Termodinámica del proceso de obtención de extractos secos de moringa oleifera

Resumen

Vázquez León, Lucio Abel. Doctorado en Ciencias en Alimentos - Instituto Tecnológico de Veracruz. Doctorado en Recursos Agroalimentarios - Universidad de Cádiz. Junio 2018. Termodinámica del proceso de obtención de extractos secos de Moringa oleifera. Asesores: Dra. Guadalupe del Carmen Rodríguez Jimenes, Dr. Gerardo Fernández Barbero. Las hojas de moringa (Moringa oleifera) son una fuente importante de compuestos fenólicos con acciones terapéuticas. Su cultivo se ha extendido ampliamente debido a los beneficios que representan su explotación y consumo. En el presente trabajo, se propuso estudiar el proceso de obtención de extractos secos de moringa atendiendo criterios térmicos y de calidad. Se consideraron aspectos relacionados con la recolección del vegetal, la extracción sólido-líquido a partir de hojas de moringa y el secado por aspersión con nitrógeno en ciclo cerrado (SACC) de extractos alcohólicos. En la primera etapa del trabajo se evaluó el efecto de la edad del árbol, los factores climáticos y los parámetros físico-químicos del suelo sobre el contenido de ácido gálico, fenoles totales, carotenoides totales y ácido ascórbico; y sobre la actividad antirradical de extractos de moringa. El análisis de datos mostró que los compuestos de referencia y la actividad antirradical de las hojas de moringa presentaron correlación con los factores climáticos (precipitación, temperatura y radiación) y con los nutrientes del suelo (principalmente con K y P). Posteriormente se realizaron cinéticas de extracción de hojas secas de moringa con etanol:agua 80:20 (p/p) para evaluar sus propiedades de equilibrio y de transferencia de masa. Las extracciones se realizaron con muestras de diferente tamaño (hoja entera y hoja triturada), a distintas temperaturas y relaciones de muestra/disolvente. Con los datos obtenidos, se calcularon los parámetros de equilibrio: solución retenida específica por gramo de inerte (M) y constante de distribución entre fases al equilibrio (K_eq). Se definieron las condiciones de operación para obtener el rendimiento máximo de extracción con la concentración máxima del extracto: tres etapas, relación de muestra/disolvente (g·g-1) de 0.03, 120 min por cada etapa a 55 ºC y con hoja entera. En la siguiente etapa se evaluó el efecto de diferentes proporciones (p/p) de material de soporte:sólidos de extracto y de distintas temperaturas de entrada y de salida del gas de secado sobre el rendimiento del proceso, la retención de quercetina-3-rutinósido (Q3R) y kaempferol-3-glucósido (K3G) y el consumo de energía durante el SACC. Se usó una mezcla 95:5 (p/p) de maltodextrina DE-10 y sílice precipitada como material de soporte (MS). Finalmente, se evaluó el efecto de la temperatura (25 y 50 ºC) y la humedad relativa de almacenamiento (25, 50 y 75%) sobre la estabilidad del contenido de Q3G y K3G en extractos secos de moringa. Las condiciones de SACC que permitieron el menor consumo de energía (80 kW·h·kgss-1), el mayor rendimiento de proceso (57.8%) y la mayor retención de Q3R (71.3%) y K3G (65.5%), corresponden a temperaturas de entrada y salida de 140 y 60 ºC, respectivamente, a una proporción de 3 g de MS por g de sólidos de extracto. La adición de sílice permitió mayor estabilidad de las partículas secas de moringa.