Ultrasonidos para la capacidad antioxidante de la uva

Es una técnica considerada ecológica e innovadora que implica menos tiempos de tratamiento y energía / Pixabay

Un equipo del CIAL formado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) ha demostrado la utilidad de aplicar ‘ultrasonidos de potencia’ en la desagregación de procianidinas de alta masa molecular de extractos de semillas de uva, procedentes de la industria vitivinícola. La técnica, según los autores, también potencia la capacidad antioxidante de este extracto.

 

UAM / La industria vitivinícola genera residuos orgánicos altamente contaminantes para el medio ambiente, por lo que la legislación obliga a tratarlos antes de verterlos. Esta situación reclama nuevas tecnologías capaces de transformar los residuos en productos revalorizados.

Los ultrasonidos de potencia (US) pueden intensificar procesos reduciendo tiempos e incrementando rendimientos

Por otro lado, los extractos de semillas de uva (Vitis vinifera L.), con alto poder antioxidante debido a su elevado contenido en procianidinas, son actualmente excelentes candidatos como fuentes de compuestos bioactivos.

Teniendo en cuenta todo esto, y con el propósito de disponer de ingredientes alimentarios con funcionalidad mejorada revalorizando la materia prima de partida, un equipo del CSIC y la UAM se propuso investigar el efecto de una técnica emergente, los ultrasonidos de potencia (US), en la desagregación de procianidinas procedentes de subproductos de la industria vitivinícola, y en su capacidad antioxidante.

Según los autores, los US pueden intensificar procesos reduciendo tiempos e incrementando rendimientos: “Es una técnica considerada ecológica e innovadora que implica menos tiempos de tratamiento y energía, constituyendo una buena alternativa a procesos convencionales”, afirman.

 

Aplicación de ondas acústicas

La técnica de los ultrasonidos de potencia se basa en la aplicación de ondas acústicas, a una frecuencia por encima del umbral que el oído humano puede oír (mayor que 16 kHz). Estas ondas viajan a través del material por el que se propagan a una velocidad que depende de las características de la onda y del propio medio de propagación.

“Los de alta potencia (16-100 kHz; 10-1000 W/cm2) pueden inducir cambios físicos y químicos en las propiedades de los alimentos, siendo la cavitación el principal mecanismo de acción. Uno de los principales efectos es la despolimerización y desagregación de macromoléculas”, explica Mar Villamiel, una de las firmantes del trabajo.

“Estudiamos el impacto de los US (45 y 20 kHz) en una fracción macromolecular (85% procianidinas poliméricas) de semillas de uva mediante diferentes técnicas de caracterización estructural, como MALDI-TOF MS, NP-HPLC y FTIR”, detalla la investigadora.

Imagen: UAM

Los resultados, publicados en Ultrasonics – Sonochemistry, revelaron que los US, particularmente a 45 kHz, producen un considerable incremento en la proporción de catequinas y procianidinas oligo y poliméricas.

Los análisis por MALDI-TOF MS de esta fracción mostraron la existencia de 6 procianidinas de tipo B, aumentando la intensidad de señal tras la sonicación, especialmente en las de mayor masa molecular.

Los US también produjeron un importante incremento en la actividad antioxidante en el extracto de semilla de uva

Los US también produjeron un importante incremento en la actividad antioxidante en el extracto de semilla de uva, siendo los resultados más relevantes los obtenidos a 45 kHz con una concentración de 1% y a 20 kHz con 0.01% de la fracción macromolecular de semilla de uva.

“Estos resultados fueron atribuidos a cierta desagregación de procianidinas unidas a otros biopolímeros, tales como proteínas y/o polisacáridos, indicando que los US son una eficiente técnica para modificar la estructura química y la bioactividad de las procianidinas”, concluyen los investigadores.

Referencia bibliográfica: 
Ana Muñoz-Labrador, Marin Prodanov, Mar Villamiel. Effects of high intensity ultrasound on disaggregation of a macromolecular procyanidin-rich fraction from Vitis vinifera L. seed extract and evaluation of its antioxidant activity. Ultrasonics Sonochemistry. DOI: 10.1016/j.ultsonch.2018.08.030

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