Un nuevo método optimiza la extracción de un antioxidante y un colorante de la cáscara del guapurú

Es un proceso desarrollado por científicos brasileños y españoles con el cual se obtiene con un mejor rendimiento la antocianina de los residuos de estas frutas

Por Ricardo Muniz  |  Agência FAPESP – Científicos de la Universidad de Campinas (Unicamp), en Brasil, y de la Universidad de Cádiz (UCA), en España, aplicaron exitosamente un nuevo método de extracción de compuestos químicos con alto valor agregado de las cáscaras de las frutas del guapurú (Plinia cauliflora). Este abordaje, que simplifica el proceso y perfecciona su eficiencia, aparece detallado en un artículo publicado en el Journal of Food Composition and Analysis.

El objetivo del grupo de investigadores consistió en optimizar la extracción de antocianina, un potente antioxidante existente en frutas tales como la fresa, la mora, la frambuesa y el propio guapurú. Aparte de promover una acción antiinflamatoria en el organismo, la antocianina también es un colorante natural que les imprime sus coloraciones rojas, azules y violetas a estas frutas.

El estudio se concentró en la extracción y la purificación simultánea de antocianinas derivadas de la cáscara del fruto del guapurú, un residuo lignocelulósico. “En la investigación se ajustaron meticulosamente los parámetros de extracción para lograr excelentes resultados”, comenta Tânia Forster-Carneiro, docente de la Facultad de Ingeniería de Alimentos (FEA) de la Unicamp desde 2013, en donde trabaja en el área de bioingeniería y biotecnología.

Tras la optimización de las condiciones de extracción, el estudio incorporó una etapa de purificación del proceso utilizando un material desarrollado con base en el propio residuo del guapurú conocido como biosorbente. En términos sencillos, un biosorbente es como una esponja selectiva que absorbe determinadas sustancias presentes en una mezcla en tanto que deja que otras pasen.

“Comúnmente se lo emplea en los procesos de purificación para remover contaminantes o sustancias indeseables existentes en líquidos o gases. Funciona esencialmente como un filtro que separa lo que deseamos de aquello que no deseamos que esté presente en una mezcla”, explica Forster-Carneiro, quien en el año 2004 culminó su doctorado en ingeniería de procesos industriales en la UCA. Las condiciones optimizadas de tiempo, temperatura y composición del solvente para la obtención de antocianinas fueron 40 minutos de extracción por maceración, 60 °C y 50 % de MeOH (metanol) respectivamente.

En este contexto, el biosorbente desarrollado con base en un subproducto del guapurú demostró su eficacia al purificar las antocianinas del extracto con una eficiencia superior al 90 %, un índice que supera el rendimiento del adsorbente comercial (PoraPak™ Rxn) utilizado a modo de comparación. Este método alcanzó una clasificación “Ecoscale” de 86 (sobre un máximo de 100), lo que según Forster-Carneiro es impresionante.

La EcoScale es una métrica semicuantitativa para la evaluación de las condiciones de reacción química a escala de laboratorio. Esta herramienta se vale de una escala de 0 a 100, en donde 0 representa una reacción totalmente nula (0 % de rendimiento) y 100 la reacción ideal: el compuesto A (sustrato) reacciona con (o en presencia de) el compuesto barato B para resultar en el compuesto deseado C con un 100 % de rendimiento a temperatura ambiente, con un riesgo mínimo para el operador y un impacto mínimo sobre el medio ambiente.

En el artículo, los investigadores comparan el nuevo método de extracción de antocianinas con otros nueve procesos descritos en artículos científicos, entre los cuales la EcoScale varía de 33,95 a, a lo sumo, 73,6 (con un promedio de 51,79).

“Si bien aún se deben llevar a cabo otras investigaciones con miras a adoptar este método a gran escala, esto constituye un avance significativo en el área”, dice Forster-Carneiro, quien coordina en la Unicamp un proyecto que cuenta con el apoyo de la FAPESP.

El artículo lleva también las firmas de Tiago Linhares Cruz Tabosa Barroso (doctorando), Luiz Eduardo Nochi Castro (doctorando) y Leonardo M. de Souza Mesquita (posdoctorado), y de los docentes Mauricio Ariel Rostagno y Forster-Carneiro. Asimismo, contó con la colaboración de los profesores Gerardo Fernández Barbero y Ceferino Carrera, de la Universidad de Cádiz, quienes supervisaron a Cruz Tabosa Barroso durante su período de pasantía de investigación financiado por la FAPESP. 

La investigación contó también con financiación de la fundación paulista en el marco de otros tres proyectos: 2020/16248-5, 2021/04096-9 y 2018/14582-5.

Puede leerse el artículo intitulado Simple procedure for the simultaneous extraction and purification of anthocyanins using a jabuticaba byproduct biosorbent en el siguiente enlace: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0889157524002151.