Estudio de las variables de extracción de componentes valorizables de residuos de la industria de la chumbera

Abstract

[ES] En este Trabajo de Fin de Grado se ha llevado a cabo el estudio de los factores más importantes que afectan a la extracción asistida por ultrasonidos de polifenoles a partir de la piel del higo chumbo, la cual es el principal residuo generado por la industria chumbera. Este tipo de componentes tienen un gran valor para el ser humano debido a sus propiedades antioxidantes. Por este motivo, obtener altos rendimientos en su extracción empleando dichos residuos como materia prima provocaría un aumento en los beneficios en el sector. Para ello, se han efectuado una serie de análisis experimentales en los cuales se ha optimizado de forma independiente el disolvente a emplear, el número de extracciones a cada muestra y el pH del disolvente. Esta elección se ha realizado en base a la cantidad de polifenoles totales obtenida por el método de Folin-Ciocalteu. Con un diseño experimental factorial, se ha obtenido cómo varían los polifenoles totales, los flavonoides totales y la capacidad antioxidante en función de la temperatura y del tiempo de extracción. Se ha podido llegar a la conclusión de que, de forma general, estos 3 resultados aumentan conforme el tiempo es más alto y la temperatura más baja, obteniéndose el punto de trabajo óptimo a los 40 minutos y a 10ºC. No obstante, elevar los tiempos y bajar las temperaturas genera un coste adicional que quizás no convenga realizar a nivel industrial, por lo que existirá un compromiso en el grado de pureza obtenido y las condiciones de extracción de la piel de los chumbos.

[CA] En el present Treball de Fi de Grau s'ha dut a terme l'estudi dels factors més importants que afecten l'extracció assistida per ultrasons de polifenols a partir de la pell de la figa palera, la qual és el principal residu generat per aquesta indústria. Aquests components tenen un gran valor per al ser humà a causa de les seues propietats antioxidants. En conseqüència, obtindre alts rendiments en la seua extracció utilitzant els residus de pell com a matèria primera provocaria un augment en els beneficis del sector. S'han efectuat una sèrie d'anàlisis experimentals en els quals s'ha optimitzat de forma independent el dissolvent a utilitzar, el nombre d'extraccions a cada mostra i el pH del dissolvent. Aquesta elecció s'ha realitzat basant-se en la quantitat de polifenols totals obtinguda pel mètode de Folin-Ciocalteu. Amb un disseny experimental factorial, s'ha obtingut com varien els polifenols totals, els flavonoides totals i la capacitat antioxidant en funció de la temperatura i del temps d'extracció. S'ha pogut arribar a la conclusió que, de forma general, aquests 3 resultats augmenten a mesura que el temps és més alt i la temperatura més baixa, obtenint-se el punt de treball òptim als 40 minuts i a 10ºC. No obstant això, elevar els temps i abaixar les temperatures genera un cost addicional que potser no convinga realitzar a nivell industrial, per la qual cosa existirà un compromís en el grau de puresa obtingut i les condicions d'extracció de la pell de la figa palera.

[EN] In this Final Degree Project it has been studied the most important factors affecting ultrasonic assisted extraction of polyphenols from the prickly pear's peel, which is the main waste generated by the prickly pear industry. These components are very interesting for humans because of their antioxidant properties. For this reason, obtaining high yields on this extraction using this type of waste as a raw material would cause an increase in profits in the sector. To this end, there have been a number of experimental analysis on which has been optimized independently the solvent to be employed, the number of extractions to each sample and the pH of the solvent. This choice was made based on the amount of total polyphenols obtained by the FolinCiocalteu method. Using a factorial experimental design, it was obtained how the temperature and time of extraction affect a number of variables: total polyphenols, flavonoids and total antioxidant capacity. It has been concluded that, in general, these 3 results increase as the time is higher and the temperature is lower. The optimum operating point obtained was at 40 minutes at 10 ° C. However, working at these times and temperatures generates an additional cost that may not be interesting at an industrial level, so there will be a compromise between the degree of purity obtained and the extraction conditions of the prickly pear's peel.