Optimization of ultrasound assist extraction of polyphenols in cocoa beans / Optimización del proceso de extracción por ultrasonido de polifenoles en granos de cacao

ABSTRACT

Background: The determination of polyphenols in cocoa beans allows the establishing of antioxidant properties of great benefit to this product. Objectives: Optimization of the ultrasound-assisted extraction method to determine the content of polyphenols in cocoa beans. Methods: Two experiments design stages were carried out to optimize the ultrasound-assisted extraction process of polyphenols from the cocoa bean. In the first experiment design stage, the adequate extraction solvent was determined; for this purpose, five types of solvents were evaluated through a completely random design unrestricted (CRD). In the second experiment stage, a central composite design 22 + star point (with two central points) was used, which was evaluated using the response surface methodology to determine the influence of the temperature, time, and solute / solvent ratio. Results: The experiment found that acetone water acetic acid (70 29.5 0.5) mixturee, leads to a greater amount of total extracted phenols measured for the Folin-Ciocalteu method. Analysis of variance (ANOVA) found that six significant effects that influence the response variable (total phenols extracted). The main effects were of the three factors and three of their interactions. Conclusions: After the optimizing said factors, an optimal point was found 39.3 ° C of temperature, 74.5 minutes, and 22.8 mL of solvent per gram of cocoa sample.

RESUMEN

Antecedentes La determinación de polifenoles en granos de Cacao permite establecer propiedades antioxidantes de gran valor agregado a este producto. Objetivo: Optimización del método de extracción asistida con ultrasonido para determinar el contenido de polifenoles en granos de Cacao. Métodos: Se realizaron dos etapas del diseño experimental para la optimización del proceso de extracción de polifenoles del grano de cacao por ultrasonido. En la primera etapa se determinó el solvente de extracción más adecuado evaluando cinco tipos de solventes, mediante un diseño completamente al azar sin restricciones (DCA). En la segunda etapa experimental, se usó un diseño central compuesto 22 + estrella (con dos puntos centrales), que se evaluó mediante la metodología de superficie de respuesta para determinar la influencia de los factores Temperatura, tiempo y relación soluto/solvente. Resultados: Se determinó que la mezcla acetona agua ácido acético (7029.50.5) extrae la mayor cantidad de fenoles totales cuantificados por el método de Folin-Ciocalteu. Mediante la aplicación de un análisis ANOVA, se encontró que seis efectos significativos influyen sobre la variable de respuesta (fenoles totales), estos incluyen los efectos principales de los tres factores y tres de sus interacciones. Conclusiones: Después de la optimización de dichos factores se encontró un punto óptimo que corresponde a 39.3 °C de temperatura, 74.5 minutos y 22.8 mL de solvente por gramo de muestra de cacao.