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Anales de SAIPA - Sociedad Argentina para la Investigación de Productos Aromáticos
IX CONGRESO NACIONAL DE RECURSOS NATURALES AROMÁTICOS Y MEDICINALES
Volumen XVI - 2000 - pág 105 a 108.

OBTENCIÓN DE OLEORRESINA DE AJO (Allium sativum) POR EXTRACCIÓN CON ETANOL
Daghero, J. D. *, y Mattea, M. A. **

* Ing. Químico - GIDPO (Grupo de Investigación y Desarrollo en Productos Oleaginosos) Facultad de Ingeniería - Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC) - Enlace Rutas 8 y 36 - Km 601 (5800) - Río Cuarto - Córdoba - Tel: 0358-4676253; Fax: 0358-4676246/4680280
** Dr. Ing. Química - Director de GIDPO..

RESUMEN

El ajo es un condimento de gran aplicación en la industria alimenticia, la cual lo utiliza principalmente en su forma deshidratada. Otros productos derivados son aceite esencial y oleorresinas.

Actualmente existen varias firmas multinacionales que ofrecen oleorresinas como una alternativa al producto deshidratado. Entre las ventajas comparativas que justifican su uso los proveedores mencionan: bajo costo, uniformidad, higiene, larga vida útil, etc.

En el presente trabajo se estudia el proceso de extracción de la oleorresina de ajo utilizando como solvente Etanol y el efecto de distintos parámetros sobre el rendimiento (tamaño de partículas, relación solvente / sólidos).

En el rango de parámetros estudiados, no se observan diferencias significativas en el rendimiento, siendo éste de aproximadamente el 5 % de oleorresina referido al peso fresco de ajo.

SUMMARY

Extraction of oleoresin garlic (Allium sativum) with ethyl alcohol. Garlic is widely used as a condiment in the food industry in dehydrated form. Another garlic products are essential oil and oleoresin. At present there are several companies wihch offer oleoresins as an alternative to dehydrated garlic. Low price, uniformity, low microbiological activity, long shelf life, are some of their comparative advantages. This work intends to select the appropriate conditions for oleoresin extraction with ethyl alcohol as a solvent. No significative difference was found in the range of screened parameters. The extraction yield was 5 % in résped of fresh garlic.

INTRODUCCIÓN

El ajo (Allium sativum), es una especie herbácea perteneciente a la familia Liliaceae. Junto a la cebolla (Allium cepa), constituyen las especies más representativas del género Allium. También forman parte de este género el ajo porro, la cebolla de verdeo, el echalote, entre otros.(1)

El ajo fresco tiene alrededor del 62 - 64 % de humedad; sus sólidos secos están formados principalmente por polisacáridos (80 %) y proteínas azufradas (14-16%). Cuando el ajo es triturado, estas proteínas se degradan por acción enzimática. Los productos intermediarios son inestables a temperatura ambiente, derivando en una serie de compuestos volátiles que son los responsables del fuerte aroma característico. Entre ellos se destaca el disulfuro de alilo.(2)

Por esta razón el ajo tiene gran aplicación como condimento en la industria alimenticia, la cual lo utiliza principalmente en sus formas deshidratadas (en polvo, granulado, chopeado) para la elaboración de salsas, sopas, mayonesas, aderezos, etc.

Sin embargo, el producto deshidratado, presenta una serie de desventajas. Debido a su naturaleza higroscópica requiere de una buena calidad de empaque para su conservación, a su vez, tiene un sabor distorsionado respecto del de ajo fresco debido a la reducción de los principios aromáticos y a la caramelización de azúcares; a esto se le suma una elevada carga bacteriana.(2)

Otros productos derivados de similar aplicación son el aceite esencial y las oleorresinas.

En la actualidad hay varias firmas multinacionales que ofrecen oleorresinas con características particulares que dependen del método de extracción y de los aditivos empleados. Este tipo de producto tiene algunas ventajas comparativas con los mencionados anteriormente (bajo costo, uniformidad, higiene, aroma con más "cuerpo" que los aceites esenciales, larga vida útil, pérdida de volátiles minimizada por la presencia de resinas, etc.).(3) (4)

El objetivo de este trabajo es establecer las condiciones adecuadas para la extracción de oleorresina de ajo. Para este proceso se utiliza como solvente al etanol por su bajo costo y su inocuidad.

MATERIALES Y MÉTODOS

- Preparación del material

Las experiencias son realizadas con ajo colorado adquirido en el mercado local. El material en primer lugar es desmenuzado y los dientes sin pelar son triturados en una moledora de carne al tamaño de partícula específico para cada ensayo (8 y 4 mm). Este tamaño queda fijado por el diámetro de los orificios del disco de la moledora.

- Extracción

Inmediatamente después de la trituración, el material es sometido a extracción. Para ello, el ajo triturado es cargado en un recipiente de vidrio de 1 litro de capacidad al que luego se le añade la cantidad adecuada de solvente (alcohol etílico 96). Los sólidos son mantenidos en suspensión por medio de un agitador inclinado respecto del eje axial. La temperatura se mantiene controlada por inmersión del recipiente de extracción en un baño termostático. Para el estudio del efecto de tamaño de partículas se utiliza una relación peso en peso (solvente / ajo fresco) de 3 /1 y una temperatura de 25 C. Tae-Jin Bae (5) y colaboradores encontraron estos valores como los más adecuados utilizando Metanol como solvente.

Para la determinación de la cinética de extracción se escoge a la absorbancia por resultar sensible a los cambios de concentración y por ser un parámetro de rápida lectura. Freeman y McBreen^) cuantificaron tiosulfonatos de cebolla (productos intermediarios de la degradación de las proteínas azufradas) extraídos con hexano por medición de la absorbancia. Las lecturas son realizadas a A, = 330 nm correspondiente al máximo pico de absorción. Seutiliza un Espectrofotómetro UV - Visible HP8452A. El tiempo de extracción se fija en 10 horas, más allá del cual la absorbancia de la solución no presenta variaciones significativas.

- Separación del solvente - Determinación del rendimiento.

Inmediatamente después de la extracción la solución obtenida (oleorresina + etanol) se somete a un proceso de separación el cual se realiza en dos etapas:

  1. Eliminación de los sólidos insolubles por filtración. Se efectúa con ayuda de vacío utilizando un papel de filtro banda blanca.

  2. Eliminación del solvente por evaporación. Para ello se utiliza un rotavapor BÜCHI Rl 10 conectado a una bomba de vacío PASCAL P 50. Esta operación se lleva a cabo en dos etapas, estableciendo para cada una de ellas las condiciones adecuadas de presión y temperatura. En la primera etapa se elimina todo el solvente a una presión absoluta de 5 in Hg y una temperatura de 46 C. Posteriormente se prosigue la evaporación durante 2 horas a p=4 in Hg. y T=50 C para obtener la oleorresina en su punto final.

Por último, la oleorresina es pesada y se establece así el rendimiento respecto del ajo fresco procesado.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En la Figura 1 se muestran las curvas de absorbancia obtenidas para los tamaños de partículas de 8 y 4 mm. Se infiere que la transferencia de solutos desde la matriz sólida hacia la solución está controlada por la resistencia en la partícula, por lo que a menor tamaño se mejoraría la rapidez de extracción. En un ensayo posterior realizado con partículas de 2 mm se presentan problemas de aglutinación del material dificultándose el proceso. En cuanto al rendimiento, los dos ensayos arrojan un resultado del 5 % (5 grs. oleorresina / 100 grs. de ajo fresco) por lo que el tiempo de 10 horas resulta suficiente para alcanzar la concentración de equilibrio en la solución.

En un ensayo posterior se modificó la proporción de solvente de 3/1 a 5/1 sin observar mejoras en el rendimiento.

CONCLUSIONES

Los resultados obtenidos hasta el momento permiten establecer que el tamaño de las partículas influye sobre la velocidad de extracción. Este efecto es más notable en la primera etapa. En cuanto a la influencia en la relación solvente/ajo no se observaron diferencias apreciables. El rendimiento obtenido es comparable con el que figura en la bibliografía. (5).

Figura 1
Influencia del Tamaño de Partículas

BIBLIOGRAFÍA

  1. Pezzutti, Adriana (1994)-Diseño y Simulación de la deshidratación de ajo y cebolla Tesis Doctoral en Ingeniería Química - UNS - Bahía Blanca.
  2. Verghese J. (1992). Garlic: The Alladin's Wonderful Lamps in Spices - Synthite Industrial Chemical Ltd.- Synthite Valley, Kolenchery 682311, India.- Indian Spices, Vol 29, N 2.
  3. Farrell, K.T. (1990) - Spices, Condiments and Seasonings - Second edition - Van Nostrand Reinhold - New York.
  4. Kalsec Inc. (1992) -Technical Data - 3713 West Main. PO Box 50511 Kalamazoo - Michigan.
  5. Tae-Jin Bae (1993) - "Studies on Oleoresin Products from Spices. 3: Rapid Processing of Garlic Oleoresin", J. Korean Soc. Food Nutr., 22 (1): 73-77.
  6. Freeman, G. y McBreen (1973) - A rapid spetrophotometric method of determination of thiosulfinate in onion (Allium cepa) and its significance in flavour studies - Biochem. Soc. Transactions. 1,150-152.


   
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