Polifenoles de la cáscara de mango – Por qué es importante el método de extracción

Publicado el: 2024-02-28

En la búsqueda de una vida más sana, los científicos exploran constantemente nuevas fuentes ecológicas y métodos eficaces para extraer compuestos beneficiosos de fuentes naturales. Los residuos alimentarios, como los subproductos de frutas como las cáscaras de mango, son ricos en polifenoles y pueden utilizarse como fuente para obtener compuestos fenólicos de alta calidad. Una técnica de este tipo que está ganando adeptos en los últimos años es la extracción por ultrasonidos, un proceso que aplica ondas sonoras de alta frecuencia para extraer eficazmente compuestos bioactivos de materiales vegetales. Entre estos compuestos, los polifenoles se han convertido en protagonistas por sus numerosos beneficios para la salud, como sus propiedades antioxidantes y antiinflamatorias. Acompáñenos en un análisis en profundidad de la extracción de polifenoles de las cáscaras de mango y descubra cómo los distintos equipos de ultrasonidos marcan una diferencia significativa en la eficacia de la extracción y el rendimiento de los polifenoles.

¿Qué son los polifenoles?

Las cáscaras de mango son ricas en compuestos beneficiosos para la salud, como polifenoles y carotenoides. Las sondas ultrasónicas son muy eficaces para la extracción de valiosos fitoquímicos de subproductos de frutas como la cáscara de mango.Los polifenoles son un grupo diverso de compuestos naturales que se encuentran en frutas, verduras, té, café, vino y otros alimentos de origen vegetal. Son conocidos por sus propiedades antioxidantes, que ayudan a combatir el estrés oxidativo en el organismo, reduciendo el riesgo de enfermedades crónicas como las cardiovasculares, el cáncer y los trastornos neurodegenerativos. Además, los polifenoles presentan efectos antiinflamatorios, antimicrobianos y anticancerígenos, lo que los convierte en valiosos componentes de una dieta saludable. Los compuestos fenólicos procedentes de subproductos alimentarios de origen vegetal son una fuente de bajo coste que puede utilizarse como aditivos o suplementos alimentarios contribuyendo a una dieta más sana.
Las cáscaras de mango son una gran fuente de compuestos fenólicos (14,85-127,6 mg/gDW). Además, ofrecen elevadas cantidades de fibra (36-78 g/100 g de peso corporal); vitaminas (C y E); y carotenoides (0,1-51 mg/peso corporal).

El estudio científico de Aznar-Ramos y sus colegas ofrece una visión convincente del fascinante mundo de la extracción de compuestos fenólicos a partir de subproductos de la cáscara del mango y de la importancia del equipo de extracción adecuado. Los resultados del estudio arrojan luz sobre el rendimiento superior de la sonicación tipo sonda en la extracción de compuestos fenólicos en comparación con los baños ultrasónicos tradicionales.

Resultados convincentes: Una historia de eficacia y precisión

A medida que los datos se desarrollaban, se hizo evidente que la sonicación tipo sonda tenía la clave para desentrañar la generosidad de la naturaleza con una eficacia y precisión inigualables. Los valores obtenidos para el contenido fenólico total (CPT) mostraron una notable diferencia entre los dos métodos de extracción. Mientras que con el baño ultrasónico se obtuvieron valores de CTP comprendidos entre 1,6 y 8,7 mg GAE/g dw, con la extracción con sonotrodo se obtuvieron valores más elevados, entre 3,9 y 9,4 mg GAE/g dw. Estos resultados subrayaron la potencia de los sonicadores tipo sonda para maximizar la extracción de compuestos fenólicos de subproductos de cáscara de mango.

Pero las ventajas de la sonicación tipo sonda no se detuvieron ahí. Profundizando en el análisis, los investigadores descubrieron una tendencia fascinante – la sonicación tipo sonda extrajo una mayor variedad de compuestos en comparación con el baño ultrasónico. Con un total de 22 compuestos cuantificados en los extractos de sonotrodo frente a 15 en las muestras de baño ultrasónico, se subrayó aún más la superioridad de la sonicación de tipo sonda.

Sonda ultrasónica (sonotrodo) UP400St como la utilizada en el estudio de extracción de la cáscara de mango por Aznar-Ramos et al. 2022

Sonda ultrasónica (sonotrodo) UP400St como la utilizada en el estudio de extracción de la cáscara de mango por Aznar-Ramos et al. 2022

Obtención de compuestos fenólicos a partir de residuos de frutas: El triunfo de la sonicación con sonda

Entre la miríada de compuestos descubiertos, los flavonoides se convirtieron en las estrellas del espectáculo. El extracto por sonicación tipo sonda registró las cantidades más elevadas de flavonoides, lo que demuestra su incomparable capacidad para desvelar la farmacopea de la naturaleza en todo su esplendor. En concreto, se detectó un mayor contenido de metilgalato en los extractos de sonotrodo -más de ocho veces superior al de los extractos de ultrasonidos de baño-, mientras que la suma de isómeros de galloilglucosa y metilgalato fue significativamente mayor en las muestras de sonotrodo.

Escalado a la producción comercial: Del laboratorio a la industria

Es importante señalar que las ventajas de la sonicación tipo sonda se extienden más allá de las paredes del laboratorio. Gracias a su escalabilidad tanto a nivel piloto como industrial, la sonicación tipo sonda abre las puertas a un mundo de posibilidades. Desde los experimentos a pequeña escala hasta la producción a gran escala, la eficacia y fiabilidad de los sonicadores tipo sonda allanan el camino para innovaciones transformadoras en la industria de la extracción.

En el ámbito de la ciencia de la extracción, donde cada gota cuenta, los sonicadores tipo sonda se erigen como faros de eficacia y precisión. Gracias a su extraordinario rendimiento en la extracción de compuestos fenólicos de subproductos de la cáscara del mango, estas maravillas sónicas han reconfigurado nuestra comprensión de las metodologías de extracción. De cara al futuro, la revolución sónica provocada por la sonicación tipo sonda promete abrir nuevos horizontes de descubrimiento científico, una onda sónica cada vez.

Métodos tradicionales de extracción frente a la extracción por ultrasonidos

Tradicionalmente, los polifenoles se han extraído mediante métodos como la maceración, la extracción Soxhlet y la destilación al vapor. Aunque son eficaces, estas técnicas suelen requerir largos tiempos de extracción, altas temperaturas y el uso de disolventes orgánicos, que pueden degradar compuestos sensibles y comprometer la calidad del extracto.

La extracción por ultrasonidos es una alternativa no térmica, ecológica y muy eficaz. Este método aprovecha la potencia de las ondas ultrasónicas, normalmente entre 20 kHz y 100 kHz, para romper las paredes celulares y liberar compuestos bioactivos de las matrices vegetales. El proceso consiste en sumergir el material vegetal en un disolvente (normalmente agua o una mezcla de agua y etanol) y someterlo a ondas ultrasónicas, que crean burbujas de cavitación. Estas burbujas implosionan cerca de las células vegetales, generando intensas fuerzas de cizallamiento y microchorros que facilitan el proceso de extracción. Como resultado, la extracción por ultrasonidos ofrece varias ventajas frente a los métodos tradicionales, como tiempos de extracción más cortos, menor consumo de disolventes y mayores rendimientos de extracción.

Beneficios de la extracción ultrasónica de polifenoles:

El uso de la extracción ultrasónica para el aislamiento de polifenoles ofrece numerosas ventajas:

  1. Mayor eficacia de extracción: Las ondas ultrasónicas penetran en los tejidos vegetales de forma más eficaz que los métodos mecánicos, lo que se traduce en una mayor eficacia de extracción y un mayor rendimiento de polifenoles.
  2. Reducción del tiempo de procesamiento: en comparación con las técnicas tradicionales, la extracción por ultrasonidos reduce significativamente los tiempos de extracción, lo que permite una producción más rápida y un mayor rendimiento.
  3. Preservación de la bioactividad: La naturaleza suave de la extracción ultrasónica minimiza la degradación térmica y la oxidación de los polifenoles, preservando sus propiedades bioactivas y mejorando la calidad del extracto.
  4. Respetuosa con el medio ambiente: a diferencia de los métodos con gran cantidad de disolventes, la extracción por ultrasonidos requiere un uso mínimo de disolventes y elimina la necesidad de utilizar disolventes orgánicos tóxicos, por lo que es sostenible con el medio ambiente y viable económicamente.

Aplicaciones de la extracción ultrasónica de polifenoles:

La versatilidad de la extracción por ultrasonidos ha llevado a su adopción generalizada en diversas industrias, como la farmacéutica, la nutracéutica, la de alimentos y bebidas, la cosmética y la de fitoterapia. Algunas aplicaciones comunes son:

  • Producción de extractos ricos en polifenoles para suplementos dietéticos y alimentos funcionales
  • Desarrollo de antioxidantes naturales para su uso en conservación de alimentos y cosmética
  • Extracción de compuestos bioactivos de plantas medicinales para formulaciones farmacéuticas
  • Optimización de los procesos de extracción de subclases específicas de polifenoles, como flavonoides, ácidos fenólicos y taninos.

 
Referencias:

 

 

Extractor ultrasónico tipo sonda de calidad industrial para el procesamiento en línea de subproductos de frutas con el fin de aislar compuestos bioactivos como los polifenoles.

Sonicator MSR-4 con 4 sondas ultrasónicas de 4 kW (potencia ultrasónica total de 16 kW) para la extracción industrial de compuestos bioactivos de la cáscara de mango.

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