Obtención y caracterización de pectinas modificadas mediante tratamientos químicos y físicos

Trabajo de Fin de Máster: Máster en Química Agrícola y Nuevos Alimentos presentado por Nerea Muñoz Almagro y ha sido llevado a cabo en el Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación (CIAL).

[ES]: A pesar de que las pectinas se emplean en formulaciones farmacéuticas, es en la industria alimentaria donde pueden encontrar más aplicaciones debido a sus propiedades tecnológicas. En los últimos años, existe un creciente interés hacia las pectinas debido a su importancia como fibra dietética, así como por otras propiedades bioactivas. La composición, estructura y propiedades de las pectinas dependen de su fuente de origen y de las condiciones de obtención. Durante su proceso de obtención pueden ser transformadas en fracciones con diferentes características estructurales y funcionales. El empleo de tecnologías emergentes como los ultrasonidos de alta intensidad (US) es una forma eficaz, económica y sostenible de despolimerización de biomoléculas. Esta técnica se basa en la degradación mecánica durante el colapso de burbujas (20-100 kHz) por cavitación. El objetivo general de este trabajo ha sido la aplicación de diferentes técnicas analíticas para evaluar los cambios en la estructura y en la actividad antioxidante de pectinas tratadas con US. Por ello, soluciones acuosas y ácidas de pectina de manzana y de cítricos se trataran en un baño de ultrasonidos (45 kHz) y en un sonicador (20 kHz) provisto de dos sondas de 3 y 12,7 mm amplitudes de 30, 50 y 70% a 45°C. Los resultados de la pectina de cítricos indicaron una reducción en la masa molecular (Mw) de un 87%, mientras que en la pectina de manzana la disminución de Mw alcanzó el 51%. Asimismo, el grado de esterificación y el contenido en ácido galacturónico disminuyeron con la intensidad del tratamiento por US y la actividad antioxidante apenas se vio modificada. Los resultados obtenidos indican que los US son herramientas útiles para obtener pectinas modificadas con potencial bio actividad.

[EN]: Although pectins are used in pharmaceutical formulations, it is in the food industry where they can find more applications due to their technological properties. During the last years increasing interest toward pectins is arousing due to their bioactivity derived from their role as dietary fiber, among other properties. The composition, structure and properties of pectins depend on the sources and conditions of their obtainment. Moreover, the obtained pectins can be transformed into fractions with different structural and functional characteristics. The application of emergent technologies such as high intensity ultrasound (US) is an effective, economical and environmentally friendly way for depolymerisation of biomolecules. This technique is based on the mechanical degradation during collapse of bubbles (20-100 kHz) by cavitation. The main aim of this work has been the application of different analytical techniques to evaluate the structural changes and the modifications in the antioxidant activity of the pectin subjected to power US. Aqueous and acid solutions of apple and citrus pectin were treated in an ultrasonic bath (45 kHz) and in a sonicator (20 kHz) provided by two probes of 3 and 12.7 mm at 30, 50 and 70% of amplitude, controlling the temperature to 45°C. Regarding to citrus pectin, the results indicated a Mw reduction of 87%, while in the apple pectin the Mw reduction reached 51%. Likewise, the esterification of degree and the content of galacturonic acid decreased with the intensity of ultrasound and, in the antioxidant activity, hardly any change was observed. The obtained results indicated that US are a useful tool to obtain modified pectins with potential bioactivity.

Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad dentro del marco del proyecto AGL2014-53445-R.

Peer Reviewed