Descubren cómo aprovechar la pectina de vegetales residuales
Integrantes del Laboratorio de Procesos Biológicos, Martha Echeverry y Luz Andrea Ruíz –ingenieras-, a cargo del docente de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín, Arley David Zapata, lograron extraer pectina a través de la enzima pectinaza, proceso mediante el cual lograron aprovechar materiales vegetales residuales como la cáscara de granadilla y naranja.
Foto: Agencia de Noticias UN
De acuerdo a las ingenieras, la extracción enzimática de compuestos como la pectina en residuos vegetales reduce el impacto ambiental causado por las emisiones de carbono, además de disminuir los costos derivados de la producción industrial.
“En este momento, la biotecnología está cumpliendo un papel importante en los procesos industriales”, declaró Echeverry a Agencia de Noticias UN, quien actualmente es candidata a la Maestría en Ingeniería, Materiales y Procesos.
“Utilizar enzimas en procesos biotecnológicos reduce la huella de carbono, en comparación con procesos químicos”, añadió.
Y es que la pectina es un producto químico de origen vegetal que funciona como agente gelificante y fuente importante de fibra nutricional.
En la actualidad, el uso de la pectina en la industria alimenticia incluye la producción de gelatinas, compotas, mermeladas y bebidas frutales concentradas. Mientras que en la industria farmacéutica es utilizada para aumentar la viscosidad y estabilizar emulsiones y suspensiones.
La extracción de este producto 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.
Y es que las enzimas son moléculas catalizadoras de reacciones químicas, las que favorecen su velocidad siempre y cuando exista energía calórica que acelere la reacción.
De esta manera, las ingenieras utilizaron la pectinasa para extraer la pectina de materiales vegetales residuales como cáscara de granadilla y naranja. Cabe señalar que estudios biotecnológicos previos han demostrado que las cáscaras de frutas como naranja, maracuyá, granadilla y pomarrosa contienen altas cantidades de pectina.
Durante el estudio, las ingenieras recopilaron la cantidad de frutas necesarias -generalmente descartes de supermercados, los que las rechazan por manchas o maduración- y llevaron a cabo el proceso de extracción y remoción de la fruta y demás elementos, dejando así la cáscara limpia.
Echeverry detalló que el tamaño de las partículas influye mucho en las enzimas ya que mientras más grandes sean, más difícil será romper los enlaces y extraer la pectina.
De esta manera, las investigadoras decidieron simplificar este proceso, cortando las cáscaras en cuadros de 2mm x 2mm.
Dichos trozos se pusieron en un medio de cultivo de citrato para acelerar el proceso enzimático.
“En volúmenes de 100 mililitros, el procedimiento tarda dos horas, por lo que al compararse con el proceso químico, este resulta más rápido (40 minutos), pero con costos más elevados”, detalla el sitio.
Luego de esta etapa, las investigadoras filtraron la mezcla la cual centrifugaron con alcohol para remover impurezas y la dejaron reposar en la nevera. El gel que resultó de dicho proceso es la pectina que luego se puso a secar.
Finalmente, sobre la fina lámina que se creó, se realizaron pruebas y cálculos de ácido galacturónico, principal componente de la pectina.
Como resultado de esto, y mediante el proceso enzimático, el porcentaje de ácido galacturónico resultó ser mayor, al igual que su eficacia, “ya que los requerimientos energéticos no fueron tan altos como los requeridos en la producción química”, indicó Echeverry.
Actualmente los procesos biológicos estudian las ventajas de los residuos vegetales para su utilización, con el objetivo de disminuir los daños ambientales ocasionados por procesos químicos.
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