TRABAJOS CIENTIFICOS
Plantas medicinales, aromáticas y tintóreas.
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Anales de SAIPA - Sociedad Argentina para la Investigación de Productos Aromáticos
VI CONGRESO NACIONAL DE SOBRE RECURSOS NATURALES AROMÁTICOS Y MEDICINALES - San Juan (San Juan), Argentina - 1992
Volumen XIII - 1995 - pág 239 a 250.EXTRACCIÓN Y EVALUACIÓN DE XANTOFILAS DE ESPECIES VEGETALES DE LA PROVINCIA DE JUJUY
CARMEN I. VITURRO, JOSÉ LUIS ZACUR, ANA C. MOLINA ** Facultad de Ingeniería, UN Jujuy. Gorriti 237. Jujuy. República Argentina.
RESUMEN
Este trabajo es parte de un estudio general sobre pigmentos para alimentos obtenidos a partir de fuentes naturales. Se estudia cultivos de Tagetes erecta en diferentes regiones así como también a la Viguiera pazensis Rusby y a la Tithonia tubaeformis (conocidas en Jujuy con los nombres de Sunchillo y Pasto Cubano respectivamente). Se utilizaron diferentes métodos de secado y extracción por solventes y se evaluaron rendimientos en extractos y cantidad de principios activos.
SUMMARY
This work is a part of a general study on food pigments obtained from natural sources. Tagetes erecta grown in different regions and wild Viguiera paztnsis Rusby and Tithonia tubaeformis (namely, in Jujuy, Sunchillo and Pasto Cubano) were studied. Different drying methods and extraction solvents were used and the yield in extract and amount of active principles were evaluated.
INTRODUCCIÓN
En la Provincia de Jujuy se han estado haciendo cultivos en pequeña escala de Tagetes erecta con el objeto de aprovechar sus flores en forma directa en la alimentación de aves de corral, para exaltar la pigmentación de los huevos.
Es importante sumar valor agregado a los productos de nuestro suelo. En tal sentido se consideró de interés evaluar los contenidos de pigmentos en cultivos de Tagetes erecta en diferentes zonas de la provincia.
El aprovechamiento industrial de esta inflorescencia implica una primera etapa de secado. Las determinaciones analíticas del contenido de pigmentos son determinantes en su valor de comercialización. También es necesario ensayar con distintos solventes de extracción.
Dado que existen otras fuentes potenciales de pigmentos xantofilados en otras especies vegetales, resultó de interés hallar el contenido en colorantes de algunas de ellas.
METODOLOGÍA
Se trabajó sobre tres muestras distintas: las cosechadas el 17-03-92 y el 30.03.92 provenían de la Posta de Hornillos en la quebrada jujeña y la del 20-04-92 es de la zona del valle.
Las inflorescencias en capítulo de Tagetes erecta fueron contadas, medidas en su ancho y alto, eliminando cada cáliz y pesadas.
Se ensayaron distintos procedimientos de secado a nivel laboratorio.
Secado en estufa: la temperatura de la misma era controlada para asegurar la no degradación del colorante. Se secaron muestras a distintos intervalos de tiempo para construir la curva de secado correspondiente.
Secado al sol: una masa pesada de muestra se expuso directamente al sol aprovechando las horas de mayor radiación y determinándose por diferencia de masa los valores de humedad. Fueron necesarias tres jornadas para llegar a masa constante.
Secado con aire caliente: una corriente de aire caliente de temperatura controlada se lazo circular a través de un lecho de pétalos.
Las muestras secadas se molieron y luego se les determinó humedad. Algunos de los datos experimentales se calcularon sobre masa seca, a efectos de buscar una base común que sirva de genuina comparación entre los distintos ensayos.
En la determinación espectrofotométrica del contenido de Xantofilas se consideró la norma AOAC (1), pero se eliminó la separación previa de Carotenos por Cromatografía en Columna a pesar de que las curvas de absorción en el espectro visible para Carotenos y Xantofilas son bastantes similares en cuanto e máxima (2).
La decisión se basó en que a partir de una serie de cálculos adicionales sobre valores citados en la referencia (2), se obtuvo que el porcentaje de carotenos en un extracto de éter de petróleo de Tagetes erecta- era sólo de alrededor del 2,3%.
Masas de harina fueron extraídas con solvente en un extractor Soxhlet a temperatura regulada con un termostato. La solución resultante se evaporó al vacío. Se calcularon rendimientos y contenidos en xantófilas.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Las curvas de secado obtenidas (Fig. I y II) y los datos registrados en la Tabla 1, muestran notables diferencias entre el secado en estufa, al sol y con aire caliente. Los puntos de inflexión de la curva de la Fig. 1 son explicables en función del decaimiento de la potencia de la radiación solar en la medida en que el sol se alejaba del cénit. El tiempo empleado fue notoriamente más largo con respecto al secado en estufa (se emplearon tres jornadas) y la humedad de equilibrio alcanzada, lógicamente mayor. El contenido en xantofilas disminuyó.
Si bien el secado con aire caliente en nuestro ensayo en la atmósfera del laboratorio condujo a una humedad de equilibrio intermedio entre la de la estufa y el secado al sol, después de este tratamiento se halló mayor contenido en xantofilas para la misma muestra.
Comparando las muestras recogidas en la zona de la quebrada con las del valle, son estas últimas las que tienen mayor rendimiento y colorante xantofilado; también son las que presentan mayor masa promedio de inflorescencia en capítulos.
En la Tabla 2 se tabulan los resultados en los ensayos de extracción de la harina con dos solventes: hexano y éter de petróleo (30-60 9C). De la lectura de esta Tabla y de la Tabla 3 se infiere que el extracto hexánico tiene mayor riqueza en colorantes respecto al de éter de petróleo y mayor eficiencia en la extracción.
Se trabajó sobre V. pazensis y T. tubaeformis que se dan en forma silvestre, cubriendo amplias zonas del valle, y reproduciéndose con facilidad.
En las fig. III y IV, las curvas de absorción en el visible de ambas muestran absorbancias muy pequeñas respecto a las de Tagetes erecta (Fig. V) siendo ligeramente superior la de la T. tubaeformis comparadas a la de la V. pazensis. En ambos casos se trabajó sobre harina obtenida de las flores de secado en estufa y posterior molido.
Existen en la bibliografía, (Ref. (3) y (4)) varias modificaciones propuestas al método oficial AOAC (1), inclusive no hay concordancia de datos experimentales, no sólo entre distintos laboratorios, sino dentro del mismo laboratorio. Con algunas variaciones de procedimiento, se encontraron en los valores obtenidos, diferencias de hasta un 10%, dado que la saponificación, paso previo a la determinación espectrofotométrica, implica la eliminación de triglicéridos que acompañan a las xantofilas, además de su desesterificación; se creyó conveniente hacer evaluaciones de si la presencia de los triglicéridos y de los ácidos grasos que esterifican a los -OH de la xantófila provocan a) algún tipo de interferencia en la detección a la misma longitud de onda o b) corrimientos de algún máximo (efecto hipso o batocrómicos). Para evaluar ambos ítems se hicieron una serie de determinaciones a las mismas muestras procediendo con y sin saponificación, y se confeccionaron las curvas espectrofotométricas en varios casos.
Se visualiza en la Fig. V que no se detectan corrimientos de bandas significativos ni diferencias notorias en los mismos. Esto último se corrobora en la Tabla 4.
CONCLUSIÓN
De los resultados experimentales se infiere, en una primera aproximación, que el Tagetes erecta cultivado en la zona del valle tiene mayor rendimiento y calidad que el de la quebrada. El mayor poder colorante detectado en los cultivos del valle, con respecto a los de la quebrada, no condice con los altos niveles de radiación solar en esta última zona, por lo que, a pesar de desconocer el tratamiento dado al cultivo, podría inferirse un mejor manejo agrícola en la zona del valle.
El material fresco secado con aire caliente presenta mejores valores en colorante que los hallados en las muestras secadas en otra forma. Es necesario profundizar en el estudio de este tema ya que una alternativa de interés sería ensayar con secado por convección natural y forzada, con diferentes fuentes de calor.
Dado que los valores encontrados con las modificaciones hechas al método AOAC no implican diferencias porcentuales relativas superiores al 4%, sería posible (asumiendo el bajo contenido de la otra especie absorbente) evaluar las xantófilas sin proceder a la saponificación; se determinaría así de forma más rápida y sencilla.
Por otro lado, la demostración de que las curvas correspondientes (c/ sap. y s/sap.) se superponen bastante bien en la zona de las longitudes de onda máximas, es un dato importante a tener en cuenta para encarar una posterior determinación por HPLC.
De los tres tipos de muestras analizadas: T. erecta, V. pazensis y T. tubaeformis, es si a duda la primera, la más viable para una proyección comercial. Los relativamente altos valores obtenidos en xantófilas se interpretan como una buena perspectiva para este cultivo en la zona del valle, provincia de Jujuy.
REFERENCIAS
- AOAC official methods of analysis 970.64 "Carotenos and Xanthophylls in dried plant mataríais and mixed feeds. Spectrophotometric method". (1990)
- Philip T. and Berry J.: A process for the purification of lutein. Fatty acid ester from Marigold Petáis. Food Science (1976) 41:163.
- Gimeno A. Modification of official methods for analysis of carotenes and xanthophylls in dried plant materials and mixed feeds. J. Assoc. Off. Anal. Chem. 63,3 (1980).
- Livingston A. Lyle. Rapid analysis of Xanthophylls and Carotene in dried plant materials. J. Assoc. Off. Anal. Chem. 69,6 (1986).
- Medina J. C. Evaluación de las determinaciones analíticas para pigmentos naturales, análisis y limitaciones. Comunicación Privada.
TABLAS Y FIGURAS
Ref.:
f: inflorescencia en capítulos
h: harina
(a): harina exenta de agua
(b): %(gh/gf)
(c): % (gh/f)
Ref.:
(d): (gp/gh)
(e): (gp/gh) (a)
(a): harina exenta de agua
p: extracto
h: harina
Ref.:
(d): (gp/gh)
(e): (gp/gh) (a)
(a): harina exenta de agua
(e): xantófila
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