Optimización del proceso de extracción de fibra dietaria a partir de mandiocas (Manihot esculenta) autóctonas de la región del nordeste argentino

Autores: Giménez, Cecilia Gabriela; Traffano Schiffo, María Victoria; Sgroppo, Sonia Cecilia; Rodriguez, Silvia; Sosa, Carola Andrea
Año de publicación: 2023
Idioma: español castellano
Tipo de recurso: artículo
Estado: versión publicada
Descripción: La mandioca (Manihot esculenta), es una raíz tuberosa consumida en muchas partes del mundo y producida ampliamente en el Nordeste argentino (Chaco, Corrientes, Formosa y Misiones). Es una fuente significativa de fibra dietaria (FD), por lo que la extracción de este componente y su posterior incorporación a alimentos agregaría valor a la producción regional. La FD (principalmente celulosa, hemicelulosa y pectinas) puede ser soluble o insoluble en agua. La primera, es importante en la digestión humana ya que se hincha y forma un gel que afecta la viscosidad del contenido intestinal, ralentiza la absorción de nutrientes y brinda saciedad por más tiempo. Por su parte, la fibra insoluble, es más resistente a la descomposición durante la digestión, ayuda a aumentar el volumen de las heces y acelera el tránsito intestinal, previniendo el estreñimiento. En este trabajo, se propone optimizar el proceso de extracción de FD a partir de mandiocas, mediante un diseño de superficie de respuesta. Para ello, las raíces se lavaron y pelaron; la pulpa se laminó y la cáscara se cortó en cuadrados. Luego, ambas matrices se maceraron con etanol 96° (durante tiempos establecidos en el diseño), se filtró con un lienzo y se secó con convección forzada de aire a 45 °C durante 24 h. Seguidamente, se redujo el tamaño y tamizó con malla ASTM 35 (500 μm). Para la evaluación de los parámetros de extracción se utilizó el software Design-Expert (modelo de Box-Behnken), y se evaluó el efecto de los factores: ratio solvente/matriz (A): 1/1, 3/1, 5/1; temperatura del solvente (B): 30, 45, 60 °C; tiempo (C): 10, 35, 60 min; y tipo de matriz (D): pulpa, cáscara, mix pulpa-cáscara. Las variables respuestas evaluadas fueron: capacidad de retención de agua (WHC), capacidad de retención de aceite (OHC), capacidad de hinchamiento (SC); capacidad antioxidante (CA), y contenido de polifenoles totales (PFT). El modelo implicó 29 corridas y del análisis de datos se observó que SC se ajustó a un modelo 2FI (R2 = 0,8056), siendo significativas (p<0,05) A y C; WHC se ajustó a un modelo lineal (R2 = 0,8074), y OHC a un modelo cuadrático (R2 = 0,9339), siendo significativas (p<0,05) A, C y D, en ambos casos. Por su parte, CA se ajustó a un modelo cuadrático, con R2 = 0,8678 para DPPH*+ y 0,8790 para FRAP; al igual que los PFT con R2 = 0,8352, siendo las variables significativas (p<0,05): B para DPPH*+, D para FRAP, C y D para PFT. Finalmente, el modelo se validó para determinar las condiciones que maximizan las variables respuestas, con una deseabilidad de 0,867: ratio solvente/matriz 1/1; temperatura del solvente 30 °C; tiempo 18 min y matriz cáscara. Este trabajo contribuyó a desarrollar un proceso óptimo de extracción de FD que maximiza las propiedades tecnológicas y funcionales de la misma, obteniéndose un ingrediente alimentario a partir de las cáscaras de mandioca, dándole utilidad a las mismas ya que en general se desechan, y con alto potencial para ser incorporado a alimentos saludables.
Fil: Giménez Cecilia Gabriela. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Resistencia, Grupo de Investigación en Biotecnología y Alimentos; Argentina.
Fil: Traffano Schiffo, María Victoria. Universidad Nacional del Nordeste. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina.
Fil: Sgroppo, Sonia Cecilia. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencia Exactas y Naturales y Agrimensura; Argentina.
Fil: Rodriguez Silvia. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Facultad de Agronomía y Agroindustrias. Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos; Argentina.
Fil: Sosa, Carola Andrea. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Resistencia. Grupo de Investigación en Biotecnología y Alimentos; Argentina.
Peer Reviewed
Materia: Metodología de Superficie Respuesta
modelo Box-Behnken
propiedades de hidratación
capacidad antioxidante
Nivel de accesibilidad: acceso abierto
Condiciones de uso: 2024-03-25T21:43:07Z
Repositorio
Institución: Universidad Tecnológica Nacional
OAI Identificador: oai:ria.utn.edu.ar:20.500.12272/10066

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La primera, es importante en la digestión humana ya que se hincha y forma un gel que afecta la viscosidad del contenido intestinal, ralentiza la absorción de nutrientes y brinda saciedad por más tiempo. Por su parte, la fibra insoluble, es más resistente a la descomposición durante la digestión, ayuda a aumentar el volumen de las heces y acelera el tránsito intestinal, previniendo el estreñimiento. En este trabajo, se propone optimizar el proceso de extracción de FD a partir de mandiocas, mediante un diseño de superficie de respuesta. Para ello, las raíces se lavaron y pelaron; la pulpa se laminó y la cáscara se cortó en cuadrados. Luego, ambas matrices se maceraron con etanol 96° (durante tiempos establecidos en el diseño), se filtró con un lienzo y se secó con convección forzada de aire a 45 °C durante 24 h. Seguidamente, se redujo el tamaño y tamizó con malla ASTM 35 (500 μm). Para la evaluación de los parámetros de extracción se utilizó el software Design-Expert (modelo de Box-Behnken), y se evaluó el efecto de los factores: ratio solvente/matriz (A): 1/1, 3/1, 5/1; temperatura del solvente (B): 30, 45, 60 °C; tiempo (C): 10, 35, 60 min; y tipo de matriz (D): pulpa, cáscara, mix pulpa-cáscara. Las variables respuestas evaluadas fueron: capacidad de retención de agua (WHC), capacidad de retención de aceite (OHC), capacidad de hinchamiento (SC); capacidad antioxidante (CA), y contenido de polifenoles totales (PFT). El modelo implicó 29 corridas y del análisis de datos se observó que SC se ajustó a un modelo 2FI (R2 = 0,8056), siendo significativas (p<0,05) A y C; WHC se ajustó a un modelo lineal (R2 = 0,8074), y OHC a un modelo cuadrático (R2 = 0,9339), siendo significativas (p<0,05) A, C y D, en ambos casos. Por su parte, CA se ajustó a un modelo cuadrático, con R2 = 0,8678 para DPPH+ y 0,8790 para FRAP; al igual que los PFT con R2 = 0,8352, siendo las variables significativas (p<0,05): B para DPPH+, D para FRAP, C y D para PFT. Finalmente, el modelo se validó para determinar las condiciones que maximizan las variables respuestas, con una deseabilidad de 0,867: ratio solvente/matriz 1/1; temperatura del solvente 30 °C; tiempo 18 min y matriz cáscara. Este trabajo contribuyó a desarrollar un proceso óptimo de extracción de FD que maximiza las propiedades tecnológicas y funcionales de la misma, obteniéndose un ingrediente alimentario a partir de las cáscaras de mandioca, dándole utilidad a las mismas ya que en general se desechan, y con alto potencial para ser incorporado a alimentos saludables.Fil: Giménez Cecilia Gabriela. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Resistencia, Grupo de Investigación en Biotecnología y Alimentos; Argentina.Fil: Traffano Schiffo, María Victoria. 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