Betaxantinas de opuntia como colorante alimentario naturalcaracterización, purificación y proyección tecnológica

  1. GIMÉNEZ FERNÁNDEZ, PEDRO JOSÉ
Supervised by:
  1. José Antonio Fernández López Director
  2. Juan Ignacio Moreno Sánchez Director

Defence university: Universidad Politécnica de Cartagena

Fecha de defensa: 27 January 2016

Committee:
  1. Luis Almela Ruiz Chair
  2. José María Obón de Castro Secretary
  3. José Ángel Pérez Alvarez Committee member
Department:
  1. Ingeniería Química y Ambiental

Type: Thesis

Teseo: 408153 DIALNET

Abstract

Resumen de la tesis: Debido a las crecientes restricciones en el uso de los colorantes alimentarios, la presente Tesis Doctoral se plantea respondiendo a la necesidad de las empresas de formular y diseñar colorantes alimentarios amarillos naturales de naturaleza hidrosoluble, y que además de aportar color, también posean demostradas propiedades como sustancias bioactivas beneficiosas para la salud. Como alternativa a los colorantes amarillos sintéticos se propone el empleo de un extracto colorante procedente de frutos de Opuntia ficus-indica. Definir el proceso de extracción de los pigmentos, caracterizar el extracto colorante, determinar la presencia de compuestos bioactivos, y conocer su comportamiento ante la acción de factores externos que pueden alterar su actividad deben ser las bases para un correcto diseño de este aditivo alimentario. El análisis de los resultados nos va a permitir conocer las características y propiedades del extracto colorante, y en base a esto vamos a elegir las matrices alimentarias más adecuadas sobre las que ser evaluado su comportamiento. Finalmente, los estudios de estabilidad en alimentos nos van a revelar la proyección tecnológica y viabilidad de este nuevo extracto colorante natural. Se selecciona una mezcla hidroalcohólica para la extracción de las betaxantinas presentes en los frutos de Opuntia. Tras un proceso de concentración a presión reducida se identifican ocho betaxantinas individuales y betanina entre las betacianinas presentes en el extracto. De todos los pigmentos presentes, destaca como mayoritario indicaxanteno (prolina-betaxantina). El análisis de carotenoides, flavonoides y fenoles totales confirma el potencial bioactivo del extracto colorante obtenido. El estudio de estabilidad al almacenamiento del extracto revela que tanto a 4 oC como a 25 oC presenta tiempos de vida media similares a los de otros colorantes naturales comerciales. Con el fin de obtener el extracto en polvo se somete a un proceso de atomización y microencapsulación con maltodextrinas con objeto de incrementar su vida útil, facilitar su comercialización y diversificar sus formatos disponibles. Se estudia su termosensibilidad a 30, 50, 70, y 90 oC y se compara con la de otros colorantes amarillos naturales presentes en el mercado, como curcumina, β-caroteno, luteína, amarillo gardenia y riboflavina. Los resultados obtenidos confirman que la temperatura es uno de los factores que más afectan su estabilidad, pero a 30 oC su comportamiento resulta óptimo, por lo que su campo de aplicación está en alimentos que no precisen elevadas temperaturas durante su preparación como es el caso de yogures, helados, zumos o bebidas refrescantes. Por último el extracto obtenido se incorpora en dos alimentos modelo (yogur y bebida refrescante) y se comprueba su excelente comportamiento durante un periodo prolongado de tiempo sin experimentar degradaciones en su color.