Manizales, nov. 21 de 2014 - Agencia de Noticias UN– A través de la enzima pectinasa, investigadoras de la U.N. consiguieron extraer la pectina de materiales vegetales residuales como cáscara de granadilla y naranja.
La investigación fue realizada por las ingenieras Martha Echeverry y Luz Andrea Ruíz, a cargo del docente de la Facultad de Ciencias de la U.N. Sede Medellín, Arley David Zapata, integrantes del Laboratorio de Procesos Biológicos.
Según Echeverry y Ruíz, la extracción enzimática de compuestos como la pectina en residuos vegetales reduce el impacto ambiental causado por emisiones de carbono y disminuye costos derivados de la producción industrial.
La pectina es un producto químico de origen vegetal que funciona como agente gelificante y fuente importante de fibra nutricional. Su aplicación en la industria alimenticia incluye la producción de gelatinas, compotas, mermeladas y bebidas frutales concentradas. Asimismo, en la industria farmacéutica aumenta la viscosidad y estabiliza emulsiones y suspensiones.
Su extracción se realiza mediante la enzima pectinasa, producida por el hongo Geotrichum klebahnii, que es cultivado por medio de un biorreactor de tanque agitado o mezclador.
“En este momento, la biotecnología está cumpliendo un papel importante en los procesos industriales. Utilizar enzimas en procesos biotecnológicos reduce la huella de carbono, en comparación con procesos químicos”, especifica Echeverry, quien actualmente es candidata a la Maestría en Ingeniería–Materiales y Procesos.
Cáscaras de frutas, ricas en pectina
Las enzimas son moléculas catalizadoras de reacciones químicas, es decir, favorecen su velocidad siempre y cuando exista energía calórica que acelere la reacción.
Durante la investigación, las ingenieras utilizaron la pectinasa para extraer la pectina de materiales vegetales residuales como cáscara de granadilla y naranja.
En aplicaciones industriales, esta extracción se realiza a través de procedimientos químicos con calor y pH ácidos, que pueden traducirse en altos costos e impacto ambiental por emisiones de carbono.
Estudios biotecnológicos han demostrado que las cáscaras de frutas como naranja, maracuyá, granadilla y pomarrosa contienen altas cantidades de pectina.
Tras recopilar la cantidad de frutas necesarias, que generalmente los supermercados rechazan por manchas o maduración, las estudiantes llevaron a cabo el proceso de extracción y remoción de la fruta y demás elementos para dejar la cáscara limpia.
“El tamaño de las partículas influye mucho en las enzimas: entre más grandes sean, más difícil será romper los enlaces y extraer la pectina. Para hacer más sencillo este proceso, las cáscaras se cortaron en cuadros muy pequeños (2mm x 2mm)”, explica la ingeniera.
Esos trozos se pusieron en un medio de cultivo de citrato con el fin de acelerar el proceso enzimático. En volúmenes de 100 mililitros, el procedimiento tarda dos horas, por lo que al comparase con el proceso químico, este resulta más rápido (40 minutos), pero con costos más elevados.
Al terminar esta etapa, la mezcla se filtró y centrifugó con alcohol para remover impurezas; este proceso de purificación se dejó reposar en la nevera. El gel que resultó es la pectina que luego se puso a secar. Sobre la fina lámina que se creó, se realizaron pruebas y cálculos de ácido galacturónico, principal componente de la pectina.
Mediante el proceso enzimático, el porcentaje de ácido galacturónico resultó ser mayor así como su eficacia, pues los requerimientos energéticos no fueron tan altos como los requeridos en la producción química”, indica Echeverry.
Actualmente los procesos biológicos estudian las ventajas de residuos vegetales para su utilización, con el fin de reducir daños ambientales por procesos químicos.
(Por:Fin/MLIA/dmh/AC)