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FECHA: 07 de agosto de 2009
INFORME TÉCNICO FINAL
FONDO MIXTO CONACYT-GOBIERNO DEL ESTADO DE SINALOA
Clave de Registro: Sin-2007-C01-71092 Titulo del proyecto: Utilización de Agave Azul (Tequilana weber) como Fuente de Inulina: Una Alternativa de Aprovechamiento de los Cultivos en Sinaloa Número de Etapas: 2 Periodo: Del 07 de febrero de 2008 al 07 de agosto de 2009 Responsable del proyecto o Coordinador General: Jesús Aarón Salazar Leyva Sujeto de Apoyo (Institución o Empresa): Universidad Politécnica de Sinaloa Modalidad: Desarrollo tecnológico Anexos que acompañan este informe: Producto final Duración Inicio Término Monto total del Proyecto: (pesos) : Fondo Mixto : Aportaciones Complementarias: Aportaciones usuarios: Total del proyecto: Nota: este formato es solamente un resumen; y deberá venir acompañado de forma anexa con el trabajo completo que ampara la investigación de manera que el evaluador tenga sustento suficiente para emitir su dictamen.
Aportación en especie
$ 550,000.00
17 meses 07/02/08 07/08/09
$ 550,000.00
$ 370,000.00 $180,000.00
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1.- AVANCES DEL PROYECTO EN LA ETAPA Las etapas consideradas en este informe fueron las siguientes: Estandarización de técnica cromatográfica (HPLC) para el análisis de fructanos
Obtención de extractos deshidratados de fructanos
Caracterización de extractos deshidratados de fructanos
Análisis de resultados
Avances del proyecto en la etapa: Se logró estandarizar la técnica de cuantificación y cualificación de fructanos por medio de
cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Se obtuvieron y caracterizaron extractos
deshidratados de fructanos provenientes de agave azul (Tequilana weber). Los resultados
generados fueron analizados obteniéndose así la información correspondiente al presente
proyecto.
2.- METAS Y OBJETIVOS LOGRADOS Las metas (M) logradas fueron las siguientes: M1: Contar con técnica estandarizada de HPLC para la cuantificación y cualificación de fructanos
M2: Obtener los deshidratados de fructanos sometidos a los diferentes tratamientos de extracción
M3: Contar con los resultados de identificación y cuantificación de fructanos por medio de HPLC en
los extractos deshidratados
M4: Contar con el análisis de resultados e informe final concluido
Los objetivos (O) logrados fueron los siguientes: O1: Identificar y cuantificar el contenido de fructanos en los deshidratados provenientes de agave
azul (Tequilana weber) a través de métodos químicos y cromatografía líquida de alta resolución
(HPLC).
O2: Calcular el porcentaje de fructanos presentes en los extractos deshidratados provenientes de
agave azul (Tequilana weber).
O3: Calcular el porcentaje de extracción global del proceso de obtención de extractos
deshidratados de fructanos provenientes de agave azul (Tequilana weber).
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3.- GRUPO DE TRABAJO M.C. Jesús Aarón Salazar Leyva
M.C. Idalia Osuna Ruiz
M.C. Víctor Alfonso Rodríguez Tirado
M.C. Nidia Araiza Lizarde
M.C. Ana Elisa López Santillán
4.- DESVIACIONES Y/O MODIFICACIONES EN LA ETAPA En las etapas anteriores de este proyecto se llevaron a cabo ciertas modificaciones, las cuales
fueron debidamente justificadas en su momento. Lo anterior ocasiono que algunos objetivos y
metas planteadas no se cumplieran en los tiempos establecidos en la propuesta de investigación;
sin embargo a la fecha dichas metas y objetivos fueron cumplidos de manera satisfactoria.
Asimismo, es importante mencionar que el punto 4.3 (Determinación del punto óptimo de
extracción de fructanos) del documento “Producto final” se corrió por segunda vez en laboratorio
debido a que se detectaron algunos errores de origen metodológico, por lo que los resultados del
punto óptimo de extracción presentados en el informe final, varían con respecto a los presentados
en el informe de avance técnico.
5.- ACCIONES DERIVADAS DE LAS DESVIACIONES Y/O MODIFICACIONES Se llevo a cabo un ajuste en el cronograma de actividades del proyecto (por observación del
evaluador), con la finalidad de cumplir las metas y objetivos de la propuesta de investigación.
Se solicito una prorroga de 6 meses (07 de febrero del 2009 al 07 de agosto del 2009) al Secretario
Técnico de FOMIX, debido a las modificaciones realizadas en etapas previas del proyecto y a un
problema de instalación de equipo necesario para el avance del proyecto.
6.- ACCIONES REALIZADAS CON LOS SECTORES USUARIOS Se ha trabajado en estrecha colaboración con la Asociación de Productores de Agave del Estado
de Sinaloa A.C. (APASAC). Recientemente se llevo a cabo una reunión con el director general y
asesor técnico de la APASAC, el Dr. José Antonio Garzón Tiznado, donde se comentaron los
avances del proyecto y se sentaron las bases para iniciar un convenio de colaboración con el
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sector industrial de la región con la finalidad de asesorarlos para iniciar la extracción de fructanos
de agave azul (Tequilana weber) a nivel planta piloto.
7.- OBSERVACIONES RELEVANTES AL EJERCICIO DE PRESUPUESTO AUTORIZADO POR EL FIDEICOMISO No hubo ninguna observación relevante al respecto. 8.- ESTADO DE LAS APORTACIONES COMPLEMENTARIAS
La Asociación de Productores de Agave del Estado de Sinaloa A.C. (APASAC) aporto la materia
prima (piñas de agave) necesarias para la realización del proyecto (aportación en especie).
9.- PRODUCTOS OBTENIDOS EN LA ETAPA
Los productos (P) obtenidos en esta etapa del proyecto son los siguientes: P1: Técnica estandarizada de HPLC para la cuantificación y cualificación de fructanos
P2: Proceso de obtención de extractos deshidratados a partir de agave azul (Tequilana weber) P3: Extractos deshidratados de fructanos
P4: Informe final del proyecto
10.- COMPROMISOS PARA LA ETAPA SIGUIENTE
No aplicable.
11.- DOCUMENTOS QUE SOPORTAN LA INFORMACION DESCRITA
Documento “Producto final”
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13. Asistentes De Proyecto Resumen de datos por asistente: 1. Nombre: Héctor Daniel Brito Rojas 2. Institución académica: Universidad Politécnica de Sinaloa 3. Periodo: inicio termino 4. Grado a obtenido / a obtener: Licenciatura (Realización de estadía práctica) 5. INFORME DE ACTIVIDADES ESPECIFICAS REALIZADAS EN EL PROYECTO:
El alumno colaboro realizando la estandarización de técnicas de cromatografía de capa fina, cromatografía líquida de alta resolución para el análisis de fructanos provenientes de agave azul (Tequilana weber).
(ANEXAR) Nota: se deberá llenar una hoja y un informe por cada asistente.
6 de mayo del 2008 29 de agosto del 2008
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13. Asistentes De Proyecto Resumen de datos por asistente: 1. Nombre: Ávalos Magallón José Roberto 2. Institución académica: Universidad Politécnica de Sinaloa 3. Periodo: inicio termino 4. Grado a obtenido / a obtener: Licenciatura (Realización de estadía práctica) 5. INFORME DE ACTIVIDADES ESPECIFICAS REALIZADAS EN EL PROYECTO: Estandarización de técnicas espectrofotométricas de análisis Preeliminares de extracción de fructanos a partir de Piñas de Agave Azul (Tequilana weber). Determinación de las condiciones optimas de extracción de fructanos a partir de piñas de agave azul (Tequilana weber).
(ANEXAR) Nota: se deberá llenar una hoja y un informe por cada asistente.
6 de mayo del 2008 29 de agosto del 2008
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13. Asistentes De Proyecto Resumen de datos por asistente: 1. Nombre: Regalado Rivera Ramón 2. Institución académica: Universidad Politécnica de Sinaloa 3. Periodo: inicio termino 4. Grado a obtenido / a obtener: Licenciatura (Realización de estancia práctica) 5. INFORME DE ACTIVIDADES ESPECIFICAS REALIZADAS EN EL PROYECTO: Estandarización del proceso para la obtención de extractos deshidratados de fructanos provenientes de agave azul (Tequilana weber) Identificación de fructanos por medio de cromatografía de capa fina
(ANEXAR) Nota: se deberá llenar una hoja y un informe por cada asistente.
8 de septiembre del 2008 01 de abril del 2009
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13. Asistentes De Proyecto Resumen de datos por asistente: 1. Nombre: Zazueta Patrón Iris Eréndira 2. Institución académica: Universidad Politécnica de Sinaloa 3. Periodo: inicio termino 4. Grado a obtenido / a obtener: Licenciatura (Realización de estancia práctica) 5. INFORME DE ACTIVIDADES ESPECIFICAS REALIZADAS EN EL PROYECTO: Obtención de extractos deshidratados de fructanos provenientes de agave azul (Tequilana weber) Cuantificación de carbohidratos totales en extractos de fructanos provenientes de agave azul (Tequilana weber) Identificación y cuantificación de fructanos por medio de cromatografía líquida de alta resolución
(ANEXAR) Nota: se deberá llenar una hoja y un informe por cada asistente.
8 de septiembre del 2008 01 de abril del 2009
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SEGUNDA SECCION:
I.- ALCANCE DEL PROYECTO 1.- Objeto derivado del proyecto. El proyecto surgió en atención a la problemática de que en el Estado de Sinaloa, actualmente existe una superficie de más de 8000 hectáreas de agave azul (Tequilana weber), las cuales no tienen aun definido un uso o aprovechamiento; lo anterior es debido a que en lo referente a procesos industriales relacionados con la utilización del agave azul (Tequilana weber), el estado de Sinaloa se centra principalmente en la elaboración de bebidas destiladas. Debido a lo anterior el presente proyecto tuvo como objeto el generar opciones de diversificación del uso industrial del agave azul (Tequilana weber) en el Estado de Sinaloa.
2.- Contribución Técnica 3.- Productos Resultantes de la Investigación Los productos (P) obtenidos en esta investigación son los siguientes:
P1: Técnicas espectrofotométricas estandarizadas para la cuantificación de fructanos.
P2: Técnica de cromatografía de capa fina estandarizada para la cualificación de fructanos en los
extractos de fructanos.
La realización de este proyecto de investigación, permitió generar información relevante
acerca de la extracción de fructanos a partir de agave azul (Tequilana weber) por métodos físicos, la cual no ha sido reportada en esta especie vegetal en bibliografía especializada. Por otro lado, la obtención de un extracto deshidratado de fructanos a partir de agave azul (Tequilana weber) a nivel laboratorio podría significar la posibilidad de escalar este proceso a nivel industrial, lo que permitiría crear nuevos procesos tecnológicos para la utilización del agave azul (Tequilana weber) cultivado en el Estado de Sinaloa.
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P3: Punto óptimo para la extracción de fructanos en agua caliente.
P4: Técnica estandarizada de HPLC para la cuantificación y cualificación de fructanos
P5: Proceso de obtención de extractos deshidratados a partir de agave azul (Tequilana weber)
P6: Extractos deshidratados de fructanos
P7: Informe final del proyecto 4.- Mecanismos de Transferencia Considerados o Utilizados Una vez concluido el proyecto, se recomienda lo siguiente en cuanto a transferencia, asimilación y adopción de resultados: 1. Optimizar el proceso de obtención de extractos deshidratados de fructanos a nivel laboratorio 2. Escalar el proceso de extracción de inulina a nivel planta piloto 3. Realizar un análisis de costo beneficio del proceso de extracción de inulina a nivel industrial 4. Gestionar los requerimientos necesarios para escalar el proceso de extracción de inulina a nivel industrial 5.- Impacto Socio – Económico del Proyecto (Beneficio Potencial). Al proporcionar alternativas de utilización de las plantaciones de agave azul (Tequilana weber) los productores pueden verse beneficiados con la colocación en el mercado de sus cultivos, así como también se puede provocar la generación de nuevos empleos a los pobladores de la región. Por otro lado, la utilización de los fructanos como ingrediente alimentario, puede acarrear efectos positivos a la salud de los consumidores. Además, debido a la caída en los precios del cultivo de agave, la obtención de fructanos a partir de esta especie vegetal proporcionara un valor agregado a dicho cultivo, lo que repercutirá directamente en la economía de los productores de agave así como también favorecerá a los trabajadores del campo empleados en este cultivo 6.- Impacto Ecológico/ambiental (si aplica) En caso de que la extracción de fructanos de agave azul (Tequilana weber) se realizara a nivel industrial, las características de riego de este vegetal (no requiere de agua) permitirían que se generara un proceso industrial sostenible y sustentable.
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II.- GRUPO DE TRABAJO Director del Proyecto: Jesús Aarón Salazar Leyva SNI : Grado: Maestro en ciencias Especialidad: Tecnología en alimentos Institución: No. de Investigadores que participaron: 5 Doctores: Maestros: Licenciaturas: Total: Nombre Grado Académico Nivel SIN INSTITUCION
M.C. Jesús Aarón Salazar Leyva
M.C. Idalia Osuna Ruiz
M.C. Víctor Alfonso Rodríguez Tirado
M.C. Nidia Araiza Lizarde
M.C. Ana Elisa López Santillan
Maestros en ciencias (todos)
Universidad Politécnica de Sinaloa (todos)
5
5
111.-PRODUCTOS ACADEMICOS
A) FORMACION DE RECURSOS HUMANOS
No. de estudiantes Dres. 1 1 Mtros. 1'-_------' Lic. 14__ 1 Total []
Nombre del Estudiante Grado Tiempo de participación Institución que
Regalado Rivera Ramón
Licenciatura4 meses
7 meses
Universidad Politécnica deSinaloa (todos)
Héctor Daniel Brito Rojas
Ávalos Magallón José Roberto
4 meses
Zazueta Patrón Iris Eréndira7 meses
B) LIBROS
Título: ---'-_Editorial: Fecha de Publicación _Título: Editorial: Fecha de Publicación _
C) ARTíCULOS CIENTIFICOS, REPORTES TECNICOS, PATENTES
Actualmente se encuentran en etapa de redacción dos artículos científicos, los cuales sepretenden sean publicados en revistas internacionales indexadas.
D) CONGRESOS
En el mes de octubre del 2009 se presentara el cartel Optimización del proceso deextracción sólido-líquido de fructanos a partir de piñas de agave azul (Tequilana weber)por medio de un diseño de superficie de respuesta en la 6 Reunión Nacional deInvestigación en Productos Naturales, que será celebrada en Irapuato, Guanajuato del 21 al23de octubre del 2009.
E) OTROS
Nota: todos los puntos deben de ser suficientemente contestados.
Nombre del investigador:
Firma:
12
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CONACYT
INFORME TÉCNICO FINAL
FONDO MIXTO CONACYT-GOBIERNO DEL ESTADO DE SINALOA
Documento:
Producto final
Titulo del proyecto: Utilización de Agave Azul (Tequilana weber) como Fuente
de Inulina: Una Alternativa de Aprovechamiento de los Cultivos en Sinaloa
Clave de Registro: Sin-2007-C01-71092
Convocatoria: M0029-2007-1
Responsable Administrativo:
Lic. Beatriz Guadalupe. Zúñiga Vizcarra
Responsable técnico:
M. C. Jesús Aarón Salazar Leyva
Dirección del responsable técnico
Universidad Politécnica de Sinaloa. Ingeniería en Biotecnología. Niños Héroes1413 esquina Constitución. Centro Histórico. C.P. 82000. Mazatlán Sinaloa,México.
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Correo electrónico
jsalazar@upsin.edu.mx
1. Introducción La inulina es un polisacárido que pertenece al grupo de los fructanos o
fructosanos. Desde el punto de vista químico la inulina es una mezcla de
moléculas con una estructura general designada como GFn, donde G = glucosa,
F= fructosa y n = al número de unidades de fructosa unidas en una cadena a
través de enlaces β (2-1) (Coussement, 1999). Silva (1996) indica que la inulina
también puede ser clasificada como un fructoligosacárido, ya que este tipo de
compuestos se definen como polímeros de D-fructosa que poseen moléculas de
glucosa en su extremo.
La inulina es un constituyente natural de varios vegetales y cereales; está
presente en más de 30,000 tipos de vegetales tales como cebolla, ajo, trigo, entre
otros. De las especies que poseen una cantidad significativa de inulina, destacan
la alcachofa de Jerusalén (Helianthus tuberosus) y la achicoria (Chicorium
intybus), las cuales contienen de 15 a 20 % de inulina.
Debido a que la inulina es un polisacárido que posee enlaces β (2-1) es
resistente a la hidrólisis enzimática del estomago, por lo que presenta efectos de
“fibra dietaria” y provoca además efectos benéficos a la flora intestinal ya que al
pasar la inulina de manera intacta al colon, es fermentada en ese sitio por
bífidobacterias, las cuales son muy importantes para el buen funcionamiento de
este órgano (Robinson, 1995). Otros efectos positivos que están asociados con el
consumo de inulina, son la disminución de glucosa en sangre en pacientes
diabéticos, homeostasis de lípidos y mejora en la biodisponibilidad de minerales.
Con base en lo anterior se puede afirmar que la inulina presenta características
prebióticas y puede ser utilizada para desarrollar alimentos funcionales y
nutraceúticos. Además la inulina posee ciertas propiedades tecnológicas que la
convierten en un interesante ingrediente alimentario; algunos estudios indican que
la inulina puede utilizarse como un sustituto de grasa, ya que este compuesto
tiene la capacidad de formar una sustancia cremosa, mejorando así la textura y
propiedades reológicas de ciertos alimentos, tales como los productos lácteos
(Candido y Campos, 1995).
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Varios estudios indican que las piñas o cabezas de los agaves son ricos en
carbohidratos, entre los que se encuentra la inulina (Arrazola, 1969). Este mismo
autor indica que el agave azul (Tequilana weber) es la variedad que contiene la
mayor cantidad de inulina (20-24%) comparándola con otras variedades, como
carpintero, Bermejo, pata de mula, zopilochino y chato que contienen 15-20% de
inulina.
Estudios más recientes en los que se utilizaron diversas técnicas para
elucidar la estructura química de los fructanos presentes en el agave azul
(Tequilana weber) han demostrado que esta especie vegetal contiene fructanos
que están compuestos principalmente por una mezcla de fructooligosacáridos que
están unidos principalmente por enlaces β (2-1) y además se observaron algunas
ramificaciones unidas a través de enlaces β (2-6); lo anterior indica que estos
fructanos presentan diferencias estructurales con la inulina, la cual es una
estructura lineal. Los autores de estas investigaciones proponen nombrar a los
fructanos presentes en el agave azul (Tequilana weber) con el termino agavinas.
(López et al; 2003. Mancilla y López, 2006). Tomando en cuenta lo anterior, en
este informe se utilizara el termino fructano en lugar del termino inulina para el
caso de extractos procedentes de agave azul (Tequilana weber). Cabe mencionar
que a pesar de las diferencias estructurales de los fructanos de agave, con
respecto a la inulina, López y Urías (2007) realizaron estudios con ratas de
laboratorio, encontrando que los fructanos provenientes de agave azul poseen un
efecto prebiótico positivo.
Actualmente la inulina extraída de diversas fuentes vegetales es
comercializada principalmente en forma deshidratada, ya que esto facilita el
transporte, almacenamiento y consumo del producto. La fuente más común para
obtener este compuesto es la raíz de achicoria y a nivel industrial se utiliza un
método que implica una extracción con agua caliente, y una vez obtenido el
extracto líquido éste es secado por aspersión (Coussement, 1999. Leite et al;
2007).
México es un país rico en recursos naturales, donde actividades como la
pesca, ganadería y agricultura son la columna vertebral de la economía. El estado
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de Sinaloa no es la excepción, ya que la agricultura es la principal fuente de
desarrollo de la economía estatal.
México ha sido considerado como el centro del origen y biodiversidad del
genero Agave. De las 310 especies de agave que existen, 272 pueden ser
encontradas en este país; Este tipo de planta es fácil de adaptar a regiones áridas
y semiáridas (García-Mendoza y Galván, 1995). Actualmente, el cultivo de agave
en el estado de Sinaloa ocupa una superficie importante.
La situación actual de los cultivos de agave en Sinaloa, se encuentran en
una etapa de adecuado desarrollo, debido a que existe cierto grado de experiencia
en el cultivo de esta planta, ya que a mediados del siglo XX llegaron a existir en el
estado 25,000 hectáreas plantadas de agave. Información del consejo de la
Asociación de Productores de Agave del Estado de Sinaloa, indica que
actualmente existe una superficie de más de 8000 hectáreas de agave azul
(Tequilana weber), siendo la mayoría de terrenos de temporal (Osuna, 2006).
En lo referente a procesos industriales relacionados con la utilización del
agave azul (Tequilana weber), el estado de Sinaloa se centra principalmente en la
elaboración de bebidas destiladas. Actualmente existe ubicada una planta en el
sur del estado con capacidad para procesar aproximadamente 2,000 litros de
destilado diariamente. Sin embargo se prevé que en un mediano plazo la
producción de agave del estado será tal que superara la capacidad de producción
de bebidas destiladas, debido a que esta industria se encuentra poco desarrollada
en la región, y esta situación podría generar perdidas en los cultivos y derivar en
un detrimento económico para los productores.
En relación a lo anterior, se considera de vital importancia el diversificar los
usos industriales del agave azul (Tequilana weber). Una opción de diversificación
es la obtención de fructanos a partir de estos cultivos, ya que es sabido que esta
especie vegetal contiene cantidades importantes de este tipo de biomoléculas.
Por otro lado es importante mencionar que para el caso de una especie
vegetal como lo es el agave azul (Tequilana weber) no existen estudios publicados
acerca del efecto de las condiciones de extracción de fructanos sobre el
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rendimiento en el proceso, por lo que es importante generar este tipo de
información.
2. Objetivos Los objetivos aquí presentados poseen ligeras modificaciones con relación
a los objetivos planteados en la propuesta original del proyecto, debido a
modificaciones que se llevaron a cabo en las primeras etapas del proyecto y
principalmente al cambio de terminología de la palabra inulina por la palabra
fructanos al referirse a extractos procedentes de agave azul (Tequilana weber).
Objetivo general Obtener un extracto deshidratado de fructanos a partir de agave azul
(Tequilana weber) que pueda ser utilizado como ingrediente alimentario.
Objetivos específicos
• Determinar las condiciones óptimas para realizar la extracción de
fructanos en agua caliente a partir de agave azul (Tequilana weber) a
nivel laboratorio.
• Identificar la presencia de fructanos en los deshidratados
provenientes de agave azul (Tequilana weber) por medio de
cromatografía de capa fina.
• Identificar y cuantificar el contenido de fructanos en los
deshidratados provenientes de agave azul (Tequilana weber) a
través de métodos químicos y cromatografía líquida de alta
resolución (HPLC).
• Calcular el porcentaje de fructanos presentes en los extractos
deshidratados provenientes de agave azul (Tequilana weber).
• Calcular el porcentaje de extracción global del proceso de obtención
de extractos deshidratados de fructanos provenientes de agave azul
(Tequilana weber).
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3. Materiales y Métodos
Con la finalidad de facilitar la evaluación final del proyecto, este se dividirá
por etapas, de acuerdo a las modificaciones de orden metodológico que se
realizaron y se plasmaron en el informe de avance técnico. Cabe mencionar que
en total, el proyecto se divide en 6 diferentes etapas.
3.1. Estandarización de Técnicas de Análisis Cuantitativo de Fructanos en
Extracto Líquido (Etapa 1).
Para poder determinar el porcentaje de extracción de fructanos, se llevo a
cabo la estandarización de dos técnicas espectrofotométricas de análisis. Para
lograr lo anterior se realizaron curvas estándar para cada técnica. Esto se describe
a continuación.
3.1.1. Elaboración de la curva estándar de carbohidratos reductores totales
Se utilizo una solución patrón de D-fructosa 1 g/L (0.1 g/100 mL). De dicha
solución se tomaron alícuotas de 20, 40, 60, 80 y 100 μL y se aforo a 100 μL con
agua destilada. Posteriormente se agregaron 300 μL de solución de ácido
dinitrosalicílico (DNS por sus siglas en ingles) a cada tubo de ensaye y se agitaron
en vortex. Los tubos se colocaron en baño Maria durante 5 minutos y
posteriormente se enfriaron a temperatura ambiente. Se agregaron 1600 μL de
agua destilada con posterior agitación para posteriormente leer la absorbancia a
535 nm (García, 2006). 3.1.2. Elaboración de la curva estándar de carbohidratos totales
Se preparo una solución patrón de D-fructosa a una concentración de 200
μg/mL. Posteriormente se tomaron alícuotas de 30, 60, 120, 180 y 240 μL de la
solución patrón y se aforo a 300 μL con agua destilada. Se adicionaron 300 μL de
fenol al 5% (p/v) y se agito en vortex a baja velocidad. Posteriormente se coloco la
gradilla en un baño de hielo y se adicionaron 1500 μL de H2SO4 concentrado. Se
agito nuevamente en vortex a baja velocidad y se incubaron los tubos en un baño
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de agua a 80ºC por 30 minutos. Una vez enfriados los tubos estos se leyeron a
492 nm. (Fox y Robit, 1991).
3.2. Estandarización de Técnicas Cromatográficas de Análisis (HPLC y TLC)
de Fructanos (Etapa 2).
Se llevo a cabo la estandarización de una técnica de cromatografía de capa
fina con la finalidad de detectar a los fructanos presentes en los extractos líquidos
y deshidratados provenientes de piñas de agave azul (Tequilana weber). Además
se estandarizo una técnica de cromatografía líquida de alta resolución con la
finalidad de cualificar y cuantificar a los fructanos presentes en las muestras
analizadas.
3.2.1. Cromatografía de capa fina (TLC)
Basándose en una revisión bibliográfica relacionada con la detección de
fructanos por medio de cromatografía de capa fina (TLC por sus siglas en ingles)
se decidió probar diferentes metodologías, las cuales se observan en tabla 1.
Tomando en cuenta la información presentada en dicha tabla, se llevaron a cabo
corridas de TLC a pequeña escala, con la finalidad de encontrar las condiciones
óptimas para la identificación de los fructanos en los extractos. Las corridas se
realizaron utilizando soluciones patrón de glucosa, fructosa e inulina de achicoria
(Sigma Chemical Co.).
Las corridas a tamaño normal de TLC se llevaron a cabo utilizando un
tanque recto de vidrio y placas flexibles de silica gel # 60 (Fisher Scientific).
3.2.2. Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC)
Se utilizo un equipo cromatográfico Varian Polaris acoplado con un detector
de dispersión de luz (ELS por sus siglas en ingles: Evaporative Light Scattering).
(ELS-2100, Polymer laboratories). La columna utilizada fue una Metacarb 87 C,
calentada en horno a 85ºC.
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Tabla 1. Condiciones de corrida de cromatografía de capa fina para la
identificación de fructanos. Características de la corrida
Opción 1 Lingyun et al. (2007)
Opción 2 Kanaya et al. (1978)
Opción 3 Sims et al. (2003)
Opción 4 López et al. (1992)
Opción 5 Mancilla-Margal y López (2006)
Fase móvil Butanol-
isopropanol-
agua-ácido
acético
(7:5:4:2)
Butanol-
2-propanol-
agua
(3:12:4, v/v)
Butanol-
2-propanol-
agua
(5:3:2, v/v)
Propanol-
etanol-agua
(40:40:20, v/v)
Butanol-propanol-
agua
(3:12:4, v/v/v)
Revelador Anilina-
difenilamina-
ácido
fosfórico-
acetona
(1:1:5:50)
Colorante
específico
urea-ácido
fosfórico
Colorante
específico
urea-ácido
fosfórico
Difenilamina-
anilina-ácido
fosfórico
Difenilamina-
anilina-ácido
fosfórico en
acetona
Condiciones
de revelado
Calentamiento
85ºC/10
minutos
No especifica No
especifica
Calentamiento
120ºC/25
minutos
Calentamiento
120ºC/25 minutos
3.2.2.1. Estandarización de las condiciones del detector ELS-2100
Con la finalidad de obtener señales con una adecuada resolución de las
muestras estudiadas, se variaron las condiciones de trabajo del detector ELS-2100
de acuerdo a la tabla 2. El principio de dicho detector se basa en tres procesos
fundamentales: nebulización del flujo del eluyente, evaporación del solvente y
finalmente la detección del analito a través de la luz dispersada. Con base a lo
anterior, las condiciones a variar en el detector fueron: Temperatura de
evaporación y nebulización (ºC) y flujo de gas nitrógeno (Standard Liters per
Minute; slm).
Página 8 de 43
Tabla 2. Condiciones de trabajo variadas en el detector ELS-2100
Condiciones del detector Experimento Temperatura de
evaporación (ºC)
Temperatura de
nebulización (ºC)
Flujo de gas (slm)
1 40 40 1.6
2 50 50 1.5
3 60 60 1.4
4 70 70 1.3
5 80 80 1.2
6 90 90 1.1
7 100 90 1.0
8 110 90 0.9
9 120 90 0.9
10 90 80 0.9
3.2.2.2. Elaboración de curva estándar para la cuantificación de fructanos
Una vez que se establecieron las condiciones óptimas de trabajo del
detector ELS-2100, se elaboró una curva estándar utilizando una solución patrón
de inulina de achicoria (Sigma Chemical Co.). Se elaboraron soluciones patrón de
inulina a diferentes concentraciones (0.05 - 0.1 - 0.15 - 0.20 - 0.25 - 0.30 - 0.35 -
0.40 - 0.45 mg/mL). Cada dilución fue inyectada por quintuplicado en el sistema
HPLC.
3.3. Determinación del punto óptimo de extracción de fructanos (Etapa 3)
3.3.1. Obtención y procesamiento de la materia prima
Se trabajó con piñas de agave azul (Tequilana weber) de aproximadamente
6 años de edad, cultivadas en el sur de Sinaloa. Una vez en el laboratorio las
piñas se fragmentaron y lavaron con agua corriente para remover la tierra e
impurezas y se almacenaron a -18°C hasta su análisis en bolsas de polipropileno
selladas.
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3.3.2. Extracción de fructanos de agave azul (Tequilana weber) Para realizar el proceso de extracción las piñas fueron descongeladas a
temperatura ambiente, para posteriormente ser homogeneizadas con el agua de
extracción en un procesador de alimentos. Basándose en estudios anteriores
(Lingyun et al., 2007) se llevó a cabo el proceso de extracción tomando en cuenta
los factores (variables independientes) que influyen en el porcentaje de extracción
(variable dependiente) de este tipo de polisacáridos; dichos factores fueron la
temperatura del medio de extracción, la relación agua-sólido y el tiempo de
extracción.
El extracto líquido de fructanos obtenido al final de cada proceso de
extracción se enfrió a temperatura ambiente, para después separar por filtración
los pedazos de piña y el extracto líquido fue centrifugado a 559 revoluciones por
minuto (rpm) durante 10 minutos para separar las partículas suspendidas. El
precipitado fue descartado y se realizaron los análisis correspondientes al
sobrenadante. Las extracciones para cada tratamiento se realizaron por duplicado.
3.3.3. Determinación del contenido y porcentaje de extracción de fructanos
Con el propósito de determinar el contenido y porcentaje de extracción de
fructanos en los extractos líquidos estos fueron diluidos. Posteriormente fue
cuantificado el contenido de carbohidratos totales por medio del método fenol-
ácido sulfúrico de acuerdo a lo establecido por Fox y Robyt, (1991). Se utilizo D-
fructosa como estándar midiéndose la absorbancia a 492 nm.
La cantidad de azucares reductores fue determinada con el método del
ácido dinitrosalicílico utilizando D-fructosa como estándar y se midió la
absorbancia a 535 nm. (García 2006). Todas las determinaciones se realizaron
por triplicado.
La cuantificación estimada de fructanos en el extracto líquido se obtuvo
mediante la diferencia entre el contenido de carbohidratos totales y reductores. El
porcentaje de extracción de fructanos se determino de acuerdo a la siguiente
operación:
100x piña la de masa
)extracción de líquido (volumen fructanos) de (contenido fructanos de extracción % =
Página 10 de 43
3.3.4. Diseño Experimental
stablecer los niveles de los factores estudiados, se
siderar en el diseño Box-Behnken, fueron la temperatura
abla 3. Factores estudiados en el diseño factorial Box-Behnken
Se llevó a cabo un análisis de regresión basado en los datos obtenidos
experimentalmente en cada corrida, tomando en cuenta la matriz del diseño
factorial Box-Behnken (Tabla 4) con la finalidad de obtener los coeficientes del
modelo polinomial de segundo orden. La calidad de ajuste del modelo polinomial a
los datos experimentales de extracción de fructanos se determinó con el
coeficiente de determinación R2 y con la prueba lack of fit (falta de ajuste) a un
nivel de confianza del 95%.
Con la finalidad de e
realizaron experimentos de movimiento o variación de un solo factor. Una vez que
los niveles fueron establecidos se aplico un diseño de superficie de respuesta
(Box-Behnken) para determinar la mejor combinación de factores para la
extracción de fructanos.
Los factores a con
del medio de extracción, la relación agua-sólido y el tiempo de extracción. En la
tabla 3 se muestran los factores utilizados para llevar a cabo los procesos de
extracción de fructanos con sus respectivos niveles.
T
Factor Niveles
Temperatura (°C) 60 75 90
Tiempo (horas) 1.0 1.5 2.0
Relación agua-sólido (mL/g) 3 6 9
Página 11 de 43
3.4. eshidratados de fructanos (Etapa 4)
.4.1. btención del extracto líquido de fructanos
Se llevó a cabo una extracción sólido líquido de los fructanos, tomando en
uenta que la solubilidad en agua de estas biomoléculas aumenta con la
mperatura. Las condiciones de extracción utilizadas fueron las obtenidas en el
aso 3.3. (Figura 1). Antes de iniciar el proceso, se midió y ajusto el pH a 5.5. La
olución líquida obtenida se filtró con una tela para remover los pedazos de piña, y
osteriormente se utilizó papel filtro con la finalidad de remover partículas
equeñas. La solución resultante se concentro en un equipo de evaporación al
ació (RapidVap, Labconco). La temperatura de evaporación se mantuvo a 70ºC.
l proceso de concentración se detuvo cuando la mezcla alcanzo una
las muestras a las diferentes Tp se mantuvo constante, con la finalidad de evitar
eron dos fases, de las cuales se
desca
Obtención de extractos d
3 O
c
te
p
s
p
p
v
E
concentración de sólidos solubles de 22º Brix.
3.4.2. Proceso de precipitación y obtención del extracto deshidratado de fructanos
Con el propósito de precipitar a los fructanos se llevó a cabo un
enfriamiento de la solución concentrada. El extracto concentrado, se dividió en tres
partes iguales, colocándose en recipientes de plástico y se almacenaron a tres
diferentes temperaturas de precipitación (Tp1, Tp2 y Tp3). El tiempo de reposo de
variaciones entre los extractos.
Una vez precipitados los fructanos se obtuvi
rto el sobrenadante. La fase inferior fue colocada en tubos de centrifuga y se
aplicaron las diferentes velocidades de centrifugación (Vc1, Vc2 y Vc3). El
proceso de centrifugación se realizó a 5ºC por un tiempo de 30 minutos. De nuevo
el sobrenadante fue descartado y los precipitados obtenidos de los diferentes
tratamientos fueron liofilizados, obteniendo así el extracto deshidratado de
fructanos. La figura 1, muestra el proceso de obtención de los extractos.
Página 12 de 43
Figura 1. Proceso de obtención de los extractos deshidratados de fructanos
Extracción sólido líquido: Temperatura: 78ºC
Tiempo: 1.379 h Relación agua-sólido: 5.479
Extracto líquido de fructanos
Evaporación al vacío: Temperatura: 70ºC
Presión: 250 mbares Concentración final: 22ºBrix
Extracto concentrado de
fructanos
Precipitación de fructanos
-18ºC 3ºC 25ºC
Fructanos precipitados
Centrifugación Vc1 = 2000 rpm Vc2 = 5000 rpm Vc3 = 8000 rpm
Extracto precipitado
Extracto deshidratado Liofilización
Página 13 de 43
3.5. Caracterización de Extractos Deshidratados de Fructanos (Etapa 5)
Con la finalidad de caracterizar los extractos deshidratados de fructanos se
realizaron las determinaciones que a continuación se señalan. Cabe mencionar
que dichas determinaciones también se llevaron a cabo durante todas las etapas
de extracción de fructanos (figura 1) con la finalidad de monitorear el contenido y
presencia de fructanos en las distintas etapas.
3.5.1. Identificación de fructanos en los extractos por medio de cromatografía de
capa fina (TLC)
Los experimentos de TLC se llevaron a cabo utilizando un tanque recto de
vidrio y placas flexibles de silica gel # 60 (Fisher Scientific). La fase móvil
ascendente se compuso de propanol-etanol-agua en una proporción 40:40:20 v/v
respectivamente. Los carbohidratos se visualizaron utilizando como solución
reveladora anilina-difenilamina-ácido fosfórico-acetona (1:1:5:50), calentándose a
120ºC durante 25 minutos. Se utilizó un estándar de inulina de achicoria (Sigma
Chemical Co.) para compararlo con los patrones cromatográficos de los fructanos
extraídos de agave azul (Tequilana weber).
3.5.2. Determinación del contenido de carbohidratos totales en los extractos
Esta determinación se realizó para estimar el contenido de carbohidratos
totales y fructanos en los extractos. Los carbohidratos totales se determinaron con
el método del fenol-ácido sulfúrico de acuerdo a lo establecido por Fox y Robyt,
(1991) utilizando D-fructosa como estándar.
3.5.3. Identificación y cuantificación de fructanos por cromatografía líquida de alta
solución (HPLC). Se empleó un equipo cromatográfico Varian Polaris acoplado con un
iones
80ºC
respectivamente y un flujo de gas N
re
detector de dispersión de luz (ELS-2100, Polymer laboratories). Las condic
del detector ELS, fueron: temperatura de evaporación y nebulización 90 y
2 de 0.9 slm.
Página 14 de 43
La columna utilizada fue una Metacarb 87 C, calentada en horno a 85ºC. La
fase móvil fue agua grado HPLC a un flujo de 0.6 mL/min. Se inyectó un volumen
de muestra de 20 µL.
mpararlo con los patrones cromatográficos de los extractos
proven
Se utilizó un estándar de inulina de achicoria (Sigma Chemical Co.) con la
finalidad de co
ientes de piñas de agave azul (Tequilana weber). Todas las muestras
fueron filtradas en línea antes de ser inyectadas.
3.5.4. Calculo del porcentaje de fructanos en los extractos
Este calculo se realizó con el objetivo de determinar el porcentaje de
fructanos presentes en los extractos con relación a su contenido de carbohidratos
totales. El porcentaje de fructanos se obtuvo de la siguiente manera:
100 x dodeshidrata de g 100 en fructanos de gramos
dodeshidrata de g 100 en totales toscarbohidra de gramos fructanos % =
extracción de fructanos.
l calculo del rendimiento de extracción global se determino tomando en
se utilizó la siguiente formula:
3.6 Análisis de resultados y co
seño factorial completo, con 2 factores:
3.5.5. Calculo del rendimiento global de extracción de fructanos
Con la finalidad de determinar la eficiencia de los diferentes procesos de
extracción, se calculó el rendimiento global de
E
cuenta los resultados cuantitativos obtenidos por cromatografía líquida de alta
resolución. Para esto
100x proceso del inicial etapa en fructanos de gramos
proceso del adeterminad etapa en fructanos de gramosglobal extracción de oRendimient =
nclusión del proyecto (Etapa 6) Con el propósito de determinar los factores que influyen en el proceso de
extracción de fructanos, se realizó un di
Temperatura de precipitación (Tp) y velocidad de centrifugación (Vc) con tres
niveles cada uno.
Página 15 de 43
Los niveles de Tp (ºC) fueron 25, 3 y -18 (-1, 0 y 1 respectivamente),
mientras que los niveles de Vc (rpm) fueron 2000, 5000 y 8000 (-1, 0 y 1
spectivamente).
rcentaje de fructanos
.1. Estandarización de Técnicas de Análisis Cuantitativo de Fructanos en
Extracto Líquido (Etapa 1)
En la figura 2 se observan las curvas de calibración correspondientes a la
cnica de carbohidratos reductores totales y carbohidratos totales.
étodo del ácido dinitrosalicílico. (b) Curva estándar de
determ
re
Las variables respuesta evaluadas fueron el po
contenido en los extractos y el rendimiento de extracción global.
4. Resultados y discusión 4
té
Figura 2. (a) Curva estándar de determinación de carbohidratos reductores totales
por medio del m
inación de carbohidratos totales por medio del método del fenol-ácido
sulfúrico
R2 = 0.99820.600
0.0000 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
Concentración (mg/mL)
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
Abso
rban
cia
R2 = 0.9945
00.050.1
0.150.2
0.250.3
Abso
rbnc
ia
0.350.4
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035
Concentración mg/mL
a
b
Página 16 de 43
De acuerdo a los valores de los coeficientes de determinación (R2) de
na
pecto a los valores de concentración, por lo que
dichas
.2. Estandarización de Técnicas Cromatográficas de Análisis (HPLC y TLC)
e Fructanos (Etapa 2).
.2.1 Cromatografía de capa fina (TLC)
Después de realizar las diferentes técnicas de TLC a micro escala
ropuestas en la tabla 1, se llego a la conclusión de que las condiciones
decuadas para detectar a los fructanos son las siguientes:
• Fase móvil: propanol-etanol-agua (40:40:20 v/v)
• Solución reveladora: anilina-difenilamina-.acido fosforico-acetona (1:1:5:50)
• Condiciones de revelado: temperatura de120ºC por 25 minutos.
Para corroborar lo anterior, se realizo una corrida en placas flexibles
recubiertas con silica gel # 60 (Fisher) de una medida de 20 x 20 cm. En la figura
Se observa la placa cromatográfica con las condiciones de corrida mencionadas
nteriormente.
Como se puede apreciar en la cromatoplaca se obtuvo una adecuada
es en los extractos podrían tener
cas estructurales similares a la inulina.
ambas curvas, se observa que los resultados de absorbancia presentan u
linealidad adecuada con res
curvas fueron utilizadas para obtener el contenido de carbohidratos
reductores y totales presente en los extractos.
4
d
4
p
a
p
3
a
resolución de los estándares y extractos inyectados. Es importante mencionar que
los extractos líquidos provenientes de agave azul (Tequilana weber) presentan un
patrón muy similar al estándar de inulina de achicoria, lo que indica que los
polisacáridos solubles en agua present
característi
Página 17 de 43
Estándar de glucosa. Carril 2:
stándar de fructosa. Carril 3: Estándar de inulina de achicoria. Carril 4:
Extracto líquido de fructanos provenientes de agave azul (Tequilana weber)
filtrado. Carril 5: Extracto líquido de fructanos provenientes de agave azul
(Tequilana weber) sin filtrar. La concentración de los estándares fue al 10%
(p/v). Se llevó a cabo una doble corrida con propanol-etanol-agua (40:40:20
v/v).
Figura 3. Cromatoplaca de capa fina. Carril 1:
E
Página 18 de 43
4.2.2. Estandarización de las condiciones del detector ELS-2100
uando se desea optimizar un método de análisis utilizando un detector
LS, es necesario variar las condiciones de dicho detector, por lo que se
alizaron los experimentos propuestos en la tabla 2.
De acuerdo al manual del operador del detector (Polymer Laboratories,
007) el parámetro que más influye en la sensibilidad del detector es el flujo de
as. Por lo general se recomiendan flujos de gas bajos, ya que con estos aumenta
sensibilidad del detector y además existe un ahorro en su consumo. Sin
mbargo, los flujos de gas muy bajos pueden causar un incremento en el ruido de
línea base, debido a la evaporación ineficiente de la fase móvil.
Los efectos causados por la variación en la temperatura de evaporación en
sensibilidad del detector tienden a ser menos dramáticos que los efectos
ausados por las variaciones en el flujo de gas. La condicionante en este
arámetro es que la temperatura de evaporación debe de ser lo suficientemente
lta como para evaporar el solvente y permitir que el analito pueda ser detectado
in que este sufra alguna modificación causada por la temperatura.
La temperatura de nebulización es el parámetro que menos se ajusta al
ptimizar un método de análisis con un detector ELS. En la mayoría de los casos
temperatura de nebulización es programada de acuerdo a la temperatura del
sist
per
tem
bas
4.2.3. Elaboración de curva estándar para la cuantificación de fructanos
En la mayoría de las aplicaciones, la respuesta de un detector ELS no es
lineal. Sin embargo se ha observado que el área del pico cromatográfico (A) tiene
na buena correlación con la masa del analito (m) de acuerdo a la siguiente
lación exponencial: bmaA ×=
C
E
re
2
g
la
e
la
la
c
p
a
s
o
la
ema cromatográfico.
En este estudio, se observo que al trabajar con el flujo de gas más bajo
mitido por el detector (0.9 slm), una temperatura de evaporación de 90ºC y una
peratura de nebulización de 80ºC, se obtienen cromatogramas con una línea
e estable y con una sensibilidad aceptable (Figura 3).
u
re
Página 19 de 43
Donde a y b son coeficientes que dependen de la instrumentación del
ión, etc.).
iles con alto contenido de agua) puede
er construida una curva de calibra
detector ELS y del proceso de nebulización y evaporación (velocidades de flujo de
Figura 3. Extracto líquido de fructanos provenientes de agave azul (Tequilana
weber). Condiciones del detector: Temperatura de evaporación: 90ºC.
Temperatura de nebulización: 80ºC. Flujo de gas: 0.9 slm
gas y fase móvil, composición de la fase móvil, temperatura de evaporac
(Megoulas y Koupparis, 2005).
El coeficiente b generalmente varía entre 0.9 y 2 (Mourey y Oppenheimer,
1985; Dreux et al., 1996). En caso de que b sea cercano a la unidad (b≈1)
(principalmente observado en fases móv
s ción lineal.
Página 20 de 43
Con relación a lo anterior, como se observa en la figura 4 el valor de b
obtenido en el presente estudio es cercano a 1 (b≈1) lo cual es razonable, ya que
la fase móvil utilizada en el sistema cromatográfico es agua grado HPLC. Dicho
valor de b también permitió que la curva de calibración obtenida tuviera una
respuesta lineal (figura 4)
Figura 4. Curva de calibración y ecuación obtenidas utilizando soluciones patrón
de inulina a diferentes concentraciones en el detector ELS-2100.
4.3. Determinación del punto óptimo de extracción de fructanos (Etapa 3) 4.3.1. Efecto de la temperatura en el porcentaje de extracción de fructanos
Varios autores han reportado a la temperatura del líquido de extracción
Se realizaron extracciones a temperaturas de 60, 70, 80 y 90ºC. La
et al., (2008) los cuales
14015.156.120 mA ×=
9904.02 =r
como uno de los parámetros más importantes en la extracción de polisacáridos de
diversas fuentes vegetales (Lingyun et al., Xulie y Wei, 2007; Cai et al., Ying y
Dang, 2008).
relación agua-sólido se mantuvo en una proporción 4:1 (mL/g) y el tiempo de
extracción fue de una hora.
Como se puede observar en la figura 5(a), la temperatura a la cual se
obtuvo el mayor porcentaje de extracción de fructanos fue a los 70ºC, mientras
que a los 90ºC el porcentaje de extracción disminuyo drásticamente. Lo anterior
concuerda con los resultados obtenidos por Cai
Página 21 de 43
observ
4.3.2. Efecto del tiempo en el porcentaje de extracción de fructanos
e realizaron extracciones a tiempos de 1, 2, 3,4 y 5 horas. La temperatura
de extracción se mantuvo a 80ºC y la relación agua sólido en una proporción 4:1
(mL/g).
n la figura 5(b), se observa que durante las tres primeras horas el
orcentaje de extracción de fructanos aumento de manera discreta.
osteriormente dicho porcentaje disminuyó notablemente. Cai et al., (2008)
portan que durante las primeras horas de extracción se da un aumento
xponencial en el tiempo de extracción, y posteriormente se observa una
isminución del mismo. Dichos autores proponen que un tiempo excesivo de
extracción.
os
(mL/g)
de 1, 3
o significativo en el porcentaje de extracción. Sin embargo conforme
aumen
aumento en la relación agua-sólido puede ser debida
a que
aron que en un extracto crudo de polisacáridos de nopal (Opuntia milpa
alta), el máximo rendimiento de extracción se obtuvo a los 80ºC, y a los 90ºC el
rendimiento de extracción disminuyo considerablemente; tal disminución fue
atribuida a la hidrólisis de los polisacáridos por efecto de la temperatura.
S
E
p
P
re
e
d
extracción puede provocar cambios estructurales en las moléculas de los
polisacáridos, ocasionando así el decremento en el porcentaje de
4.3.3. Efecto de la relación agua-sólido en el porcentaje de extracción de fructan
En este estudio se realizaron extracciones a relaciones agua-sólido
, 6, 9 y 12. La temperatura de extracción se mantuvo a 80ºC y el tiempo de
extracción fue de 60 minutos.
La figura 5(c) muestra que en el rango de 1 a 6 de relación agua-sólido se
da un aument
ta dicha relación, el porcentaje de extracción disminuye. Ray, (2004) y
Volpi, (2005) explican que el incremento en el porcentaje de extracción de
polisacáridos con respecto al
se favorece la difusión del solvente hacia las células vegetales, provocando
así una mayor desorción de los polisacáridos del sólido.
Página 22 de 43
Figura 5. Efecto de los diferentes parámetros de extracción en el porcentaje de xtracción de fructanos. (a) Temperatura. (b) Tiempo. (c) Relación agua-sólido
e
060 70 80 90
5r
10
Temperatura (ºC)
Ext
a
1520
cció
n (%
) a
0
10
20
30
Extra
cció
n (%
)
b
1 2 3 4 5
Tiempo (h)
0
10
20
1 3 6 9 12
Relación agua-sólido (mL/g)
Ext
racc
i
30
ón (%
)
c
Página 23 de 43
on ba
).
.3.4. Diseño Box-Behnken de superficie de respuesta
Tomando en cuenta los factores y los niveles mostrados en la tabla 3, el
oftware estadístico STATGRAPHICS Plus versión 5.1 propuso 15 experimentos
donde se combinaron los factores estudiados a diferentes niveles. En la tabla 4 se
bservan las 15 combinaciones de experimentos con los resultados de porcentaje
de extracción de fructanos; se puede observar que los valores de extracción
fueron desde 5.58% hasta 26.12%. El valor máximo de extracción se encontró en
l experim
e 1.5 horas y relación agua- sólido de 6.
Al aplicarse el análisis de regresión lineal sobre los datos experimentales, la
ariable respuesta y los factores estudiados se obtuvo la siguiente ecuación:
Y = -272.939 + 6.27368*A + 48.4315*B + 7.98812*C – 0.0377392*AA -
0.074725*AB + 0.00274709* AC – 17.6833*BB – 0.0108416*BC –
0.1986646*CC
Donde Y es la variable respuesta (Extracción de fructanos %), A es
mperatura de e
NDEVA)
plicado sobre el modelo estadístico. El coeficiente de determinación R2 fue de
0.66 lo que indica que el modelo ajustado explica el 90.66% del comportamiento
e la variable respuesta. El coeficiente de determinación ajustado (R2 adj), que es
ás recomendable utilizar para este tipo de estudios fue de 83.66%, lo cual indica
n buen grado de correlación entre los valores observados experimentalmente y
s calculados por el software.
Se utilizo además la prueba de lack of fit (falta de ajuste) para determinar si
l modelo estadístico era adecuado para describir los datos experimentales. En la
es
C se a los experimentos descritos anteriormente, se establecieron los
niveles a manejar para cada factor en el diseño de superficie de respuesta (Tabla
3
4
s
o
e ento 13 a una temperatura de extracción de 75ºC, tiempo de extracción
d
v
te xtracción, B relación agua-sólido y C tiempo de extracción.
En la tabla 4 se aprecia un resumen del análisis de varianza (A
a
9
d
m
u
lo
e
tabla 4 se observa que el Valor-P con respecto a la prueba de falta de ajuste
Página 24 de 43
mayor a 0.05, lo que indica que el modelo es adecuado para describir los datos
experi
la 4. Matriz de diseño Box-Behnken y respuesta experimental de la variable
mentales a un nivel de confianza del 95%.
Tabdependiente (Extracción de fructanos %)
Experimento Temperatura
(ºC) Tiempo
(h) Relación
agua-sólido (mL/g)
Extracción de fructanos
(%) 1 75 2.0 9 14.81 2 60 1.5 9 18.54 3 75 2.0 3 20.15 4 90 1.5 3 18.25 5 75 1.0 9 19.93 6 60 1.5 3 9.98 7 75 1.5 6 25.11
1.0 6 19.90 1.5 9 13.35
8 60 2.0 6 5.58 9 60 1.0 6 10.89 10 75 1.5 6 24.70 11 90 12 90 13 75 1.5 6 26.12 14 90 2.0 6 13.22 15 75 1.0 3 21.51
ente
signific
io de un análisis de superficie de respuesta,
encon
De acuerdo al ANDEVA, los factores A y B fueron estadísticam
ativos (P < 0.05) con respecto al porcentaje de extracción de fructanos y se
observo una interacción significativa entre el factor A, B y AC (Tabla 5). Lo anterior
indica que los factores que afectan de manera significativa el porcentaje de
extracción de fructanos son la temperatura y el tiempo de extracción.
En relación a lo anterior Lingyun et al., (2007) realizaron un estudio para
encontrar el punto óptimo de extracción de inulina en alcachofas de Jerusalén
(Heliantus tuberosus) por med
trando que los factores que influyeron significativamente en el porcentaje de
extracción de inulina fueron la temperatura del agua de extracción y la relación
agua-sólido.
Página 25 de 43
Tabla 5. Análisis de varianza del modelo polinomial para la variable dependiente
(Extracción de fructanos %)
Factor Valor-P
A: Temperatura 0.0266 BA
: Tiempo 0.0327
AC 0.0298 BB 0.0140 CC 0.1668 Prueba Lack of fit (falta de ajuste) 838
A 0.0013
0.2
Por otro lado W. C t al., (2008) ntraron qu a temperatu gua
de extracción, relación agua sólido y el tiempo de extracción afectaron el
porcentaje de extracción de polisacáridos de nopal (O tia milpa alt lie y
Wei (2007) encontraron que la temperatura del agua de extracción, la relación
agua sólido, el tiempo de extracción y el año de par ula tienen in a en
el porcentaje de extracción de polisacáridos a partir de un hongo comestible
(BaCh shroom).
rtir de la ecua mostrada anteriormente, generaron las graficas
de superficie de respuesta relacionando rcentaje d extracción d nos
n función de la temperatura de extracción, tiempo de extracción y relación agua-
ólido (Figura 6).
po sobre el
porcen
ai e enco e l ra del a
pun a). Xu
tam tíc fluenci
u mu
A pa ción se
al po e e fructa
e
s
En la figura 3 (a) se observa el efecto de la temperatura y la relación agua-
sólido sobre el porcentaje de extracción de fructanos a un tiempo fijo. En este caso
se aprecia que el porcentaje de extracción máximo es cercano al punto central del
gráfico con respecto a la temperatura. Este mismo comportamiento se observa en
la figura 3 (c), que relaciona el efecto de la temperatura y el tiem
taje de extracción. Lo anterior refleja que a temperaturas cercanas a los
90ºC la extracción de fructanos se ve afectada, esto debido posiblemente a la
hidrólisis de los fructanos provenientes del agave azul (Tequilana weber).
Página 26 de 43
a
Temperatura (ºC)Relación agua-sólido (mL/g)90 3
69
91317
29
igura 6: Gráficas de superficie de respuesta resultantes del modelo polinomial
orrespondiente a la variable dependiente (a) Temperatura vs. Relación agua-
ólido; (b) Relación agua-sólido vs. Tiempo; (c) Tiempo vs. Temperatura.
Ext
racc
ión
(%)
21
60 75
25
b
Tiempo (h)Relación agua-sólido (mL/g
1 1.5 2 36
91618E
xtra
cció
n (%
)
20222426
Fc
c
Temperatura (ºC)Tiempo (h)
Ext
racc
ión
(%)
60 75 90 11.5
27
1115192327
s
Página 27 de 43
Página 28 de 43
La figura 3 (b) muestra el efecto de la relación agua-sólido y el tiempo sobre
a
.
La forma general de los tres gráficos indica que los tres factores estudiados
tienen un efecto en el porcentaje de extracción de fructanos, siendo los más
influyentes la temperatura, el tiempo de extracción y la relación agua sólido
respectivamente.
De acuerdo al software estadístico, los valores óptimos de los diferentes
ctores que influyen en el porcentaje de extracción de fructanos fueron los
ig
n
de superficie de respuesta, se llevo a
cabo la obtención del extracto líquido de fructanos con las condiciones óptimas
antes mencionadas y el porcentaje de extracción de inulina fue de 26.08% ± 1.99
(n = 3). El valor obtenido fue cercano al valor teórico predicho, lo que indica que el
modelo utilizado fue adecuado para explicar los datos experimentales con
respecto a los valores teóricos.
esulta difícil comparar los porcentajes de extracción de polisacáridos
n respecto a lo encontrado por otros
et al.,
Yin Dang, 2008), el material utilizado para realizar la extracción de
polisacáridos es un extracto semipuricado, mientras que en esta investigación la
extracción se llevo a cabo directamente sobre la materia prima sin que esta
sufriera modificación alguna, esto con la finalidad de obtener información que
pudiera ser aplicada directamente al ámbito industrial, donde por lo regular el
proceso de extracción de polisacáridos inicia con una extracción sólido-líquido a
partir de la fuente vegetal, obteniéndose un extracto líquido, sobre el cual se
el porcentaje de extracción a una temperatura fija. En este caso se observ
claramente el efecto del tiempo sobre el porcentaje de extracción, apreciándose
que a tiempos mayores a 1.5 horas el porcentaje de extracción disminuye
fa
s uientes: temperatura de extracción: 77.67°C, relación agua-sólido: 5.49 y
tiempo de extracción: 1.36 horas. Bajo estas condiciones, el modelo predijo u
valor de porcentaje de extracción de fructanos de 25.83%.
Con la finalidad de validar el análisis
R
(fructanos) obtenidos en este estudio co
autores, esto debido a que en distintas publicaciones (Xulie y Wei, 2007; Cai
g y
realizan operaciones subsecuentes hasta llegar al producto final. Tomando en
cuenta lo anterior, a continuación se realizan comparaciones de los porcentajes de
extrac
áximo
porcen
un hongo comestible (BaChu mushroom), obteniendo un
porcen
ua-sólido de 31.2 y un
tiempo
ratura de extracción, que es uno de los factores
más
ción de polisacáridos obtenidos en este estudio con respecto a lo publicado
por los autores antes mencionados.
Cai et al., (2008) extrajeron polisacáridos de nopal (Opuntia milpa alta),
encontrando a través de un diseño de superficie de respuesta que el m
taje de extracción de polisacáridos fue del 0.694% a una temperatura de
86.1ºC, relación agua-sólido de 3.72 y tiempo de extracción de 3.61 horas.
Xulie y Wei (2007) determinaron las condiciones óptimas de extracción de
polisacáridos de
taje de extracción de polisacáridos del 8.73%, a una temperatura de 94ºC,
relación agua-sólido de 6 y un tiempo de extracción de 10 horas.
Ying y Dang, (2008) utilizaron un diseño de superficie de respuesta para
optimizar el proceso de extracción de polisacáridos de Lycium barbarum, y
determinaron que a una temperatura de 100ºC, relación ag
de extracción de 5.5 h, el porcentaje de extracción obtenido fue del
22.56%. Al comparar los porcentajes de extracción de las tres publicaciones
citadas anteriormente con los resultados de este estudio, se observa que al utilizar
agave azul (Tequilana weber) como fuente de polisacáridos se obtienen
porcentajes de extracción más elevados de dichas biomoléculas.
Con respecto a la tempe
importantes en la extracción de polisacáridos Lingyun et al., (2007)
encontraron por medio de un estudio de superficie de respuesta que la
temperatura óptima para extraer inulina en alcachofa de Jerusalén (Heliantus
tuberosus) fue a de 76.65°C. Los resultados de temperatura de extracción
concuerdan con los obtenidos en el presente estudio, lo cual se puede deber
principalmente a la similitud estructural de la inulina de la alcachofa con los
fructanos presentes en el agave azul (Tequilana weber).
Página 29 de 43
4.4. Caracterización de Extractos Deshidratados de Fructanos 4.4.1. Identificación de fructanos en los extractos por medio de cromatografía de
capa f
inulina
de ac
Figura 7. Cromatoplaca de capa fina. Carril 1: Estándar de inulina de achicoria. 2:
Extracto crudo de fructanos provenientes de agave azul. 3: Extracto deshidratado
de fructanos provenientes de agave azul. 4: Muestra comercial de fructanos de
agave.
ina (TLC)
En la figura 7 se observa una cromatoplaca de los fructanos extraídos de
agave azul (Tequilana weber). Se aprecia que en todos los casos, el patrón
cromatográfico de estas muestras (carriles 2 y 3) es similar al estándar de
hicoria (carril 1) y a una muestra comercial de fructanos de agave. Lo
anterior índica la presencia de fructanos en las muestras analizadas. No se
observo la presencia de otros carbohidratos en los extractos obtenidos en este
estudio ni en la muestra comercial de fructanos de agave.
1 2 3 4
Página 30 de 43
4.4.2. Identificación de fructanos en los extractos por medio de cromatografía
a de fructanos en los extractos deshidratados provenientes de
abla 6. Tiempos de retención de extractos deshidratados provenientes de agave
zul (Tequilana weber) y estándar de inulina de achicoria.
líquida de alta resolución (HPLC)
La presenci
agave azul (Tequilana weber) fue determinada utilizando un estándar de inulina de
achicoria.
Las condiciones cromatográficas utilizadas en este estudio no permiten
obtener información molecular detallada de las muestras analizadas, sin embargo
observando los datos de la tabla 6 se puede afirmar que los extractos estudiados
contienen fructanos.
Ta
Muestra** Tiempo de retención (minutos)*
Estándar de inulina de achicoria 6.31 ± 0.001
E1 (-18ºC - 8000 rpm) 6.33 ± 0.001
E2 (-18ºC - 5000 rpm) 6.34 ± 0.000
E3 (-18ºC - 2000 rpm) 6.34 ± 0.005
E4 (3ºC - 8000 rpm) 6.33 ± 0.011
E5 (3ºC - 5000 rpm) 6.34 ± 0.000
E6 (3ºC - 2000 rpm) 6.34 ± 0.005
E7 (25ºC - 8000 rpm) 6.34 ± 0.005
E8 (25ºC - 5000 rpm) 6.34 ± 0.001
E9 (25ºC - 2000 rpm) 6.34 ± 0.011
*El valor obtenido es la media de tres determinaciones ± l esviación estánd
E = Extracto. En cada extracto (1, 2, etc.) se específica la temperatura de precipitación y velocidad de centrifugación
ilizada
P por sus siglas en ingles). Para el
a d ar
**
ut
Con relación lo anterior, es sabido que la inulina es una mezcla heterogénea
compuesta de olígomeros y polímeros unidos por enlaces β (2-1), que poseen
distintos tamaños o grados de polimerización (D
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caso de la achicoria, el DP varía desde 2 hasta 60 o 65 unidades, y posee un DP
promedio de 12 (Roberfroid, 2005; Kays y Nottingham, 2008). Con respecto al
agav
pecies vegetales; sus resultados mostraron que en el agave azul
(Teq
iferencias estructurales mencionadas anteriormente entre la
inulina de achicoria utilizada como estándar y los fructanos de agave azul
provenientes de agave
zul (Tequilana weber) fue muy similar, indicando así la presencia de fructanos en
las muestras e
icados donde se utilizaron condiciones
cromatográficas similares a las de este estudio, en las cuales se reportaron
resultado a identificación y cuantificación de inulina. Por
ejemplo, Zuleta y Sambucceti, (2001) determinaron inulina en varios alimentos
utilizando, vil, columna de intercam minex-HPX-
87C) cale tector de índice de refr estándar se
utilizaron Dalia (Sigma Chemical Co.), y como materiales de
referencia aftiline HP y Raftiline ST (Orafti, Bélgica). Los
materiale investigadores poseen estructurales
marcadas, por ejemplo la inulina proveniente de Dalia posee un DP promedio de
7 a 29 unidades, la inulina comercial Raftiline HP y Raftiline ST poseen un DP
te. Los tiempos de retención
os entre estas diferentes muestras fueron los mismos, a pesar de las
iferencias estructurales antes mencionadas. Leite, (2001) y Cabezas et al.,
(200
e azul (Tequilana weber) López et al., (2003) encontraron que los fructanos
que componen a esta especie vegetal difieren en estructura y DP en comparación
a otras es
uilana weber) los fructanos son estructuras ramificadas unidas por enlaces β
(2-1) en su parte lineal y por enlaces β (2-6) en la parte ramificada. El DP de estas
biomoléculas varía de 3 a 29 unidades.
A pesar de las d
(Tequilana weber), en este estudio se observó que los tiempos de retención del
estándar con respecto al de los extractos deshidratados
a
studiadas.
Existen varios trabajos publ
s positivos en cuanto
agua como fase mó bio iónico (A
ntada a 85ºC y un de acción. Como
inulina proveniente de
inulina comercial R
s utilizados por estos diferencias
2
promedio de 25 y de 10 a 12 unidades respectivamen
obtenid
d
2) determinaron adecuadamente el contenido de inulina en achicoria
(Cichorium intybus) y en papa de Jerusálen (Helianthus tuberosus), utilizando
agua como fase móvil, columna de intercambio iónico calentada a 85ºC y un
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detector de índice de refracción. Bernal et al., (2005) cuantificaron inulina en
tubérculos de Dahlia imperialis utilizando condiciones cromatográficas similares a
las descritas anteriormente.
En la figura 8 se pueden observar los cromatogramas de los estándares
utilizados y de uno de los extractos deshidratados. Para el caso de estas
muestras, se observó la presencia de un solo pico bien definido, el cual como se
menciono anteriormente posee un tiempo de retención muy similar a la inulina de
achicoria. No se observo la presencia de glucosa ni fructosa en los extractos
estu
Versión 5.1, se realizaron los correspondientes análisis
de v
diados.
4.4.3. Porcentaje de fructanos en los extractos y rendimiento de extracción global
En esta sección del estudio, las dos variables respuesta evaluadas fueron el
porcentaje de fructanos y el rendimiento de extracción global. Por medio del
software STATGRAPHICS
arianza (ANDEVA) para cada una de las variables respuesta analizadas.
En lo que respecta al porcentaje de fructanos presentes en los extractos
(Tabla 7) se observa que este vario con respecto a las condiciones de extracción
utilizadas. La muestra E3 presento el mayor porcentaje de fructanos (70.9%),
mientras que el menor porcentaje (31.6%) se presento en la muestra E7.
A partir de los datos experimentales, se realizó una regresión lineal, que dio
como resultado la ecuación del modelo estadístico:
Y = 47.62 – 16.91*A – 0.28*B + 3.11*AA – 0.25*AB – 0.58 BB
Donde Y es la variable respuesta (porcentaje de fructanos), A es
temperatura de precipitación y B es velocidad de centrifugación.
El R2 obtenido en el ANDEVA (Tabla 8) para esta variable respuesta indica
que el modelo estadístico ajustado explica adecuadamente los datos
experimentales. El factor que tuvo un efecto estadísticamente significativo (P <
0.05) sobre el porcentaje de fructanos fue la temperatura de precipitación mientras
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que la velocidad de centrifugación no tuvo un efecto significativo sobre esta
variable respuesta.
Figura 8. Cromatogramas obtenidos por medio de HPLC. (a) Estándares de
a 1
2
3
b
carbohidratos: (1) inulina, (2) glucosa y (3) fructosa. (b) Extracto deshidratado de
fructanos provenientes de agave azul (Tequilana weber)
Página 34 de 43
Tabla 7. Porcentaje y rendimiento de extracción global de fructanos en extractos
eshidratados provenientes de agave azul (Tequilana weber).
Muestra** Fructanos* Rendimiento global de
d
(%) extracción (%)
E1 (-18ºC - 8000 rpm) 66.6 3.3
E2 (-18ºC - 5000 rpm) 64.3 4.4
E3 (-18ºC - 2000 rpm) 70.9 5.6
E4 (3ºC - 8000 rpm) 48.3 1.5
E5 (3ºC - 5000 rpm) 53.0 2.0
E6 (3ºC - 2000 rpm) 40.4 3.1
E7 (25ºC - 8000 rpm) 31.6 1.5
E8 (25ºC - 5000 rpm) 31.8 2.4
E9 (25ºC - 2000 rpm) 36.9 4.0 *E**
l valor obtenido es la media de tres determinaciones Las abreviaciones utilizadas para los extractos son las mismas que las presentadas en la tabla 6.
al
tybus) y observaron que conforme la temperatura de precipitación disminuía la
concentración de sólidos solubles (ºBrix) en los precipitados era mayor, así como
también aumentaba la cantidad de precipitado obtenida. Tomando en cuenta que
No se observaron interacciones significativas de los factores en el
porcentaje de extracción de fructanos.
A partir de la ecuación del modelo estadístico, se generó una gráfica de
superficie de respuesta (Figura 9a), la cual indica el comportamiento de la variable
respuesta con respecto a los factores estudiados. En esta figura, se observa
claramente que a menor temperatura de precipitación, el porcentaje de fructanos
en los extractos es mayor. Tomando en cuenta lo anterior, en este estudio se vio
favorecida la precipitación de fructanos a baja temperatura, lo cual concuerda con
lo publicado por varios autores, que mencionan que fructanos tales como la inulina
son insolubles a bajas temperaturas (Silva, 1996 y Faqui y Wang, 2001). Leite et
., (2006) realizaron un estudio donde precipitaron inulina de achicoria (Cichorium
in
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los fructanos contenidos en el agave azul (Tequilana weber) son una mezcla
dispersa de oligosacáridos y polisacáridos de distintos grados de polimerización
(DP), se podría pensar que en los extractos deshidratados se encuentran en
ayor proporción los fructanos de mayor DP que lograron precipitar a bajas
Tabla 8. Resumen del Análisis de Varianza (ANDEVA) realizado sobre las
v fructanos y iento global de extracc
% fructan 2 = 0.93 Rendimie lobal de
extracción (%), R2 = 0.98
m
temperaturas, mientras que los de menor DP permanecieron más solubles en el
proceso de precipitación.
ariables respuestas % de rendim ión.
os, R nto gFactor
Valor P Valor P
A: Temperatura de
precipitación
0.0072 0.0046
B: Velocidad de
centrifugación
0.9190 0.0028
AA 0.5360 0.0072
.7500
B 0.9040 0.3340
AB 0.9420 0
B
to de extracción global, el cual fue la otra
variab
En lo que respecta al rendimien
le respuesta estudiada, las muestras E4 y E7 presentaron el menor
rendimiento (1.5%), mientras que la muestra E3 registro el mayor (5.6%).
Para este caso, también fue generada la ecuación del modelo estadístico:
Y = 2.04 – 0.9*A – 1.06*B + 1.33*AA – 0.05*AB + 0.23 BB
Donde Y es la variable respuesta, A es temperatura de precipitación y B es
velocidad de centrifugación.
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Figuracorrespondiente a las variables respuesta analizadas. (a) Porcentaje de fructanos.
(b) RePara Tp, y 1 equivalen a -18ºC, 3ºC y 25ºC respectivamente.
Para Vc -1, 0 y 1 equivalen a 2000, 5000 y 8000 rpm respectivamente.
a
9. Gráficos de superficie de respuesta resultantes del modelo estadístico
ndimiento global de extracción. -1, 0
Ts (ºC)Vc (rpm)0 1 -1
0% fr
ucta
nos
-1
132
42
52
62
72
Tp (ºC)Tp (ºC)
Ts (ºC)Vc (rpm)
R
1endi
)
-1 0 -100
123
b
mie
nto
glob
al
456
(%
1
Tp (ºC)Tp (ºC)
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estra un resumen del ANDEVA realizado para el
rendimiento de extracción global. El R2 obtenido indica que el modelo estadístico
justado explica correctamente los datos experimentales. Los dos factores
resentaron un efecto estadísticamente significativo (P < 0.05) sobre el
ndimiento de extracción global. Se observo una interacción significativa en el
ctor A.
Se genero una gráfica de superficie de respuesta (Figura 9b) para el
ndimiento de extracción global, observándose que a temperaturas bajas de
recipitación, el rendimiento de extracción global es mayor. En lo referente a la
elocidad de centrifugación conforme esta disminuye se aprecia que el
ndimiento de extracción global es mayor.
Bajo las condiciones de este estudio, los rendimientos de extracción global
btenidos son bajos, por ía pensar que el proceso de separación
tilizado no es viable desde un punto de vista comercial. Este comportamiento se
udo deber a que en la etapa de precipitación y de centrifugación del proceso de
eparación utilizado (Figura 1), los sobrenadantes descartados poseían una
rovocando entonces rendimientos globales de extracción bajos.
Hearn y Anspach, (1990) explican que el rendimiento global de un proceso
e purificación esta en función del número de pasos de separación o purificación;
mayor número de pasos, el rendimiento global de extracción disminuye. En
lación a lo anterior, los rendimientos de extracción globales obtenidos en este
studio probablemente podrían ser mejorados al modificar el proceso de
eparación utilizado.
En la tabla 8 se mu
a
estudiados (Temperatura de precipitación y velocidad de centrifugación)
p
re
fa
re
p
v
re
o lo que se podr
u
p
s
cantidad importante de fructanos de bajo DP que no alcanzaron a precipitar,
p
d
a
re
e
s
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5. Conclusiones y Recomendaciones Bajo las condiciones de este estudio se concluye lo siguiente:
• Los factores que afectaron significativamente (P < 0.05) el % de
caliente fueron la temperatura de
extracción y la relación agua-sólido
• Se determinaron las condiciones óptimas de extracción de fructanos de
Los extractos deshidratados fueron adecuadamente identificados por
influyo significativamente en el
ayor porcentaje
e obtención de fructanos, con la finalidad de observar si el
rendimiento de extracción global aumenta.
extracción de fructanos en agua
agave azul (Tequilana weber) en agua caliente, las cuales fueron:
temperatura de extracción: 77.67°C, relación agua-sólido: 5.49 (mL/g) y
tiempo de extracción: 1.36 horas. Bajo estas condiciones, el porcentaje
de extracción de fructanos fue del 26.08%
• Se logró obtener un deshidratado de fructanos utilizando como materia
prima al agave azul (Tequilana weber)
•
medio de cromatografía de capa fina y cromatografía líquida de alta
resolución, observando que el patrón cromatografico de los extractos
es muy similar a un estándar de inulina de achicoria.
• Se determino que el factor que
porcentaje de fructanos presentes en los extractos deshidratados fue la
temperatura de precipitación, observándose que mientras esta es
menor, el porcentaje de fructanos presente en los extractos es mayor.
• La temperatura de precipitación y la velocidad de centrifugación
tuvieron un efecto significativo sobre el rendimiento global de
extracción de fructanos.
• El tratamiento de extracción en el que se obtuvo un m
de fructanos y un mayor rendimiento global de extracción fue utilizando
una temperatura de precipitación de -18ºC y velocidad de
centrifugación de 2000 rpm.
• Los rendimientos de extracción global obtenidos en este estudio fueron
bajos, por lo que se recomienda disminuir los pasos de separación del
proceso d
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• Se recomienda implementar una técnica de separación cromatografica
que permita separar a los fructanos del agave en sus distintos grados
de polimerización (DP) con la finalidad de determinar la presencia de
estos compuestos durante las distintas etapas del proceso de
ado como una
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Al Con
Estad
proyec
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