Antioxidantes: Tecnologías de Extracción y Aplicaciones

Antioxidantes: Tecnologías de Extracción y Aplicaciones
M.Sc. Andrea Ruiz O’Reilly
Escuela de Ingeniería Bioquímica
Pontificia Universidad Católica
de Valparaíso
Antioxidantes
“Sustancias usadas para preservar los alimentos por retardar el deterioro, ran‐
cidez o decoloración debida a la oxida‐
ción” (FDA, Food & Drug Administration)
Antioxidantes: Tecnologías de Extracción y Aplicaciones
AOX
alimentos
cosmética
farmacéutica
Prevención de modifi‐
caciones indeseables causadas por la degradación oxida‐
tiva
Antioxidantes: Tecnologías de Extracción y Aplicaciones
Consumo directo
Naturales
extracción
Análogos a naturales
Síntesis química o biológica
Artificiales
Síntesis química
Antioxidantes: Tecnologías de Extracción y Aplicaciones
Fuentes naturales
• Frutas y vegetales
• Tejidos externos de las frutas
• Flavonoides
• Funciones: estructurales, barrera UV, antioxidantes, atracción, defensa, señal
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Compuestos fenólicos en frutas y vegetales
Fuente
mg GAE/g sol seco
Frutilla
17.7
Pulpa zanahoria
0.6
Cáscara zanahoria
6.6
Romero
32.8
Tomillo
17.1
Agujas de abeto
155.3
Manzana
12.1
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Análogos sintéticos
• Beta‐caroteno
• Tocoferol
• Ácido cítrico
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Artificiales
BHT
butylated hydroxytoluene
BHA
butylated hydroxyanisole
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Mecanismo de extracción
AOX
Pretratamiento
Disolución selectiva
Solvente líquido
Fluido supercrítico
Separación de la solución
Concentración
Purificación
extracto
secado
Antioxidantes: Tecnologías de Extracción y Aplicaciones
Velocidad de extracción
AOX fuente
AOX solvente
en el sólido
AOX solvente
superficie del sólido
vext = K A ∆C
A = área interfase sólido líquido
∆C = gradiente de concentración soluto
K = coeficiente de difusión del soluto
AOX en el seno
del líquido
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Efecto de las variables
• Área de interfase (molienda, uso de enzimas)
• Tipo de solvente (agua, etanol, metanol, acetona)
• Gradiente de concentración
• Temperatura
• Agitación
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molécula de
pectina ácida
microfibrilla
de celulosa
glucoproteína
molécula de
pectina neutra
molécula de
hemicelulosa
Antioxidantes: Tecnologías de Extracción y Aplicaciones
SEMILLAS DE BORRAJA
MOLIENDA
MOLIENDA
TRATAMIENTO
TRATAMIENTOTÉRMICO
TÉRMICO
TRATAMIENTO
TRATAMIENTOENZIMÁTICO
ENZIMÁTICO
SECADO
SECADO
AGUA
PRENSADO
PRENSADOEN
ENFRÍO
FRÍO
AGUA
ENZIMAS
(Borago officinalis L.)
HARINA
6 ,1 veces polifenoles
extracto: 21,7
67,6 mg/g
ACEITE
77,5 %
92 %
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mg fenólicos/ g extracto
VITIS VINIFERA
40
sin enzima η = 60 %
30
20
10
0
0,5
40 ºC
mg fenólicos/ g extracto
40
50ºC
1
2
60ºC
4
6
8
12
Tiempo (h)
con enzima η = 74 %
30
2- 4 VECES
20
10
0
0,5
1
2
4
6
8
12
Tiempo
Antioxidantes: Tecnologías de Extracción y Aplicaciones
VITIS VINIFERA
10
Solidos solubles(% )
9
8,31
8
6,68
7
6
5
4,40
4,23
4,30
4
3
2
2,82
1,61
1,08
1,38
1
0
Metanol
Etanol
Tinto
Tinto 2
Agua
Moscatel
Extracción: 3h, 50ºC
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Cat / Extracto
(%)
VITIS VINIFERA
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
7,7
7,2
6,1
6,5
6,5
6,6
7,0
6,9
5,8
40ºC
50ºC
Temperatura
60ºC
1
3
5
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Hojas
Arrastre por vapor
Aceite esencial
Extracción con etanol
70ºC
Evaporación a vacío
Rosmarinus officinalis
Decoloración
Precipitación
Secado
Extracto
carnosol
ac.carnósico
rosmanol
rosmariquinona
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Extracto crudo
Polvo amarillo pálido
Inodoro
Soluble en aceite y etanol
Control
BHA 0.02%
E1 0.01%
E1 0.02%
E2 0.01%
TI (días)
4.5
7
8
7.5
9.4
Rendimiento
8‐14%
IA
1
1.56
1.78
1.67
2.1
(Aceite comestible libre AOX 94% soya 6%maíz 60ºC)
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Rosmarinus officinalis
Etanol
Metanol
Acetona
11.9 mgGAE/g
24.8 mgGAE/g
12.1 mgGAE/g
60 min, 60ºC
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Tomillo
Thymus vulgaris 2.9 mgGAE/g
60 min, 60ºC
Metanol
1/15
Romero
Rosmarinus officinalis
24.8 mgGAE/g
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Extracto de Romero
300 mg
90 cápsulas
El extracto de romero (Rosmarinus officinalis) es un potente antioxidante y un buen agente antiinflamatorio inhibidor de la cyclooxigenasa‐2 (COX‐2). Previene la deterioración del código genético causado por los carcinógenos y estimula su desintoxicación hepática gracias a dos enzimas de fase 2, la Glutatión‐s‐transferasa y la quinona reductasa. Los compuestos activos del romero incluyen el ácido carnósico, el ácido ursólico y el ácido romérico, ácidos que inhibieron la carcinogénesis in vitro. Antioxidantes: Tecnologías de Extracción y Aplicaciones
BORDANTIX® POWDER BORDANTIX® POWDER es un extracto natural de Romero (Rosmarinus officinalis L.) de España. Casi toda la clorofila, olores y sabores han sido removidos. El delicado sabor a hierbas que posee es imperceptible a las dosis recomendadas para su aplicación. Antioxidantes naturales presentes en el extracto
‐ Rosmarinic Acid
‐ Rosmaridiphenol
‐ Carnosic Acid
‐ Carnosol
‐ Rosmaridiquinone
‐ Rosmanol
Tiene una excelente estabilidad térmica. Esta característica lo hace extremadamente adecuado para su uso a temperaturas de proceso de algunos alimentos (fritura y cocción), asegurando la protección necesaria de los alimentos procesados durante un largo tiempo de vida. Antioxidantes: Tecnologías de Extracción y Aplicaciones
Origanox línea de extractos naturales de hierbas para la protección contra la oxidación de un amplio rango de alimentos y alimentos de mascotas
Origanox también se ofrece para la aplicación en productos para el cuidado de la salud.
Origanox se obtiene del Origanum vulgare, una especie de la familia de las Labiatae, como el romero, la salvia y la melissa.
Inhibition of autoxidation of 1% linoleic
acid in emulsion after 10 days at 50ºC
Origanox es un potente agente antioxidante natural soluble en agua considerado como GRAS por la FDA. Origanox se ofrece en diferentes grados de actividad antioxidante estandarizados
Antioxidantes: Tecnologías de Extracción y Aplicaciones
Extracto de pepa de uva
El extracto de pepa de uva tiene un alto conte‐
nido de proantocianidinas oligoméricas (OPC o PCO) y es un potente antioxidante que re‐
duce el daño ocasionado por los radicales li‐
bres, afirma y repara el tejido conectivo y promueve las actividades enzimáticas. OPC puede aliviar las alergias moderadas redu‐
ciendo la producción de histamina. Antioxidantes: Tecnologías de Extracción y Aplicaciones