Optimización del proceso de obtención de fibra dietaria a partir de batatas (Ipomoea batatas (L.))

Abstract

En el Nordeste argentino (Formosa, Chaco, Corrientes y Misiones), se producen batatas en grandes cantidades, y la revalorización de éstas mediante la obtención de aditivos alimentarios como la fibra dietaria (FD) tiene un futuro prometedor. La FD consiste en los polisacáridos vegetales y la lignina que son resistentes a la hidrólisis por las enzimas digestivas del hombre. Se define como un macro constituyente de los alimentos que incluye celulosa, hemicelulosa, lignina, gomas, celulosas modificadas, mucílagos, oligosacáridos, pectinas y sustancias menores asociadas como ceras, cutina y suberina. En este trabajo, se realizó un diseño de superficie de respuesta con el objetivo de optimizar el proceso de obtención de FD a partir de la pulpa, cáscara y mix (pulpa-cáscara) de batatas, y la extracción con etanol, mediante el software Design-Expert aplicando el modelo de Box-Behnken, para evaluar el efecto de cuatro factores sobre las propiedades de la fibra: ratio solvente/matriz (A) 1/1, 3/1 y 5/1; temperatura del solvente (B) 30, 45 y 60 °C; tiempo de extracción (C) 10, 35 y 60 min; y matriz (D) pulpa, cáscara y mix pulpa-cáscara. Las variables respuestas evaluadas para la optimización del proceso fueron: rendimiento, capacidad de retención de agua (WHC), y capacidad de retención de aceite (OHC). Luego de la extracción con solvente se secó con convección forzada de aire a 45 °C durante 24 horas, seguido de una molienda en molino eléctrico y tamización con malla ASTM 35 (500 µm). El modelo implicó 29 corridas y mediante los resultados del análisis de los datos se observó que el rendimiento se ajustó a un modelo 2FI (R2 = 0,8805), siendo significativa la interacción BD (p<0,05). Por otra parte, WHC y OHC se ajustaron a un modelo cuadrático con R2 = 0,8867 y R2 = 0,8624 respectivamente, siendo en ambos casos, significativa la variable D, y la interacción AD (p<0,05). En conclusión, la optimización buscó maximizar el rendimiento, WHC y OHC, siendo las siguientes condiciones las que cumplirían con esta optimización: ratio solvente/matriz 5/1; temperatura del solvente 57 °C; tiempo de extracción 38 min y matriz cáscara. Si bien se pudieron determinar las condiciones para maximizar las respuestas ensayadas, más pruebas son necesarias realizar para confirmar y validar las predicciones del modelo. Esta investigación fue financiada por SECyT-UTN-FRRe (Secretaría de Ciencia y Tecnología, Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Resistencia) y PID UTN-FRRe (proyecto ALUTIRE0004517TC).