19 de octubre de 2021
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Exprimen antioxidantes de frutas exóticas

14 de mayo de 2013
14 de mayo de 2013

frutas tropicales
Los antioxidantes son sustancias orgánicas que ayudan a inhibir la acción de los radicales libres, responsables de la oxidación de las células y del envejecimiento del organismo. El metabolismo, la respiración y los agentes contaminantes del ambiente inciden en ese deterioro paulatino.

Son varias las enfermedades ligadas a la oxidación progresiva del cuerpo: las cardiovasculares, la diabetes, la arterioesclerosis, algunos tipos de cáncer y de afecciones gástricas, entre otras.

La insistencia de abuelas y nutricionistas en la necesidad de comer verduras y frutas tiene profundas bases científicas, comprobadas cuando se determinó, a mediados del siglo pasado, que vitaminas como la A, la C y la E son poderosas sustancias capaces de desacelerar la destrucción celular.

Esa característica ha sido aprovechada por decenas de investigadores en el mundo, que centran su interés en obtener antioxidantes de los frutos sin dañar las funciones vitales del compuesto en el proceso.

Con esta perspectiva, Ivonne Ximena Cerón, candidata a doctora en Ingeniería (línea de Automática) de la Universidad Nacional de Colombia en Manizales, estudió el potencial de cinco frutas exóticas colombianas: zapote, del Tolima; uchuva y tomate de árbol, de Caldas; y copoazú y naikú, de la región amazónica.

De la última no se habían hecho caracterizaciones de este tipo, por lo cual su capacidad antioxidante es un nuevo aporte a la agroindustria y al desarrollo de productos de valor agregado.

Uno de los objetivos de la investigación es que sus resultados trasciendan el análisis de laboratorio y se proyecten a la industria, gracias a la ingeniería de procesos usada para obtener los compuestos.

Según Cerón, la mayor innovación fue la evaluación integral del proceso, desde la fase de pretratamiento de las frutas hasta la de extracción. En otros trabajos, solo se valoraron algunas de las etapas.

A escala industrial

“El carácter termosensible y fotosintético de estos compuestos (susceptibilidad a degradarse con el calor y la luz), que resta poder a su actividad antioxidante, fue uno de los principales criterios para evaluar cada una de las tres etapas del proceso llevadas a cabo. Este paso se desarrolló tanto por simulación computacional como por comprobación experimental”, indica la experta.

Para la evaluación inicial se efectuó primero la caracterización físico-química de las frutas, a fin de hacer la simulación con base en esa información. Esta proporcionó datos para seleccionar las tecnologías y condiciones de operación óptimas para obtener los rendimientos de extracción más altos y minimizar la pérdida de las propiedades antioxidantes.

En el pretratamiento, fase inicial en la cual se adecua la materia prima, se examinaron las tecnologías de secado al vacío (liofilización) y por convección (aire caliente que va retirando la humedad de la frutas a presión atmosférica).

En la segunda etapa, la de extracción, se analizaron dos alternativas tecnológicas. De un lado, los fluidos supercríticos, una técnica que consiste en aplicar altas presiones para obtener un estado híbrido de la materia (entre líquido y gaseoso), utilizando dióxido de carbono (CO2) como solvente. De otro, la extracción tradicional con solventes como el etanol acidificado a presión atmosférica.

Finalmente, en la fase de concentración de los extractos, se estudiaron la destilación al vacío (que es la separación de compuestos a baja presión) y las membranas de ultrafiltración (que tienen poros muy pequeños que evitan el paso de moléculas de cierto tamaño).

Mayor valor agregado

“Luego se hizo la evaluación económica de cada uno de estos procesos y, en colaboración con la Universidad de Texas A&M, se llevó a cabo una optimización llamada fuzzy, una técnica que busca determinar cómo lograr el mayor rendimiento de obtención con los menores costos de operación”, manifiesta la ingeniera Cerón.

Encontró que el secado por convección, la extracción mediante fluidos supercríticos y la concentración con membranas son las técnicas que permiten aprovechar al máximo los compuestos que ofrece cada fruta. Por lo tanto, proporcionan una mayor rentabilidad a las empresas.

Esto es significativo para una región como el Eje Cafetero, que tiene una clara vocación frutícola. De hecho, miembros del Parque de la Fruta, ubicado a treinta minutos de Manizales, compartieron experiencias con científicos del Instituto de Biotecnología y Agroindustria de la UN en Manizales, que demostraron la viabilidad de los climas y suelos caldenses para cosechar frutas amazónicas en zonas cercanas al río Cauca.

“La adaptación del cultivo no solo facilita el acceso a estas frutas, sino que evita la devastación de la reserva amazónica, ofrece generación de empleo y una diversificación rentable por los altos precios de la pulpa en los mercados europeos y de los Estados Unidos”, asegura la investigadora.

El estudio también mostró que la mayor concentración de antioxidantes se encuentra en las cáscaras de estas frutas. Por ende, las industrias pueden diversificar su cartera de productos, al aprovechar las pulpas para elaborar jugos y postres y los residuos, para obtener estas sustancias químicas. Este trabajo es ejemplo de cómo los avances científicos y académicos encajan a la perfección con la vocación agrícola del país.

Un Periódico/Universidad Nacional