antioxidantes: tecnologías de extracción y aplicaciones · • beta‐caroteno • tocoferol •...

Antioxidantes: Tecnologías Antioxidantes: Tecnologías de Extracción y Aplicacionesde Extracción y Aplicaciones

M.ScM.Sc. Andrea Ruiz O’Reilly. Andrea Ruiz O’ReillyEscuela de Ingeniería BioquímicaEscuela de Ingeniería BioquímicaPontificia Universidad CatólicaPontificia Universidad Católica

de Valparaísode Valparaíso

Antioxidantes

“Sustancias usadas para preservar los alimentos por retardar el deterioro, ran‐cidez o decoloración debida a la oxida‐ción”

(FDA, Food & Drug Administration)

Antioxidantes: Tecnologías de Extracción y AplicacionesAntioxidantes: Tecnologías de Extracción y Aplicaciones

alimentosalimentoscosméticacosméticafarmacéuticafarmacéutica

Prevención de modifi‐caciones indeseables

causadas por la degradación oxida‐

tiva

AOX


http://images.google.cl/imgres?imgurl=http://www.unasam.edu.pe/imagenes/alimentos.jpg&imgrefurl=http://www.unasam.edu.pe/noti07.htm&h=211&w=250&sz=16&tbnid=r4cMS4JoUSwJ:&tbnh=89&tbnw=105&start=6&prev=/images%3Fq%3Dalimentos%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DG

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http://images.google.cl/imgres?imgurl=http://www.iss.it/aree/farm/imgs/07.jpg&imgrefurl=http://www.iss.it/aree/farm/&h=175&w=240&sz=9&tbnid=SL0batWZYGsJ:&tbnh=75&tbnw=102&start=16&prev=/images%3Fq%3Dfarmaco%26hl%3Des%26lr%3D

Consumo directo

extracción

Síntesis química o biológica

Síntesis química

Naturales

Análogos a naturales

Artificiales


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http://images.google.cl/imgres?imgurl=http://www.peruviannature.com/gifs/plantas/venflot/gatab.jpg&imgrefurl=http://www.peruviannature.com/presing/catming.html&h=250&w=195&sz=9&tbnid=lFnLBZSv2RkJ:&tbnh=105&tbnw=82&start=5&prev=/images%3Fq%3Dextracto%26hl%3Des%26lr%3D

http://images.google.cl/imgres?imgurl=http://www.apicultura.entupc.com/publicidad/bandena/extracto.gif&imgrefurl=http://www.apicultura.entupc.com/publicidad/bandena/propoleos_en_solucion.htm&h=282&w=252&sz=36&tbnid=SY8_Ox5CwXkJ:&tbnh=109&tbnw=98&start=33&prev=/images%3Fq%3Dextracto%26start%3D20%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DN

Fuentes naturales

• Frutas y vegetales• Tejidos externos de las frutas• Flavonoides• Funciones: estructurales, barrera UV, antioxidantes, atracción, defensa, señal


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Compuestos fenólicos en frutas y vegetales

Fuente mg GAE/g sol secoFrutilla 17.7Pulpa zanahoria 0.6Cáscara zanahoria 6.6Romero 32.8

Tomillo 17.1Agujas de abeto 155.3Manzana 12.1


http://images.google.cl/imgres?imgurl=http://www.cdcg.org/images/gardner/vegetables.jpg&imgrefurl=http://www.cdcg.org/help.html&h=216&w=320&sz=16&tbnid=z_709etWTJsJ:&tbnh=76&tbnw=112&start=101&prev=/images%3Fq%3Dvegetables%26start%3D100%26imgsz%3Dsmall%257Cmedium%257Clarge%257Cxlarge%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DN

Análogos sintéticos

•• BetaBeta‐‐carotenocaroteno•• TocoferolTocoferol•• Ácido cítricoÁcido cítrico


Artificiales

BHTbutylated hydroxytoluene

BHAbutylated hydroxyanisole


http://sweb.cz/HPLC1/ANTIOXIDANT/Chrom/bha.gif

Mecanismo de extracción

AOXSolvente líquidoFluido supercrítico

Separación de la solución

Concentración

Purificación

secadoextractoextracto

Pretratamiento

Disolución selectiva


Velocidad de extracción

AOX fuente

AOX solventeen el sólido

AOX solventesuperficie del sólido

AOX en el senodel líquido

CAKvext ∆=

A = área interfase sólido líquido∆C = gradiente de concentración solutoK = coeficiente de difusión del soluto


Efecto de las variables

• Área de interfase (molienda, uso de enzimas)

• Tipo de solvente (agua, etanol, metanol, acetona)

• Gradiente de concentración• Temperatura• Agitación


http://images.google.cl/imgres?imgurl=http://www.ing.unitn.it/Dpt_Mater/Images/Img00013b.gif&imgrefurl=http://www.ing.unitn.it/Dpt_Mater/English/Finanziamenti.htm&h=640&w=880&sz=12&tbnid=FwqV9vv-K_oJ:&tbnh=105&tbnw=144&start=151&prev=/images%3Fq%3Dgrafico%26start%3D140%26imgsz%3Dxxlarge%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DN

glucoproteína

molécula de pectina ácida

molécula de pectina neutra

microfibrillade celulosa

molécula de hemicelulosa


SEMILLAS DE BORRAJASEMILLAS DE BORRAJA

AGUAAGUAENZIMASENZIMAS

AGUAAGUA

MOLIENDAMOLIENDA

TRATAMIENTO TÉRMICOTRATAMIENTO TÉRMICO

TRATAMIENTO ENZIMÁTICOTRATAMIENTO ENZIMÁTICO

PRENSADO EN FRÍOPRENSADO EN FRÍO

ACEITE ACEITE 77,5 %77,5 % 92 %92 %

SECADOSECADOHARINAHARINA

6 ,1 veces6 ,1 veces polifenolespolifenoles

extracto: 21,7extracto: 21,7 67,6 mg/g67,6 mg/g


((BoragoBorago officinalisofficinalis L.L.))

0

10

20

30

40

0,5 1 2 4 6 8 12

Tiempo (h)

mg

fenó

licos

/ g e

xtra

cto

40 ºC 50ºC 60ºC

0

10

20

30

40

0,5 1 2 4 6 8 12

Tiempo

mg

fenó

licos

/ g e

xtra

cto

sin enzima η = 60 %

con enzima η = 74 %

2- 4 VECES

VITIS VINIFERAVITIS VINIFERA


Extracción: 3h, 50ºC

2,82

1,08

4,23

1,61 1,38

4,30

6,68

4,40

8,31

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Metanol Etanol Agua

Solid

os s

olub

les(

%)

Tinto Tinto 2 Moscatel



6,1 5,8

7,06,5 6,5 6,97,2

6,6

7,7

0123456789

40ºC 50ºC 60ºCTemperatura

Cat

/ Ex

trac

to

(%

)

1 3 5



Hojas

RosmarinusRosmarinus officinalisofficinalis

Arrastre por vapor Aceite esencialAceite esencial

Extracción con etanol70ºC

Evaporación a vacío

Decoloración

Secado

Precipitación

ExtractoExtracto

carnosolac.carnósicorosmanolrosmariquinona


RendimientoRendimiento88‐‐14%14%

Extracto crudoExtracto crudoPolvo amarillo pálidoPolvo amarillo pálidoInodoroInodoroSoluble en aceite y etanolSoluble en aceite y etanol

TI (días) IAControl 4.5 1BHA 0.02% 7 1.56E1 0.01% 8 1.78E1 0.02% 7.5 1.67E2 0.01% 9.4 2.1

(Aceite comestible libre AOX 94% soya 6%maíz 60ºC)


http://images.google.cl/imgres?imgurl=http://www.affordablesolaray.com/37697.jpg&imgrefurl=http://www.affordablesolaray.com/37697.html&h=230&w=130&sz=17&tbnid=2EX4FcwaEWEJ:&tbnh=102&tbnw=58&start=47&prev=/images%3Fq%3Drosemary%2Bextract%26start%3D40%26imgsz%3Dsmall%257Cmedium%257Clarge%257Cxlarge%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DN

RosmarinusRosmarinus officinalisofficinalis

EtanolMetanolAcetona

11.9 11.9 mgGAEmgGAE/g/g24.8 24.8 mgGAEmgGAE/g/g12.1 12.1 mgGAEmgGAE/g/g

60 60 minmin, 60, 60ºCºC


TomilloTomilloThymusThymus vulgaris vulgaris

RomeroRomeroRosmarinusRosmarinus officinalisofficinalis

60 min, 60ºCMetanol1/15

24.8 24.8 mgGAEmgGAE/g/g

2.9 2.9 mgGAEmgGAE/g/g


Extracto de Romero

El extracto de romero (Rosmarinus officinalis) es un potente antioxidante y un buen agente antiinflamatorio inhibidor de la cyclooxigenasa‐2 (COX‐2). Previene la deterioración del código genético causado por los carcinógenos y estimula su desintoxicación hepática gracias a dos enzimas de fase 2, la Glutatión‐s‐transferasa y la quinona reductasa. Los compuestos activos del romero incluyen el ácido carnósico, el ácido ursólico y el ácido romérico, ácidos que inhibieron la carcinogénesis in vitro.


300 mg90 cápsulas

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BORDANTIX® POWDER BORDANTIX® POWDER es un extracto natural de Romero (Rosmarinus officinalis L.) de España. Casi toda la clorofila, olores y sabores han sido removidos. El delicado sabor a hierbas que posee es imperceptible a las dosis recomendadas para su aplicación. Antioxidantes naturales presentes en el extracto

‐ Rosmarinic Acid‐ Rosmaridiphenol‐ Carnosic Acid‐ Carnosol‐ Rosmaridiquinone‐ Rosmanol

Tiene una excelente estabilidad térmica. Esta característica lo hace extremadamente adecuado para su uso a temperaturas de proceso de algunos alimentos (fritura y cocción), asegurando la protección necesaria de los alimentos procesados durante un largo tiempo de vida.


Inhibition of autoxidation of 1% linoleicacid in emulsion after 10 days at 50ºC

Origanox línea de extractos naturales de hierbas para la protección contra la oxidación de un amplio rango de alimentos y alimentos de mascotasOriganox también se ofrece para la aplicación en productos para el cuidado de la salud.Origanox se obtiene del Origanum vulgare, una especie de la familia de las Labiatae, como el romero, la salvia y la melissa.

Origanox es un potente agente antioxidante natural soluble en agua considerado como GRAS por la FDA. Origanox se ofrece en diferentes grados de actividad antioxidante estandarizados


Extracto de pepa de uva

El extracto de pepa de uva tiene un alto conte‐nido de proantocianidinas oligoméricas (OPC o PCO) y es un potente antioxidante que re‐duce el daño ocasionado por los radicales li‐bres, afirma y repara el tejido conectivo y promueve las actividades enzimáticas. OPC puede aliviar las alergias moderadas redu‐ciendo la producción de histamina.


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