Influencia del ultrasonido y proporción etanol/agua en la obtención de extractos de ají charapita anaranjado (Capsicum frutescens)

Abstract

El creciente interés por plantas con propiedades terapéuticas ha ido incrementado mundialmente en los últimos años. El uso de estas plantas es generalmente a través de extractos obtenidos por métodos tradicionales como por ejemplo la extracción por maceración, esta técnica presenta algunas desventajas con relación al rendimiento y empleo de gran cantidad de disolventes. En ese sentido, este trabajo, presenta como alternativa, el empleo de la técnica de extracción por ultrasonido, con el intuito de evaluar la influencia de la proporción etanol/agua en los extractos. Asimismo, el objetivo principal de este trabajo fue determinar el contenido de compuestos fenólicos y capsaicina presentes en los extractos de ají charapita naranja (Capsicum frutescens), empleando la técnica de extracción por ultrasonido. Este trabajo se realizó en las instalaciones del Laboratorio de Ingeniería de Procesos, que pertenece a la facultad de Ingeniería Agroindustrial. Cabe señalar, que el diseño experimental que se utilizo fue el de Box-Behnken, donde se estudiaron tres variables independientes: proporción etanol/agua (25:75, 50:50 y 75:25 %v/v), tiempo de extracción (3, 6 y 9 min) y potencia aplicada (270, 360 y 450 watts). El estudio de las variables independientes sobre el rendimiento global (12.33 ± 0.13%), contenido de compuestos fenólicos (31.65 ± 0.24 mg EAG/gramo de materia prima), capacidad antioxidante por el método de DPPH (54.87 ± 1.69 μmol TE/gramo de materia prima) y ABTS (2966.53 ± 7.86 μmol TE/gramo de materia prima), mostraron cierta influencia es los resultados observados. La mayor concentración de capsaicina (184.76 ± 7.33 mg/mL) se encontró a una proporción de Etanol/agua de 50/50 (%v/v), tiempo de extracción de 3 minutos y potencia aplicada de 450 watts. En ese sentido, se observó que el empleo del ultrasonido removió los compuestos bioactivos de forma más eficiente. Esta remoción eficiente, se debió a los efectos físicos que causa el ultrasonido en las paredes intracelulares de la materia prima.

In the last few years, the growing interest for plants with therapeutic properties has been increasing worldwide. The use of these plants is generally through extracts obtained by traditional methods such as extraction by maceration, a technique that has some disadvantages in relation to yield and the use of large amounts of solvents. In this sense, this work presents the use of the ultrasound extraction technique as an alternative, in order to evaluate the influence of the ethanol/water ratio in the extracts. Likewise, the main objective of this work was to determine the content of phenolic compounds and capsaicin present in the extracts of orange charapita bell pepper (Capsicum frutescens), using the ultrasound extraction technique. This work was carried out in the facilities of the Process Engineering Laboratory, which belongs to the Faculty of Agroindustrial Engineering. The experimental design used was the Box-Behnken one, where three independent variables were studied: ethanol/water ratio (25:75, 50:50 and 75:25 %v/v), extraction time (3, 6 and 9 min) and applied power (270, 360 and 450 watts). The study of the independent variables on overall yield (12.33 ± 0.13%), phenolic compound content (31.65 ± 0.24 mg EAG/gram of raw material), antioxidant capacity by the DPPH method (54.87 ± 1.69 μmol TE/gram of raw material) and ABTS (2966.53 ± 7.86 μmol TE/gram of raw material), showed some influence on the observed results. The highest concentration of capsaicin (184.76 ± 7.33 mg/mL) was found at an Ethanol/water ratio of 50/50 (%v/v), extraction time of 3 minutes and applied power of 450 watts. In this sense, it was observed that the use of ultrasound removed the bioactive compounds more efficiently. This efficient removal was due to the physical effects caused by ultrasound on the intracellular walls of the raw material.