Extracción y purificación de compuestos bioactivos presentes en el fruto de papaya mediante las tecnologías de extracción y adsorción.

Abstract

Los compuestos bioactivos están presentes en diferentes cantidades en los vegetales, los cuales son de importancia en la salud humana, por sus reconocidos efectos antioxidantes. La papaya (Carica papaya L), posee diversidad de estos compuestos, los cuales están distribuidos en las diferentes partes del fruto. Sin embargo, la obtención de esos compuestos a partir de las diferentes de la planta presenta varios desafíos, relacionados inicialmente con la extracción, la cual debe ser económica, rápida y con altos rendimientos, extractos que a continuación es necesario purificar y enriquecerlos o concentrarlos para que tengan una actividad antioxidante eficaz. Por lo que el objetivo general de esta investigación fue evaluar el desempeño de las tecnologías de extracción y purificación de polifenoles y flavonoides presentes en el epicarpio, pulpa y semilla del fruto de papaya. En la etapa de extracción se utilizó una tecnología de extracción asistida con ultrasonido, empleando agua como solvente y se realizó la adsorción con resinas poliméricas para purificar los compuestos bioactivos. En la extracción asistida con ultrasonido se evaluaron los factores relación sólido:solvente, temperatura, porcentaje de amplitud del ultrasonido, tipo de solvente y tamaño de partícula de las muestras, con el fin de maximizar la extracción de polifenoles, flavonoides y la actividad antioxidante del fruto de papaya. A continuación, con el extracto más promisorio, se realizó una adsorción por lotes, evaluando la capacidad de adsorción de polifenoles y flavonoides de cuatro resinas a diferentes temperaturas, así como también, el solvente empleado en la desorción por lotes. A partir de los datos de adsorción y desorción por lotes se encontró la resina con mayor afinidad a los compuestos fenólicos, con la cual se realizó la adsorción en columna de polifenoles y flavonoides. Con las columnas de adsorción de lecho fijo se evaluó la velocidad de flujo y tiempo total de adsorción. El estudio experimental incluyó el ecoproceso secuencial e integrado de las etapas de extracción con ultrasonido y la adsorción en las resinas. Los resultados de la extracción asistida con ultrasonido permitieron establecer que la parte de la fruta de papaya con mayor porcentaje de actividad antioxidante, polifenoles y flavonoides fue el epicarpio, valores que fueron mayores a los reportados en literatura. También fue evidente un efecto positivo con la aplicación de ultrasonido, permitiendo obtener porcentajes de rendimiento de extracción mayores al 70% tanto para polifenoles y flavonoides extraídos de epicarpio. La resina XAD4 y mezclas etanol-agua al 60% presentaron los mayores porcentajes de adsorción y desorción de polifenoles y flavonoides, respectivamente. La integración de la extracción y adsorción continua permitió enriquecer 4 veces más el extracto inicial en la cantidad de polifenoles y flavonoides. De esta manera se consiguió obtener fracciones con alto contenido de compuestos bioactivos mediante un proceso ecoamigable con bajo consumo de tiempo y energía.