Evaluación del potencial agroindustrial de los pigmentos carotenoides extraídos de piel de mandarina como colorante natural en productos de panificación

Abstract

This research work implements the extraction of carotenoids present in the tangerine skin (Citrus reticulata), evaluating its agroindustrial potential as a natural pigment option in bakery products as a possible substituent of the artificial tartrazine dye, the extraction process is done by ultrasound using The response surface optimization methodology in order to obtain the highest yield of carotenoids in the extract. It was determined that, a temperature of 60 ° C, a time of 43 min and a solid-liquid ratio 0,0016g / 4ml, total carotenoids with the maximum concentration of 129,30 ± 2,56mg / 100 g of dry sample. Subsequently, the thermal stability of carotenoid extracts is evaluated as a source of natural color in bakery products: cake, bread and biscuit, finding that the most stable carotenoids are α-carotene and β-carotene in cake, lycopene and β-carotene in biscuit and β-cryptoxanthin and zeaxanthin in bread, where all followed a thermal degradation kinetics that followed a first order reaction with a correlation coefficient of R2> 0,80 and an activation energy (E_a) with a correlation coefficient of R2 between 0,84 and 0,99 in all bakery products evaluated. In the end it can be concluded that the effect of pigmentation of carotenoids in the products studied manages to have a color very close to the used control treatments that contain tartrazine and that are also a good source of nutrients and additions and functional properties to these products.

Este trabajo de investigación implementa la extracción de carotenoides presentes en la piel de mandarina (Citrus reticulata), evaluando su potencial agroindustrial como opción de pigmento natural en productos de panificación como posible sustituyente del colorante artificial tartrazina, el proceso de extracción se hace por ultrasonido usando la metodología de optimización de superficie de respuesta con el fin de obtener el mayor rendimiento de carotenoides en el extracto. Se determinó que, a temperatura de 60°C, un tiempo 43 min y una relación sólido-líquido 0,0016g/4ml, se obtienen carotenoides totales con la máxima concentración de 129,30±2,56mg/100g de muestra seca. Posteriormente se evaluó la estabilidad térmica de los extractos carotenoides como fuente de color natural en productos de panificación: torta, pan y galleta encontrando que los carotenoides más estables son α-caroteno y β-caroteno en torta, licopeno y β-caroteno en galleta y β-criptoxantina y zeaxantina en pan, donde todos siguieron una cinética de degradación térmica que siguió una reacción de primer orden con un coeficiente de correlación de R2 > 0,80 y una energía de activación (E_a) con coeficiente de correlación de R2 entre 0,84 y 0,99 en todos los productos de panificación evaluados. Al final se puede concluir que el efecto de pigmentacion de los carotenoides en los productos estudiados logra tener un color muy cercano a los tratamientos usados de control que contenian tartrazina y que además son buena fuente de nutrientes y adicionan propiedades funcionales a estos productos.