La extracción por calentamiento óhmico en diferentes tiempos, temperaturas, voltajes y frecuencias: una nueva técnica de ahorro energético para la valorización del corazón de piña
Autores: Gavahian, Mohsen; Chu, Rachael
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Tecnología e Industria de alimentos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
El núcleo de piña se considera un subproducto del procesamiento. Este estudio propuso y evaluó una plataforma de valorización basada en la extracción por calentamiento óhmico para obtener compuestos bioactivos de valor añadido del núcleo de piña y estudió los efectos de cuatro parámetros de procesamiento importantes. En este sentido, se utilizó un diseño Taguchi (L(4)) para evaluar los efectos de la temperatura (70, 80, 90 y 100 grados Celsius), el tiempo (15, 30, 45 y 60 min), el voltaje (110, 160, 210 y 260 V) y la frecuencia (60, 340, 620 y 900 Hz) en la velocidad de calentamiento, el tiempo de calentamiento, el consumo de energía, la eficiencia del rendimiento del sistema, los compuestos fenólicos totales (CFT), DPPH y ABTS. Finalmente, se realizó una comparación lado a lado de la extracción óhmica optimizada (EOO) y la extracción convencional, y la composición química se comparó mediante cromatografía líquida de ultra alto rendimiento equipada con detección de matriz de fotodiodos (UPLC-DAD-ESI-MS-MS). Según los resultados, el aumento de las temperaturas mejoró la eficiencia del rendimiento del sistema pero afectó negativamente a los CFT y valores antioxidantes por encima de 90 grados Celsius. De manera similar, prolongar la extracción (>30 min) disminuyó los CFT. Además, aumentar el voltaje (de 110 a 260 V) acortó el tiempo de calentamiento (de 35,75 a 5,16 min) y aumentó la velocidad de calentamiento (de 2,71 a 18,80 grados Celsius/min). Las condiciones óptimas fueron 30 min de extracción a 80 grados Celsius, 160 V y 900 Hz. La verificación de las condiciones óptimas reveló que la EOO produjo un extracto con compuestos bioactivos valiosos y ahorró el 50% del tiempo y el 80% de la energía en comparación con el tratamiento convencional. El UPLC-DAD-ESI-MS-MS mostró que había similitudes entre los perfiles químicos de los extractos obtenidos por métodos convencionales y EOO, mientras que la concentración de los compuestos principales variaba según el método de extracción. Esta información puede ayudar a alcanzar los objetivos de desarrollo sostenible (ODS) maximizando el rendimiento y minimizando el consumo de energía y tiempo.
Descripción
El núcleo de piña se considera un subproducto del procesamiento. Este estudio propuso y evaluó una plataforma de valorización basada en la extracción por calentamiento óhmico para obtener compuestos bioactivos de valor añadido del núcleo de piña y estudió los efectos de cuatro parámetros de procesamiento importantes. En este sentido, se utilizó un diseño Taguchi (L(4)) para evaluar los efectos de la temperatura (70, 80, 90 y 100 grados Celsius), el tiempo (15, 30, 45 y 60 min), el voltaje (110, 160, 210 y 260 V) y la frecuencia (60, 340, 620 y 900 Hz) en la velocidad de calentamiento, el tiempo de calentamiento, el consumo de energía, la eficiencia del rendimiento del sistema, los compuestos fenólicos totales (CFT), DPPH y ABTS. Finalmente, se realizó una comparación lado a lado de la extracción óhmica optimizada (EOO) y la extracción convencional, y la composición química se comparó mediante cromatografía líquida de ultra alto rendimiento equipada con detección de matriz de fotodiodos (UPLC-DAD-ESI-MS-MS). Según los resultados, el aumento de las temperaturas mejoró la eficiencia del rendimiento del sistema pero afectó negativamente a los CFT y valores antioxidantes por encima de 90 grados Celsius. De manera similar, prolongar la extracción (>30 min) disminuyó los CFT. Además, aumentar el voltaje (de 110 a 260 V) acortó el tiempo de calentamiento (de 35,75 a 5,16 min) y aumentó la velocidad de calentamiento (de 2,71 a 18,80 grados Celsius/min). Las condiciones óptimas fueron 30 min de extracción a 80 grados Celsius, 160 V y 900 Hz. La verificación de las condiciones óptimas reveló que la EOO produjo un extracto con compuestos bioactivos valiosos y ahorró el 50% del tiempo y el 80% de la energía en comparación con el tratamiento convencional. El UPLC-DAD-ESI-MS-MS mostró que había similitudes entre los perfiles químicos de los extractos obtenidos por métodos convencionales y EOO, mientras que la concentración de los compuestos principales variaba según el método de extracción. Esta información puede ayudar a alcanzar los objetivos de desarrollo sostenible (ODS) maximizando el rendimiento y minimizando el consumo de energía y tiempo.