extracción y usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente...

36
Extracción y Usos ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA

Upload: others

Post on 20-Jan-2020

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

Extracción y Usos

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA

Page 2: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde
Page 3: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

Centro de la Innovación, la Agroindustria y la AviaciónRionegro, noviembre de 2017

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA

Extracción y Usos

Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

Page 4: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

Antocianinas a partir de subproductos de gulupa Extracción y usos./ Muñoz L., Imbachí, P., Ospina, L., Quiceno, J., Cardona, L., David, D., Román, M., Betancur, M., Cadavid, N., Martínez, B., Ordoñez, J., Arias, M., Argumedo, C., Passaro, C. - Rionegro: Servicio Nacional de Aprendizaje, 2017.

32 p.; 16,5 cm x 23 cmCódigo ISBN: 978-958-15-0277-61. Pigmentos naturales; 2. Pasifloras; 3. Procesos de extracción; 4. Aplicaciones

José Antonio LizarazoDirector General (e)

Emilio Eliecer NaviaCoordinador Grupo de la Gestión Estratégica de la Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación (SENNOVA)

Juan Felipe Rendón OchoaDirección Regional Antioquia

Jorge Antonio LondoñoSubdirector Centro de la Innovación la Agroindustria y la Aviación

Elkin Mauricio Peláez BlandónCoordinador de Formación Profesional Integral y Relaciones Corporativas

Luisa Fernanda Granger SerranoLider SENNOVA

Esteban Ocampo OrdoñezDinamizador TecnoParque nodo Rionegro

Adel II González AlcaláInstructor SENNOVA

Antocianinas a partir de subproductos de gulupa. Extracción y usos.

AutoresLaura María Muñoz Echeverri Paola Catalina Imbachí NarváezLeopoldo Ospina Arbeláez Juan Manuel Quiceno RicoLiliana María Cardona BermúdezDorely David Gómez Melissa Andrea Román PáezMaría Isabel Betancur Nieto Natalia Cadavid MuñozBladimir Antonio Martínez VarelaJosé Luis Ordoñez ReveloMaría Isabel Arias RendónCarlos Alberto Argumedo HerreraCatarina Passaro Carvalho

Aprendices Semillero de Investigación Agropecuaria y Agroindustria - SIAGRODuverney Vásquez ToroCarolina Tapiero LoaizaSahianna Gallego OrregoMaría Carolina González RamírezNancy Yuliana Montes RíosIrina Paola Brito Lores

ISBN: 978-958-15-0277-6

© Servicio Nacional de Aprendizaje - SENA

Ilustración digital: Laura María Muñoz Echeverri

Diseño, diagramación e impresión:Divegráficas Ltda.

Hecho el depósito que exige la ley

Este libro, salvo las excepciones previstas por la Ley, no puede ser reproducido por ningún medio sin previa autorización escrita del autor.

Los textos publicados son de propiedad intelectual de los Autores y pueden utilizarse con propósitos educativos y académicos, siempre que se cite al autor y la publicación. Las opiniones aquí contenidas son de responsabilidad exclusiva de los autores y no reflejan necesariamente el pensamiento del editor ni del SENA.

Rionegro, Colombia. Noviembre, 2017.

Page 5: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA Extracción y Usos 3

Proyecto Esta publicación hace parte del proyecto “Pigmentos naturales obteni-dos a escala piloto, como estrategia de valoración de los subproductos de la cadena productiva de gulupa en el Oriente Antioqueño”, financia-do por el Sistema SENNOVA en el año 2017, bajo la línea programática Fomento de la Innovación en Centros.

Entidad ejecutora:Servicio Nacional de Aprendizaje, SENA, Centro de la Innovación, la Agroindustria y la Aviación, CIAA

AgradecimientosLos autores agradecen a la Asociación Agrofenix y a la Empresa Cari-bbean Exotics por el suministro de la materia prima. Al TecnoParque nodo Rionegro por permitir el acceso a sus laboratorios. Al equipo de gestores tecnológicos por su continuo acompañamiento y asesoría. A la Instructora SENNOVA Elizabeth Barrera por su buena disposición y colaboración con los aprendices de semilleros. Al instructor de mesa y bar Leonardo López por su asesoría, valioso apoyo e interés. Al progra-ma Sena Emprende Rural y sus instructores Giovanni Mora y Gonzalo Mier por estar atentos a los requerimientos del proyecto y contribuir en el acercamiento con los productores de gulupa. Por último, al Sistema SENNOVA por el financiamiento y liderazgo en los procesos de investiga-ción e innovación en el SENA.

Page 6: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ContenidoIntroducción....................................................................................................

1. Gulupa........................................................................................................1.1 Origen y distribución................................................................................1.2 Hábitat.......................................................................................................13. Descripción botánica..............................................................................1.4 Composición............................................................................................1.5 Usos y generación de subproductos...................................................

2. Antocianinas.............................................................................................2.1 ¿Qué son?..................................................................................................2.2 Estructura química...................................................................................2.3 ¿Cómo se forman?...................................................................................2.4 ¿Cuál es su función en la planta?...............................................................2.5 Química y color........................................................................................2.6 Propiedades biológicas ........................................................................

3. Extracción de antocianinas.................................................................3.1 Materia prima..........................................................................................3.2 Pretratamiento de la materia prima......................................................3.3 Métodos de extracción...........................................................................3.4 Factores a considerar..............................................................................3.5 Purificación...............................................................................................

4. Obtención de antocianinas a partir de cáscara de gulupa: Diseño de un proceso de extracción.........................................................4.1 Pretratamiento de la materia prima (upstream)...............................4.2 Extracción..................................................................................................4.3 Procesamiento del extracto (downstream)...........................................

5. Evaluación del proceso de extracción: Extractos de gulupa y sus características.......................................................................................

6. Usos posibles para los extractos de gulupa....................................

7. Marca propuesta para el extracto de gulupa..................................

Referencias bibliográficas............................................................................

5

777899

10101011111112

131314141717

18192021

23

25

27

28

Page 7: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA Extracción y Usos 5

IntroducciónLa gulupa (Passiflora edulis Sims f. edulis) actualmente se posiciona como una de las frutas más importantes en Colombia debido su demanda y ven-tas internacionales. En el 2016 fue la cuarta fruta más exportada, creciendo sus envíos tanto en volumen como en valor en un 16.9% y 18.2% respecto al 2015 (Suarez, 2017). Estos incrementos han supuesto el aumento del área cultivada, concentrándose en los departamentos de Huila, Valle del Cauca, Cundinamarca y Santander, y extendiéndose en los últimos años hacia los departamentos de Antioquia, Boyacá, Caldas y Tolima (Ortiz & Hoyos, 2012).

Debido a la creciente demanda de alimentos, no solo el área cul-tivada de gulupa ha incrementado, en general se ha observado un aumento considerable en la producción agrícola mundial (Muñoz & Rojas, 2016; Ayala et al., 2010; Schieber et al, 2004). Esta producción genera anualmente miles de toneladas de frutas y vegetales utiliza-das para consumo en fresco o elaboración de productos procesa-dos (Rodríguez et al, 2011; Ayala et al, 2010). El consumo y proce-samiento industrial de alimentos, incluida la gulupa, produce entre un 25 y 30% de subproductos no comestibles correspondientes a cáscaras y semillas poco valoradas (Muñoz & Rojas, 2016; Ajila et al., 2011; Ayala et al., 2010), lo anterior sin contar lo que se pierde duran-te el cultivo, cosecha, poscosecha y comercialización.

La preocupación por el aprovechamiento de subproductos ha to-mado fuerza entre la comunidad científica y productiva, desarro-llándose diversas investigaciones para su transformación en pro-ductos de alto valor. Entre las aplicaciones que se han dado a los subproductos destacan: extracción compuestos bioactivos, pig-mentos naturales, pectinas, producción de suplementos animales, biocombustibles, entre otras (Panesar et al., 2015; Yepes et al., 2008)

Page 8: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA Extracción y Usos6

Los pigmentos naturales son sustancias que cobran importancia en los sectores de alimentos, farmacéutico, cosmético o textil, debido a que realzan propiedades y hacen más llamativos los productos (Guirola, 2010), sirviendo además como sustitutos de los colorantes artificiales, cada vez menos deseados debido a sus efectos nocivos sobre la salud (Dabas et al., 2011). De manera particular, se conoce que la cáscara de gulupa contiene antocianinas (Zeng et al., 2013; Kidøy et al., 1997), pigmento natural con actividad antioxidante, an-ticancerígena, antimutagénica y antiinflamatoria, entre otras (San-tos et al., 2013), que podría satisfacer la demanda nacional e inter-nacional de pigmentos de origen vegetal.

Conociendo que los subproductos de gulupa constituyen una fuen-te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde el SENA, Centro de la Innovación, la Agroindustria y la Aviación, CIAA, se ha venido trabajando en la implementación de metodologías económicas para la extracción efectiva de esta clase de biocompuestos. Como producto de este trabajo se presente este documento, cuya finalidad es dar a conocer el proceso que desde el SENA se propone a productores, emprendedores, empresas y co-munidad en general, para la obtención de pigmentos desde cáscara de gulupa; pretendiendo de esta manera dar valor agregado a sub-productos hasta ahora poco aprovechados y fortalecer el sector de las pasifloras tras el uso integral de la gulupa.

Page 9: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

1. Gulupa1.1 Origen y distribución

Passiflora edulis Sims f. edulis conocida comúnmente como gulupa, curuba redonda o maracuyá morado (Figura 1), es una planta nativa del sur de los Andes (Pérez & Wyckhuys, 2012; Jiménez et al., 2011), adaptada a trópicos y subtrópicos, y actualmente cultivada en cuatro continentes: África, Amé-rica, Asia y Oceanía. En América es producida por Argentina, Brasil, Colom-bia, Chile, Ecuador, Paraguay y Estados Unidos (Pérez & Wyckhuys, 2012).

1.2. Hábitat

Crece entre los 1600 y 2600 msnm, en climas con temperaturas promedio entre 16 y 22°C, y humedad relativa entre 60 y 70%. Preferiblemente en suelos franco-arenosos o franco-arcillosos con buen drenaje y/o pendien-tes, pH entre 5,5 a 6,5 y zonas sin heladas (Figura 2) (Rojas & Muñoz, 2016; Jiménez et al. 2011; Angulo, 2009).

Figura 1. Frutos de gulupa en estado verdeFuente: Autores

Figura 2. Cultivo de gulupa localizado en Guarne – Antioquia

Fuente: Autores

Page 10: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA Extracción y Usos8

1.3. Descripción botánica

Planta, hojas y flores: La plan-ta es leñosa, perenne y de rápi-do crecimiento (Rojas, 2009). Las hojas están formadas por tres ló-bulos, verde oscuro por el haz y grisáceos por el envés. Las flores, constituidas por pétalos de color blanco con rayas moradas, tienen una estructura particular que les confiere la denominación de “pa-sionarias” (Figura3) (Angulo, 2009; Morton, 1987).

Fruto: El fruto es pequeño y ova-lado (4-9 x 4-7cm). Presenta una cáscara resistente que varía de verde a morada según su estado de maduración (Zibadi & Watson, 2004) y representa cerca del 50% del peso total del fruto. En su in-terior contiene un mesocarpio blanco, pulpa amarilla oscura de aroma fuerte y, semillas negras ovaladas (Figura 4) (Rojas & Mu-ñoz, 2016; Angulo, 2009). Gracias a su valor nutricional y sabor, es considerado el mejor entre las pasifloras, no tan ácido como el maracuyá, ni tan dulce como la granadilla (Rojas & Muñoz, 2016).

Figura 3. Flor de gulupaFuente: Autores

Figura 4. Componentes principales del fruto de gulupa

Fuente: Autores

Mesocarpio

Pulpa

Semilla

Page 11: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA Extracción y Usos 9

1.4. Composición

La gulupa está constituida por proteínas, ácidos grasos, carbohidratos, vitaminas y minerales (magnesio, fósforo, potasio sodio, zinc, selenio) (Zibadi et al.,2004).

Como compuestos particulares se han reportado cantidades apreciables de moléculas cianogénicas y la existencia de saponinas y tioles volátiles (Zibadi et al.,2004; Dhawan et al., 2004). La capacidad antioxidante de la pulpa se atribuye a la presencia de ácido ascórbico y carotenoides (Franco et al., 2014). Otros compuestos de importancia son los glicósi-dos, donde la passiflorina destaca por sus efectos ansiolíticos y tranqui-lizantes (Rodríguez et al., 2008).

Se caracteriza también por el contenido de alcaloides y flavonoides. Entre los flavonoides se encuentran las antocianidinas (perlargonidina, delfinidina y cianidina), precursoras de las antocianinas que a su vez son las responsables de los patrones de color en flores y frutos (Zibadi et al., 2004; Kidøy et al., 1997).

1.5. Usos y generación de subproductos

Tradicionalmente la gulupa ha sido empleada para el tratamiento de diversas dolencias, entre ellas, contrarrestar la tos, disminuir la ansie-dad, producir sueño, aliviar la migraña y hepatitis, controlar la presión arterial, reducir el colesterol y desintoxicar los riñones (Rodríguez et al., 2008; Benigni et al., 1964). No obstante, su uso más extendido es el de ingrediente alimenticio en la elaboración de productos diversos como jugos, sorbetes, vinos, cocteles, postres, mermeladas, dulces y helados (Zibadi et al., 2004). También hay quienes lo consumen en fresco siendo esto poco común (Rojas & Muñoz, 2016).

Todos los usos anteriores, incluida la etapa de producción, genera im-portantes cantidades de subproductos. Entre la cosecha y comercializa-ción, una asociación de 120 productores podría estar generando entre 80 y 100 kg semanales de fruta no exportable o segundas, lo que se traduce en cerca de 50 kg de cáscara y pulpa con potencial de ser explotadas (Giraldo, 2016). La cáscara en particular, gracias a su alto contenido de antocianinas, constituye una fuente potencial de pigmentos naturales.

Page 12: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

2. Antocianinas2.1. ¿Qué son?

Las antocianinas son pigmentos solubles en agua pertenecientes al grupo de los flavonoides. Se encuentran ampliamente distribuidos en la natu-raleza, siendo los responsables del color naranja, rojo, azul y púrpura en hojas, flores, frutos, granos y cereales de diversos vegetales (Kumara et al., 2017; Căta et al., 2016).

2.2. Estructura química

Están formadas por una antocianidina, glicosilada por una glucosa, galacto-sa, ramnosa, arabinosa o xilosa o, acilada por un ácido aromático o alifático (Figura 5). Entre las antocianinas más difundidas se encuentra la cianidi-na-3-glucósido (Kumara et al., 2017; Căta et al., 2016; Mojica et al., 2017).

Figura 5. Estructura bá-sica de una antocianina: (a) Catión flavilio; (b) An-tocianidina; (c) Antocia-nina, R3 y R4 pueden ser azúcares, ácidos aromá-ticos o alifáticos.Fuente: Modificado de Espino (2014) y Kumara et al. (2017).

Pelargonidina Cianidina

DelfinidinaPeonidinaPetunidinaMalvidina

OOHOH

OCH3OCH3OCH3

HH

OHH

OHOCH3

NaranjaNaranja - Rojo

Azul - RojoPúrpura - Rojo

Azul - RojoAzul - Rojo

Antocianidina R1 R2 Color

Page 13: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA Extracción y Usos 11

2.3. ¿Cómo se forman?

Almacenadas en las vacuolas de células especializadas (Paz & Fredes, 2015), las antocianinas son producto de la vía metabólica de la fenila-lanina; su formación puede ser estimulada físicamente por cantidad de luz que recibe la planta o la temperatura o, químicamente por el pH o la presencia de precursores obtenidos mediante la alimentación (Días et al., 2016; Yang, 2015; Zhang et al., 2013). Así mismo, su acumulación podría es-tar sujeta a factores bióticos o abióticos de estrés, como infecciones bac-terianas o fúngicas, deficiencia de nutrientes, radiación UV-B, entre otros (Silva et al.,2015)

2.4. ¿Cuál es su función en la planta?

Sirven como señales visuales para atraer insectos polinizadores y otros animales encargados de la dispersión de semillas. También cumplen la función de proteger a la planta de diversas condiciones de estrés, como ejemplo, enmascarar a las clorofilas para evitar posibles daños provoca-dos por la radiación solar (Kumara et al., 2017; Cheynier et al., 2013).

2.5. Química y color

El color de las antocianinas puede variar con el pH, presentando colora-ción roja en soluciones ácidas y violetas o azules en soluciones neutras y alcalinas. El cambio en la coloración se debe a la conversión del catión flavilio (rojo) a hemicetal (incolora) o bases quinoidales (azules), a través de reacciones de hidratación o desprotonación (Figura 6) (Cheynier et al., 2013). Otros factores como el tipo de antocianidina, grado de hidroxila-ción, patrones de glicosilación o metilación de los anillos aromáticos, azúcares vs azúcares acilados, también pueden tener un efecto en el color (Tsao, 2010).

Page 14: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA Extracción y Usos12

Figura 6. Estructura de antocianinas a diferentes pHFuente: Luchese et al., 2017

2.6. Propiedades biológicas

Se ha encontrado que las antocianinas poseen diversidad de propiedades bioactivas (Figura 7). Estas propiedades estarían asociadas a su estructura química particular y presencia de diferentes grupos funcionales (Dias et al., 2016; Carvalho, 2015; Silva et al., 2015).

Figura 7. Propiedades biológicas reportadas para las antocianinas Fuente: Silva et al., 2015

Base quinoidal: azulpH = 7

Catión flavilio: naranjado a púrpura pH = 1

Chalcona: sin colorpH = 4.5

Page 15: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

Figura 8. Fuente vegetales de antocianinaFuente: Recopilado por autores

3. Extracción de antocianinas

3.1. Materia prima

Debido a que se encuentran como metabolitos secundarios en plantas, la producción de antocianinas está sujeta a procesos de extracción o aisla-miento desde tejidos vegetales (Silva et al., 2015).

Además de la cáscara de gulupa, otras fuentes de antocianinas exploradas corresponden a las flores, frutas, hojas, semillas, granos, cereales, raíces y tu-bérculos que se presentan en la figura 8 (Kumura et al., 2017; Šulc et al., 2017; Luna-Vital et al., 2017; Dinis, 2016; Skrovankova et al., 2015; Zibadi et al., 2004).

• Maíz negro• Trigo morado• Frijol negro• Arroz morado

• Col morada• Papa morada• Zanahoria

morada

• Arándano• Mora• Gulupa• Cirurela• Uva• Frambruesa

• Begonia• Violeta• Flor de Jamaica• Conchilla azul

Flores Frutas

Semillas, granos o cereales

Hojas, raíces o

tuberculos

Page 16: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA Extracción y Usos14

3.2. Pretratamiento de la materia prima

Debido a las características de las matrices vegetales, en ocasiones la ob-tención de antocianinas puede resultar difícil, por lo que la selección del proceso de extracción gana relevancia. El pretratamiento, correspondien-te a la fase inicial, resulta indispensable ya que acondiciona los tejidos con el fin de facilitar e incrementar la eficiencia de extracción (Silva et al., 2015)

En el pretratamiento usualmente se emplean operaciones de secado y reducción del tamaño de partícula, que contribuyen con el incremento del área de contacto y consecuentemente promueven la difusión de los metabolitos de interés desde las partículas sólidas al solvente. No obs-tante, hay quienes prefieren homogenizar los tejidos directamente con el solvente, para evitar exposición de las antocianinas a agentes oxidativos, haciéndolas propensas a la degradación (Silva et al., 2015).

Otros métodos que han ganado importancia en el pretratamiento de la materia prima son: Campo eléctrico pulsante (induce la electroporación de la membrana incrementando su permeabilidad) y extracción asistida por enzimas (hace uso de un coctel de enzimas que rompen las paredes celulares del tejido de interés, facilitando el acceso a las antocianinas; se emplea principalmente en matrices ricas en pectina) (Prado, 2015; Silva et al., 2015).

3.3. Métodos de extracción

La Extracción Sólido-Líquido (SLE, siglas en inglés) es el método clásico empleado en la recuperación de antocianinas desde tejidos vegetales. No obstante, la revolución verde y la creciente demanda de biocompuestos, ha supuesto el desarrollo de nuevos métodos entre los que se encuen-tran: Extracción por fluidos supercríticos (SFE, siglas en inglés), Extracción por Campo Eléctrico Pulsante (PEF, siglas en inglés), Extracción Asistida por Microondas (MAE, siglas en inglés), Extracción Asistida por Ultrasonido (UAE, siglas en ingles) y Extracción por Líquidos Presurizados (PLE, siglas en inglés) (Ameer et al., 2017; Khanh, 2015; Prado, 2015; Silva et al., 2015). En la tabla 2 se resumen las características de cada método.

Page 17: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA Extracción y Usos 15

Tabl

a 1.

Car

acte

rístic

as d

e lo

s dife

rent

es m

étod

os d

e ex

tracc

ión

de a

ntoc

iani

nas

Mét

odo

de

extr

acci

ónPr

inci

pio

Solv

ente

sFa

ctor

es re

leva

ntes

Vent

ajas

Desv

enta

jas

Refe

renc

ia

Extr

acci

ón

Solid

o –

Lí-

quid

o

(SLE

)

Se a

prov

echa

la

pola

-rid

ad

de

las

biom

olé-

cula

s pa

ra

faci

litar

su

di

solu

ción

en

solv

ente

s po

lare

s. E

l eq

uipo

más

em

plea

do e

s el

sox

hlet

, au

nque

tam

bién

se

po-

dría

n ad

apta

r re

acto

res

de ta

nque

agi

tado

Solv

ente

s po

-la

res

com

o m

e-ta

nol,

etan

ol,

agua

y a

ceto

na,

acid

ulad

os c

on

HCl

, ác

ido

cí-

tric

o,

acét

ico,

pr

opió

nico

, ta

r-tá

rico

y fó

rmic

o

Tem

pera

tura

, tip

o de

sol

vent

e, ti

empo

de

ex

tracc

ión,

ta

-m

año

de p

artíc

ula,

re

laci

ón s

olut

o- s

ol-

vent

e

Prot

ocol

os si

m-

ples

.

No

se re

quie

ren

equi

pos e

spec

í-fic

os

Extra

ccio

nes g

rado

al

imen

tos.

Fáci

l de

esca

lar

Tiem

pos l

argo

s de

extra

cció

n

Alto

con

sum

o de

sol-

vent

e

La e

xpos

ició

n a

ácid

os,

luz y

aire

, pod

rían

caus

ar la

deg

rada

ción

de

las a

ntoc

iani

nas

(Silv

a et

al.,

201

5)

Extr

acci

ón

por F

luid

os

Supe

rcrít

icos

(S

FE)

Son

usad

os f

luid

os e

n su

es

tado

su

perc

rític

o (p

unto

cr

ítico

va

por-l

í-qu

ido)

pa

ra

extra

er

com

pone

ntes

de

inte

rés

desd

e un

mat

eria

l só

li-do

. La

s ca

ract

erís

ticas

de

l sol

vent

e m

ejor

an la

s ve

loci

dade

s de

tra

nsfe

-re

ncia

de

mas

a du

rant

e la

ext

racc

ión.

Prin

cipa

l el C

O2,

mod

ifica

dore

s o

coso

lven

tes:

et

anol

o a

gua

Tam

año

de p

artíc

u-la

, pr

esió

n, t

empe

-ra

tura

, co

-sol

vent

es

o m

odifi

cado

res,

tip

o de

ex

tracc

ión

(Est

átic

a o

diná

mi-

ca)

Perm

ite la

rem

o-ci

ón d

e in

terfe

-re

ntes

Redu

ce la

exp

o-si

ción

a la

luz y

el

aire

Los e

xtra

ctos

se

reco

noce

n co

mo

segu

ros

Inhi

ben

las e

nzi-

mas

que

cau

san

la d

egra

daci

ón d

e la

s ant

ocia

nina

s

Alto

s cos

tos

Uso

obl

igat

orio

de

solv

ente

s pol

ares

En o

casi

ones

se o

b-tie

nen

rend

imie

ntos

si

mila

res a

SLE

Requ

iere

el u

so d

e CO

2

Uso

de

equi

pos e

spe-

cial

izado

s y c

osto

sos

(Am

eer e

t al.,

20

17; S

ilva

et a

l.,

2015

)

Page 18: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA Extracción y Usos16

Mét

odo

de

extr

acci

ónPr

inci

pio

Solv

ente

sFa

ctor

es re

leva

ntes

Vent

ajas

Desv

enta

jas

Refe

renc

ia

Extr

acci

ón

asis

tida

por

ultr

ason

ido

(UAE

)

Frec

uenc

ias

ultra

sóni

cas

faci

litan

la

hid

rata

ción

de

los

mat

eria

les

vege

tale

s, a

mpl

iand

o lo

s po

ros

en l

as p

ared

es c

elul

ares

o c

au-

sand

o su

rup

tura

. Est

o pr

omue

-ve

la

trans

fere

ncia

de

mas

a e

incr

emen

ta l

os r

endi

mie

ntos

de

extra

cció

n

Met

anol

, et

anol

, agu

a y

acet

ona,

ac

idul

ados

co

n H

Cl u

ot

ros á

cido

s or

gáni

cos

Tem

pera

tura

, pot

en-

cia,

frec

uenc

ia, t

iem

-po

de

extra

cció

n

Bajo

con

sum

o de

so

lven

te.

Bajo

con

sum

o de

en

ergí

a.

Fáci

l de

esca

lar

Segu

ro p

ara

el

cons

umo

La d

isip

ació

n de

en

ergí

a a

travé

s de

cal

or p

uede

ca

usar

la d

egra

-da

ción

de

las

anto

cian

inas

Uso

de

equi

pos

espe

cial

izado

s

(Am

eer e

t al.,

20

17; S

ilva

et

al.,

2015

)

Extr

acci

ón p

or

líqui

dos p

re-

suriz

ados

(PLE

)

Tam

bién

con

ocid

a co

mo

Extra

c-ci

ón A

cele

rada

por

Sol

vent

es, e

s un

mét

odo

que

empl

ea a

ltas

pre-

sion

es p

ara

man

tene

r los

sol

ven-

tes

líqui

dos

a al

tas

tem

pera

tura

s,

lo q

ue m

ejor

a la

sol

ubili

dad

de

los

com

pues

tos

y la

pen

etra

ción

en

el m

atriz

veg

etal

Met

anol

-agu

a,

etan

ol-a

gua

Tiem

po

de

extra

c-ci

ón y

tem

pera

tura

, so

lven

te y

toxi

cida

d,

cara

cter

ístic

as d

e la

m

atriz

Bajo

con

sum

o de

so

lven

te

Bajo

s tie

mpo

s de

extra

cció

n

Auto

mat

izaci

ón

Las a

ltas t

empe

-ra

tura

s usa

das

pued

en c

ausa

r la

deg

rada

ción

de

las a

ntoc

ia-

nina

s

Uso

de

equi

pos

espe

cial

izado

s

(Am

eer e

t al.,

20

17; S

ilva

et

al, 2

015)

Extr

acci

ón

asis

tida

por

mic

roon

das

(MAE

)

Usa

m

icro

onda

s pa

ra

cale

ntar

pida

, efic

ient

e y

unifo

rmem

en-

te e

l sol

vent

e y

el te

jido

obje

tivo.

En

tejid

os h

idra

tado

s el a

gua

pre-

sent

e ab

sorb

e en

ergí

a y

el c

alor

re

sulta

nte

caus

a el

rom

pim

ient

o de

las

cél

ulas

per

miti

endo

una

ex

tracc

ión

rápi

da y

efic

ient

e de

lo

s pol

ifeno

les

Met

anol

, et

anol

, líq

ui-

dos i

ónic

os,

glic

erol

, áci

do

tartá

rico.

Pote

ncia

de

l m

i-cr

oond

as, t

iem

po d

e ex

tracc

ión,

ca

ract

e-rís

ticas

de

la m

atriz

ve

geta

l, ef

ecto

de

la

agita

ción

, ef

ecto

de

los a

ditiv

os y

solv

en-

tes s

elec

cion

ados

Bajo

s tie

mpo

s de

extra

cció

n.

Bajo

con

sum

o de

so

lven

te

Buen

a re

prod

uci-

bilid

ad

La te

mpe

ratu

ra

pued

e ca

usar

de

grad

ació

n de

la

s ant

ocia

nina

s.

Uso

de

equi

pos

espe

cial

izado

s.

(Am

eer e

t al.,

20

17; S

ilva

et

al, 2

015)

Page 19: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA Extracción y Usos 17

3.4. Factores a considerar

Tal como se observa en la tabla 2, la temperatura podría ser uno de los fac-tores más importantes durante la extracción de antocianinas. Se reporta que temperaturas superiores a 60°C afectan su estabilidad química, tiem-po de vida y reducen su rendimiento de extracción. Como temperaturas adecuadas se han encontrado de 20 a 35°C (Silva et al., 2015)

El pH es otro de los factores a considerar. Generalmente las antocianinas son más estables a pH inferiores a 7, lo que explica el uso de solventes aci-dulados. Se recomienda, además, emplear ácidos débiles como el trifluo-roacético, tartárico o cítrico que previenen la degradación de antocianinas aciladas (Santacruz et al., 2011).

3.5. Purificación

Los métodos de extracción usualmente no son selectivos para antociani-nas, por lo que el extracto final corresponde a una mezcla de moléculas (antocianinas con azúcares o ácidos orgánicos) que pueden afectar su es-tabilidad y dificultan su caracterización. Para remover estos interferentes se han desarrollado diferentes técnicas (Silva et al., 2015):

• Precipitación: Usa plomo bivalente para precipitar antocianinas en so-luciones acuosas. Existen, sin embargo, otros compuestos que también precipitan, por lo que esta técnica se considera un paso preliminar de purificación.

• Extracción en Fase Solida (SPE, siglas en inglés): Es un proceso que se-para de acuerdo a las características fisicoquímicas de los compuestos. Se emplean adsorbentes como las resinas C18, Sephadex y Amberlite, las cuales establecen enlaces con los grupos hidroxilo o enlaces hidrofó-bicos con anillos aromáticos.

• Cromatografía contracorriente: Ha demostrado gran potencial para el aislamiento de antocianinas. Promisoria para ser usada a escala industrial.

Page 20: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

4. Obtención de antocianinas a partir de cáscara de gulupa:

Diseño de un proceso de extracción

Luego de diversos ensayos a nivel de laboratorio y considerando los equipos disponibles en el laboratorio de Biotecnología del TecnoParque nodo Rionegro, se diseñó un proceso para la extracción de antocianinas desde de cáscara de gulupa. La figura 9, correspondiente al diagrama de proceso, representa los equipos y operaciones propuestas, corrientes de entrada y salida.

Cáscara Fresca

Horno de secado Tanque agitado

Filtración

Filtración

Cáscara Seca

Cáscara Molida

Solvente

Extracto Diluido y Material Vegetal

Extracto Diluido

Material Vegetal

Solvente

Extracto Concentrado

Concentración del extracto

Bomba de vacío

Bomba de vacío

LiofilizadorProducto Envasado

Tanque de Almacenamiento

Extracto Concentrado

Residuos

Extracto en Polvo

Acarreador

Molino

Secado Reducción de tamaño

Extracción

Rotaevaporador

Filtro prensa

Filtro de membrana

Secado final

Figura 9. Diagrama de Flujo para el proceso de extracción de antocianinas desde la cáscara de gulupa

Fuente: Autores

Page 21: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA Extracción y Usos 19

El proceso, diseñado para obtener extractos con alto contenido de anto-cianinas a partir de 0.8 – 1 kg de cascara seca de gulupa, se divide en tres etapas principales: (i) pretratamiento de la materia prima (upstream), (ii) extracción, (iii) procesamiento del extracto (downstream).

4.1 Pretratamiento de la materia prima (upstream)

Incluye las operaciones de secado y reducción de tamaño. Previo al secado se realiza un proceso de adecuación de la cáscara que consta de (Figura 10).

Lavado

• Se remueve la pulpa residual, y con agua corrientese elimina el exceso de suciedad

Reduccióninicial de tamaño

• Se cortan las cáscaras manualmente con el fin de aumentar su área superficial y consecuentemente optimizar el secado y reducción de tamaño

Desinfección

• Se sumergen las cáscaras en un producto desinfectante apto para alimentos, puede ser ácido acético (vinagre) o productos comerciales como Citrosan.

Figura 10. Adecuación de la cáscaraFuente: Autores

Secado

Se emplea un horno de secado preferiblemente de conexión forzada. Me-diante el secado se elimina el exceso de humedad en la cáscara y conse-cuentemente se concentran los metabolitos de interés. Adicionalmente reduce la posibilidad de contaminación microbiana logrando tiempos pro-longados de almacenamiento de la materia prima en caso que se requiera.

Condiciones de operación propuestas: Para evitar degradación de las antocianinas se fijó como temperatura máxima 45°C hasta lograr porcentajes de humedad inferiores al 10%. Se deben procesar cerca de 10 kg de cascara fresca para obtener entre 0.8 y 1 kg de cascara seca.

Page 22: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA Extracción y Usos20

Reducción de tamaño

Conociendo que el aumento en el área superficial de la matriz vegetal incrementa el contacto entre el solvente y el compuesto de interés, se propone realizar un proceso de reducción de tamaño.

Condiciones de operación: Esta operación pue-de llevarse a cabo en un molino de bolas, marti-llo, o centrifugo, el que haya disponible con una capacidad mínima de 1 kg. Indispensable que la cáscara esté seca. Se deben obtener partículas con diámetros inferiores a 2.35 mm.

4.2. Extracción

Esta etapa está constituida por la extracción del compuesto de interés desde la matriz vegetal y un primer proceso de filtrado.

Extracción

Corresponde a la operación más importante del proceso siendo en esta donde se obtiene el extracto rico en antocianinas. Se seleccionó el método Extracción Solido-Liquido debido a las ven-tajas asociadas, no requiere el uso de equipos específicos y costosos, pudiendo ser llevada a cabo en cualquier locación. Para esta ope-ración fue construido un tanque agitado en acero inoxidable (304) con un volumen efec-tivo de 8 a 10L.

Condiciones de operación: Como solvente se eligió etanol (70%) acidulado con ácido cítrico (0.1%), lo anterior pensando en la aplicación del extracto en productos alimenticios. La re-lación entre el soluto y el solvente debe ser 1:10, así para 0.8kg. de cáscara se utilizan 8L de solvente. La extracción deberá realizarse a temperatura ambiente manteniendo una agi-tación de 720 r.p.m. durante 2 h.

Page 23: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA Extracción y Usos 21

Filtración

Una vez disuelto el pigmento en el solvente, es necesario realizar una separación de fases, la lí-quida correspondiente al solvente, de la sólida constituida por el material vegetal.

Operación: Para la separación se construyó un accesorio que puede ser acoplado al tanque de agitación. Este mecanismo, inspirado en una prensa francesa, ejerce presión sobre la cáscara depositándola en el fondo del tanque. El sobre-nadante (fase líquida) es extraído a través de una válvula de bola.

4.3. Procesamiento del extracto (downstream)

El procesamiento del extracto consta de tres operaciones, concentración del extracto, filtrado y secado final.

Concentración del extracto

Esta operación se realiza para concentrar los compuestos de interés (an-tocianinas) y recuperar el solvente (etanol). Uno de los equipos usados co-múnmente para este tipo de operación es el rotaevaporador o destilador rotatorio, el cual permite trabajar a temperaturas y presiones bajas, evitan-do la desnaturalización o degradación de las moléculas.

Condiciones de operación: Para lograr una evaporación relativamente rápida del solvente (2.6 mL/min. en un equipo de laboratorio) se propone emplear 120 mbar de presión, temperatura de 45°C y rotación de 130 r.p.m. El solvente recu-perado es almacenado en un recipiente (tanque de almacenamiento) para su uso posterior.

Page 24: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA Extracción y Usos22

Filtración

Esta filtración fue implementada con la intensión de remover el exceso de impu-rezas en el extracto concentrado.

Operación: Se emplea un filtro de papel de poro fino, colocado cuidadosamente en un embudo, que a su vez es dispues-to en un recipiente para la recepción de la muestra. El recipiente se acopla a una bomba de vacío para acelerar la filtración.

Secado final

Se plantea un proceso de secado en liofilizador con el fin de obtener un ex-tracto en polvo que pudiese ser almacenado a temperatura ambiente, conservando sus características bioactivas.

Condiciones de operación: Previo al proceso de liofilización, el extracto es mezclado con un acarreador que le proporciona una mejor consistencia. Esta mezcla, extracto-acarrea-dor, se congela y dispone en el equipo. El liofilizador se opera a -20°C y 1.0 mbar en el secado principal y a -80 °C y 0.001mbar en el secado final. El tiempo de liofilización puede durar alrededor de 24 h.

Envasado

Para evitar el deterioro acelerado del producto, se deberá envasar en reci-pientes opacos, pueden ser frascos de vidrio ambar. Se recomienda alma-cenar en lugares oscuros y secos.

Page 25: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

5. Evaluación del proceso de extracción: Extractos de

gulupa y sus características Una vez se tuvo a disposición la materia prima necesaria y el solvente, se implementó el proceso de extracción previamente descrito, obteniendo extractos con las siguientes características (Figura 11, Tabla 2):

(a) (b) (c)

Figura 11. Extractos obtenidos a partir de cáscara de gulupa. (a) Extracto diluido. (b) Extracto concentrado. (c) Extracto liofilizado

Fuente: autores

Page 26: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA Extracción y Usos24

Tabla 2. Características de los extractos obtenidos a partir de cáscara de gulupa

Característica Extracto diluido

Extracto concentrado

Extracto liofilizado*

Antocianinas (mg cianidina 3-glucosido) /100 g de cáscara seca*) 137.32 ± 1.80 453.42 ± 6.88 99.89 ± 3.33*

Capacidad Antioxidante

ABTS (mmol trolox/100g cáscara seca*) 5.49 ± 0.22 27.13 ± 0.89 8.271 ± 0.38*

DPPH (mmol trolox/100g cáscara seca*) 0.599 ± 0.04 2.43 ± 0.05 0.66 ± 0.08*

Polifenoles (gácido gálico/ 100g cáscara seca*) 0.89 ± 0.01 4.57 ± 0.06 1.23 ± 0.05*

Color

L 15.67 ± 0.31 13.52 ± 0.02 37.97 ± 0.002

a 17.16 ± 0.97 -6.57 ± 0.08 27.46 ± 0.002

b 7.61 ± 1.32 -2.58 ± 0.05 13.31 ± 0.04

pH 5.04 ± 0.01 3.92 ± 0.01 3.78 ± 0.003

% Humedad 97.33 ± 0.30 89.73 ± 0.57 7.27 ± 1.03

Rendimiento (mL o g* de extracto/g de cáscara seca) 7,39 ± 0,20 1,47 ± 0,04 0,19 ± 0,005*

*Las unidades para el extracto liofilizado están expresadas en términos de 100g de extracto liofilizado. NOTA: los resultados presentados corresponden a los extractos de una de tres extracciones realizadas.

Page 27: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

6. Usos posibles para los extractos de gulupa

En los últimos años las antocianinas han llamado la atención de las comu-nidades científica e industrial debido a su amplio rango de aplicaciones (Silva et al., 2015). Siendo los extractos de cáscara de gulupa ricos en an-tocianinas y tomando como base resultados de diversas investigaciones, estos podrían ser empleados para la producción de:

Colorantes naturales: siendo pigmentos naturales las antocia-ninas se han convertido en una alternativa para la industria de alimentos como sustitutos de los colorantes sintéticos (Santa-cruz et al., 2011). Actualmente han sido evaluadas en productos lácteos, batidos y bebidas de pH bajos, también en alimentos sólidos (Cortez et al., 2017). De manera particular, extractos ob-tenidos desde residuos de uvas, arrojaron resultados exitosos imprimiendo una tonalidad azul en yogures comerciales (Rosero et al., 2016).

Productos nutracéuticos, farmacéuticos o cosméticos: gracias a sus propiedades bioactivas las antocianinas podrían ser usa-das para la formulación de alimentos funcionales o promotores de salud, en medicina para el tratamiento de diferentes enferme-dades (Silva et al., 2015; Wallace & Guisti, 2015) o para la elabora-ción de productos cosméticos.

Page 28: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA Extracción y Usos26

Empaques inteligentes: Debido a sus cambios de coloración con el pH, se ha estudiado el potencial de las antocianinas como indicadores de pH en empaques inteligentes (Shukla et al., 2016).

Aditivos: la capacidad antioxidante y antimicrobiana de las antocianinas, las convierte en un ingrediente promisorio para la producción de aditivos que ayuden en la estabilización de productos alimenticios y el aumento de su vida útil (Silva et al., 2015).

Paneles solares: Se está investigando el uso de antocianinas como sensibilizadores en celdas solares, una alternativa limpia para la producción de energía (Kumura et al., 2017).

Page 29: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA Extracción y Usos 27

7. Marca propuesta para el extracto de gulupa

Como iniciativa y trabajo exclusivo de los aprendices que actualmente participan en el proyecto de innovación, se propone la marca Extractos Gulup (Figura 12) para identificar el extracto de gulupa, un prototipo fun-cional con potencial de llegar a producto mínimo viable.

Figura 12. Marca para el extracto de gulupaFuente: Aprendices Semillero SIAGRO

Descripción El estilo de letra fue elegido por el impacto visual que genera. El círculo y la cinta son la representación de la calidad del producto. La gulupa en me-dio, con su forma y color original, resaltan la oportunidad que supone esta fruta, y particularmente sus subproductos, como fuente de pigmentos na-turales. El color blanco y negro de las letras se seleccionaron para contras-tar con el morado de la gulupa. Las hojas simbolizan el cultivo del fruto.

Page 30: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA Extracción y Usos28

Referencias bibliográficas

Angulo, R. (2009). Cartilla de gulupa. Colombia: Bayer CropScience S. A.

Ajila, C M., Aalami, M., Leelavathi, K. & Rao, P. (2011). Mango peel powder: A potential source of antioxidant and dietary fiber in macaroni prepara-tions. Innovative Food Science & Emerging Technologies N°11, 219-224.

Ayala, Z.J.F., Rosas, D.C., Vega, V.V. & González, G.A. (2010). Antioxidant En-richment and Antimicrobial Protection of Fresh-Cut Fruits Using Their Own Byproducts: Looking for Integral Exploitation. Journal of Food Sci-ence. N° 75 p 175-181

Benigni, R., Capra, C. & Cattorini, P.E., 1964. Plante medicinale; chimica, far-macologia, e terapia, vol. 2. Inverni della Beffa, Milan, pp. 1080–10857

Carvalho, F.B., Gutierres, J.M, Bohnert, C., Zago, A.M., Abdalla, J.M,. Vieira, J.M., et al., (2015). Anthocyanins suppress the secretion of proinflamma-tory mediators and oxidative stress, and restore ion pump activities in demyelination. The Journal of Nutritional Biochemistry, 26(4), 378-390

Căta, A., Ştefănuţ, M.N., Pop, R., TănasieC., Moşoarcă, C. & Zamfir, A.D. (2016). Evaluation of Antioxidant Activities of Some Small Fruits Con-taining Anthocyanins Using Electrochemical and Chemical Methods. Croat. Chem. Acta, 89(1), 37–48.

Cheynier, V., Comte, G., Davies, K.M., Lattanzio, V. & Martens, S. (2013). Plant phenolics: Recent advances on their biosynthesis, genetics, and eco-physiology. Plant Physiology and Biochemistry 72, 1-20.

Cortez, R., Luna-Vital, D.A., Margulis, D. & Gonzalez, E. (2017). Natural Pig-ments: Stabilization Methods of Anthocyanins for Food Applications. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, Vol.16, 180-198

Dabas, D., Elias, R. J., Lambert, J. D. & Ziegler, G. R. (2011). A Colored Avo-cado Seed Extract as a Potential Natural Colorant. Journal of Food Sci-ence, 76(9), 1335–1341.

Page 31: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA Extracción y Usos 29

Dhawan, K., Dhawan, S. & Sharma, A. (2004). Passiflora: a review update. Journal of Ethnopharmacology 94, 1–23.

Dias, M.I., Sousa, M. J., Alves, R.C. & Ferreira, IC. (2016). Exploring plant tis-sue culture to improve the production of phenolic compounds: A re-view. Industrial Crops and Products 82, 9–22

Dinis, L.T., Bernardo, S., Conde, A., Pimentel, D., Ferreira, H., Félix, L., Gerós H., Correia, C.M. & Moutinho, P.J. 2016. Kaolin exogenous application boosts antioxidant capacity and phenolic content in berries and leaves of grapevine under summer stress. Journal of Plant Physiology 191 (2016) 45–53

Espino, G. (2014). Antocianinas, los otros pigmentos del reino vegetal. Re-cuperado de http://ubuscientia.blogspot.com.co/2014/01/antociani-nas-los-otros-pigmentos-del.html

Franco, G., Cartagena, J., Correa, G., Rojano, B, & Piedrahita, A. (2014). Acti-vidad antioxidante del jugo de Passiflora edulis Sims (Gulupa) durante la poscosecha. Revista Cubana de Plantas Medicinales;19(1):154-166.

Giraldo, L.D. (2016). Asociación Agrofenix. (Comunicación oral). El Peñol

Guirola, C. (2010). Tintes naturales: su uso en Mesoamérica desde la época prehispánica”. Recuperado de http://es.calameo.com/read/0031708668a3418b39fc6

Kidøy, L., Nygard, A.M., Andersen, O.M., Pedersen, A.T., Aksnes, D.W. & Kiremire, B.T. (1997). Anthocyanins in Fruits of Passiflora edulis and P. suberosa. Journal of Food Composition and Analysis, 54, 49–54

Kumara, N.T.R.N., Limb, A., Lima, C.M, Petrac, M.I. & Ekanayakeb, P. (2017). Recent progress and utilization of natural pigments in dye sensitized solar cells: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews 78, 301–317

Luna-Vital., D., Li, Q., West, L., West, M., Gonzalez, E. (2017). Anthocyanin condensed forms do not affect color or chemical stability of purple corn pericarp extracts stored under different pHs. Food Chemistry, 232, 639–647.

Mojica, L., Berhow, M. & Gonzalez, M.E. (2017). Black bean anthocyanin-rich extracts as food colorants: Physicochemical stability and antidiabetes potential. Food Chemistry 229, 628–639.

Page 32: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA Extracción y Usos30

Morton, J. (1987). Passion fruit. En Julia F. Morton. Fruits of warm climates. (320–328). Miami FL. Creative Resource Systems, Inc.

Muñoz, L.M. & Rojas, L.B. (2016). Subproductos del aguacate, materia pri-ma potencial para diversos sectores industriales. En: Jurado, M.G. In-vestigación, Ciencia, Innovación y Competitividad “Una estrategia de Desarrollo Agroindustrial Sostenible en Territorio de Paz”, (131-144). Florencia: Universidad de la Amazonia.

Ortiz, E. & Hoyos, L.M. (2012). Descripción de la sintomatología asociada a fusariosis y comparación con otras enfermedades en gulupa (Passiflora edulis Sims.) en la región del Sumapaz (Colombia). Revista Colombiana De Ciencias Hortícolas - Vol. 6 - No. 1, 110-116

Panesar, R., Kaur, S. & Panesar, P. (2015). Production of microbial pigments utilizing agro-industrial waste: a review. Current Opinion in Food Sci-ence. 1, 70 –76

Paz, R. & Fredes, C. (2015). The Encapsulation of Anthocyanins from Ber-ry-Type Fruits. Trends in Foods. Molecules , 20, 5875-5888

Rodríguez-Carpena, J.G., Morcuende, D., Andrade, M.J., Kylli, P. & Estevez, M. (2011). Avocado (Persea americana Mill.) Phenolics, In Vitro Antiox-idant and Antimicrobial Activities, and Inhibition of Lipid and Protein Oxidation in Porcine Patties. Journal of Agricultural and food Chemis-try. N° 59, 5625–5635.

Rodríguez, L., Reyes, J., Burchiel, S., D. Herrera & Torres, E. (2008). Risks and benefits of commonly used herbal medicine in Mexico. Toxicology and Applied pharmacology 227: 125-135.

Rojas, J. & Diaz, D. (2009). Evaluación de la toxicidad del extracto metanó-lico de hojas de Passiflora edulis Sims (maracuyá), en ratas. Anales de la Facultad de Medicina;70(3),175-80

Rojas, L.B. & Muñoz, L.M. (2016) Gulupa: características y usos tradiciona-les. Investigación, Ciencia, Innovación y Competitividad. En: Jurado, M.G. Investigación, Ciencia, Innovación y Competitividad “Una estrate-gia de Desarrollo Agroindustrial Sostenible en Territorio de Paz”, (144-155). Florencia: Universidad de la Amazonia.

Page 33: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA Extracción y Usos 31

Rosero, G., Corral, A., Álvarez., Serna, L. & Ordoñez. (2016). Evaluación del color en yogur elaborado con extracto de residuos de uvas Isabella como colorante natural. Agronomía Colombiana, 34(1), S773-S775.

Santacruz, C.L. & Osorio,R.C. (2011). Análisis químico de antocianinas en frutos silvestres colombianos. (Tesis maestría en internet). Universidad Nacional de Colombia, Bogotá.

Santos, T.D., Albarelli, Q,J., Beppu, M.M. & Meireles, A.M. (2013). Stabilization of anthocyanin extract from jabuticaba skins by encapsulation using supercritical CO2 as solvent. Food Research International 50, 617–624.

Schieber, A., Hilt, P., Streker, P., Endreß, H., Rentschler, C. & Carle, R. (2004). A new process for the combined recovery of pectin and phenolic com-pounds from apple pomace. Innovative Food Science & Emerging Tech-nologies, N° 4, 99–107

Silva, S., Costa, E.M., Calhau, C., Morais R.M, & Pintado, M. E. (2017). Antho-cyanin extraction from plant tissues: A review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 57:14, 3072-3083

Skrovankova, S., Sumczynski, D., Mlcek, J., Jurikova, T. & Sochor, J. (2015). Bioactive Compounds and Antioxidant Activity in Different Types of Ber-ries. International Journal of Molecular Sciences, 16, 24673-24706

Suarez, V.L. (21 de marzo de 2017). Gulupa fue la cuarta fruta más ex-portada por el país en 2016. Recuperado de http://www.analdex.org/2017/03/21/gulupa-fue-la-cuarta-fruta-mas-exportada-por-el-pais-en-2016/

Šulc, M., Kotíková, Z., Paznocht, L., Pivec, V., Hamouz, K., Lachman, J. (2017). Changes in anthocyanidin levels during the maturation of col-or-fleshed potato (Solanum tuberosum L.) tubers. Food Chemistry 237, 981–988

Shukla, V., Kandeepan, G., Rajan, M.V. & Soni, A. (2016). Anthocyanins Based Indicator Sensor for Intelligent Packaging Application. National Academy of Agricultural Sciences.

Tsao, R. (2010). Chemistry and Biochemistry of Dietary Polyphenols. Nutri-ents. 2, 1231-1246

Page 34: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

ANTOCIANINAS A PARTIR DE SUBPRODUCTOS DE GULUPA Extracción y Usos32

Yang, Y., Yao, G., Zheng, D., Zhang, Shao, L., Wang, C., Zhang, M. & Wu Jun. (2015). Expression differences of anthocyanin biosynthesis genes re-veal regulation patterns for red pear coloration. Plant Cell Reports, 34, 189–198.

Yepes, S.M., Montoya, L.J., & Orozco S.F. (2008). Valorización de residuos agroindustriales (frutas) en Medellín y el sur del Valle del Aburrá, Co-lombia. Revista Facultad Nacional de Agronomía 61(1), 4422-44317

Wallace, T.C, & Guisti, M.M. (2015). Anthocyanins. American Society for Nu-trition. 6:620–2

Zhang, Y,J., Yang, Q.Y., Lee, D.W., Goldstein, G. & Cao, K.F. (2013). Extend-ed leaf senescence promotes carbon gain and nutrient resorption: im-portance of maintaining winter photosynthesis in subtropical forests. Oecologia

Zeng, S., Peng, B., Chen, J. Lin, Z. & Zeng, B. (2013). Purification of Pigments from Passiflora edulis Rind by Macroporous Resin Adsorption. Journal of Food Science, 34(20), 61-66

Zibadi, S. & Watson, R. (2004). Passion Fruit (Passiflora edulis) Composi-tion, Efficacy and Safety. Evidence-Based Integrative Medicine; 1 (3)

Esta cartilla se terminó de imprimir en los talleres de la Litografía Divegráficas en el mes

de noviembre de 2017

Page 35: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde
Page 36: Extracción y Usos · 2018-07-26 · te potencial de pigmentos naturales, particularmente antocianinas, y dada la importancia económica de la gulupa en el oriente antio-queño, desde

Centro de la Innovación, la Agroindustria y la AviaciónServicio Nacional de Aprendizaje (SENA)