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A partir de residuos de mora, investigadores tadeístas extraen compuesto empleado en el tratamiento contra el cáncer
Jueves, Febrero 28, 2019
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Por: Emanuel Enciso Camacho - Fotografías: Archivo, Pixabay y Alejandra Zapata - Oficina de Comunicación
Se trata de la antocianina, componente que dota a esta fruta de su color característico. Posee bondades antioxidantes que retrasan el crecimiento de los tumores malignos. También es usado en la industria alimentaria y como pigmento.

Colombia produce cerca de 150.000 toneladas de mora al año. Datos del Ministerio de Agricultura, para el 2013, señalaban que el promedio nacional de producción de esta fruta oscilaba en 8,8 toneladas anuales por hectárea, en un país que destina cerca de 1.220 hectáreas para este tipo de cultivo.

Aunque existen más de 44 especies de mora, la de Castilla es la más comercializada para uso industrial y doméstico, principalmente en la elaboración de bebidas y dulces. Sin embargo, más del 50% de sus componentes se convierten en residuos orgánicos que, en su mayoría, no son aprovechados. Uno de ellos es la antocianina, la cual, precisamente, dota a la mora de su color característico, pero además, cuenta con importantes beneficios medicinales como antioxidante, es decir, que retarda los procesos de envejecimiento de la células. En algunos casos, es usado en el tratamiento contra el cáncer, pues retrasa el crecimiento de los tumores malignos.

Javier Andrés Dávila, profesor e investigador del Departamento de Ingeniería de Utadeo, trabajó en torno a la obtención de este compuesto bioactivo (que favorece la salud humana), haciendo uso de un equipo de extracción con dióxido de carbono (CO2) supercrítico, cuya planta piloto se encuentra instalada en el Centro de Investigaciones en Procesos de Ingeniería (CIPI) de la Universidad. Esta investigación fue financiada mediante convocatoria interna de la Dirección de Investigación, Creación y Extensión de Utadeo (DICE) y contó con el apoyo interinstitucional de las universidades de Jaén (España) y de Caldas (Colombia). En ella también participaron estudiantes de la Maestría en Ingeniería de Procesos.

Proceso de molienda del residuo de mora

La extracción inicia con una fase de pretratamiento que puede durar más o menos doce horas. En ella se elimina la humedad de los residuos orgánicos, luego se seca a una temperatura promedio de 45 grados para no perder su capacidad antioxidante, y, finalmente, se acondiciona el tamaño de las partículas, a partir de la molienda y el tamizado, que puede tardar unas seis horas.

En la siguiente fase actúa la tecnología de extracción, que debe su nombre a la utilización del dióxido de carbono como solvente, el cual es dispuesto por encima de su punto crítico en temperatura y presión (31.4 °C y 72.85 atm), con una duración promedio de ocho horas.

Así, el CO2 pasa por un sistema de bombeo, donde es acondicionado a las características antes dichas, para luego ingresar al recipiente donde se encuentran los residuos y así hacer la extracción. El solvente arrastra las antocianinas a un colector, en el que finalmente se recoge un extracto rico en compuestos fenólicos con capacidad antioxidante.

En el caso de la investigación desarrollada por Dávila, se utilizó el etanol, en una concentración del 25%, como co-solvente, demostrando que la interacción entre este y el dióxido de carbono mejoraba el rendimiento de la extracción, retirando un mayor número de moléculas de antocianina.

Aunque la implementación de esta tecnología y el aprovechamiento de residuos orgánicos no son nuevos, la investigación tadeísta podría ser la primera que lo hace al nivel de una planta piloto, utilizando un volumen de procesamiento cercano a un kilógramo. En España, por ejemplo, se ha trabajado en la extracción de componentes con valor agregado a partir de los residuos de olivo, y en otros países de Europa se desarrollan simulaciones de este procedimiento a escalas superiores, con procesamientos entre los 3 a 4 kilos por día, demostrando ser factible en términos económicos y ambientales.

Equipo de extracción con dióxido de carbono supercrítico

La principal bondad de esta tecnología es que el compuesto extraído queda libre de solvente, lo cual facilita su tratamiento de cara a convertirlo en un ingrediente para productos de consumo humano, entre ellos bebidas energizantes y medicamentos. Dávila sostiene que los procedimientos tradicionales, en los que se usan diferentes tipos de solventes como etanol y alcoholes a presión ambiente, aunque generan muy buenos rendimientos, los extractos quedan con el solvente, siendo este el principal inconveniente, en la medida que se requiere de procesos costosos y que toman tiempo para convertirlos en aptos para su consumo.  

Si bien la investigación solo se ha desarrollado en la fase de extracción, aún es necesario que el extracto rico en antocianinas obtenido pase por diferentes reacciones físico químicas, entre ellas su concentración y microencapsulado o nanoencapsulado, de cara a su consumo como fármaco. También se estima que estos componentes tienen partículas volátiles que podrían utilizarse como aromatizantes, y al ser también colorante, podría ser insumo para la elaboración de pigmentos.

Los siguientes pasos de la investigación se centran en darle un mayor valor agregado a los extractos obtenidos, que permita evaluar los costos asociados a cada etapa de procesamiento del compuesto, y así pensar en una extracción de escala productiva.

Javier Andrés Dávila, profesor e investigador del Departamento de Ingeniería de Utadeo