Optimización de las condiciones de proceso para la obtención de extractos de la hoja de Copaifera officinalis (Copaiba) obtenidos por CO2 supercrítico

Abstract

El presente trabajo consiste en optimizar las condiciones de proceso para la obtención de extractos de la hoja de Copaifera officinalis (Copaiba) obtenidos por CO2 supercrítico, para lo cual se basó en caracterizar la composición proximal de la hoja de copaiba, determinar la curva de extracción y evaluar la influencia de la temperatura y presión los extractos de la hoja de copaiba, para el rendimiento global de extracción, contenido de compuestos fenólicos (TPC) y actividad antioxidante por los métodos (DPPH y ABTS). La investigación se realizó en base a la obtención de los extractos a partir de la hoja de copaiba empleando la técnica denominado extracción supercrítica más cosolvente, donde el etanol fue el cosolvente. La extracción con dióxido de carbono supercrítico ha sido ampliamente utilizada porque se considera un solvente verde. En este caso se analizan 2 variables a lo largo de la investigación que son: temperatura (41, 45, 55, 65 y 69 °C) y presión (11, 13, 18, 23 y 25 MPa), manteniéndose constante el flujo de cosolvente: 2 mL/min y el flujo de CO2: 0.5 mL/min. La composición proximal de la hoja de copaiba (lípidos 12.06%, fibra cruda 18.24 %, cenizas 3.81%, humedad 0.88%, proteínas totales 8.22%, carbohidratos 75.03%). El mayor rendimiento (17.73 ± 0.23 %) en los extractos fue a una temperatura de 65 °C, siendo la temperatura quién influyó significativamente en este análisis. La mayor recuperación de compuestos fenólicos (2.604 ± 0.318 mg EAG/gramo de materia prima) se encontró a 65 °C, siento la temperatura también quien influyó en la optimización de fenoles. La mayor concentración de actividad antioxidante por ABTS (511.591 ± 2.245 μmol TE/ gramo de materia prima) fue observado en una zona a una temperatura de 55 °C y presiones de 11 y 18 MPa. Por lo que el método ABTS aplicado a los extractos demostró ser más eficiente en la detección de compuestos antioxidantes no identificables por el método DPPH. En conclusión, los resultados muestran una influencia positiva de la temperatura durante la extracción de fenólicos y antioxidantes, demostrando que la extracción con CO2/etanol es muy selectiva. Se recomienda estudiar otras técnicas alternativas de separación y otros modificadores, a fin de evaluar la eficiencia de extracción.

The present work consists of optimizing the process conditions for obtaining Copaifera officinalis (Copaiba) leaf extracts obtained through supercritical CO2. For this purpose, it was based on characterizing the proximal composition of copaiba leaf, determining the extraction curve and evaluating the influence of temperature and pressure on copaiba leaf extracts for the overall extraction yield, phenolic compound content (TPC) and antioxidant activity by the methods (DPPH and ABTS). The research was carried out through the obtaining of extracts from copaiba leaf using the technique called supercritical plus cosolvent extraction, where ethanol was the cosolvent. Extraction with supercritical carbon dioxide has been widely used as it is considered a green solvent. In the present case, 2 variables are analyzed throughout the investigation: temperature (41, 45, 55, 65 and 69 °C) and pressure (11, 13, 18, 23 and 25 MPa), keeping constant the cosolvent flow rate: 2 mL/min and CO2 flow rate: 0.5 mL/min. The proximate composition of copaiba leaf (lipids 12.06%, crude fiber 18.24%, ash 3.81%, moisture 0.88%, total protein 8.22%, carbohydrates 75.03%). The highest yield (17.73 ± 0.23 %) obtained in the extracts was at a temperature of 65 °C, being the temperature who significantly influenced this analysis. The highest recovery of phenolic compounds (2.604 ± 0.318 mg AGE/gram of raw material) was found at 65 °C, being the temperature also who influenced the optimization of phenols. The highest concentration of antioxidant activity by ABTS (511.591 ± 2.245 μmol TE/gram raw material) was observed in a zone at a temperature of 55 °C and pressures of 11 and 18 MPa. Therefore, the ABTS method applied to the extracts proved to be more efficient in the detection of antioxidant compounds not identifiable with the DPPH method. In conclusion, the results show a positive influence of temperature during the extraction of phenolics and antioxidants, demonstrating that CO2/ethanol extraction is very selective. It is recommended to study other alternative separation techniques and other modifiers in order to evaluate the extraction efficiency.