Obtención y caracterización de hidrocoloides a partir de residuos de la industria frutícola

Abstract

Los hidrocoloides, algunos, parte de la fibra soluble, tienen múltiples beneficios para la salud humana. Buscando un uso conveniente de dichos residuos en esta investigación se buscó la presencia de hidrocoloides con el fin de darle un uso diferente a residuos (mesocarpio, epicarpio, residuo de jugo, entre otros) de las frutas: curuba (Passiflora tripartite, mollissima variety), lulo (Solanum quitoense), granadilla (Passiflora ligularis), gulupa (Passiflora edulis f. edulis), tomate de árbol (Solanum betaceum) y maracuyá (Pasiflora edulis var. Flavicarpa). Se realizó una medida de fibra dietaria (soluble e insoluble) a los residuos, obteniendo en la cáscara sin mesocarpio de la curuba el mayor valor de fibra soluble (35,2%BH) y el mayor contenido de fibra insoluble en residuo de jugo de gulupa (28,5%BH). Posteriormente, se efectuó una extracción de hidrocoloides por tres métodos, uno con HCl (47,5 a 85,7%), otro con una solución ácido oxálico/oxalato de amonio (52,8 – 91,3%) y otro con viscozime L (46,7 – 82,8%). A los hidrocoloides extraídos se les evaluó parámetros (humedad, cenizas), contenido de pectina (método pectato de calcio y ácidos galacturónicos) y propiedades funcionales, capacidad de hinchamiento (CH), Capacidad de retención de agua (CRW), capacidad de adsorción de aceite (CAO). Mediante un método lineal generalizado se establece comportamientos de las variables frente a los métodos evaluados, las frutas estudiadas y se seleccionan dos residuos para determinar el grado de metilación, acetilación, peso molecular y espectro FT-IR. La cáscara sin mesocarpio de curuba (CEC) y el maracuyá (CSBM) resultaron ser los materiales más promisorios dentro de los materiales estudiados, siendo de los menos pigmentados, ampliando el rango para su uso en alimentos, los hidrocoloides extraídos con contenido de ácidos galacturónicos de 15,4 a 35,5%(p/p) para CEC y 19,3 a 37,8% (p/p) para CSBM; un grado de metoxilación para CEC de 43,3 a 69,3% (mol/mol) y entre 26,8 a 54,7% (mol/mol) para CSBM; un grado de acetilación para CEC de 23,6 a 61,3% (mol/mol) y de 27,0 a 50,1% (mol/mol) para CSBM; y para CEC un peso molecular de 225 a 339kDa y 2 a 821kDa para CSBM.

Abstract. Hydrocolloids, some, part of the soluble fiber, have multiple benefits for human health. Looking for convenient use of these residues in this investigation we sought the presence of hydrocolloids in order to give a different use to waste (epicarp, mesocarp, residue of juice, among others) of fruits: Banana Passion fruit (Passiflora tripartite, mollissima variety), Naranjilla (Solanum quitoense), Sweet Passion Fruit (Passiflora ligularis), Purple Passion Fruit (Passiflora edulis f. edulis), Tree tomato (Solanum betaceum) and Yellow Passion Fruit (Passiflora edulis var. Flavicarpa). We were a measure of dietary fiber (both soluble and insoluble) in the wastes, obtaining the highest value of soluble fiber in the shell without mesocarp of the Banana Passion Fruit (35.2% BH) and the higher content of fiber, insoluble residue of Purple Passion Fruit juice (28.5% BH). Subsequently, is performed an extraction of hydrocolloids by three methods, one with HCl (47.5 to 85.7%), another with a solution acid oxalic / oxalate of ammonium (52.8-91.3%) and another with viscozime L (46.7-82.8%). Assessed to the extracted hydrocolloids parameters (humidity, ash), pectin (method of calcium pectate and uronic acid) and functional properties, swelling capacity (CH), capacity of water retention (CRW), adsorption capacity of oil (CAO). Using a generalized linear method sets variables over evaluated methods, studied fruit behaviors and two residues are selected to determine the degree of methylation, acetylation, molecular weight and FTIR spectrum. Shell without mesocarp of Banana Passion Fruit (CEC) and Yellow Passion Fruit (CSBM) proved to be the most promising within the materials studied, being the least pigmented, expanding the range for use in food, the hydrocolloid extracted with content of uronic acids of 15.4 to 35,5% (w/w) for CEC and CSBM 19.3 and 37.8% (w/w); a degree of methylation for CEC from 43.3 to 69.3% (mol / mol) and between 26.8 to 54.7% (mol / mol) for CSBM; a degree of acetylation for CEC 23,6 a 61,3% (mol/mol) and 27,0 a 50,1% (mol/mol) for CSBM; and for CEC a molecular weight 225 to 339kDa and 2 to 821kDa for CSBM.