Justificación de la elección del sistema de extracción de pectinas de

Justificación de la elección del sistema de extracción de pectinas de cítricos.
Para extraer las pectinas desde el albedo del fruto existen numerosos procesos
patentados, los cuales producen diferentes calidades de pectinas. Es así que dependiendo
de las necesidades del cliente es el proceso a utilizar para obtener este compuesto.
Los distintos procesos patentados se describen brevemente a continuación.
Sal Cálcica
Este procedimiento lo hace es tomar la pectina obtenida del producto de la extracción
acida del material vegetal, y aplicarle sal cálcica en un medio liquido, el cual al secarlo, se
obtiene pectinato. Este pectinato en presencia de agua la absorbe y forma partículas
estables más grandes que 100 micrones. Estas partículas tienen propiedades súper
absorbentes y de skin adhesive y aplicaciones como en la industria cosméticas.
La desventaja de este método es que es necesario tratar el material vegetal con ácido
para poder extraer el compuesto del albedo. Por lo que no es un método alternativo sino
complementario al tratamiento con HCl y alcoholes, para obtener partículas de mayor
tamaño.
WEB: http://www.freepatentsonline.com/6159503.html
CITA: Glahn, P.E. (200,2001). “Pectin process and composition”. U.S. Patent 6,207,194 y
U.S. Patent 6,159,503.
Hidrolización sin ácido
Se descubrió que el PH natural de la fruta y del tejido de la planta es suficiente para
romper los enlaces que ligan las pectinas a los tejidos de esta, por lo que el uso del ácido
solo serviría para acelerar la hidrolización y extracción de las pectinas. Este método se
utiliza para obtener pectinas con un grado de metilación mayor a 85.
El paso de la hidrolización es clave para una buena separación entre las pectinas y el
albedo por lo que se debe realizar a elevada temperatura (entre 85 y 90 °C) y por al
menos 1 hora, preferentemente menos de 5 horas.
El inconveniente de este método es que toma demasiado tiempo para hacerlo a escala
industrial, además de que puede tener problemas de no alcanzar el PH necesario para
romper los enlaces.
WEB: http://www.patentstorm.us/patents/5656734/description.html
CITA: Ehrlich, R.M. (1997). “Methods for making pectin and pectocellulosic products” U.S.
Patent 5,656,734
Extracción con proteína soluble en agua
En este método la materia prima se pone en contacto con una proteína la cual solubiliza la
pectina y luego, con la ayuda de un solvente, hace que esta precipite.
Una adecuada proteína debe ser soluble en agua, comestible y que no se haya
denaturado. Algunas fuentes de proteína preferidas son la clara del huevo (fresca,
congelada o deshidratada) y leche descremada (fresca o deshidratada).La cantidad de
proteína depende del grado de proteína deseado en el producto final. En general la tasa
de pectinas a proteínas es desde 2:1 a 1:100.
Un problema de este método es que igual requiere la acidificación de la pectina con un
acido aprobado para comer ya que es necesario para el grupo éster de las pectinas. Este
procedimiento permite la aislación de pectina enriquecida con proteínas de una forma
granular.
WEB: http://www.freepatentsonline.com/5514666.html
CITA: Cerda, J.J.; Burgin, C.W. (1996). ”Preparation and use of a protein-enriched pectin
composition”. U.S Patent 5,514,666.
Por intercambio Iónico
En este método el material vegetal reacciona con un reactivo que es capaz de conjugar
químicamente con iones de metales alcalinotérreos. De esta forma se hace la pectina
insoluble al agua. Luego se separara la mezcla en una fracción solida rica en pectinas y una
fracción liquida pobre en pectinas, luego se realiza un intercambio iónico el cual devuelve
la pectina a su estado natural y separa los metales alcalinotérreos y luego se seca el
producto que queda.
Algunos inconvenientes de esta metodología es que se deben ocupar metales
alcalinotérreos y el proceso de separación es más lento por lo que toda la extracción
demora más.
WEB:
http://www.wipo.int/pctdb/en/wo.jsp?wo=1994022920&IA=US1994003500&DISPLAY=DE
SC
CITA: Graves, F. “Process for producing crude pectin through ion exchange”. U.S. Patent
9,403,500
Utilizando Microorganismos del genero Bacillus
En este procedimiento se somete el material vegetal a la acción de microorganismos del
genero Bacillus, los cuales liberan las pectinas que luego son recuperadas. El principal
problema es que suceden reacciones en paralelo: la liberación de pectinas y al mismo
tiempo el deterioro de la pectina obtenida.
Las condiciones de cultivo para los microorganismos debe ser el óptimo para maximizar la
cantidad de enzima determinada. Condiciones usuales son: 20°-37° C. por 10-50 horas. El
cultivo debe ser agitado, de pie o aireación. Después de esto se filtrar los residuos. Este
filtrado debe ser mezclado 3 veces el volumen de agua- solvente orgánico miscible como
etanol para precipitar la pectina.
Luego los inconvenientes de este procedimiento es que se debe trabajar con
microorganismos (tener mucho cuidado con las condiciones de cultivo). Además se debe
tener cuidado con la reacción en paralelo que sucede.
WEB: http://www.patentstorm.us/patents/4835262/fulltext.html
CITA: Sakai. T, (1989). “Process for preparing pectin”. U.S. Patent 4,835,262.
A contracorriente con solventes inmiscibles en agua
Este método somete la piel de los cítricos a contracorriente con un solvente miscible
seleccionado del grupo formado por alcoholes inferiores, menor cetonas y mono y dialquil
de glicol de etileno. Este solvente debe ser miscible con agua ya que debería contener
menos del 15 por ciento en peso de agua. Luego la cáscara de los cítricos deberá estar en
contacto con el solvente, por un período de tiempo suficiente para contener los azúcares,
aceites esenciales y bioflavonoides. Esto produce que en la cascará quede la mayor
cantidad de pectinas y celulosa y que sea mucho más fácil extraerlas por el método
tradicional HCl y Alcohol.
Los inconvenientes de este método es que el tiempo que estar en contacto el solvente con
las cascaras puede ser variable, aparte de ser una metodología para mejorar la técnica
base que es la extracción con HCl y alcohol y no una metodología paralela.
WEB: http://www.freepatentsonline.com/4497838.html
CITA: Bonnell, J.M. (1985). “Process for the production of useful products from orange
peel”. U.S. Patent 4,497,838.
Presión y calentamiento de microondas
En este método al material vegetal se le aplica presión y luego se calienta por microondas.
El producto obtenido es de muy buena calidad en comparación con el método tradicional
de HCl y Alcoholes, además de caracterizarse por tener un alto peso molecular y una
buena viscosidad. El inconveniente de este procedimiento es que presenta muy bajos
rendimientos en comparación con el mismo método.
WEB: http://www.patentstorm.us/patents/6143337.html
CITA: Fishman, M.L.; Chau; H.K. (2000). “Extraction of pectin by microwave heating under
pressure”. U.S Patent 6,143,337.
Extracción son solventes ácidos y para precipitar alcohol
En este método se utiliza HCl para la hidrólisis y alcohol para la precipitación de la pectina.
En la hidrólisis la relación apropiada de Material vegetal: Solvente es de 1:10 y un tiempo
de 60 minutos de extracción. Aparte la precipitación con alcoholes es un buen método,
respecto a otros existentes. Son de bajo costo, no son nocivos para la salud del
consumidor y son de fácil aplicación en escala industrial. Además proporciona pectinas
clasificadas como de alto grado de metoxilación.
Por lo que este procedimiento es sencillo y de vasto uso en la industria de la pectina. Es
por esto que es el método elegido.
WEB: http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=3063278
CITA: Attri, B.L. and Maini, S.B. (1996). “Pectin from Galgal (Citrus pseudolimon Tan) peel”.
En Bioresource Technology, No. 55. Pp. 89-91.
CITA: Gómez Z., Juan F. (1998). Factibilidad Técnica del aislamiento y la caracterización de
pectina Cítrica para el sector Agroindustrial. (Trabajo de Grado). Medellín: Corporación
Universitaria Lasallista, Facultad de Administración. (falta web y falta redactarlo bien!)