Séparatives. Editions Tec & Doc, Lavoisier.
Miranda M.; Vega-Gálvez A.; López J.; Parada G.; Sanders M.; Aranda M. et al. 2010. Impact of air-drying temperature on nutritional properties, total phenolic content and antioxidant capacity of quinoa seeds (Chenopodium quinoa Willd). Industrial Crops and Products. 32, 258–263
Miranda M.; Vega-gálvez A.; Martínez E.; López J.; Marín R.; Aranda M.;Fuentes F. 2013. Influence of contrasting environments on seed composition of two quinoa genotypes: nutritional and functional properties. Chilean Journal of Agricultural Research, 73(2), 108-116.
Naczk M.; Shahidi F. 2006. Phenolics in cereals, fruits and vegetables: Occurrence, extraction and analysis. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 41, 1523-1542.
Repo-Carrasco R.; Encina Zelada CR. 2008. Determinación de la capacidad antioxidante y compuestos fenólicos de cereales andinos: Quinua (Chenopodium quinoa), Kañiwa (Chenopodium pallidicaule) y Kiwicha (Amaranthus caudatus). Revista Sociedad Química del Perú. 74(2), 85–99.
Repo-Carrasco-Valencia R.;Hellström J. K.; Pihlava J.; Mattila P. 2010. Flavonoids and other phenolic compounds in Andean indigenous grains: Quinoa (Chenopodium quinoa), kañiwa (Chenopodium pallidicaule) and kiwicha (Amaranthus caudatus). FoodChemistry, 120, 128–133.
Silva E. M.; Rogez H.; Larondelle Y. 2007. Optimization of extraction of phenolics from Inga edulis leaves using response surface methodology. Separation and Purification Technology, 55, 381-387.
Singleton V. L.& Rossi, J. A. 1999.Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic–phosphotungstic acid reagents. American Journal of Enology and Viticulture, 16(3), 144–158.
Stikic R.; Glamoclija D.; Demin M.; Vucelic-Radovic B.; Jovanovic Z.; Milojkovic-Opsenica D.; Jacobsen S.; Milovanovic M. 2012.Agronomical and nutritional evaluation of quinoa seeds (Chenopodium quinoa Willd) as an ingredient in bread formulations. Journal of Cereal Science, 55, 132-138.
Tang Y.; Li X.;Zhang B.; Chen P. X.; Liu R.;Tsao R. 2015. Characterisation of phenolics, betanins and antioxidant activities in seeds of three Chenopodium quinoa Willd genotypes. Food Chemistry, 166, 380–388.
Valencia Z.; Cámara F.; Ccapa K.; Catacora P.; Quispe F.2017.Compuestos bioactivos y actividad antioxidante de Semillas de quinua peruana (ChenopodiumquinoaWilld). Sociedad Químerú, 83(1), 16- 29.
Vidaurre-Ruiz J. M, Días-Rojas G, Mendoza-Llamo E, Solano-Cornejo M. A. (2017). Variación del contenido de Betalaínas, compuestos fenólicos y capacidad antioxidante durante el procesamiento de la quinua (Chenopodium quinoa W.). Revista de la Sociedad Química del Perú, 83(3), 319-330.
Wang Z.; Pan Z.; Ma, H. Atungulu; G. G. 2011. Extract of phenolics from pomegranate peels. The Open Food Science Journal, 5, 17-25.
Zhang G.; He L.; Hu M. 2011. Optimized ultrasonic-assisted extraction of flavonoids from Prunella vulgaris L. and evaluation of antioxidant activities in vitro. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 12, 18-25.