ESTANDARIZACIOÓ N DE FITOEXTRACTOS FARMACOLOÓ GICOS DE PLANTAS

MEDICINALES CULTIVADAS Y PROPAGADAS MEDIANTE HERRAMIENTAS

BIOTECNOLOÓ GICAS. (Informe avance Proyecto SIP 20113246) Presenta: Dr. Antonio Jiménez Aparicio, Febrero 2012.

RESUMEN: El propósito de este proyecto fue obtener fitoextractos implementando un

proceso de extracción sólido – líquido con solventes (isopropanol, etanol, agua); así como

la caracterización morfométrica del biomaterial durante la extracción. La extracción se

realizó poniendo en contacto muestras cilíndricas (2cm x 2 cm) con los solventes de

diferente polaridad a una temperatura de 80°C. Como solvente se utilizó una solución

acuosa de etanol o de isopropanol al 30, 65 y 100% (v/v). Durante el proceso de extracción

se cuantificó la cantidad de material extraíso (peso seco), se caracterizó la estructura del

biomaterial utilizando tratamiento digital de imágenes y se determinó el coeficiente de

difusividad mediante la resolución de la segunda ley de Fick. Los resultados obtenidos

indicaron que la mejor condición de extracción sólidos-líquido está dada por el uso de la

solución acuosa al 30% de isopropanol a 80°C y 90 min de tiempo de contacto, alcanzando

un rendimiento del 51.86% de extracción. En la caracterización microestructural de la

extracción sólido – líquido, se observaron cambios morfológicos respecto al tamaño, forma

y deformación del biomaterial por efecto de la eliminación de los solutos. Se implementó un

análisis mediante series de Fourier para identificar las diferencias aparentes del biomaterial

debidas a la transformación que sufre el material durante su procesamiento de acuerdo a

su área, diámetro de Feret y compactación (factor morfométrico que determinó la forma de

las células). Se observó que el sistema de extracción con isopropanol presentó un daño al

tejido celular, y en la extracción con agua se presentó un sistema elástico evitando el daño

del tejido celular.

.Palabras Clave: Extracción, Difusividad, Microestructura, Morfométrica.

1. METODOLOGÍA. 1.1 Materia Prima. En los experimentos se utilizó como biomaterial modelo una piña de

Agave angustifolia Haw debido a su estructura porosa - fibrosa y la cantidad de inulina que

es una sustancia con caraterísticas antioxidantes, probióticas y que regulan el tránsito

intestinal.

1.2 Acondicionamiento del material. Para una mejor disposición del análisis de difusividad

se utilizó una geometría cilíndrica (2 cm de altura x 2 cm diámetro) para los cortes de la

piña de agave, los cortes se hicieron con un sacabocados como se muestra en la Figura 1.

1.3 Extracción con disolventes de diferente polaridad. Se realizó una selección de los

disolventes que se monitorearon para obtener una mayor extracción de fructanos, esta

elección fue en base a la polaridad del disolvente, por lo cual se eligió el etanol e

isopropanol.

Figura1. Cortes de la piña de agave empleados para las extracciones de fructanos.

Después de la selección de los disolventes en base a su polaridad, se realizó la extracción

de fructanos con los disolventes a diferentes concentraciones como se muestra en la Tabla

1, manteniendo una temperatura constante de 80 ºC, debido a que es la

temperaturaóptima que se reporta para la extracción de polisacáridos (Cai y col., 2007), la

extracción fue monitoreado al tiempo 0, 10, 20, 30, 40, 60, 80 y 90 minutos, midiendo como

variable de respuesta la concentración de azúcares totales. Las extracciones se hicieron

en tubos de ensaye (aproximadamente de 2.5 cm de diámetro) empleando un volumen

total de 10 mL de las diferentes concentraciones de cada disolvente, el tubo se cubrió con

papel aluminio para evitar la volatilización del disolvente, después se colocaron los tubos

en un baño de agua caliente para mantener la temperatura constante.

Tabla 1. Diferentes concentraciones de solventes seleccionadas para la extracción.

Concentraciones de los solventes para la extracción.

Disolvente Concentración %

Etan

ol

0

30

65

100

Isop

ropa

nol

0

30

65

100

Cuando las mezclas de disolventes alcanzaron una temperatura de 80 a 90°C se agregó

el cilindro de agave e inmediatamente se realizaron las extracciones a los tiempos y

condiciones antes mencionadas (Figura 2), posteriormente se retiró el cilindro de agave y,

al extracto se le realizó la determinación de azúcares totales.

Figura 2. Metodología empleada para la extracción de fructanos.

Después de seleccionar el disolvente para la extracción sólido- líquido de fructanos se

establecieron condiciones de equilibrio del sistema de extracción, para lo cual, se realizó

el proceso de extracción solo con agua e isopropanol al 30%, monitoreando la

concentración de azúcares totales a los diferentes tiempos de la extracción (0, 40, 80, 120

y 160 minutos).

1.4 Cuantificación de inulina. Después de la obtención del extracto, a las diferentes

muestras se les realizó una dilución 1/500 para posteriormente poder hacer la

determinación de azúcares totales. Por el método de Dubois o ácido fenol–sulfúrico,

fundamentado en que los carbohidratos son particularmente sensibles a ácidos fuertes y

altas temperaturas. La prueba consistió en colocar un mililitro de la muestra en tubos de

ensaye, posteriormente se le adicionó un mililitro de fenol al 5% y por último le fueron

adicionados 5 ml de ácido sulfúrico concentrado a la muestra, para la hidrólisis total de los

azúcares presentes en la muestra (azúcares reductores y no reductores) por la acción del

ácido sulfúrico, los azúcares libres se condensan por con el fenol, por lo cual se produce

un color amarillo – naranja. La cantidad de azúcares presentes en la muestra se

determinaron a través de un análisis colorimétrico realizado a una longitud de onda de 490

nm (Duboisy col., 1956).

1.5 Determinación del coeficiente de difusividad del sistema de extracción sólido - líquido a

través de la modelación de la segunda Ley de Fick. La determinación del coeficiente de

difusividad se estableció a través de un sistema de prueba y error, empleando las

ecuaciones 1 y 2, las cuales determinan la razón de cambio de la concentración de

azúcares totales del sistema de extracción.

𝑀𝑐𝑎𝑙 = 14π∑ 1

1−n∝n=1 e�− n

2π2DAB tre2

� ………(1)

𝑀𝑒𝑥𝑝 = mao−maemao − me

………. (2)

Se determinaron ciertos parámetros para calcular la Mexp, estos son: Concentración de

azúcares en el agave = 0.23g/mL, volumen del disolvente (Vs) =10 mL, volumen del

cilindro = 6.2832cm3 y el volumen real (Vr) =4.368cm3. Posteriormente de determinó la

masa de azúcares inicial contenida en el cilindro (mao) la cual se determinó a partir de la

ecuación 3.

𝑚𝑎0 = [𝑎𝑧ú𝑐𝑎𝑟𝑒𝑠 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙] × 𝑉𝑟 ………. (3)

De la siguiente manera se calculó la concentración de azúcares extraídos del cilindro (mae),

a los diferentes tiempos de la extracción, con agua y con isopropanol al 30%, a partir de la

ecuación 4.

𝑚𝑎𝑒 = [𝑎𝑧ú𝑐𝑎𝑟𝑒𝑠 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎𝑖𝑑𝑜𝑠] × 𝑉𝑠 ………(4)

Determinados los parámetros, se procedió a aplicar la ecuación 2 para determinar la Mexp,

y después se calculó la Mcal con una n= 100 aplicando la ecuación 1, de esta manera se

estableció un sistema de prueba y error relacionando los dos valores de las razones de

cambio (Mexp y Mcal), realizando iteraciones para poder obtener el coeficiente de

difusividad.

1.6 Caracterización microestructural de la extracción empleando un tratamiento digital de

imágenes. Este análisis se hizo durante el proceso de extracción con isopropanol al 30% y

agua al tiempo 40, 80, 120 y 160 minutos y empleando el tejido cilíndrico de agave. Se

realizaron cortes manuales (aprox. 10 µm de grosor) con un bisturí. Después a estos

cortes se les aplicó un tratamiento de tinción con rojo de rutenio empleando xileno como

disolvente para el aclarado del tejido del agave como se muestra en la Figura 8. Los

tejidos teñidos fueron observados en un microscopio óptico Nikon eclipse 80i, y las

micrografías de los tejidos se capturaron a partir de la observación con un objetivo 10X,

mediante el programa Meta Morph versión 6.1r0. La imagen del tejido celular se transformó

a escala de grises (8 bits), para una posterior segmentación manual de cada célula

mediante la binarización de las imágenes a cada uno de los tiempos de extracción para

encontrar los parámetros morfométricos de tamaño, forma y deformación de las células

utilizando el programa ImageJ 1.40. Los parámetros descriptores del tamaño de las células

medidos fueron: Área, perímetro, diámetro de Feret, los de forma: Circularidad y

compactación, este último calculado a partir de la ecuación 5:

𝐶 = 𝑃2

𝐴…………(5)

Donde C es la compactación, la Pes el perímetro y A es el área. Finalmente los parámetros

de deformación del tejido de agave por la extracción, se obtuvieron mediante un análisis de

la dimensión fractal de la superficie de las células mediante la herramienta del Imagej Frac

Lac 2.5 Release 1b5j.

2. RESULTADOS Y DISCUSIONES. 2.1 Establecimiento de las condiciones del sistema de extracción. En la Figura 3, se

muestran las diferentes concentraciones de azúcares totales, resultados obtenidos a los

90min con una temperatura de 80°C de la extracción sólido – líquido empleando como

disolventes: etanol (30%, 65% y 100%), isopropanol (30%, 65%, 100%) y agua, con la que

se observó que el tratamiento con isopropanol al 30%, fue con el cual se obtuvo la mayor

concentración de azúcares totales (50.921 mg/mL de azúcares totales, presentando un

rendimiento máximo del 51.862% y un rendimiento relativo del 8.1982%, manteniendo una

relación de solvente /sólido de 1.61 mL/g). Esto fue comparable con otras investigaciones

como la de Lingyun W. y col. (2006) quienes hicieron un estudio de las condiciones de

extracción de inulina (azucares totales) a partir de achicoria Jerusalem por métodos

convencionales; reportando un rendimiento máximo de extracción del 83.6% durante 20

minutos a 76.65°C. Por lo cual se pudo observar que con las condiciones de extracción

que utilizaron se necesitó un mayor tiempo de extracción debido a, que para el proceso

convencional es necesario disminuir el tamaño de la partícula mediante un proceso de

molienda, lo que permitió una mayor área de contacto del agua con la piña de agave y por

este motivo son extraidos más rápido los fructanos (inulina), sin embargo en este estudio

se hicieron cortes cilíndricos para el proceso de extracción y se pudo considerar que solo

se logró hacer la extracción de los azúcares totales en las paredes del cilindro de agave

por tal motivo es necesario un mayor tiempo de extracción para heber logrado

rendimientos máximos similares a la achicoria. Esta observación podría llegar a ser

conveniente debido a que, a diferencia de un proceso convencional en esta investigación

no fue necesario aplicar una disminución de tamaño (molienda) al mínimo tamaño, además

se refirió haber requerido de un menor volumen de solvente de extracción que un

polisacárido normal como en el caso de Opuntia de donde se extrajo con una relación de

volumen menor; lo que implicaría una metodología de extracción de menor costo y con

mayores rendimientos de fructanos (azúcares totales).

Figura 3. Comportamiento de la interacción de los azúcares totales con respecto a los diferentes tiempos analizados

durante la extracción.

Los resultados preliminares de extracción (Tabla 2), dieron pauta para seleccionar al

isopropanol al 30% de todas las condiciones probadas y como referencial al agua (en

función de la polaridad del sistema). Además se propuso incrementar el tiempo de

extracción para asegurar las condiciones de equilibrio. En la Figura 4, se observa el

comportamiento del sistema de extracción sólido - líquido cuando tiende al equilibrio

empleando el agua e isopropanol al 30% identificando que a los 120 minutos el sistema de

extracción inició a llegar al equilibrio tanto en la extracción con agua como con isopropanol.

2.2 Determinación del coeficiente de difusividad del sistema de extracción solido – liquido a

través de la modelación de la segunda Ley de Fick. En la Figura 5, se presentan los

resultados para el coeficiente de difusividad determinado durante la extracción sólido –

líquido, a los diferentes tiempos de extracción, observando que en la extracción con agua

durante los primeros minutos el coeficiente de difusividad se fue incrementando, hasta los

120 minutos, que es cuando se presentó la mayor difusividad (2.60 x 10-5 cm2/s) del

sistema de extracción (Tabla 3.)

Tabla 2. Concentraciones de azúcares totales extraídos en el sistema de extracción a los diferentes tiempos analizados.

Concentraciones de azúcares totales (mg/mL)

Tiempo (min.) Solvente

AGUA ETANOL ISOPROPANOL

100% 30% 65% 100% 30% 65% 100%

0 0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

10 23.422 23.100 16.252 11.934 27.746 16.773 5.622

20 26.281 26.141 23.411 15.291 33.100 23.827 6.691

30 33.171 30.508 26.773 20.271 34.319 27.251 8.835

40 35.350 34.542 29.603 26.996 39.093 29.752 9.409

60 36.252 38.461 38.514 33.803 40.986 39.167 14.975

80 42.345 43.798 41.115 43.979 47.143 44.665 16.357

90 46.703 48.268 43.442 47.793 50.921 47.811 16.703

Figura 4. Comportamiento de la extracción con isopropanol al 30% y H2O, cuando el sistema tiende al equilibrio.

Lo anterior, implicó una mayor facilidad de la transferencia de masa de la célula al medio

exterior, tomando en cuenta que para fines de esta investigación, la transferencia de masa

involucró la velocidad de extracción de los azúcares totales (fructanos) del tejido de agave,

por último a los 160 minutos la difusividad inició la disminución, esto debido a que el

sistema de extracción llegó al equilibrio. En cuanto al comportamiento de la extracción con

isopropanol al 30% se observó que la difusividad incrementó conforme aumenó el tiempo

de extracción, presentándose al tiempo 160, la mayor difusividad (6.61 x 10-5 cm2/s), esto

pudo deberse a que el isopropanol, y la temperatura utilizada(80°C), en un periodo de

tiempo de 160 minutos afectaron al tejido de agave; ya que las células del tejido

comenzaron a colapsarse (Figura 6 A y B) facilitando el flujo del interior al exterior de la

célula.

Figura 5. Comportamiento del coeficiente de difusividad de las células que presentaron un proceso de extracción sólido

– líquido con Isopropanol al 30% y agua.

Tabla 3. Difusividad efectiva de los sistemas de extracción.

Difusividad efectiva

Agua Isopropanol

Deff 1.84167E-06 9.2517E-06

La extracción con el agua permitió que el tejido de agave se colapsara menos rápido, por

el contrario la extracción con el isopropanol al 30%, presentó una mayor ruptura del tejido,

debido a esto las velocidades de la difusión fueron más rápidas , coincidiendo con Saputra

(2001); quien reportó que las velocidades de difusión están controladas usualmente por el

transporte de humedad en el producto y por la estructura del material biológico; y de

acuerdo a las investigaciones de Sablani y Rahman (2003), y Tobback y Feys (1989) que

reportaron que el agua puede difundirse más fácilmente que los solutos a través de la

membrana celular siendo el coeficiente de difusión del agua de 10 a 100 veces mayor, que

el de los azúcares (glucosa, sacarosa, fructosa, etc.) en un rango de temperaturas entre 45

y 70°C; por lo cual de manera general se identificó que debido a que la misma célula

presenta una buena permeabilidad al paso del agua.

2.3 Caracterización micro – estructural de la extracción empleando un tratamiento digital de

imágenes. Se obtuvieron las micrografías del tejido de agave teñido con rojo de rutenio a

los diferentes tiempos de extracción (0, 40, 80, 120, 160 minutos) a 80°C, empleando como

disolvente de extracción agua e isopropanol al 30%; para cada micrografía se observó su

fraccionamiento o segmentación celular (15 células por tratamiento).

Figura 6. Micrografías del tejido de agave antes y después de la extracción con isopropanol.

Haciendo el análisis general del sistema de extracción a través de las micrografías, se

observó que la extracción con isopropanol al 30% y con agua presentaron el mismo

comportamiento a los 40 minutos de la extracción, esto debido a que se identificó que las

células a este tiempo se observaron mas grandes ya que sufrieron un proceso de

hinchamiento debido a que absorben el agua o isopropanol que se encuentra en el medio,

posteriormente a los 80 minutos se observó que las células trataron de recuperar su

tamaño inicial debido a que el agua que absorbieron la vuelven a liberar al medio con los

fructanos, dandose en el sistema un gradiente de concentración entre el medio intracelular

y extracelular (proceso de transferencia de masa). A los tiempos 120 y 160 se observó el

mismo fenómeno, aunque cabe señalar que durante el tiempo 120 las células comenzaron

a colapsarse o deformarse por la exposición del tejido a tiempos de extracción prolongados

y temperaturas de 80°C. Posteriormente se caracterizaron los cambios que sufrió el tejido

de agave durante la extracción con agua e isopropanol al 30%, evaluando los parámetros

morfométricos que determinan la forma, tamaño y deformación de las células del tejido de

agave.

2.4 Factores morfométricos que determinan el tamaño de las células del tejido. En las

tablas 4 y 5 se presenta el comportamiento de las células de acuerdo a su área, perímetro

y diámetro de Feret, los cuales son los parámetros morfométricos que describieron el

tamaño de las células del tejido; con ellos se observó que las células del tejido de agave en

su estado de turgencia normal presentaron una área de 4189.302 µ2, un perímetro de

246.649 µ, y un diámetro de Feret de 85.9976 µ.

Tabla 4. Parámetros morfométricos de la forma de las células del tejido de agave.

Extracción con agua

Tiempo (min)

Área

(µ2)

Perímetro (µ)

Diámetro de Feret (µ)

0 4189.302 246.649 85.9976

40 6405.406 309.467 103.2006

80 4938.179 266.998 91.9281

120 4939.907 264.958 92.9222

160 6192.486 303.490 105.8411

Tabla 5. Parámetro morfométricos de la forma de las células del tejido de agave.

Extracción con isopropanol

Tiempo (min)

Área

(µ2)

Perímetro (µ)

Diámetro de Feret (µ)

0 4189.302 246.649 85.9976

40 6277.295 298.623 100.7429

80 4021.819 238.686 80.6428

120 4716.992 262.698 92.9373

160 4465.311 261.274 93.1837

Posteriormente cuando el tejido fue expuesto al proceso de extracción con isopropanol al

30%, las células del tejido de agave comenzaron a hincharse, aumentando su volumen,

pero posteriormente las células volvieron a su tamaño inicial, este fenómeno fue

confirmado por Shi y Le Manguer (2002); Mauro y col. (2002); quienes reportaron que los

elementos que constituyen la estructura celular (pared, plasmalema,tonoplasto) se

deforman debido a la disminución del líquido intracelular (citoplasma y vacuola). La célula

pasa de un estado de máxima turgencia (máximo volumen) a un punto de mínimo volumen

después de perder agua y posteriormente, la pared celular se relaja y la célula recupera su

volumen y los espacios intercelulares se llenan con disolución presente en el proceso de

extracción. Cabe señalar que el proceso de extracción de los fructanos de agave implicó la

presencia de disolventes, altas temperaturas (80°C) y tiempos prolongados, en estos

casos los parámetros que describen la forma de las células a los 160 minutos de la

extracción comenzaron a presentar irregularidades, esto es debido a que los parámetros

empleados estuvieron involucrados con la deformación de la del tejido de agave y la

ruptura de la membrana (Mauro y col. 2002). Este fenómeno también fue descrito por

Ochoa y Ayala (2005); ya que ellos reportaron que una elevada concentración de solutos y

la reducción de tamaño causada por la pérdida de agua pueden provocar la ruptura de la

estructura celular, lo cual implica cambios importantes en las propiedades de transporte

alterando el comportamiento de ganancias de solutos y pérdida de agua.

Se implementó un análisis de Fourier (Ecuaciones 4 y 5) para identificar más claramente

cuáles son las diferencias aparentes del tejido de agave de acuerdo a su área, diámetro de

Feret y compactación (factor morfométrico que determinó la forma de las células). Ya que

de acuerdo a Kerdpiboom y col. (2006), el ajuste mediante series de Fourier ha sido

utilizado en la correlación de las características estructurales de materiales biológico de

interés para realizar la cuantificación de diferencias aparentes entre las características

estructurales debidas a la transformación que sufre el material biológico por la aplicación

de diferentes procesos. Con lo que respectó específicamente al área de las células

durante la extracción con agua se obtuvo la función reportada en la ecuación 4, y para la

extracción con isopropanol al 30% se obtuvo la ecuación 5, en las cuales se identificó que

el ángulo de la funciones trigonométricas de la serie, es ligeramente menor en la extracción

con agua que en la extracción con isopropanol, lo que represento la amplitud con que

ocurren los ciclos de transferencia de masa es mayor para la extracción con agua que para

la extracción con isopropanol al 30%. De igual manera se identificó la pendiente para cada

función, la cual expresó la velocidad con la que cambia el área de acuerdo al tiempo

durante el proceso de extracción, observando que la pendiente para la extracción con agua

fue de 1.19 y para el isopropanol al 30% de 8.26; por lo cual se pudo decir que el proceso

de extracción con isopropanol al 30% fue más rápido que con agua.

𝑦 = 5425.90 − 1.1907𝑥 + 75.4063 ∗ 𝑠𝑒𝑛 � 𝑥16� − 1215.6857 ∗ cos( 𝑥

16)….. (4)

𝑦 = 5456.1784− 8.2675𝑥 + 68.6176 ∗ 𝑠𝑒𝑛 � 𝑥15� − 1257.559 ∗ cos( 𝑥

15)….. (5)

La ecuaciones 6 y 7, describieron el comportamiento del diámetro de Feret de acuerdo a la

extracción con agua e isopropanol al 30% respectivamente, relacionado con la serie de

Fourier.

𝑦 = 94.105 + 0.0196𝑥 + 3.6223 𝑠𝑒𝑛 (𝑋/17) − 8.3280 cos�𝑥 17� �….. (6)

𝑦 = 92.11− 0.0184𝑥 + 6.55 𝑠𝑒𝑛�𝑥 16� � − 7.5114 cos(x16� ) ….. (7)

2.5 Factores morfométricos que determinan la forma de las células. Se observó el

comportamiento de compactación que presentaron las células durante la extracción con

isopropanol al 30% y agua, observandose que con el isopropanol las células a los 40

minutos, se compactan, es decir que las células reducen su tamaño, mientras que a los 80

minutos, las células vuelven a su forma inicial; posteriormente a los 120 minutos, las

células se vuelven menos compactas debido a que las células comienzan a colapsarse y

finalmente a los 160 minutos las células se vuelven a compactar dando así la percepción

de un efecto periódico. También se encontró que hasta los 180 minutos de la extracción

con isopropanol, las células se volvieron circulares, mientras que a los 120 y 160 minutos,

inician a perder circularidad las células, esto ocasionado por el colapso que sufrieron,

observando que se vuelven poliédricas, forma que repercute en la pérdida de circularidad

de las células. La ecuaciones 8 y 9, describieron el comportamiento de compactación de

las células de acuerdo a la extracción con agua e isopropanol al 30% respectivamente,

relacionado con la serie de Fourier, dando lugar a los procesos de oscilación que sufren

las células de acuerdo a su compactación.

𝑦 = 14.8965 + 0.00212𝑥 + 0.5265 𝑠𝑒𝑛�𝑥 26� � − 0.0762 cos(x26� ) ….. (8)

𝑦 = 15.5498 + 0.005518𝑥 + 0.6452 𝑠𝑒𝑛�𝑥 19� � − 0.7233 cos(x19� )….. (9)

Figura 7.Comportamiento de la compactación de las células que presentaron un proceso de extracción sólido - líquido

con isopropanol al 30% y agua.

Figura 8.Comportamiento de la circularidad de las células que se presentaron en un proceso de extracción solido -

líquido con isopropanol al 30% y agua.

2.6 Factores morfométricos que determinan la deformación de las células. En la Figura 9

se muestra el comportamiento que sufrieron las células de acuerdo a su deformación

empleando el análisis de dimensión fractal,

Figura 9.Comportamiento de la dimensión fractal de las células que presentaron un proceso de extracción sólido -

líquido con Isopropanol al 30% y agua.

Se observó que durante la extracción con agua las células sufrieron procesos de

deformación visibles durante todo el proceso, esto debido a los constantes hinchamientos

que sufrió la célula, sin embargo a los 160 minutos se observó que las células vuelven a su

forma inicial.Durante la extracción con isopropanol al 30% en la misma figura se observó

que las células hasta los 80 minutos no presentaron muchos cambios de deformación sin

embargo a partir de los 120 minutos, las células sufren un acelerado proceso de

deformación, estos se debió a como ya se ha explicado anteriormente, las células en

presencia del isopropanol se colapsaron más rápido que durante una extracción con agua.

3. CONCLUSIONES. La mejor condición para la extracción sólido – líquido respecto a la polaridad fue con

isopropanol al 30 % a 80°C a los 90 minutos de la extracción, reportando el máximo

rendimiento de azúcares totales (51.86%), si embargo la extracción con isopropanol al 30%

con respecto a la extracción con agua no presentaron diferencia significativa (p ≥ 0.05). En

la extracción con isopropanol al 30%, se presentó la mayor transferencia de masa a los

160 minutos, reportando un coeficiente de difusividad de 0.0000661 cm2/s, mientras que en

la extracción con agua se observó la mayor transferencia de masa a los 120 minutos, con

un coeficiente de difusividad de 0.000026 cm2/s. En la caracterización microestructural de

la extracción sólido – líquido, con isopropanol al 30% y agua, se observaron cambios

morfológicos respecto al tamaño, forma y deformación de las células del tejido de agave.

Obteniéndose que respecto al tamaño de las células del tejido de agave, durante la

extracción con isopropanol al 30% éstas presentaron ciclos en tiempos cortos de

hinchamiento (expansión), presentando a los 80 minutos un visible colapsó del tejido de

agave. Durante la extracción se presentaron ciclos de hinchamiento prolongados, ya que

las células se volvieron ligeramente más compactas y menos circulares. Por otro lado de

acuerdo a la polaridad del isopropanol y el agua, se observó que el sistema de extracción

con isopropanol presentó un daño al tejido celular, por el contrario en la extracción con

agua, se presentó un sistema elástico evitando el colapso del tejido celular en un tiempo

más prolongado.

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