cafe

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2 INTRODUCCIÓN

3 Desventajas Costes más altos En función del colorante específico muestra menor estabilidad a condiciones de: procesamiento y almacenamiento.

4 Baja estabilidad térmica Establece a pH de 3.0-7.0 BETALAINAS Remolacha roja (Beta vulgaris L.) Betaxantinas (por ejemplo vulgaxhantin I y II) Betacianinas (por ejemplo betanina y isobetanin),

5 Betalaínas Extracciones solido- liquido Maceran o muelen Pigmentos son extraídos con agua, metanol o etanol Purificación adicional La extracción de betalaínas se da por varias técnicas tales como: extracción de difusión ultrafiltración y ósmosis inversa congelación criogénica la extracción de dos fases acuosas los campos eléctricos pulsados ​​ y la irradiación gamma La extracción asistida por microondas (MAE) es una alternativa prometedora a la extracción convencional. Las ventajas son la reducción del tiempo de procesamiento, una menor demanda de solvente, de energía y mayor rendimiento

6 MATERIALES Y MÉTODOS EXTRACCIONES CONVENCIONALES SE REALIZARON UTILIZANDO MUESTRAS FRESCAS. PARA REDUCIR LA VARIABILIDAD 1 KG DE CUADROS DE RAÍZ DE REMOLACHA SE LIOFILIZARON. PROCESO DE SECADO POR CONGELACIÓN, LAS MUESTRAS SE CONGELARON EN NITRÓGENO LÍQUIDO Y SE COLOCARON EN EL LIOFILIZADOR DURANTE 48 H. LAS MUESTRAS LIOFILIZADAS SE ALMACENARON A 18 °C EN BOTELLAS DE VIDRIO TRANSPARENTE CON TAPÓN DE ROSCA CON NITRÓGENO HASTA SU USO. CONTENIDO DE HUMEDAD DE CONGELACIÓN DE LA RAÍZ DE SE MIDIÓ POR TRIPLICADO UTILIZANDO UN ANALIZADOR DE HUMEDAD 2000 RÁPIDA COMPUTRAC. EL CONTENIDO DE HUMEDAD DEL PRODUCTO SECADO POR CONGELACIÓN FUE 2,647 ± 0,001 G/100 G DE SÓLIDOS SECOS. Materia prima

7 EXTRACCIONES CONVENCIONALES SE REALIZARON UTILIZANDO MUESTRAS FRESCAS. PARA REDUCIR LA VARIABILIDAD 1 KG DE CUADROS DE RAÍZ DE REMOLACHA SE LIOFILIZARON. PROCESO DE SECADO POR CONGELACIÓN, LAS MUESTRAS SE CONGELARON EN NITRÓGENO LÍQUIDO Y SE COLOCARON EN EL LIOFILIZADOR DURANTE 48 H. LAS MUESTRAS LIOFILIZADAS SE ALMACENARON A 18 °C EN BOTELLAS DE VIDRIO TRANSPARENTE CON TAPÓN DE ROSCA CON NITRÓGENO HASTA SU USO. CONTENIDO DE HUMEDAD DE CONGELACIÓN DE LA RAÍZ DE SE MIDIÓ POR TRIPLICADO UTILIZANDO UN ANALIZADOR DE HUMEDAD 2000 RÁPIDA COMPUTRAC. EL CONTENIDO DE HUMEDAD DEL PRODUCTO SECADO POR CONGELACIÓN FUE 2,647 ± 0,001 G/100 G DE SÓLIDOS SECOS.

8 MEZCLA 1:1 ETANOL:AGUA Y UN 0,1:25 DE SOLIDOS EN RELACIÓN CON EL DISOLVENTE PARA MAE Y LA EXTRACCIÓN CONVENCIONAL DE PIGMENTOS DE BETALAINAS Disolvente de extracción y los solidos de relacin de disolventes

9 LA MAE DE BETALAINAS DE REMOLACHA ROJA SE REALIZÓ CON UN SISTEMA DE REACCIÓN DE MICROONDAS ACELERADO. EXTRACCIONES SÓLIDOS LÍQUIDOS, ADICIÓN DE 0,1 G DE LAS MUESTRAS LIOFILIZADAS EN 25 ML DE DISOLVENTE DE EXTRACCIÓN Y EN RECIPIENTES DE EXTRACCIÓN DE TEFLÓN DE125 ML. CONDICIONES SELECCIONADAS DE POTENCIA (400, 800 Y 1.200 W), CICLO DE TRABAJO (50, 100%), TIEMPO (0-160 S) CON AGITACIÓN. TEMPERATURA MEDIANTE SENSORES INFRARROJOS Extracción asistida por microondas (MAE)

10 DESPUÉS DEL PROCESO DE EXTRACCIÓN, LOS CUBOS DE REMOLACHA ROJA SE SEPARARON DE LA EXTRACCIÓN CON DISOLVENTE PARA EVITAR UNA MAYOR DIFUSIÓN. SE ENFRÍA INMEDIATAMENTE EN UN BAÑO DE AGUA HELADA PARA EVITAR LA DEGRADACIÓN DE LOS PIGMENTOS CAUSADAS POR LA TEMPERATURA. LAS EXTRACCIONES SE REALIZARON UNA CONDICIÓN A LA VEZ PARA CONTROLAR CON PRECISIÓN EL TIEMPO DE EXTRACCIÓN Y PARA REDUCIR LA DIFUSIÓN DEL PIGMENTO DESPUÉS DE LAS EXTRACCIONES Y DURANTE EL VACIADO DE LAS MUESTRAS. LOS EXTRACTOS DE COLORES ERAN GUARDADOS EN FRASCOS CERRADOS Y ANALIZADOS EL MISMO DÍA DE LA EXTRACCIÓN. CADA CONDICIÓN DE EXTRACCIÓN, SE REALIZARON POR TRIPLICADO Extracción asistida por microondas (MAE)

11 MAE proceso de dos pasos

12 extracción convencional

13 pigmento máxima extraíble

14 cuantificación de betalaínas

15 RESULTADOS Y DISCUSIÓN

16 CONCENTRACIÓN DE BETANINES DE REMOLACHA ROJA OBTENIDA 400 W / 100%, CONVENCIONAL, 800 W / 50%, 400 W / 50% DE HASTA 160 S.

17 CONCENTRACIÓN DE BETAXANTINAS DE REMOLACHA ROJA OBTENIDO 400 W / 100%, CONVENCIONAL 800 W / 50% 400 W / 50% DE HASTA 160 S. LAS BARRAS DE ERROR INDICAN LA DESVIACIÓN ESTÁNDAR DE LAS MUESTRAS POR TRIPLICADO.

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20 FIGURA 3. GRÁFICA DE SUPERFICIE DE RESPUESTA QUE MUESTRA LA CONCENTRACIÓN BETANINES PREDICHO (MG/100G DE REMOLACHA ROJA SECA CONGELADA) COMO UNA FUNCIÓN DEL TIEMPO DE EXTRACCIÓN PARA LOS PASOS PRIMERO Y SEGUNDO. Duración de la primera extracción rango de 70 y 100 s y la del segundo tratamiento debe oscilar entre 96 y 109 s; cantidad predicha de pigmento extraído mayor que 168 mg/100 g de muestra seca

21 FIGURA 4. GRÁFICA DE SUPERFICIE DE RESPUESTA QUE MUESTRA LA CONCENTRACIÓN BETAXANTINAS PREDICHO (MG /100 G DE REMOLACHA ROJA SECA CONGELADA) COMO UNA FUNCIÓN DEL TIEMPO DE EXTRACCIÓN PARA LOS PASOS PRIMERO Y SEGUNDO. Duración de la primera extracción rango de 156 y 160 s y la del segundo tratamiento debe oscilar entre 92 y 120 s; cantidad predicha de pigmento extraído mayor que 85 mg/100 g de muestra seca

22 Para validar resultados obtenidos en la gráfica de superficie de respuesta, coeficientes obtenidos después del análisis de superficie de respuesta (Tabla 3) se utilizaron para construir un modelo de predicción para betanines y betaxantinas respectivamente, y los tiempos exactos del primer tratamiento (T) y el segundo tratamiento (t) del proceso MAE de dos pasos para obtener el mayor rendimiento se calculan Para betanines, el tiempo del primer y segundo tratamiento resultó ser 70 s y 102 s, respectivamente, mientras que para betaxantinas, fueron de 160 s y 106 s para el primer y segundo paso respectivamente. Las condiciones predichas por el modelo fueron validados por MAE y los rendimientos obtenidos fueron 189,02 mg / 100 g de betanines y 100,01 mg / 100 g de betaxantinas.

23 FIGURA 5. EXTRACCIÓN PORCENTAJE DE PIGMENTO MÁXIMO EXTRAÍBLE DE BETANINS Y BETAXANTINAS OBTENIDOS CON TRES MÉTODOS DIFERENTES. comparación porcentaje de extracción de betalaínas obtenido de un proceso de dos pasos MAE, la extracción convencional temperatura (23 ºC) y la extracción convencional a 80 º C con respecto a los importes máximos extraíbles (364,83mg/100 g de betanines y 195,84mg/100 g de betaxantinas) tiempos de extracción a 172 y 266 s para betanines y betaxantinas respectivamente 52% 51% 20% 10%

24 FIGURA 6. CONCENTRACIÓN DE BETANINES (LÍNEA DE COLOR NEGRO) Y BETAXANTINAS (LÍNEA GRIS) OBTENIDOS POR EXTRACCIÓN CONVENCIONAL, COMO UNA FUNCIÓN DEL TIEMPO. concentración de pigmentos para la extracción convencional a temperatura ambiente. Los niveles de pigmentos extraídos después de 60 minutos fueron equivalentes a MAE para 2-3 min dependiendo de las condiciones seleccionadas. 52% 51% 20% 10%

25 CONCLUSIONES MAE HA DEMOSTRADO SER UN MEDIO EFICAZ PARA EXTRAER BETALAINAS, A PESAR DE LA DEGRADACIÓN CAUSADA POR LA APLICACIÓN DE CALOR DURANTE EL PROCESO, LOS RENDIMIENTOS DE EXTRACCIÓN FUERON MAYORES QUE LA EXTRACCIÓN CONVENCIONAL A TIEMPO Y TEMPERATURA EQUIVALENTE. LA ADICIÓN DE ÁCIDO ASCÓRBICO PROTEGE LOS EXTRACTOS DE LA DEGRADACIÓN DURANTE EL PROCESAMIENTO A ALTAS TEMPERATURAS. MAE EN DOS PASOS MEJORO AÚN MÁS LOS RENDIMIENTOS DE EXTRACCIÓN. MAE ES UNA TECNOLOGÍA PROMETEDORA PARA LA EXTRACCIÓN EFICIENTE DE LOS PIGMENTOS.