Extracción de pectina para el aprovechamiento de residuos de cáscara de manzana utilizando soluciones ácidas.

Abstract

En este estudio se muestra el análisis experimental y costo – beneficio del proceso de extracción de pectina de residuos de cáscara de manzana verde a escala laboratorio, en donde se emplearon ácido clorhídrico al 0.5 M, ácido sulfúrico al 0.05 M y ácido fosfórico al 1.0 M. La pectina es un polisacárido complejo y considerado una fibra soluble que se encuentra presente en muchas frutas y plantas, siendo una de las principales, la manzana, que contiene alrededor de un 14% de pectina (Robledo, V. & Castro, L., 2019). Para la extracción, primero se llevó a cabo un tratamiento de los residuos de cáscara, en donde se separó manualmente la cáscara y cáscara con fruto y después la cáscara deshidrató disminuyendo su humedad de un 52.63% hasta un 0.1800%. Luego, se realizaron extracciones con las tres soluciones mencionadas, las condiciones de hidrólisis fueron las mismas para las 3, siendo estas una temperatura de 75°C, pH de 2 .5 a 3.0, un tiempo de 75 minutos y agitación periódica. Los rendimientos obtenidos para el ácido clorhídrico, sulfúrico y fosfórico fueron de 8.667% ± 1.739%, 9.666% ± 1.740% y 8.333% ± 1.738% respectivamente, en donde se determinó que el ácido sulfúrico tiene mejor capacidad de extracción. Por otro lado, para la caracterización de la pectina extraída con ácido clorhídrico, sulfúrico y fosfórico, se obtuvieron valores para el peso equivalente de 1222.0 ± 533.6 mg/meq, 634.9 ± 275.6 mg/meq y 429.6 ± 186.26 mg/meq, para el porcentaje de metoxilo valores de 8.0858% ± 3.501%, 7.156% ± 3.150% y 7.750% ± 3.357%, para la alcalinidad valores de 7.107% ± 6.41%, 7.156% ± 3.150% y 4.999% ± 3.713%, para el porcentaje de AUA valores de 7.107% ± 6.41%, 4.349% ± 2.659% y 48.11% ± 20.87% y por último para el grado de esterificación valores de 96.90% ± 24.30%, 93.30% ± 23.39% y 91.46% ± 22.94% respectivamente. Los valores obtenidos, indican que la pectina extraída de residuos de cáscara de manzana posee una buena capacidad de gelificación y es útil para la estabilización y espesamiento de productos. Además, los valores obtenidos con el ácido clorhídrico muestran que esta pectina es de mejor calidad. En cuanto al análisis costo beneficio, se colocaron los costos aproximados de cada reactivo y el resto necesarios para la extracción y los costos de consumo energético asociados, estos se tomaron como costos operativos por corrida. Para el beneficio se utilizó un precio de mercado para obtener un precio de venta para la pectina por corrida y, de esta forma se calculó la razón costo beneficio (B/C). El valor obtenido para la razón B/C, fue de 0.004920 para el HCl 0.5 M, 0.005600 para el H2SO4 0.05 M y de 0.004560 para el H3PO4 1.00 M, lo que indicó que al ser menor a 1, la extracción a escala laboratorio no es viable económicamente, puesto que los costos superan a los beneficios. Debido a esto, es recomendable realizar un análisis a mayor escala o a escala industrial para analizar el impacto del consumo energético por los equipos y el precio de venta al aumentar la producción. En base a los costos de reactivos, la razón B/C, rendimiento y propiedades de la pectina extraída con HCl 0.5 M, se determinó que este ácido es la opción más viable para la extracción de pectina de residuos de cáscara de manzana verde. (LA)