WO2023277677A1 - Método ultrasónico para extracción de almidones de frutos de annonaceae - Google Patents

Método ultrasónico para extracción de almidones de frutos de annonaceae Download PDF

Info

Publication number
WO2023277677A1
WO2023277677A1 PCT/MX2021/050035 MX2021050035W WO2023277677A1 WO 2023277677 A1 WO2023277677 A1 WO 2023277677A1 MX 2021050035 W MX2021050035 W MX 2021050035W WO 2023277677 A1 WO2023277677 A1 WO 2023277677A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
starch
starches
fruits
plants
precipitate
Prior art date
Application number
PCT/MX2021/050035
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rosendo BALOIS MORALES
Juan Esteban BELLO LARA
Andrés Eloy LEÓN FERNÁNDEZ
Miguel Ángel MARTÍNEZ ORTIZ
Gabriel RAMÍREZ BALBOA
Graciela Guadalupe LÓPEZ GUZMÁN
Miguel Ánguel DE LOS SANTOS SANTOS
Yolotzin Apatzingán PALOMINO HERMOSILLO
Pedro Ulises BAUTISTA ROSALES
Guillermo BERUMEN VARELA
José Orlando JIMÉNEZ ZURITA
Original Assignee
Universidad Autónoma De Nayarit
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universidad Autónoma De Nayarit filed Critical Universidad Autónoma De Nayarit
Publication of WO2023277677A1 publication Critical patent/WO2023277677A1/es

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B30/00—Preparation of starch, degraded or non-chemically modified starch, amylose, or amylopectin
    • C08B30/04—Extraction or purification
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/90—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in food processing or handling, e.g. food conservation

Definitions

  • the present invention is related to the technical food field, since it provides a method for extracting starches from fruits of plants of the Annonacea family, assisted with ultrasonic waves; and also provides the starches obtained by said ultrasonic method.
  • Polysaccharides are used in the food industry as gelling agents, thickening stabilizers, among other applications.
  • Starch is one of the most important polysaccharides and constitutes an excellent raw material to modify the texture and consistency of food and due to its functional properties it has a wide field of applications in the food industry, in the manufacture of paper, adhesives and biodegradable packaging. , in addition to being a low-cost product for the benefit of human beings (Torres et al., 2013).
  • Starches are predominant food reserve polysaccharides in plants; They are present in the form of compact intracellular granules with a characteristic structure and size according to the plant from which they come. Chemically, starch is a semicrystal polysaccharide composed of D-glucopyranoses linked together by glycosidic bonds. In the same way, starch is formed by two polymers. of different structures (Tovar-Ben ⁇ tez, 2008). Amylose is a linear polymer of glucose units linked by (1-4) linkages, in which some (1-6) linkages may be present. While amylopectin is a branched polymer of glucose units 94-96% linked by bonds to (1-4) and 4-6% by bonds to (1-6). These branches are located approximately every 15-25 glucose units.
  • Starch extraction can be carried out by conventional or technical methods, the latter using emerging technologies, being an alternative to increase extraction efficiency through food processes (Chemat et al, 2011).
  • the advantages of using new processing technologies over conventional processes are retention of sensory attributes, desired texture, and improved functional properties.
  • the use of ultrasound stands out; This is one of the most researched and developed for food preservation, mainly attributing a decrease in the concentration of microorganisms and the inhibition of enzymatic activity, without altering the physical, chemical and nutritional properties of food (Delgado, 2011).
  • Nwokocha and Williams (2009) isolated starch from the fruits of the Annona ⁇ Annona squamosa) and Soursop ⁇ Annona muricata), and examined the granule structure, gelatinization and Theological properties, as a way to determine its suitability for application.
  • food The fruits were washed, peeled and the seeds were extracted.
  • the pulp was cut into 5-6 cm cubes and immediately rinsed with sodium sulphite solution and dried in the sun.
  • the dried cubes were floured using a Philips mixer mill.
  • the known weight of the flour was dispersed in five times its weight of distilled water for 2 h.
  • the solution was sieved through a muslin cloth.
  • the residue was washed with water until the wash water was clear.
  • the dirty starch milk was centrifuged at 5000 rpm for 30 min and the supernatant was decanted.
  • the resulting starch pellet which contained a thin brown mucus layer, was dispersed in 0.3% (w/v) sodium hydroxide solution and washed repeatedly therewith, until a clean white starch resulted on centrifugation.
  • the clean starch was dispersed in distilled water and washed repeatedly until the wash water was neutral to litmus.
  • the recovered starch was sun-dried and stored in an airtight container.
  • the starch composition of A. squamosa was 25.6% and that of soursop was 27.3%. The moisture content was 9% for both starch samples.
  • both starches had small granules (2.49 - 2.76 pm), a similar amylose composition (19%) and gelatinization temperatures (anona 64.12-2.99°C; soursop 65.67-75.30°C).
  • the anona starch showed higher swelling power and solubility, lower sticking temperature, higher viscosity peak, higher viscosity decomposition, and lower setback; improved paste clarity and freeze-thaw stability compared to soursop starch. Both starches indicated weak gel characteristics.
  • Annona's starch functionality is comparable to that of waxy maize and A. hypochondriacus starches, making it a candidate for use in instant or frozen foods.
  • This method has the drawback that the raw material is treated in low humidity conditions, which can cause damage to the granular morphology, in addition to dragging components such as fibers and ash, as reported in the table of the proximal chemical composition.
  • the use of sodium hydroxide can cause surface erosion of the starch granule.
  • the quality of the starch is related to the variations between the proportion of amylose and amylopectin which is related to the changes in gelatinization temperature and time in the extraction process, this is reflected in the behavior with respect to its solubility, volume and water absorption power (Wheatley, 1991; Hernández-Medina et al., 2008).
  • the quality of starch and the current interest in a healthy diet to reduce the risk of diseases has led to research studies that focus on the search for natural bioactive ingredients for the development of products or functional foods that are beneficial to humans, since be in health or in the production of their food (Rojas and Gerschenson, 2001).
  • AA Annonaceae
  • AA Annonaceae
  • They are secondary metabolites that have been used as fungicides, bactericides, antivirals, among other contributions.
  • the action of AA is based on the fact that they have been reported as the most potent and specific inhibitors of Complex 1 in mitochondrial respiration (Romano, 2003).
  • Figure 2 is a scanning electron microscopy photograph of corn starches, Casarrubias-Castillo et al. (2012).
  • Figure 3 is a scanning electron microscopy photograph of barley starches, Casarrubias-Castillo et al. (2012).
  • Figure 4 is a scanning electron microscopy photograph of mango starches (C), Casarrubias-Castillo et al. (2012).
  • Figure 5 is a scanning electron microscopy photograph of plantain starches (D), Casarrubias-Castillo et al. (2012).
  • the present invention refers to a method for the extraction of starches from fruits of plants of the Annonaceae family, assisted with ultrasonic waves, which comprises the following stages: i) selecting fresh fruits of plants of the Annonaceae family at physiological maturity; preferably fruits of plants of the genus Annona spp.; more preferably fruits of plants of the species Annona muricata L.;
  • ii) remove impurities from the fruits selected in the previous stage, for example, it can be done with running tap water; iii) chop the fruits; iv) immediately mix the pieces of fruit from the previous stage, with an aqueous solution of ascorbic acid; v) grinding the pieces mixed with the aqueous solution of ascobic acid, until obtaining a paste; vi) applying ultrasonic waves to the paste obtained in the previous stage; vii) sieve the paste from the previous stage with meshes number 40, 100 and 200 US, with consecutive rinses with distilled water, until the water has no apparent starch residues, obtaining a liquid phase rich in starches; viii) recovering the liquid phase from the previous stage, rich in starches; ix) leaving the liquid phase rich in starches to settle, until the starches are completely precipitated; x) recovering the starch-rich precipitate, eliminating the supernatant from the settled liquid phase of the previous stage; x ⁇ ) wash the precipitate rich in starches with distilled water, at a concentration of
  • An embodiment of the method of the present invention is when the fruits are cut into pieces of a size of about 2 cm.
  • One more modality of the method according to the present invention is when the aqueous solution of ascobic acid is from 0.5 to 3%.
  • Another embodiment of the method according to the present invention is when the application of ultrasonic waves is at an amplitude of 40%, for 10 min, at 25°C, and stirring at 100 rpm to keep the paste in suspension. .
  • One modality of the method in question is when the number of washes of the precipitate rich in starches from step x ⁇ ) is 3 washes.
  • One more variant of the method in question is when the washed starch-rich precipitate is dried at 40°C, at a relative humidity around 55%, for 24 h.
  • the method can include standardizing the starches obtained, depending on the desired granulometry size, preferably 100 U.S. mesh.
  • the present invention is also related to the starch of fruits of plants of the Annonaceae family, obtained by the method described above, in accordance with the present invention, where said starch comprises: i) a gelatinization temperature of 76.33 to 81 33°C;
  • a solubility index between 0.32 to 1.93%; iii) an absorption index of 2.27 to 6.13%; iv) an inflation index of 2.27 to 6.12%; v) presence of acetogenins; vi) an amylose content between 24 to 30%; vii) an amylopectin content of 69 to 76%; and viii) granules of standardized average size in 100 U.S. mesh.
  • An embodiment of this invention is when the starch is from fruits of plants of the genus Annona spp.; Preferably from plants of the species Annona muricata L.
  • Example 1 Obtaining and characterizing starch from soursop fruits ⁇ A n no na muricata L.).
  • the conventional method of starch extraction is based on the technique of Flores-Gorosquera et al. (2004), which consisted of wet grinding in an industrial mill, then the paste resulting from the grinding was filtered and rinsed with distilled water to remove residues, until the water with the apparent presence of starch was obtained, it was recovered and left in rest for 24 h until its precipitation; After the precipitation time, most of the supernatant was removed and the white residue was centrifuged at 3500 rpm for 5 min; the solid phase obtained from centrifugation was dehydrated in a Terlab TE-H70DM drying oven at 50°C for 24 h, the dried starch was weighed on an analytical balance (HR-250A A&D Company Limited) for its quantification.
  • the ultrasound-assisted starch extraction method was distilled water; 20, 30 and 40% ultrasonic Amplitude (AU) were used in a 750 W Sonics & Materials ultrasonic processor apparatus (VCX-100) with a 20 khz probe.
  • the operating conditions were using 5, 10 and 15 min, at a temperature of 25°C monitored by a thermocouple and a magnetic stirring grid (100 rpm) to keep the soursop pulp in suspension during the extraction; Once the ultrasound extraction was carried out, the resulting paste was filtered through 40, 100 and 200 U.S.
  • Quantified variables - Gelatinization temperature For its determination, the Grace (1977) technique was used. 1 g of dry base starch (bs) was placed in a 50 ml_ beaker, to which 10 ml_ of distilled water preheated to 60°C was added, the solution was placed in a water bath at a temperature of 85°C and the temperature was gradually taken until the consistency of the starch was observed; formation of a gel; the temperature was measured directly on the thermometer.
  • the constant weight of 50 ml_ falcon tubes was taken, to which 1.25 g of starch (bs) were added, in the same way exactly 30 ml_ of distilled water preheated to 60°C was added to each tube; it was shaken and immediately the tubes were placed in a manna bath at 60°C for 30 min; the suspension was stirred every 10 min until the end of heating. The solution was then centrifuged at room temperature at 4900 rpm for 30 min. The volume of the supernatant was measured and in the same way the weight of the tubes with the gel, both results of centrifugation. 10 ml_ of the supernatant (volume) were taken and placed in a 50 ml_ beaker, previously weighed. Which was placed in a Terlab TE-H70DM drying oven at a temperature of 70°C for 24 h; the beaker with the insolubles was weighed.
  • the gelatinization temperature range of the starches directly determines the granule sizes: at a higher temperature, the starches are visualized with large diameters and at a lower temperature the diameters are small (L ⁇ et al., 2016). Gelatinization temperatures vary between starches from different sources, which can be attributed to differences in the degree of crystallinity (Singh et al., 2003).
  • amylose and amylopectin were obtained in starch, an amylose content of 35.10% was obtained, while amylopectin was 64.90% with conventional extraction, while in the assisted extraction the amylose content was in the range of 24 and 30%, likewise, amylopectin it was in the range of 69 and 76% (Table 2).
  • AU Ultrasonic Amplitude. water absorption index (IAA), water solubility index (ISA) and swelling index (IH).
  • the ISA of starches is the ability to react with water and dissolve in it, it also indicates the existing degree of association (intragranular link) between the ratio of amylose/amylopectin starch polymers (Arujo etai, 2004).
  • the ISA of the soursop starches were 3.32 ⁇ 0.06% (Table 3) and the ultrasound-assisted starches ranged between 2.27 and 6.13%, which implies that there was no influence by the technology used; these turned out to be lower compared to taro starch of two varieties; white and purple; reported by Torres et al.
  • the swelling index is related to the water absorption capacity of each starch.
  • the HI of starches is a property of their amylopectin content, being amylose a diluent and swelling inhibitor (Chen et al., 2015); the HI of soursop starch presented 3.30 ⁇ 0.06% respectively; these results were lower than those reported by Gutiérrez et al. 2015; for starches from mango almonds; Similarly, for mango fruits of the Alphonso variety they presented 19.53 ⁇ 0.02%; Likewise, the ultrasound-assisted starches presented an HI between 2.27 and 6.12%, presenting average percentages with conventional extraction.
  • Soursop starch granules have a circular and elliptical morphology with irregular sizes; some of its geometries were truncated (broken) with cuts at their ends, although with less presence ( Figure 1).
  • the ultrasound-assisted starch granules presented a morphology similar to those conventionally extracted, presenting irregular sizes of circular and elliptical shapes, presenting truncated geometries in greater presence.
  • soursop starch The morphology of the soursop starch was compared with the granules of barley, mango, banana and corn, see figures 2 to 5, the latter presents spherical, oval and predominantly polygonal shapes, with small and large sizes; barley starch has small spherical and large lenticular shapes; while the mango starch granules show a spherical or dome shape and points, presenting grooves; Plantain starch presents larger and elongated granules (Casarrubias-Castillo et al., 2012).
  • the size and shape of the starch granules depend directly on the structure of the amylopectin; likewise it is determined that when there is presence of elongated granules have amylopectin with few long chain branches, and small and spherical granules have a greater number of branches but short chains (Jane et al., 1999); Ultrasound-assisted treatment can affect the structure of starch granules in different dimensions (Zinoviadou et al., 2015); Likewise, it has been reported that the use of ultrasound can affect the structure of starch granules in different dimensions, presenting fractured or broken granules in their morphology (Zhu et al., 2012).
  • Acetogenins The determination of the presence of acetogenins (qualitative test) was positive (+) in all extractions, both conventional and assisted, indicative that the acetogenin molecules adhere to those of starch, due to the presence of this bioactive compound in the product. In the end, in this way it is verified that the aqueous extraction of starch favors the obtaining of acetogenins (Table 4), due to the polarity of the solvent (Agu et al., 2017), these results are similar to those reported by León-Fernández et al. . (2017) in soursop pulp, identifying the presence of total acetogenins by ultrasound and microwave extraction and chloroform and ethyl acetate solvents.
  • the highest starch yield of soursop fruits was obtained by assisted extraction under 10 min condition and 40% ultrasonic amplitude (6.34%). At an ultrasonic amplitude of 30% and a time of 10 min, the gelatinization of the starch was at a temperature of 82.33°C. The water solubility index was 6.13 ⁇ 0.00% under conditions of 10 min and 20% ultrasonic amplitude.
  • the absorption index and swelling index in conventional extraction were 3.34 ⁇ 0.12 and 3.26 ⁇ 0.00%, respectively.
  • Paternina a., Salcedo, j. and Romero, p. (2016) Effect of yam (D. rotundata) flour on the textural properties of sausages. Colombian Agronomy (suppl), 34(1) p. 379-381.
  • Plantain-starch Microstructural, physicochemical, and morphological characteristics of two cultivars grown in Malaysia.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

Método ultrasónico de extracción de almidones de frutos de Annonaceae, que comprende: seleccionar frutos frescos en madurez fisiológica; eliminar las impurezas de los frutos; trocear los frutos; mezclar los trozos de frutos con una solución acuosa de ácido ascórbico; moler los trozos mezclados con la solución acuosa de ácido ascóbico, hasta obtener una pasta; aplicar ondas ultrasónicas a la pasta; tamizar la pasta sonificada con enjuagues consecutivos de agua destilada, obteniendo una fase líquida rica en almidones; recuperar la fase líquida de la etapa anterior rica en almidones; dejar reposar la fase líquida rica en almidones, hasta que se precipiten por completo los almidones; recuperar el precipitado rico en almidones; lavar el precipitado rico en almidones con agua destilada; centrifugar el precipitado; recuperar el precipitado rico en almidones; y secar el precipitado rico en almidones de la etapa anterior.

Description

MÉTODO ULTRASÓNICO PARA EXTRACCIÓN DE ALMIDONES DE
FRUTOS DE ANNONACEAE
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se relaciona con el campo técnico alimenticio, ya que proporciona un método de extracción de almidones de frutos de plantas de la familia de las Annonacea, asistido con ondas ultrasónicas; y también proporciona a los almidones obtenidos por dicho método ultrasónico.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los polisacáridos son utilizados en la industria de alimentos como gelificantes, espesantes estabilizantes, entre otras aplicaciones. El almidón es uno de los polisacáridos más importantes y constituye una excelente materia prima para modificar la textura y consistencia de los alimentos y por sus propiedades funcionales tienen un amplio campo de aplicaciones en la industria alimentaria, en la manufactura de papel, adhesivos y empaques biodegradable, además de ser un producto de bajo costo en beneficio del ser humano (Torres etal., 2013).
Los almidones son polisacáridos de reserva alimenticia predominante en las plantas; están presentes en forma de gránulos intracelulares compactos con estructura y tamaño característico según la planta de la cual provienen, químicamente el almidón es un polisacárido semicristal compuesto por D- glucopiranosas unidas entre sí mediante enlaces glucosidicos, del mismo modo el almidón está formado por dos polímeros de diferentes estructuras (Tovar- Benítez, 2008). La amilosa es un polímero lineal de unidades de glucosa unidas por enlaces a (1-4), en el cual algunos enlaces a (1-6) pueden estar presentes. Mientras que la amilopectina es un polímero ramificado de unidades de glucosa unidas en un 94-96% por enlaces a (1-4) y en un 4-6% con uniones a (1-6). Dichas ramificaciones se localizan aproximadamente a cada 15-25 unidades de glucosa. La extracción del almidón puede realizarse por métodos convencionales o bien por tecnificados, éste último utilizando las tecnologías emergentes, siendo una alternativa para incrementar la eficiencia en la extracción a través de los procesos alimentarios (Chemat et al, 2011 ). Las ventajas del uso de nuevas tecnologías de procesamiento sobre los procesos convencionales son la retención de los atributos sensoriales, la textura deseada y las propiedades funcionales mejoradas. Dentro de las tecnologías emergentes que se han desarrollado en los últimos años destacan el uso del ultrasonido; esté es una de las más investigadas y desarrolladas para la conservación de alimentos, principalmente atribuyéndole una disminución en la concentración de microorganismos y la inhibición de la actividad enzimática, sin alterar las propiedades físicas, químicas y nutricionales de los alimentos (Delgado, 2011 ).
Nwokocha y Williams (2009) aislaron el almidón de los frutos de la anona {Annona squamosa) y guanábana {Annona muricata), y examinaron la estructura del gránulo, las propiedades de gelatinización y Teológicas, como una forma de determinar su idoneidad para la aplicación alimentaria. Los frutos se lavaron, pelaron y se extrajeron las semillas. La pulpa se cortó en cubos de 5-6 cm y se enjuagaron inmediatamente con una solución de sulfito de sodio y se secaron al sol. Los cubos secas se convirtieron en harina usando un molino mezclador Philips. El peso conocido de la harina se dispersó en cinco veces su peso de agua destilada durante 2 h. La solución se tamizó con una tela de muselina. El residuo se lavó con agua hasta que el agua de lavado estuvo limpia. La leche de almidón sucia se centrifugó a 5000 rpm durante 30 min y se decantó el sobrenadante. El sedimento de almidón resultante, que contenía una fina capa mucosa marrón, se dispersó en una solución de hidróxido de sodio al 0.3% (p/v) y se lavó repetidamente con el mismo, hasta que resultó un almidón blanco limpio al centrifugar. El almidón limpio se dispersó en agua destilada y se lavó repetidamente hasta que el agua de lavado fue neutra al tornasol. El almidón recuperado se secó al sol y se almacenó en un recipiente hermético. La composición de almidón de la A. squamosa fue del 25.6% y la de guanábana de 27.3%. El contenido de humedad fue del 9% para ambas muestras de almidón. Ambos almidones mostraron una diferencia estadística (p <0.05) en el contenido de grasa, ceniza, amilosa y pureza del almidón. Se ha informado que los fosfatos de almidón afectan en gran medida las propiedades fisicoquímicas del almidón. La figura 1 de dicho documento, se muestran los espectros de absorción de almidón-yodo para almidones de anona y guanábana. Los dos almidones tenían características de absorción similares (Tabla 2). El valor de azul de la anona fue de 0.4295 y de guanábana de 0.4226. El contenido de amilosa de la anona (19.35%) y la guanábana (19,31%) estubo en el rango de 18-30% encontrado en almidones normales. Se concluyó que ambos almidones tenían pequeños gránulos (2.49 - 2.76 pm), una composición de amilosa similar (19%) y temperaturas de gelatinización (anona 64.12- 2.99°C; guanábana 65.67- 75.30°C). El almidón de la anona mostró mayor poder de hinchamiento y solubilidad, menor temperatura de pegado, mayor pico de viscosidad, mayor descomposición de la viscosidad y menor retroceso; mayor claridad de la pasta y estabilidad de congelación-descongelación en comparación con el almidón de guanábana. Ambos almidones indicaron características de gel débil. La funcionalidad del almidón de la anona es comparable a la de los almidones de maíz ceroso y A. hypochondriacus, por lo que es un candidato para su uso en alimentos instantáneos o congelados. Este método tiene el inconveniente de que la materia prima se trata en condiciones de baja humedad, lo cual puede provocar daño en la morfología granular, además de arrastrar componentes como fibras y ceniza, como se reporta en el cuadro de la composición químico proximal. Además, el uso de hidróxido de sodio puede causar la erosión superficial del gránulo de almidón
La calidad del almidón tiene relación con las variaciones entre la proporción de amilosa y amilopectina la cual se relaciona con los cambios de temperatura de gelatinización y tiempo en el proceso de extracción, esto se refleja en el comportamiento con respecto a su solubilidad, al volumen y a poder de absorción de agua (Wheatley, 1991 ; Hernández-Medina et al., 2008). La calidad del almidón y el actual interés por una alimentación saludable para disminuir el riesgo de enfermedades, ha propiciado estudios de investigación que se centren en la búsqueda de ingredientes bioactivos naturales para el desarrollo de productos o alimentos funcionales que sean benéficos para el hombre, ya sea en la salud o en la producción de sus alimentos (Rojas y Gerschenson, 2001 ). Un ejemplo estos bioactivos, son las acetogeninas extraídas de las anonáceas (AA); son metabolitos secundarios que han sido empleados como fungicidas, bactericidas, antivirales, entre otras aportaciones. La acción de las AA está basada en el hecho de que se han reportado como los inhibidores más potentes y específicos del Complejo 1 en la respiración mitocondiral (Romano, 2003).
Con la finalidad de contribuir a los inconvenientes encontrados en el estado del arte, se ha desrrollado un método de extracción de almidones de frutos de plantas de la familia de las Annonacea, asistido con ondas ultrasónicas, con el cual se obtuvo aceptables rendimientos y almidones de buena calidad que pueden ser utilizado en la industria alimenticia.
Los detalles característicos de la presente invención, se muestran claramente en la siguiente descripción, figuras y ejemplos, que se acompañan a manera de ¡lustrar la concepción y algunas realizaciones preferentes de la presenteinvención; por lo tanto, dicha descripción, figuras y ejemplos, no deben ser considerados como una limitante para los alcances de la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La figura 1 es una fotografía microscopía electrónica de barrido del almidón de guanábana: A = gránulos de almidón extraídos de manera convencional, y B = gránulos de almidón de frutos de guanábana, extracción asistida con ultrasonido 10x40% AU. (Condiciones de observación: 20 KV - x 2.0 K a 50 um).
La figura 2 es una fotografía microscopía electrónica de barrido de los almidones de maíz, Casarrubias-Castillo et al. (2012).
La figura 3 es una fotografía microscopía electrónica de barrido de los almidondes de cebada, Casarrubias-Castillo et al. (2012).
La figura 4 es una fotografía microscopía electrónica de barrido de los almidones de mango (C), Casarrubias-Castillo et al. (2012). La figura 5 es una fotografía microscopía electrónica de barrido de los almidones de plátano (D), Casarrubias-Castillo et al. (2012).
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un método para la extracción de almidones de frutos de plantas de la familia Annonaceae, asistido con ondas ultrasónicas, el cual comprende las siguientes etapas: i) seleccionar frutos frescos de plantas de la familia Annonaceae en madurez fisiológica; preferentemente frutos de plantas del género Annona spp.; más preferentemente frutos de plantas de la especie Annona muricata L.;
¡i) eliminar las impurezas de los frutos seleccionados en la etapa anterior, por ejemplo se puede hacer con lavados de agua corriente de la llave; iii) trocear los frutos; iv) mezclar inmediatamente los trozos de frutos de la etapa anterior, con una solución acuosa de ácido ascórbico; v) moler los trozos mezclados con la solución acuosa de ácido ascóbico, hasta obtener una pasta; vi) aplicar ondas ultrasónicas a la pasta obtenida en la etapa anterior; vii) tamizar la pasta de la etapa anterior con mallas número 40, 100 y 200 U.S., con enjuagues consecutivos con agua destilada, hasta que el agua no tenga residuos aparentes de almidones, obteniendo una fase líquida rica en almidones; viii) recuperar la fase líquida de la etapa anterior rica en almidones; ix) dejar reposar la fase líquida rica en almidones, hasta que se precipiten por completo los almidones; x) recuperar el precipitado rico en almidones, eliminando el sobrenadante de la fase líquida reposada de la etapa anterior; x¡) lavar el precipitado rico en almidones con agua destilada, en una concentración 1 :1 p/v; xii) centrifugar a 3500 rpm, durante 5 min; xiii) recuperar el precipitado rico en almidones, eliminando el sobrenadante; y xiv) secar el precipitado rico en almidones de la etapa anterior, a una humedad de, al menos, un 10%.
Una realización del método de la presente invención, es cuando los frutos son cortados en trozos de un tamaño de alrededor 2 cm.
Una modalidad más del método según la presente invención, es cuando la solución acuosa de acido ascóbico está del 0.5 al 3%.
En otra realización de dicho método en cuestión, es cuando la concentración de la mezcla de trozos de frutos y solución acuosa de ácido ascórbico, es de 1 :3-4 p/v.
Otra realización más del método acorde a la presente invención, es cuando la aplicación de las ondas ultrasónicas es a una amplitud de un 40%, durante 10 min, a 25°C, y en agitación a 100 rpm para mantener en suspensión a la pasta.
Una modalidad del método en cuestión, es cuando el número de lavados del precipitado rico en almidones de la etapa x¡) es de 3 lavados.
Una variante más del método en cuestión, es cuando el precipitado rico en almidones lavado, se seca a 40°C, a una humedad relativa alrededor del 55%, durante 24 h.
Opcionalmente, el método puede comprender, estandarizar los almidones obtenidos, según el tamaño de la granulometría se desee, preferentemete malla del número 100 U.S.
Por lo tanto, la presente invención, también se relaciona con el almidón de frutos de plantas de la familia Annonaceae, obtenidos por el método antes descrito, de conformidad con la presente invención, donde dicho almidón comprende: i) una temperatura de gelatinización de 76.33 a 81 33°C;
¡i) un índice de solubilidad entre 0.32 a 1.93%; iii) un índice de absorción de 2.27 a 6.13%; iv) un índice de inchamiento de 2.27 a 6.12%; v) presencia de acetogeninas; vi) un contenido de amilosa entre 24 a 30%; vii) un contenido de amilopectina de 69 a 76%; y viii) gránulos de tamaño promedio estandarizado en malla 100 U.S. Una realización de esta invención, es cuando el almidón es de frutos de plantas del género Annona spp.; preferentemete de de plantas de la especie Annona muricata L.
EJEMPLO
El siguiente ejemplo se incluyen de manera ilustrativa con la finalidad de evidenciar la concepción y algunas realizaciones preferentes de la presente invención, por lo que no debe ser considerado como una limitante, para los alcances de la presente invención.
Ejemplo 1. Obtención y caracterización de almidón de frutos de guanábana {A n no na muricata L.).
Con el objetivo de caracterizar las propiedades funcionales de almidones de frutos de guanábana por extracción asistida con ultrasonido y convecional, así como determinar la presencia de acetogeninas, se llevó acabo una investigación en los laboratorios de unidad de Tecnología de Alimentos (UTA) de la Universidad Autónoma de Nayañt. La materia prima utilizada en ambos métodos para la obtención del almidón fueron frutos de guanábana (madurez fisiológica) a los cuales se les realizó una trituración completa que involucró pulpa, cáscara y semilla. Métodos de extracción de almidones
El método convencional de extracción de almidones, se basándose en la técnica de Flores-Gorosquera et al. (2004), que consistió en una molienda húmeda en un molino industrial, posteriormente la pasta resultante de la molienda se filtró y se enjuagó con agua destilada para eliminar residuos, hasta obtener el agua con presencia aparente de almidón, se recuperó y se dejó en reposo durante 24 h hasta la precipitación del mismo; transcurrido el tiempo de precipitación se eliminó la mayor parte del sobrenadante y el residuo blanco se centrifugó a 3500 rpm durante 5 min; la fase sólida obtenida de la centrifugación se deshidrató en un horno de secado Terlab TE-H70DM a 50°C durante 24 h, el almidón seco se pesó en una balanza analítica (HR-250A A&D Company Limited) para su cuantificación. Este método se usó como testigo. El método de extracción de almidón asistido por ultrasonido. El agente de extracción de almidón asistido por ultrasonido fue agua destilada; se utilizaron 20, 30 y 40% de Amplitud ultrasónica (AU) en un aparato procesador ultrasónico Sonics & Materiales (VCX-100) de 750 W con sonda de 20 khz. Las condiciones de operación fueron utilizando 5, 10 y 15 min, a una temperatura de 25°C monitoreado mediante un termopar y una parrilla de agitación magnética (100 rpm) para mantener en suspensión la pulpa de guanábana durante la extracción; una vez realizada la extracción con ultrasonido, la pasta resultante se filtró por mallas 40, 100 y 200 U.S., con un enjuague consecutivo hasta que no presentó residuos de almidón, y la parte líquida obtenida se dejó en reposo hasta la precipitación del almidón y se eliminó el sobrenadante; el sedimento se lavó con agua destilada (1:1) en tres ocasiones, y se centrifugó a 3500 rpm durante 5 min.; el almidón se secó en un horno de secado Terlab TE-H70DM a 40°C durante 24 h. El almidón resultante se estandarizó en malla número 100. Se cuantificó el rendimiento total en porcentaje.
Variables cuantificadas - Temperatura de gelatinización. Para su determinación se utilizó la técnica de Grace (1977). Se colocó 1 g de almidón base seca (bs) en un vaso de precipitado de 50 ml_, al cual se le añadió 10 ml_ de agua destilada precalentada a 60°C, la solución se colocó a baño maría a una temperatura de 85°C y la temperatura se fue tomando gradualmente hasta observar la consistencia del almidón; formación de un gel; la temperatura se midió directamente en el termómetro.
- Amilosa y Amilopectina. Para su determinación se utilizó la técnica (ISO, 1987), que se basa en el color carácteristico de la reacción (azul) con la solución “stock” de yodo al 2%; se utilizaron 0.05 g de almidón (base seca), 0.5 ml_ de etanol y 4.5 ml_ de hidróxido de sodio al 0.9 N; se dejó reposar por un tiempo de 24 h; después de ese lapso, se diluyó en 45 ml_ de agua destilada. Para llevar a cabo la reacción se tomó una alicuola de 2.5 ml_ de muestra y se diluyó en 25 ml_ de agua destilada, se le agregó 0.5 ml_ de ácido acético al 1.0 N, 1 ml_ de solución de “stock” de yodo al 2%, se mezcló y se aforó el volumen total a 50 ml_. Se realizó una curva patrón a partir de mezclas de amilosa y amilopectina puras de papa (sigma Aldrich), con una concentración de amilosa de 0, 10, 15, 25 y 30%. La lectura se realizó en un espectrofotómetro (UNICO, modelo UV-20100, Estados Unidos) a 620 nm. El contenido de amilopectina se determinó por diferencia al 100% del contenido de amilosa mediante colorimetría.
- Determinación del índice de absorción de agua (IAA), índice de solubilidad en agua (ISA) e índice de hinchamiento (H). Para su determinación se utilizó la técnica Anderson et al. (1969). Consistió en calentar una suspensión acuosa de almidón, hinchándose los gránulos por una absorción progresiva e irreversible de agua aumentando su tamaño. La determinación de estos índices se midió a través de la capacidad de absorción del agua del gránulo de almidón y la exudación de fracciones de almidón a medida que se incrementó la temperatura de las suspensiones de almidón. Se tomó el peso constante de tubos falcón de 50 ml_, a los cuales se le agregaron 1.25 g de almidón (bs), de igual manera se le añadió exactamente 30 ml_ de agua destilada precalentada a 60°C a cada tubo; se agitó e inmediatamente los tubos fueron colocados en baño mana a 60°C durante 30 min; la suspensión se agitó cada 10 min hasta finalizar el calentamiento. Después la solución se centrifugó a temperatura ambiente a 4900 rpm durante 30 min. Se midió el volumen del sobrenadante y de igual manera el peso de los tubos con el gel, ambos resultados de la centrifugación. Se tomaron 10 ml_ del sobrenadante (volumen) y se colocó en un vaso de precipitados de 50 ml_, previamente pesado. El cual se colocó en un horno de secado Terlab TE-H70DM a una temperatura de 70°C durante 24 h; se pesó el vaso de precipitado con los insolubles.
Para los cálculos e interpretación de los resultados se tomó en cuenta:
■ índice de absorción de agua (IAA) = Peso del gel (g)/Peso muestra (g) bs
■ índice de solubilidad en agua (ISA) =Peso solubles (g) c V c 10/Peso muestra (g) bs
■ Poder de hinchamiento (PH) = Peso del gel (g)/Peso muestra (g) bs - Peso solubles (g)
- Microscopía electrónica de barrido. Se realizó mediante la metodología descrita por Casarrubias-castillo et al. (2012) que consiste en espolvorear la muestra de almidón sobre una cinta conductora de cobre de doble adhesión fijada en un soporte de aluminio de un microscopio electrónico de barrido SNE3200M Scanning Electron Microscope, las muestras se colocaron en el ionizador de metales que se recubrieron con una capa de oro de 60 nm para su lectura; las condiciones de observación de las muestras fueron de 15 KV y 20 KV.
- Acetogeninas. Para su determinación se utilizó la técnica de León-Fernández et al. (2017), que consistió en una prueba de cromatografía de capa fina utilizando una placa de TLC Silica gel 60 F254 con una solución a base de cloruro de metilo, metanol, acetato de etilo y acetona. Análisis de los datos.
Los resultados obtenidos en este estudio fueron analizados usando el programa estadístico Minitab18 con un análisis de varianza (ANOVA) con un nivel de significancia al 0.5%.
Resultados v discusión
Rendimiento total de almidón. El porcentaje total obtenido fue de 1.156 ± 0.319% en la extracción convencional, mientras que en la asistida su rendimiento fue entre 1.15 y 6.34% (Tabla 1), siendo el tratamiento de 10 min y 40% AU, el mejor para la extracción (6.34%). Estos rendimientos fueron menores en comparación a otros frutos tropicales, Quinto etal. (2015) obtuvieron un 30.62% en quinua (la variedad blanca julin), Bello-Lara et al., (2014) reportaron rendimiento de 56.53 % en plátano ‘Pera’ y Medina etal., (2010) reportaron un 50.80% en cotiledones de mango ‘hilacha’.
Tabla 1. Rendimientos y temperatura de gelatinización de las extracciones de almidón de guanábana.
Figure imgf000013_0001
AU = Amplitud ultrasónica. Los rendimientos dependen directamente del tamaño y el cultivar o variedad que se utiliza; también influyen las condiciones climatológicas en las que se desarrollan; y por lo consiguiente el tamaño y la forma de los gránulos presentes en la morfología (Espín 1999). Así mismo, el ultrasonido es un método eficaz para obtener mayor rendimiento; el proceso ocurre a través de los efectos del colapso de las burbujas de cavitación y la degradación de los polímeros por medio de la ruptura de la célula como resultado de la reacción química entre el polímero y moléculas de alta energía producidas a partir del fenómeno de cavitación (Chemat et al., 2011 ).
Temperatura de gelatinización. El almidón de guanábana presentó una temperatura de gelatinización de 70.33°C en la extracción convencional, mientras que en la extracción asistida tuvo temperaturas entre 75 y 82°C no habiendo diferencias en los tratamientos (tabla 1 ); estas fueron menores a los 84.25°C reportados por Shittu etal., 2016 en almidón de plátano; L¡ etal., (2016) reportaron una temperatura de 59.2°C en almidón de quinua; así mismo los almidones de yuca y papa, fueron reportados en 72.2, 65 y 68°C respectivamente (T ñnh et al., 2013, Ascencio et al. , 2016; Paternina et al., 2016). El rango de temperatura de gelatinización que presentan los almidones determinan directamente a los tamaños del gránulo: a una mayor temperatura, los almidones se visualizan con diámetros grandes y a menor temperatura los diámetros son pequeños (L¡ et al., 2016). Las temperaturas de gelatinización varían entre los almidones de diferentes fuentes, lo cual puede ser atribuido a las diferencias en el grado de cristalinidad (Singh et al., 2003).
Amilosa y Amilopectina. En el almidón se obtuvo un contenido de amilosa del 35.10%, mientras que de amilopectina fue de 64.90% con la extracción convencional, mientras que en la asistida el contenido de amilosa fue en el rango de 24 y 30%, asi mismo, la amilopectina fue del rango de 69 y 76% (Tabla 2).
Reportes de investigaciones sobre estos compuestos (amilosa y amilopectina) en el almidón son que en frutos de mango Hilacha se obtuvieron 12.45% de amilosa y 87.55% de amilopectina (Medina et al., 2010), en plátano se ha obtenido amilosa (36%) y amilopectina (64%) de acuerdo a lo reportado por Solís Espinoza (2008); en otros productos como el maíz se ha reportado un contenido de amilosa de 29.7% y de amilopectina un 70.63% (Betancur-Ancona et al. 2001), éstos mismos investigadores, en estudios con almidón de papa, también reportan 21% de amilosa y 79% de amilopectina. Los resultados obtenidos en esta investigación están en el rango de los productos convecionales para la extracción de los almidones; por lo que el fruto de guanábana puede ser una alternativa dentro de las fuentes no convencionales. Tabla 2. Contenido de amilosa y amilopectina en frutos de guanábana.
Figure imgf000015_0001
AU = Amplitud ultrasónica. índice de absorción de agua (IAA), índice de solubilidad en agua (ISA) y el índice de hinchamiento (IH). El ISA de los almidones es la capacidad de reaccionar con agua y disolverse en ella, igualmente indica el grado de asociación existente (enlace intragranular) entre la relación de los polímeros del almidón amilosa/amilopectina (Arujo etai, 2004). El ISA de los almidones de guanábana (extracción convencional), fueron de 3.32 ± 0.06% (Tabla 3) y los almidones asistida con ultrasonido vaharon entre 2.27 y 6.13% lo que conlleva a no haber una influencia por la tecnología utilizada; estos resultaron son menores en comparación al almidón de malanga de dos variedades; blanca y morada; reportados por Torres et al. (2013) que presentaron 12.8± 0.3 y 23.07± 0.21 respectivamente. Sin embargo son mayores a los reportados de almidón de ñame 1.25 a 2.79%, el de yuca 2.60 a 3.70% y en papa de 2.97% (Alvis et al., 2008). Se estima que estas diferencias de ISA de almidones de otras variedades extraídas se presentan por el mayor contenido de amilopectina presente en los almidones de guanábana por la posibilidad de un número mayor de ramificaciones laterales de la amilopectina; de igual manera, un tamaño menor del granulo facilitan la entrada del agua a los espacios intermoleculares dando como resultado un aumento en la solubilidad de los polímeros, siendo la amilopectina la de la mayor proporción de disolución (Hwang y Kokini, 1992).
Tabla 3. índice de absorción (IAA) y solubilidad de agua (ISA) e índice de hinchamiento (IH).
Figure imgf000016_0001
AU = Amplitud ultrasónica.
El IAA de los almidones de guanábana se presentaron en 3.34 ± 0.12% (Tabla 3) estos resultados fueron mayores en comparación a los asistidos con ultrasonido que se presentaron entre 0.32 a 1.93%; Torres et al. (2013) reportaron un IAA en almidones de malanga de 1.79± 0.1%; de igual forma en almidones de papa un 5.83% reportados por Alvis et al. (2008); El IAA de almidón de yuca variaron entre 4.63 a 4.80% respectivamente; estos resultados fueron mayores a los reportados en almidón de guanábana. Estas diferencias en el IAA de almidones están relacionadas directamente con la fuente biológica del fruto, el tamaño y la forma del gránulo del almidón en la morfología de cada una (Lindeboom et al., 2004).
El índice de hinchamiento se relaciona con la capacidad de absorción de agua de cada almidón. El IH de los almidones es una propiedad de su contenido de amilopectina, siendo la amilosa un diluyente e inhibidor del hinchamiento (Chen et al., 2015); el IH del almidón de guanábana presentaron 3.30 ± 0.06% respectivamente; estos resultados fueron inferiores a los reportados por Gutiérrez et al. 2015; para almidones proveniente de la almendra de mango; de igual manera, para frutos de mango de la variedad Alphonso presentaron 19.53 ± 0.02%; así mismo, los almidones asistidos por ultrasonido presentaron un IH entre 2.27 a 6.12% presentándose porcentajes promedios con la extracción convencional.
Microscopía Electrónica de Barrido. Los gránulos de almidón de guanábana tienen una morfología circular y elíptico con tamaños irregulares; algunas de sus geometrías fueron truncadas (quebrados) con cortes en sus extremos, aunque con menor presencia (Figura 1 ). Los gránulos de almidón asistido por ultrasonido presentaron una morfología similar a los extraídos convencionalmente presentando tamaños irregulares de formas circulares y elípticas presentándose geometrías truncadas en mayor presencia. La morfología del almidón de guanábana se comparó con los granulos de cebada, mango, plátano y maíz, ver figuras 2 a 5, éste ultimo presenta formas esféricas, oval y con predominio poligonal, con tamaños pequeños y grandes; el almidón de cebada presenta formas pequeñas esféricas y grandes lenticulares; mientras que los gránulos de almidón de mango muestran una forma esférica o de domo y puntas, presentando hendiduras; el almidón de plátano presenta granulos mas grandes y alargados (Casarrubias-Castillo et al., 2012).
El tamaño y la forma de los gránulos del almidón dependen directamente de la estructura de la amilopectina; así mismo se determina que cuando hay presencia de granulos alargados tienen amilopectina con pocas ramificaciones de cadenas largas, y los gránulos pequeños y esféricos tienen un mayor número de ramificaciones pero cadenas cortas (Jane et al., 1999); los tratamiento asistidos con ultrasonido puede afectar la estructura de los gránulos de almidón en diferentes dimensiones (Zinoviadou et al., 2015); así mismo, se ha reportado que el uso del ultrasonido puede afectar la estructura de los gránulos de almidón en diferente dimensión, presentándose gránulos fracturados o quebrados en su morfología (Zhu et al., 2012). Acetogeninas. La determinación de la presencia de acetogeninas (prueba cualitativa) fue positiva (+) en todas las extracciones, tanto convencional como asistida, indicativo de que las moléculas de acetogeninas se adhieren a las del almidón, por la presencia de este compuesto bioactivo en el producto final, de esta manera se comprueba que la extracción acuosa de almidón favorece la obtención de acetogeninas (Tabla 4), debido a la polaridad del solvente (Agu et al., 2017), estos resultados son similares a los reportados por León-Fernández etal. (2017) en pulpa de guanabana, identificando la presencia de acetogeninas totales mediante la extracción con ultrasonido y microondas y solventes de cloroformo y acetato de etilo.
Tabla 4. Presencia de acetogeninas en almidones de fruto de guanábana.
Figure imgf000018_0001
La determinación de la presencia de este compuesto bioactivo en el almidón de guanábana otorga valor importante al producto final atribuyéndole los principales beneficios que este compuesto naturalmente brinda. Conclusiones
El mayor rendimiento de almidón de los frutos de guanábana se obtuvo por extracción asistida en condición de 10 min y 40% amplitud ultrasónica (6.34%). A una amplitud ultrasónica del 30% y tiempo de 10 min la gelatinización del almidón fue a una temperatura de 82.33°C. El índice de solubilidad de agua fue de 6.13±0.00% en condiciones de 10 min y 20% de amplitud ultrasónica.
El índice de absorción e índice de hinchamiento en extracción convenional fue de 3.34±0.12 y 3.26±0.00%, respectivamente. Las caracteristricas morfológicas de los gránulos de almidón presentaron formas circulares y elípticas con tamaños irregulares, en las dos condiciones de extracción; se observaron geometrías truncadas (quebrados) principalmente con extracción asistida. Así mismo hubo presencia de acetogeninas (prueba cualitativa). AGRADECIMIENTOS
Se le agradece al CONACyT por los estudios de posgrado.
REFERENCIAS
Agu, K.C. H., Okolie, N.P.,Folodun, A., y Nadja,L.E. (2017). In vitro anticancer assessments of Annona muricata fractions and in vitro antioxidant profile of fractions and isolated acetogenin (15-acetyl guanacone). Journal of Cáncer Research and Practice. 5 (2): 53-66. Alvis M., Vélez C., Villada H. y Mendoza M. (2008). Análisis físico-químico y morfológico de almidones de ñame, yuca y papa y determinación de la viscosidad de las pastas. Información Tecnológica. Volumen 19 No1 , p. 19- 28. Anderson, R., Conway, H.F., Pheiser, V.F. y Griffin, E.L. (1969). Gelatinisation of corn grits by roll and extrusión cooking. Cereal Science Today, 14: 4-12.
Araujo V., Rincón C. y Padilla A. (2004). Caracterización del almidón de Dioscorea bulbifera L. Revista Scielo. Volumen 54 No 2, p. 241-245.
Ascencio, M., Andrade, R. y Salcedo, J. (2016). Caracterización funcional de almidón oxidado de yuca ( Manihot esculents). Agronomía colombiana (supl), 34(1 ) p. 757-759.
Bello-Lara, J.E., Balois-Morales, R. Sumaya-Martinez, M.T. Juarez-Lopez, P., Rodriguez-Flernandez, A.l. S nchez-Flerrera, l.m., Jimenez-Ruiz, E.I., 2014. Extracción y caracterizad n reol gica de almidón y pectina en frutos de plátano ‘Pera’ (Musa ABB). Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas: No 8:1501- 1507
Betancur-Ancona, D.A.; Chel-Guerrero, L.A.; CameloMatos, R.I.; D vila-Ortiz, G. 2001. Physicochemical and functional characterization of baby lima vean ( Phaseolus lunatus) starch. Starch/St rke 53: 219-226.
Casarrubias-Castillo, M. G., Méndez-Montealvo, G., Rodríguez-Ambriz, S. L., Sánchez-Rivera, M. M. y Bello-Pérez, L. A. (2012). Diferencias estructurales y Teológicas entre almidones de frutas y cereales. Agrociencia. 46:455-466.
Chemat, F., Flumma, Z. y Khan, M.K. 2011. Applications of ultrasound in food technology: Processing, preservaron and extraction. Ultrasonics
Sonochemistry. 18: 813-835.
Delgado J. O. (2011 ). Aplicación del Ultrasonido en la industria de los Alimentos. Revista Especializada en Ingeniería de Procesos en Alimentos y Biomateriales. 6: 141-152.
Espín, S.; b. Brito; e. Villacrés; a. Rubio; c. Nieto; Grijalva, j. (1999). Composición química, valor nutricional y usos potenciales de siete especies de raíces y tubérculos andinos. Ambato Ecuador.
Flores-Gorosquera, E., García-Suárez, F.J., Flores-Huicochea, E., Nuñes- Santiago, C., Gónzalez-Soto, R.A. and Bello-Pérez, L.A. (2004). Rendimiento de extracción de almidón a partir de frutos de plátano (Musa paradisiaca) estudio en planta piloto. Acta científica venezolana.
Grace, M.R. (1977). Elaboración de la yuca. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), Roma. 116 pp. Gutiérrez-Carlos., Rivera, Yezabel., Gómez, Rubén., Bastidas, Vanessa., Izaguirre, César. (2015). [En línea] Extracción y caracterización de grasa y almidón de la almendra de mango variedad Alphonso ( Mangifera indica L). Rev Fac Farm. (57) 2. 2015.
Flernández-Medina, M., Torruco-Uco, J. G., Chel-Guerrero, L, y Betancur- Ancona, D. (2008). Caracterización fisicoquímica de almidones de tubérculos cultivados en Yucatán, México. Ciéncia e Tecnología de Alimentos, 28 (3), 718-726.
Flwang J. y Kokini I. (1992). Contribution of the side branches to rheological properties of pectins. Carbohydrate Polymers.Volumene 19 No. 1 , p. 41-50.
ISO. 1987. Determination de la teneur en amylose. ISO 6647 International Organizaron for Standarization. Suiza.
Jane, J, Chen, YY, Lee, LF, McPherson, AE, Wong, KS, Radosavljevic, M, & Kasemsuwan, T. (1999). Effects of amylopectin branch chain length and amylose contení on the gelatinization and pasting properties of starch. Cereal chemistry, 76(5), 629-637.
León-Fernández, A. E., Obledo-Vazquez, E. N., Vivar-Vera, M. D. L. A., Sáyago- Ayerdi, S. G. and Montalvo-Gonzalez, E. (2017). Evaluation of emerging methods on the polyphenol contení, antioxidant capacity and qualitative presence of acetogenins in soursop pulp (Annona muricata L.). Revista Brasileira de Fruticultura 39:1-8.
L¡, G., Wang, S., y Zhu, F. (2016). Physicochemical properties of quinoa starch. Carbohydrate Polymers, 137,328-338.
Lindeboom N., Chang P. y Tyler R. (2004). Analytical, biochemical and physicochemical aspects of starch granule size, with emphasis on small granule starches: a review, Starch. Volumen 56 No 3, p. 89-99.
Medina, C., Paredes, A., Rodríguez, María E., Moreno, M., Camacho-Douglas B., García, D. y Ojeda, C. (2010). Evaluación de dos métodos de extracción de almidón a partir de cotiledones de mango. Laboratorio de Biomoléculas, Ingeniería de alimentos, UNE “Simón Rodríguez” Canoabo, estado Carabobo, Venezuela. Nwokocha, L. M. y Williams, P. A. (13 de mayo de 2009). New starches: Physicochemical properties of sweetsop (Annona squamosa) and soursop (Anonna muricata) starches. Carbohydrates Polymers 78 (2009) 462-468.
Paternina, a., Salcedo, j. y Romero, p. (2016) Efecto de la harina de ñame (D. rotundata) sobre las propiedades texturales de salchichas. Agronomía colombiana (supl), 34(1) p. 379-381.
Quinto, D.A., Cóndor, K.H., Sol, M.Q., (2015). Extracción y caracterización del almidón de tres variedades de quinua ( Chenopodium quinoa Willd) negra collana, pasankalla roja y blanca junín. Rev Soc Quím Perú. 11.
Rojas M. A., y Gerschenson N.L. (2001). Ascorbic acid destruction in aqueous model systems: an additional discussion. Journal of the Science of Food and Agriculture. 81: 1433-1439.
Romano, V. A., R. V. A. Orru, B. Groenendaal, J. Van Heyst, M. Hunting, C. Wesseling, R. F. Schmitz, S. F. Mayer& K. Faber. 2003. Biomimetic approach to the stereoselective synthesis of Acetogenins. Puré Application Chemistry, 75(2-3):259-264.
Shittu, R., Lasekan, O., Karim, R., y Sulaiman, R. (2016). Plantain-starch: Microstructural, physicochemical, and morphological characteristics of two cultivars grown in Malaysia. Starch Starke, 68 (11-12), 1187-1195.
Singh, N., Singh, J., Kaur, L, Sodhi, N.S. y Gilí, B.S. 2003. Morphological, thermal and rheological properties of starches from different botanical sources. Food Chemistry. 81: 219-231.
Torres, A., Durán, M., Montero, P. (2013). Evaluación de las propiedades funcionales del almidón obtenido a partir de malanga 10.
Tovar-Benítez, Tomas. (2008). Caracterización morfológica y térmica del almidón de maíz (Zea mays I) obtenido por diferentes métodos de aislamiento. Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Hidalgo.
Trinh, k.s., choi, s.j. and moont, T. (2013). Structure and digestibility of debranched and hydrothermally treated wáter yam starch. Starch-Starke; 65 (7-8), 2013, p. 679-685.
Wheatley. C.C. 1991. Caidad de ra oes de yuca y factores que intervienen en ella. En: Flershey, C. H. (ed.). Mejoramiento gen tico de la yuca en Am rica Latina. CIAT, Cali, Colombia. P- 267-291. Zhu, J., Li, L, Chen, L. y Li, X. 2012. Study on supramolecular structural changes of ultrasonic treated potato starch granules. Food Hydrocolloids. 29: 116-122. Zinoviadou, K.G., Galanakis, Ch. M., Brncic, M., Grimi, N., Boussetta, N., Mota, M.J., Saraiva, J.A., Patras, A., Tiwari, B. y Barba, F. 2015. Fruit juice sonication: Implications on food safety and physicochemical and nutritional properties. Food Research International. 77: 743-752.

Claims

REIVINDICACIONES
1 . Un método ultrasónico para la extracción de almidones de frutos de plantas de la familia Annonaceae, caracterizado en que, comprende las siguientes etapas: i) seleccionar frutos frescos de plantas de la familia Annonaceae en madurez fisiológica;
¡i) eliminar las impurezas de los frutos seleccionados en la etapa anterior; iii) trocear los frutos; iv) mezclar inmediatamente los trozos de frutos de la etapa anterior, con una solución acuosa de ácido ascórbico; v) moler los trozos mezclados con la solución acuosa de ácido ascóbico, hasta obtener una pasta; vi) aplicar ondas ultrasónicas a la pasta obtenida en la etapa anterior; vii) tamizar la pasta de la etapa anterior con mallas número 40, 100 y 200 U.S., con enjuagues consecutivos con agua destilada, hasta que el agua no tenga residuos aparentes de almidones, obteniendo una fase líquida rica en almidones; viii) recuperar la fase líquida de la etapa anterior rica en almidones; ix) dejar reposar la fase líquida rica en almidones, hasta que se precipiten por completo los almidones; x) recuperar el precipitado rico en almidones, eliminando el sobrenadante de la fase líquida reposada de la etapa anterior; x¡) lavar el precipitado rico en almidones con agua destilada, en una concentración 1 :1 p/v; xii) centrifugar a 3500 rpm, durante 5 min; xiii) recuperar el precipitado rico en almidones, eliminando el sobrenadante; y xiv) secar el precipitado rico en almidones de la etapa anterior, a una humedad de, al menos, un 10%.
2. El método de la reivindicación anterior, donde los frutos seleccionados de plantas de la familia de las Annonaceae, son de plantas del género Annona spp.
3. El método según la reivindicación precedente, donde las plantas del género Annona, son la especie Annona muricata L.
4. El método de la reivindicación 1 , donde la eliminación de impurezas de los frutos seleccionados de la familia Annonaceae, se hace con lavados de agua corriente de la llave.
5. El método acorde a la reivindicación 1, donde los trozos de frutos son de un tamaño de 2 cm.
6. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde la solución acuosa de acido ascóbico está del 0.5 al 1 %.
7. El método de la reivindicación 1, donde la concentración de la mezcla de trozos de frutos y solución acuosa de ácido ascórbico, es de 1 :3-4 p/v.
8. El método acorde a la reivindicación 1, donde la aplicación de las ondas ultrasónicas es a una amplitud de un 40%, durante 10 min, a 25°C, y en agitación a 100 rpm para mantener en suspensión a la pasta.
9. El método de conformidad con la reivindicación 1, donde el número de lavados del precipitado rico en almidones de la etapa x¡) es de, al menos, 3 lavados.
10. El método según la reivindicación 1 , donde el precipitado rico en almidones se seca a 40°C, a una humedad relativa alrededor del 55%, durante 24 h.
11. El método tal y como se reclama en la reivindicación 1 , caracterizado en que, además comprende, estandarizar los almidones obtenidos, según el tamaño de la granulometría se desee.
12. El método de la reivindicación anterior, donde el tamaño de la granulometría es de malla número 100 U.S.
13. El método de la reivindicación precedente, donde el tamaño de la granulometría de los granos de los almidones es de malla 100.
14. Almidones de frutos de plantas de la familia Annonaceae, obtenidos por el método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizados por, que comprenden: i) una temperatura de gelatinización de 76.33 a 81 33°C;
¡i) un índice de solubilidad entre 0.32 a 1.93%; iii) un índice de absorción de 2.27 a 6.13%; iv) un índice de inchamiento de 2.27 a 6.12%; v) presencia de acetogeninas; vi) un contenido de amilosa entre 24 a 30%; vii) un contenido de amilopectina de 69 a 76%; y viii) gránulos de un tamaño promedio estandarizado en malla 100 U.S.
15. Los almidones de la reivindicación anterior, donde los frutos seleccionados de plantas de la familia de las Annonaceae, son de plantas del género Annona spp.
16. Los almidones según la reivindicación precedente, donde las plantas del género Annona, son la especie Annona muricata L.
PCT/MX2021/050035 2021-07-01 2021-07-15 Método ultrasónico para extracción de almidones de frutos de annonaceae WO2023277677A1 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MXMX/A/2021/008100 2021-07-01
MX2021008100A MX2021008100A (es) 2021-07-01 2021-07-01 Metodo ultrasonico para extraccion de almidones de frutos de annonaceae.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023277677A1 true WO2023277677A1 (es) 2023-01-05

Family

ID=84691982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/MX2021/050035 WO2023277677A1 (es) 2021-07-01 2021-07-15 Método ultrasónico para extracción de almidones de frutos de annonaceae

Country Status (2)

Country Link
MX (1) MX2021008100A (es)
WO (1) WO2023277677A1 (es)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104921138A (zh) * 2015-06-05 2015-09-23 安徽光明槐祥工贸集团有限公司 糯米蛋白提取方法及糯米蛋白制品
CN109678983A (zh) * 2019-01-28 2019-04-26 中南林业科技大学 一种小麦麸皮多糖的提取方法及其制作的米线和方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104921138A (zh) * 2015-06-05 2015-09-23 安徽光明槐祥工贸集团有限公司 糯米蛋白提取方法及糯米蛋白制品
CN109678983A (zh) * 2019-01-28 2019-04-26 中南林业科技大学 一种小麦麸皮多糖的提取方法及其制作的米线和方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GABRIEL RAMÍREZ BALBOA: " EXTRACCIÓN CON ULTRASONIDO Y SU EFECTO SOBRE LAS PROPIEDADES FUNCIONALES Y ESTRUCTURALES DEL ALMIDÓN DE FRUTOS DE GUANÁBANA (Annona muricata L.)", UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NAYARIT MAESTRÍA EN CIENCIAS BIOLÓGICO AGROPECUARIAS, 1 January 2020 (2020-01-01), pages 1 - 89, XP093022065, Retrieved from the Internet <URL:http://dspace.uan.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/123456789/2317/EXTRACCIÓN%20CON%20ULTRASONIDO%20Y%20SU%20EFECTO%20SOBRE%20LAS%20PROPIEDADES%20FUNCIONALES%20Y%20ESTRUCTURALES%20DEL%20ALMIDÓN%20DE%20FRUTOS%20DE%20GUANÁBANA%20(Annona%20muricata%20L.)_compressed.pdf?sequence=1&isAllowed=y> [retrieved on 20230208] *

Also Published As

Publication number Publication date
MX2021008100A (es) 2021-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pérez-Pacheco et al. Isolation and characterization of starch obtained from Brosimum alicastrum Swarts Seeds
Chisenga et al. Progress in research and applications of cassava flour and starch: a review
Sofi et al. Effect of gamma irradiation on physicochemical properties of broad bean (Vicia faba L.) starch
Espinosa‐Solis et al. Physicochemical characteristics of starches from unripe fruits of mango and banana
Cruz et al. Chemical composition and functional properties of native chestnut starch (Castanea sativa Mill)
Valcárcel-Yamani et al. The physical, chemical and functional characterization of starches from Andean tubers: Oca (Oxalis tuberosa Molina), olluco (Ullucus tuberosus Caldas) and mashua (Tropaeolum tuberosum Ruiz & Pavón)
Huang et al. Changes in morphological, thermal and pasting properties of yam (Dioscorea alata) starch during growth
Remya et al. Morphological, structural and digestibility properties of RS4 enriched octenyl succinylated sweet potato, banana and lentil starches
Gani et al. Physico-chemical, functional and structural properties of RS3/RS4 from kidney bean (Phaseolus vulgaris) cultivars
Kaur et al. Current trends in the preparation, characterization and applications of oat starch—A review
Singh et al. Physicochemical, pasting, thermal and morphological characteristics of Indian water chestnut (Trapa natans) starch
Mahanta et al. Processing and utilization of jackfruit seeds
Lagunes-Delgado et al. Recovery of mango starch from unripe mango juice
Goñi et al. Gelatinization and retrogradation of native starch from cherimoya fruit during ripening, using differential scanning calorimetry
Kale et al. Effect of isolation methods on physicochemical and functional properties of sweet potato (Ipomoea batatas L.) starch
Lawal et al. The low-substituted propylene oxide etherified plantain (Musa paradisiaca normalis) starch: Characterization and functional parameters
Rahmawati et al. Changes of complex carbohydrates of white jack bean (Canavalia Ensiformis) during autoclaving-cooling cycles
WO2023277677A1 (es) Método ultrasónico para extracción de almidones de frutos de annonaceae
Deepshikha et al. Effect of date syrup on physicochemical, pasting, textural, rheological and morphological properties of sweet potato starch
JPH0551602B2 (es)
Nwokocha et al. Structural, physicochemical and rheological characterization of Tacca involucrata starch
Kaur Comprehensive review of the impact of modification on the properties of jackfruit seed starch and its applications
Zhang et al. Effects of different isolation methods on the structure and functional properties of starch from tiger nut (Cyperus esculentus L.) meal
Oyeyinka et al. A review on the functionality and potential applications of bitter yam starch.
Zainol et al. Physicochemical properties of tarap (Artocarpus adoratisimus) starch

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21948585

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21948585

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1