Cuantificación de compuestos con potencial bioactivo en Citrullus lanatus, Luffa cylindrica y Sicana odorifera

La sandía vanessa, la luffa y la cassabanana son cucurbitáceas que poseen compuestos con potencial bioactivo, esto es, presencia de compuestos que ejercen efectos benéficos para la salud. En Colombia, estas frutas son desaprovechadas, debido a su escasa popularidad; dar a conocer la información de sus compuestos nutricionales incentiva su aprovechamiento y consumo. El objetivo del presente estudio fue realizar la caracterización fisicoquímica y evaluar el efecto de la liofilización y la extracción asistida por ultrasonido sobre el contenido de vitamina C, polifenoles totales y capacidad antioxidante de las partes de cada fruto. Los desechos generados entre cortezas y semillas son de 28,3 % (sandía), 68,76 % (luffa) y 25,39 % (cassabanana); estos, a su vez, presentaron contenidos de polifenoles totales y capacidad antioxidante mayores que en la pulpa. El tratamiento de liofilización mejoró la extracción % en capacidad antioxidante, vitamina C y polifenoles totales, comparado con las muestras frescas. Por otro lado, tanto la corteza como la pulpa de luffa son una buena fuente de compuestos con capacidad antioxidante, mientras que la sandía y la cassabanana alcanzaron una buena aceptación sensorial, lo cual, se atribuye al contenido de sólidos solubles y el alto contenido de agua, que las hace frutas dulces y refrescantes.

Vanessa watermelon, luffa and cassabanana are cucurbits that have compounds with bioactive potential, that is, compounds that have beneficial effects on health. In Colombia, these fruits are underutilized due to their low popularity; making known the information on their nutritional compounds encourages their use and consumption. The objective of this study was to perform the physicochemical characterization and evaluate the effect of freeze-drying and ultrasound-assisted extraction on the vitamin C content, total polyphenols and antioxidant capacity of the parts of each fruit. The wastes generated between rinds and seeds are 28.3 % (watermelon), 68.76 % (luffa) and 25.39 % (cassabanana), these in turn presented higher total polyphenol contents and antioxidant capacity than in the pulp. The freeze-drying treatment improved the extraction % in antioxidant capacity, vitamin C and total polyphenols compared to fresh samples. On the other hand, both rind and pulp of luffa are a good source of compounds with antioxidant capacity, while watermelon and cassabanana reached a good sensory acceptance, which is attributed to the soluble solids content and the high-water content, which makes them sweet and refreshing fruits.

Obtención de un colorante a partir de corteza de maracuyá con el uso de técnicas convencionales de extracción / Obtaining a dye from passion fruit cortex with the use of conventional extraction techniques

RESUMEN El maracuyá es un fruto tropical que se cultiva primordialmente para la obtención de pulpa, siendo la corteza su principal subproducto que carece, en la actualidad, de interés industrial; sin embargo, con el fin de diversificar los derivados provenientes de la producción de maracuyá, se ha demostrado que la corteza contiene carotenoides, dentro de los que se destaca el β-caroteno y la luteína, que podrían ser utilizados en alimentos, debido a su poder antioxidante e, incluso, como colorante natural alternativo. Por lo anterior, el objetivo de este trabajo fue obtener un extracto rico en carotenoides a partir de su corteza; para ello, se evaluó la extracción con etanol, mediante tres técnicas: inmersión, baño termostático y soxhlet. El mayor rendimiento, se obtuvo con el método soxhlet; para esta técnica, se estudió el efecto de la concentración de etanol (entre 80% y 90% v/v), la proporción solvente-materia prima (con relaciones entre 40:1 y 50:1) y el tiempo (definido entre 90 y 150 minutos). Los resultados, se analizaron mediante modelo de superficie de respuesta, obteniendo el mayor rendimiento con etanol al 90%, utilizando 50mL/g corteza y 150 minutos de operación. A estas condiciones, el rendimiento de extracción fue de 2208,53µg β-caroteno/100g muestra. Por último, se determinó la diferencia de color entre el extracto óptimo y una solución de tartrazina, evidenciando una diferencia de color de 3,07 unidades cieLAB, lo cual, muestra que el producto de lixiviación de la corteza de maracuyá tiene potencial para su uso como aditivo alimentario, reemplazando colorantes sintéticos, como la tartrazina.

ABSTRACT Passion fruit is a tropical fruit that is usually cultivated to obtain pulp, being the cortex its main not exploited by-product, because of the actual absence of industrial interest. However, with the aim of diversifying the derivates from the production of passion fruit products, it has been demonstrated that the cortex contains carotenoids, such as β-carotene and lutein; which could be used in food due to its antioxidant capacity, or even like a food colorant. Therefore, the objective of this work was to obtain a carotenoid-rich extract from its cortex; for this, three techniques of extraction with ethanol were evaluated, by immersion, thermostatic bath and Soxhlet. Being the last technique that one with which the best yield was obtained. With the highest yield technique, the following factors were evaluated: ethanol concentration on 80% and 90% v/v, solvent-raw material ratio on 40:1 and 50:1 and time on 90 and 150min. The best yield was obtaining to 90% ethanol, 50mL solvent/g raw material and 150min, for an extraction yield of 2208.53µg β-caroten/100 g sample. Finally, the color difference between the optimal extract and a tartrazine solution was determined, evidencing a color difference of 3.07cieLAB units; this shows that the passion fruit leaching product has the potential to be used as a food additive, replacing synthetic dyes such as tartrazine.

Caracterización y estabilidad de un extracto rico en antocianinas a partir de corteza de gulupa / Characterization and stability of an extract rich in anthocyanins from passion purple fruit peel / Caracterização e estabilidade de um extrato rico em antocianinas de cortez de fruta roxa da paixão

Resumen La gulupa es una fruta originaria de la región amazónica, cuyo epicarpio es un subproducto con alto potencial en antioxidantes como las antocianinas. Por lo anterior, los objetivos de este estudio fueron realizar una extracción por solvente, a partir del epicarpio, para obtener un extracto rico en antocianinas; caracterizar su capacidad antioxidante y realizar la cinética de degradación de antocianinas monoméricas durante el almacenamiento a tres temperaturas (-14 ± 2 °C, 5 ± 1 °C y 21 ± 0,7 °C). En consecuencia, se obtuvo un extracto con un contenido de antocianinas de 165 ±9 mg cianidina-3-O-glucosido/L. La capacidad antioxidante fue de 464 ± 19 y 366 ± 7 μmol Trolox/100 g de extracto, según los ensayos FRAP y DPPH respectivamente, y un contenido de vitamina C de 2,07 ± 0,04 mg ácido ascórbico/100 g de extracto. La cinética de degradación se definió por el orden uno con las siguientes constantes: 2, 1·10-3, 8, 6·10-3 y 2,7·10-2 días-1 para -14 ± 2 °C, 5 ± 1 °C y 21 ± 0,7 °C respectivamente, generando una energía de activación de 46, 0·103 J/mo'l. Por consiguiente, se concluyó que es posible obtener, a partir del epicarpio de gulupa, extractos ricos en compuestos de alto valor como las antocianinas, los cuales son afectados por la temperatura de almacenamiento, siendo este un factor para considerar durante su aplicación en matrices alimentarias.

Abstract Purple passion fruit is a fruit from the Amazon region whose epicarp is a by-product with high potential as a source of anthocyanins. The objective of this investigation was to do a solvent extraction from the epicarp to obtain an extract rich in anthocyanins, and then, to characterize its antioxidant capacity, and evaluate the anthocyanin kinetic degradation during storage at three temperatures (-14 ± 2 °C, 5 ± 1 °C and 21 ± 0,7 °C). In consequence, an extract was obtained with an anthocyanin content of 165 ± 9 mg cyanidin-3-O-glucoside/L, an antioxidant capacity of 464 ± 19 and 366 ± 7 μmol Trolox/100 g extract according to FRAP and DPPH assays respectively, and a vitamin C content of 2.07 ± 0.04 mg ascorbic acid/100 g extract. The degradation kinetics was defined by order one with the following degradation constants: 2,1·10-3, 8,6·10-3 and 2,7·10-2 days-1 for -14 ± 2 °C, 5 ± 1 °C and 21 ± 0,7 °C, respectively, which corresponds to an activation energy of 46.0·10-3 J/mol. Therefore, it is concluded that is possible to obtain, from purple passion fruit epicarp, high-value compounds extract rich, such as anthocyanin, that is affected by storage temperature, which is an important factor during its use in food matrices.

Resumo O maracujá roxo é uma fruta nativa da região amazónica cujo epicarpo é um subproduto com alto potencial em antioxidantes como as antocianinas. Por conseguinte, o objectivo deste estudo foi a extracção por solventes a partir de epicarpo para se obter um extracto rico em antocianinas, caracterizar a sua capacidade antioxidante e executar a cinética de degradação de antocianinas monoméricas durante o armazenamento a três temperaturas (-14 ± 2 °C, 5 ± 1 °C e 21 ± 0,7 °C). Portanto, obteve-se um extracto contendo antocianina 165 ± 9 mg de cianidina-3-glucósido ou/L, a capacidade antioxidante de 464 ± 19 e 366 ± 7 micromol Trolox/100 g de extrato de acordo com o ensaio de FRAP e DPPH, e vitamina C de 2,07 ± 0,04 mg de ácido ascórbico/100 g de extrato. A cinética de degradação foi definida por ordem um com as seguintes constantes: 2,1·10-3, 8,6·10-3 e 2,7·10-2 dias-1 para -14 ± 2 °C, 5 ± 1 °C e 21 ± 0,7 °C respectivamente, gerando uma energia de ativação de 46,0·103 J/mol. Portanto, conclui-se que é possível obter, a partir de gulupa epicarpo, extrai rico em compostos de alto valor, tais como as antocianinas, as quais são afectadas por temperatura de armazenamento, sendo este um factor para ter em conta a sua aplicação em matrizes alimentares.

Efecto del tratamiento y tiempo de almacenamiento sobre los compuestos funcionales de subproductos de mora y fresa / Effect of treatment and storage time on the functional compounds of blackberry and strawberry by-products

RESUMEN Cerca de un tercio de las partes comestibles de los alimentos para el consumo humano se pierden, siendo mermas asociadas a factores de toda la cadena de abastecimiento. Dentro de dichos alimentos, se destacan la fresa (Fragaria ananassa) y la mora (Rubus glaucus Benth), frutas que han demostrado alto poder antioxidante, siendo relacionado con la prevención o el tratamiento de enfermedades. Por consiguiente, con el propósito de evidenciar el potencial para la obtención de compuestos de interés en los subproductos del procesamiento de dichas frutas, el presente estudio, se enfocó en la caracterización de los parámetros fisicoquímicos, color, poder antioxidante y vitamina C, en cuatro condiciones de conservación, durante cuatro semanas; estas fueron: coproducto fresco, refrigerado, secado convencional y liofilización, siendo caracterizadas también por su contenido de minerales. A partir de los resultados, se evidenció baja concentración de sólidos solubles, pH variable, entre 3,2 y 6,4, así como parámetros de color estables, durante el almacenamiento. Adicionalmente, los coproductos con mayor poder antioxidante fueron la semilla de mora liofilizada y el lodo de mora por secado convencional, superando al residuo de fresa en cualquier condición, según los ensayos FRAP y DPPH, respectivamente; no obstante, todas las muestras presentaron bajos contenidos en vitamina C, mientras que se caracterizaron por su alto contenido en potasio y hierro. Por consiguiente, lo anterior, muestra el interés por la obtención de compuestos, como minerales y antioxidantes, a partir de los desechos de mora y de fresa, así como su uso en productos con alto valor agregado.

ABSTRACT Near of one third of the edible food that human being cultivate are loses, which are due to factors from the supply chain. Within these was highlighted strawberry (Fragaria ananassa) and blackberry (Rubus glaucus Benth), fruits that have demonstrated high antioxidant potential to which is related with prevention of some diseases. Therefore, with the aim to show the processing by-products' potential in the obtaining of interesting compounds, this study was focused on the characterization of their physicochemical parameters, color, antioxidant power and vitamin C in four preservation conditions for four weeks; these were: fresh by-product, refrigerated, conventional drying and lyophilization; also, mineral description was made for each sample. According to the results, it was proved that the samples had a lower solid soluble concentration, pH between 3.2 and 6.4, and stable color parameters during the storage. In addition, by-products with greater antioxidant power were lyophilizate blackberry seed and conventional drying blackberry sludge, which surpassed the strawberry's results in all the conditions conforming to FRAP and DPPH essays. However, all the samples presented low content of vitamin C, while they exhibited high content of potassium and iron. To sum up, above mentioned woke the interest on the minerals or antioxidant obtention from blackberry and strawberry by-products to which can be used in products with high value added.