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Incidencia del solvente en la obtenci�n de colorante de residuos de morti�o

 

Incidence of solvent in obtaining dye from morti�o waste

 

Incid�ncia de solvente na obten��o de corante a partir de res�duos de morti�o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: ligia.paredes@espoch.edu.ec

 

Ciencias T�cnicas y Aplicadas

Art�culo de Investigaci�n

 

 

* Recibido: 02 de noviembre de 2024 *Aceptado: 19 de diciembre de 2024 * Publicado: �31 de enero de 2025

 

        I.            Ingeniera en Industrias Pecuarias, Magister en Seguridad Industrial Menci�n Prevenci�n de Riesgos y Salud Ocupacional, Investigadora en la Facultad de Ciencias, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo. Riobamba, Ecuador.

      II.            Doctor en Qu�mica, Investigador en la Facultad de Ciencias, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.

   III.            Magister Scientiae en Ingenier�a Qu�mica, Investigador Facultad de Ciencias, Investigador en la Facultad de Ciencias, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.

   IV.            M�ster en Protecci�n Ambiental, Ingeniero Qu�mico, Investigador Grupo de Investigaci�n Ambiental y Desarrollo de la ESPOCH (GIADE), Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.

 

Resumen

El colorante natural extra�do de los residuos de morti�o ha ganado atenci�n en la industria alimentaria por un lado por la recuperaci�n de un producto secundario, minimizando los impactos al ambiente y por otro dinamizando la econom�a de este sector debido a sus propiedades antioxidantes y su capacidad para proporcionar color, por lo que, se ha evaluado c�mo diferentes solventes afectan en el rendimiento de su extracci�n especialmente de antocianinas que son los tintes responsables del color y de su calidad, analizando de esta manera la influencia que tienen los factores como la polaridad del solvente, la temperatura y el tiempo de extracci�n, de esta manera, se ha demostrado que el etanol con una concentraci�n del 74 %, es m�s efectivo para la extracci�n, con el 21,75% de rendimiento en el tratamiento 4 que reflejan la eficacia del solvente en la extracci�n de antocianinas, mejorando la duraci�n del pigmento bajo diversas condiciones de temperatura y pH; siendo la estabilidad del colorante crucial para su aplicaci�n en la industria alimentaria, donde se requieren condiciones espec�ficas para minimizar la degradaci�n.

Palabras clave: Caracterizaci�n; colorante; natural; residuos; morti�o.

 

Abstract

The natural dye extracted from morti�o residues has gained attention in the food industry on the one hand for the recovery of a secondary product, minimizing the impacts on the environment and on the other hand by boosting the economy of this sector due to its antioxidant properties and its capacity to provide color, therefore, it has been evaluated how different solvents affect the performance of its extraction, especially of anthocyanins, which are the dyes responsible for the color and its quality, analyzing in this way the influence that factors such as solvent polarity, temperature and extraction time have. In this way, it has been shown that ethanol with a concentration of 74% is more effective for extraction, with 21.75% yield in treatment 4 that reflect the effectiveness of the solvent in the extraction of anthocyanins, improving the duration of the pigment under various temperature and pH conditions; the stability of the dye being crucial for its application in the food industry, where specific conditions are required to minimize degradation.

Keywords: Characterization; dye; natural; residues; morti�o.

 

 

Resumo

O corante natural extra�do dos res�duos do morti�o tem ganho destaque na ind�stria alimentar por um lado pela recupera��o de um produto secund�rio, minimizando os impactos no ambiente e por outro por impulsionar a economia deste setor devido �s suas propriedades antioxidantes e � sua capacidade de fornecer cor , por isso, foi avaliado como diferentes solventes afetam o desempenho da sua extra��o, especialmente das antocianinas, que s�o os corantes respons�veis ​​pela cor e pela sua qualidade, analisando assim a influ�ncia que fatores como a polaridade do solvente t�m. extra��o, desta forma, demonstrou-se que o etanol com uma concentra��o de 74% � mais eficaz para a extra��o, com um rendimento de 21,75% no tratamento 4 refletindo a efic�cia do solvente na extra��o de antocianinas, melhorando a dura��o do pigmento sob diversas condi��es da temperatura e do pH; A estabilidade do corante � crucial para a sua aplica��o na ind�stria alimentar, onde s�o necess�rias condi��es espec�ficas para minimizar a degrada��o.

Palavras-chave: Caracteriza��o; corante; naturais; desperd�cio; morto.

 

Introducci�n

En Sudam�rica una de las regiones m�s importantes es la cordillera de los Andes, que se destaca porque sus suelos son muy productivos y se encuentra vegetaci�n nativa que por sus caracter�sticas son muy utilizadas para la alimentaci�n de los habitantes de las poblaciones cercanas y tambi�n de los grandes centros poblados, este territorio fue el hogar de civilizaciones que desarrollaron pr�cticas agr�colas aut�ctonas y tradicionales, cultivando una diversidad notable de especies en un rango altitudinal que oscila entre los 2500 y 4300 m.s.n.m. (Vavilov's, 1951)�(CONABIO, 2020), por lo que, la agricultura andina no solo proporcion� la base alimenticia para grandes poblaciones, sino que tambi�n foment� un profundo conocimiento ecol�gico y cultural sobre las plantas cultivadas, adaptando estas especies a las condiciones ambientales espec�ficas de la regi�n (Caranqui & et al., 2024). Sin embargo, con la llegada de los espa�oles en el siglo XVI, una gran cantidad de estas especies fueron reemplazadas por cultivos ex�ticos tra�dos desde Europa, lo que, gener� una alteraci�n dr�stica de la biodiversidad agr�cola y los sistemas alimentarios locales�(Gonz�lez & et al., 2020). Este cambio de uso del suelo no solo afect� la disponibilidad de alimentos, sino que tambi�n impact� el patrimonio cultural y el conocimiento tradicional asociado a la agricultura andina.

Pese a una muy marcada invasi�n vegetal, algunas especies end�micas no fueron erradicadas de los suelos andinos ni de la alimentaci�n de sus pobladores, es por ello, que pese a la predominancia de los cultivos introducidos ya sean granos, hortalizas o frutos, a�n existen cultivos tradicionales como el morti�o en los Andes y valles interandinos que a�n son la base de alimentaci�n de comunidades ind�genas, es as�, que el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos ha registrado una sola especie, Vaccinium floribundum en Ecuador (Coba & et al., 2012), sin embargo, datos del Herbario de la Pontificia Universidad Cat�lica del Ecuador, indican que se encuentran registradas tres especies de morti�o, la cuales son: Vaccinium distichum, Vaccinium crenatum, y Vaccinium floribundum, siendo la especie m�s com�n Vaccinium floribundum. El morti�o (Vaccinium floribundum), de la familia Ericaceae, llamado tambi�n uva de monte, es una fruta nativa de los p�ramos ecuatorianos (Taco & et al., 2020).

En p�ramos ecuatorianos se considera end�mica y sus habitantes lo han utilizado desde tiempos inmemoriales, principalmente en las festividades de los Difuntos en el mes de noviembre, para elaborar la tradicional colada morada, por lo que, en la actualidad, aunque es poco com�n se lo emplea para consumo fresco, as� como en jugos, mermeladas y dulces; sus frutos tienen contenidos importantes de az�cares, minerales, antioxidantes, vitaminas del complejo B, C y minerales como potasio, calcio, y f�sforo (Llivisaca & et al., 2018). Por sus propiedades fisicoqu�micas presenta la ventaja de ser refrigerado sin alterar sus caracter�sticas organol�pticas y nutricionales, ni variaciones en peso o volumen, para elaborar cualquier producto con valor agregado, lo que facilita mantener un mercado permanente, fuera de las �pocas de cosecha. En d�cadas anteriores este producto ten�a importancia dentro de la alimentaci�n ecuatoriana y era de f�cil adquisici�n en los campos de la Sierra, pero con el pasar de los a�os su consumo ha disminuido y la planta tambi�n ha comenzado a desaparecer, debido al limitado conocimiento acerca de sus beneficios y la dificultad para su propagaci�n. Estudios han mencionado que este fruto es de crecimiento silvestre y de una peque�a producci�n anual, considerando la posibilidad de reproducci�n in-vitro, por multiplicaci�n vegetativa con medianos resultados (Torres & et al., 2010), con lo cual, se desarrolla una nueva brecha agroindustrial, siendo necesario conocer los aspectos bot�nicos y sus aplicaciones dentro de la cultura popular, como su uso actual en el campo m�dico, industrial y culinario.

Por lo expuesto, se ha realizado la investigaci�n para la obtenci�n del colorante en base a los residuos de morti�o (Vaccinium meridionale), que su materia prima proviene de un arbusto que puede alcanzar alturas de 1,5 a 7 m. y pertenece a la familia Ericaceae; sus hojas son simples, alternas, de forma el�ptica a ovalada, con un margen crenado y un �pice agudo; las flores, que suelen ser tetr�meras o pent�meras, presentan corolas blancas o con manchas rosadas y rojas, organizadas en racimos que pueden contener de 10 a 15 flores; los frutos son bayas redondas, comestibles, que inicialmente son verdes y se tornan de color rojo oscuro o vinotinto al madurar, alcanzando aproximadamente 1,2 cm de di�metro; esta especie es valorada no solo por su sabor �cido y agradable, sino tambi�n por su alto contenido en antocianinas y antioxidantes, lo que le confiere propiedades beneficiosas para la salud. La morfolog�a del morti�o es importante para su identificaci�n y conservaci�n, ya que presenta variaciones significativas dependiendo de las condiciones ambientales en las que se desarrolla.

El uso de colorantes naturales ha aumentado en respuesta a la demanda de productos m�s saludables, sostenibles y desde el punto de vista de la biotecnolog�a es una oportunidad por la riqueza en antocianinas�(Chandra & et al., 2022), compuestos fen�licos que confieren propiedades colorantes y antioxidantes, compuestos responsables de su color caracter�stico y beneficios para la salud (Gonz�lez & et al., Antioxidant properties of natural pigments from Vaccinium myrtillus: A review, 2020). La elecci�n del solvente es crucial para maximizar la extracci�n de estos compuestos�(Gokiladevi & et al., 2023), en el cual, influyen en la eficiencia de la obtenci�n de estos pigmentos. Entre los solventes m�s utilizados se encuentran el etanol�(Jingya & et al., 2019) y agua, cada uno con caracter�sticas qu�micas y f�sicas que afectan la solubilidad y estabilidad de sus grupos funcionales.

El etanol se presenta como una alternativa segura y efectiva, especialmente en concentraciones elevadas, ya que no solo extrae eficientemente las antocianinas, sino que tambi�n mejora su estabilidad, en cambio el uso de agua como disolvente tiene sus ventajas, especialmente en t�rminos de sostenibilidad y seguridad; sin embargo, su capacidad para extraer antocianinas es generalmente inferior comparada con el etanol. La investigaci�n ha indicado que la mezcla adecuada de agua con etanol puede optimizar el rendimiento de extracci�n al equilibrar las propiedades polares de los solventes (Quintanilla, 2024)�(Enciclopedia de salud y seguridad en el trabajo).

Comparando estos hallazgos con estudios previos sobre la extracci�n de antocianinas (Lekshmi & et al., 2023) de otras fuentes vegetales, se observa que las proporciones espec�ficas de los solventes utilizados pueden afectar significativamente tanto la cantidad como la calidad del colorante obtenido. Por ejemplo, en un estudio realizado sobre bayas de maqui (Aristotelia chilensis), se encontr� que una mezcla del 74 % de etanol�(Chandra & et al., 2022) proporcion� los mejores resultados en t�rminos de cuantificaci�n de antocianinas y capacidad antioxidante.

Este an�lisis no solo resalta la importancia del tipo y proporci�n del solvente en la extracci�n de antocianinas del morti�o, sino que tambi�n abre un camino hacia pr�cticas m�s sostenibles en la producci�n de colorantes naturales, por lo que, la elecci�n del solvente es un aspecto cr�tico en la producci�n de colorantes a partir de residuos de morti�o, siendo el etanol al 74% el solvente m�s adecuado para la extracci�n (con el 21,75% en el tratamiento 4) por su eficacia y seguridad; mientras que el agua (con el 21,07% en el tratamiento 4), aunque menos eficiente por s� sola, puede ser utilizada eficazmente en combinaci�n con otros solventes. Estos hallazgos no solo son relevantes para la industria alimentaria sino tambi�n para el desarrollo sostenible y la valorizaci�n de residuos agr�colas.

 

Metodolog�a

El desarrollo de esta investigaci�n se realiz� en los laboratorios de Investigaci�n, Procesos Industriales y Operaciones Unitarias de la Facultad de Ciencias de la Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, el cual, se orient� a la obtenci�n de colorante a partir de residuos de morti�o (Vaccinium floribumdum), utilizando agua y etanol como solventes�(Vargas, 2018) en diferentes proporciones, las muestras se sometieron a un an�lisis espectrofotom�trico para determinar la concentraci�n de antocianinas�(L�pez & et al., 2024). La viscosidad y el pH del colorante tambi�n se midieron para evaluar su estabilidad.

 

Figura 1:� Pesaje de los residuos de morti�o

La extracci�n del colorante de los residuos de morti�o (Vaccinium myrtillus) se lleva a cabo mediante un proceso que combina t�cnicas de extracci�n con solvente etanol y con agua, aprovechando las propiedades de las antocianinas presentes en la fruta. En primer lugar, se seleccionan los residuos de morti�o, que se lavan cuidadosamente para eliminar impurezas. Luego, se trituran para liberar el jugo y las c�lulas que contienen los colorantes. Este pur� se somete a un proceso de extracci�n utilizando un solvente adecuado, como agua o etanol, en una relaci�n �ptima para maximizar la solubilidad de las antocianinas.

La extracci�n se puede realizar en fr�o, dejando reposar la mezcla durante varias horas, o en caliente, donde se calienta a una temperatura controlada para acelerar la disoluci�n de los compuestos. Durante esta fase, se recomienda agitar la mezcla para asegurar una homogeneidad en la extracci�n. Posteriormente, se filtra la mezcla para separar los s�lidos del l�quido, obteniendo as� un extracto concentrado que contiene el colorante. Este extracto puede ser concentrado a�n m�s mediante evaporaci�n, eliminando parte del solvente y aumentando la intensidad del color.

Finalmente, el colorante obtenido puede ser utilizado en diversas aplicaciones, desde la industria alimentaria hasta la cosm�tica. Es importante realizar un an�lisis de la estabilidad del colorante extra�do, as� como de su pH y concentraci�n, para asegurar su eficacia y seguridad en los productos finales. Esta metodolog�a no solo permite obtener un colorante natural, sino que tambi�n promueve el uso sostenible de recursos vegetales, contribuyendo a la valorizaci�n de productos aut�ctonos.

 

Resultados y discusi�n

Los resultados mostraron que el etanol al 74 % fue el solvente m�s eficaz, logrando una extracci�n de antocianinas significativamente mayor en comparaci�n con el agua pura. La viscosidad del colorante l�quido extra�do con etanol fue de 1,02 g/cm�, mientras que el pH se mantuvo entre 4 y 5, lo que indica una buena estabilidad (Sanjuan & et al., 2024).

 

Tabla 1: Caracter�sticas organol�pticas de los residuos de morti�o

 

El morti�o (Vaccinium meridionale) presenta un color p�rpura, con una superficie lisa con una ligera capa cerosa, el tama�o promedio es de 6,3 mm de di�metro; su olor es caracter�stico y afrutado, evocando notas dulces y frescas que destacan su naturaleza silvestre, en cuento a su sabor es agridulce, con un perfil �cido que lo hace refrescante y agradable al paladar, la textura externa es suave y firme, mientras que la interna es jugosa y carnosa, conteniendo numerosas semillas peque�as que contribuyen a una experiencia sensorial diferente.

 

Tabla 2: An�lisis f�sico qu�mico y microbiol�gico de los residuos de morti�o

 

Las propiedades f�sico-qu�micas y microbiol�gicas del morti�o, tanto en su estado fresco como seco, revela diferencias significativas que impactan su calidad y potencial de conservaci�n. En t�rminos f�sico-qu�micos, los residuos de morti�o presentan un alto contenido de humedad con el 83,74 � 0,184 %; lo que contribuye a su jugosidad y perfil organol�ptico atractivo, pero tambi�n lo hace m�s susceptible a la proliferaci�n microbiana. Por otro lado, el morti�o seco exhibe una concentraci�n m�s alta de az�cares y antocianinas, lo que mejora su valor nutricional y antioxidante, aunque su textura se vuelve m�s dura y menos atractiva para algunos consumidores. Microbiol�gicamente, el morti�o fresco puede albergar una mayor carga de microorganismos pat�genos y deteriorantes, mientras que el proceso de secado reduce significativamente estos riesgos, alargando su vida �til. Estos hallazgos subrayan la importancia de las t�cnicas de conservaci�n en la calidad del morti�o y su aplicabilidad en la industria alimentaria.

 

Tabla 3: Rendimiento alcohol � residuos de morti�o

 

La extracci�n de colorante de residuos de morti�o (Vaccinium myrtillus) utilizando etanol al 74 % como solvente ha mostrado rendimientos variables en diferentes tratamientos, con resultados que oscilan entre el 19,28% y el 21,75%; rendimientos que reflejan la eficacia del solvente en la extracci�n de antocianinas�(Schuelter & et al., 2017) (compuestos responsables del color), de esta manera determinando que el tratamiento 4 obtuvo el mayor rendimiento, lo que sugiere que las condiciones espec�ficas aplicadas favorecieron una mayor solubilizaci�n de los pigmentos en comparaci�n con los otros tratamientos. Este hallazgo es consistente con estudios previos que indican que la polaridad del solvente y las condiciones de extracci�n son factores cr�ticos que influyen en la eficiencia de la extracci�n de antocianinas (Macas, 2018) (V�zquez & et al., 2020).

El etanol, como solvente polar, es conocido por su capacidad para disolver compuestos fen�licos, lo que incluye las antocianinas presentes en el morti�o. La elecci�n del etanol al 80% puede haber optimizado la extracci�n al equilibrar la polaridad necesaria para disolver estos compuestos sin causar descomposici�n (Gonz�lez & et al., Antioxidant properties of natural pigments from Vaccinium myrtillus: A review, 2020). Adem�s, el uso de un solvente con una concentraci�n adecuada permite una mejor interacci�n entre el soluto y el solvente, lo que se traduce en un mayor rendimiento.

Comparando los resultados obtenidos en este estudio con investigaciones anteriores, se observa que el rendimiento promedio de extracci�n de colorante a partir del morti�o se encuentra dentro del rango esperado�(Chango & et al., 2019). Por ejemplo, un estudio anterior report� un rendimiento de extracci�n del 44,65% utilizando diferentes m�todos y condiciones (V�zquez & et al., 2020). Sin embargo, es importante destacar que estos valores pueden variar significativamente dependiendo de las condiciones experimentales, como temperatura, tiempo de extracci�n y tipo de solvente utilizado. Por lo que, los resultados obtenidos demuestran que el uso de etanol al 80% es efectivo para la extracci�n de colorante de los residuos de morti�o, con un rendimiento �ptimo alcanzado en el tratamiento 4. La variabilidad observada entre los tratamientos sugiere que se deben considerar cuidadosamente las condiciones experimentales para maximizar la eficiencia de extracci�n. Estos hallazgos contribuyen a la comprensi�n del proceso de extracci�n y pueden guiar futuras investigaciones sobre la optimizaci�n del uso de colorantes naturales en aplicaciones alimentarias.

 

Tabla 4: Rendimiento agua � residuos de morti�o

 

La extracci�n del colorante de los residuos de morti�o (Vaccinium myrtillus) utilizando agua como solvente ha mostrado rendimientos bajos, es as�, que para el tratamiento 1 su valor es de 13,04%; tratamiento 2 de 17,08%; tratamiento 3 de 13,95% y tratamiento 4 con el 21,07% siendo este �ltimo el de mayor rendimiento, lo que sugiere que las condiciones espec�ficas aplicadas en este tratamiento favorecen una mayor solubilidad de los pigmentos en comparaci�n con los otros tratamientos. Los resultados obtenidos son consistentes con los obtenidos en otras investigaciones que indican que la temperatura, el tiempo de extracci�n y la relaci�n material solvente son factores cr�ticos que influyen en la eficiencia de la obtenci�n de antocianinas (Mora & et al., 2023)�(V�zquez & et al., 2020), pero a la vez reflejan la eficacia del agua en la extracci�n de antocianinas, compuestos responsables del color caracter�stico del morti�o, cabe mencionar que el uso de agua como solvente en la extracci�n de colorantes naturales es com�n debido a su capacidad para disolver compuestos polares, como las antocianinas. Sin embargo, la solubilidad puede verse afectada por factores como el pH y la temperatura del agua utilizada (Gonz�lez & et al., Antioxidant properties of natural pigments from Vaccinium myrtillus: A review, 2020). En este estudio, el rendimiento m�s bajo observado en los tratamientos 1 y 3 que se atribuye a condiciones sub�ptimas, como temperaturas insuficientes o tiempos de extracci�n inadecuados, que no permitieron una extracci�n completa de los pigmentos�(Torres & et al., Evaluaci�n de la estabilidad del pigmento natural obtenido a partir de morti�o (Vaccinium myttillus L) como colorante para la industria de alimentos, 2017), pero en comparaci�n con otros resultados obtenidos se verifica que el rendimiento promedio de extracci�n utilizando agua se encuentra dentro del rango esperado, es as� que, en el estudio realizado por V�zquez, et al. (2020) se report� un rendimiento de extracci�n del 44,65% utilizando diferentes m�todos y condiciones (V�zquez & et al., 2020); sin embargo, es importante destacar que estos valores pueden variar significativamente dependiendo de las condiciones experimentales espec�ficas, finalmente los resultados obtenidos demuestran que el uso de agua es efectivo para la extracci�n de colorante del morti�o, siendo el tratamiento 4 el m�s eficiente. La variabilidad observada entre los tratamientos sugiere que se deben considerar cuidadosamente las condiciones experimentales para maximizar la eficiencia de extracci�n. Estos hallazgos contribuyen a la comprensi�n del proceso de extracci�n y pueden guiar futuras investigaciones sobre la optimizaci�n del uso de colorantes naturales en aplicaciones alimentarias.

 

Tabla 5: An�lisis f�sico qu�mico y microbiol�gico del colorante de morti�o

 

El presente an�lisis se centra en los resultados obtenidos de las caracter�sticas fisicoqu�micas y microbiol�gicas del colorante de morti�o (Vaccinium myrtillus), tanto en su forma l�quida como s�lida.

 

Gr�fico 1: An�lisis F�sico Qu�mico y Microbiol�gico del colorante l�quido de residuos de Morti�o

 

Los par�metros evaluados incluyen pH�(Barnes & et al., 2009) (Con un valor de 4,82 en estado l�quido mientras que el colorante s�lido present� un valor de 4,256; valores que indican que son �cidos, siendo favorables para la estabilidad de las antocianinas, ya que estas son m�s estables en medios �cidos (Torres & Pulgar, Evaluaci�n de la estabilidad del pigmento natural obtenido a partir de morti�o (Vaccinium myttilus L), 2017)). La acidificaci�n puede ayudar a preservar el color y las propiedades antioxidantes del pigmento (V�zquez & et al., 2020), en cuanto a la humedad del colorante l�quido fue notablemente alta, con un valor de 97,741%; mientras que el colorante s�lido mostr� una humedad de 3,42%; este contraste sugiere que el colorante l�quido est� en una forma m�s diluida, lo que podr�a afectar su concentraci�n de pigmentos. La baja humedad del colorante s�lido es deseable para su almacenamiento y estabilidad a largo plazo. Los s�lidos solubles fueron significativamente diferentes entre los dos tipos de colorante, con 90,57 g/L en el l�quido y 38,457 g/L en el s�lido; este alto contenido indica una mayor concentraci�n de compuestos solubles, lo que puede ser ventajoso para aplicaciones alimentarias donde se busca un alto rendimiento de color (Gonz�lez & et al., Antioxidant properties of natural pigments from Vaccinium myrtillus: A review, 2020). La viscosidad con un valor de 7,52 cP para el colorante l�quido, lo que sugiere una consistencia relativamente fluida, adecuada para aplicaciones donde se requiere f�cil manejo y aplicaci�n (Torres & Pulgar, Evaluaci�n de la estabilidad del pigmento natural obtenido a partir de morti�o (Vaccinium myttilus L), 2017), en relaci�n a la viscosidad del colorante s�lido no se mide directamente, pero se infiere que es menor debido a la ausencia de agua. Se detect� una carga microbiana baja, con menos de 10 UFC/mL para hongos, coliformes totales, mohos y levaduras. Este resultado es positivo y cumple con los est�ndares establecidos para productos alimenticios, indicando que el proceso de extracci�n y almacenamiento ha sido efectivo en minimizar la contaminaci�n microbiana; estos par�metros analizados son fundamentales para determinar la calidad y seguridad del colorante para su uso en la industria alimentaria, demostrando que el colorante l�quido presenta caracter�sticas fisicoqu�micas adecuadas para aplicaciones inmediatas en la industria alimentaria, aunque su alta humedad podr�a limitar su vida �til si no se maneja adecuadamente.

 

Gr�fico 2: An�lisis F�sico Qu�mico y Microbiol�gico del colorante s�lido de residuos de Morti�o

 

El colorante s�lido muestra un perfil m�s concentrado y estable debido a su bajo contenido de humedad y alto nivel de s�lidos solubles; la acidez observada en ambos tipos de colorante es favorable para la estabilidad de las antocianinas, lo que respalda su uso como aditivo natural en alimentos (Torres & Pulgar, Evaluaci�n de la estabilidad del pigmento natural obtenido a partir de morti�o (Vaccinium myttilus L), 2017). Adem�s, los bajos niveles microbiol�gicos indican que el producto es seguro para el consumo humano, es decir, tanto el colorante l�quido como el s�lido de morti�o presentan caracter�sticas fisicoqu�micas y microbiol�gicas adecuadas para su uso en la industria alimentaria. Sin embargo, se recomienda un manejo cuidadoso del colorante l�quido para evitar problemas asociados con su alta humedad.

 

Tabla 6: An�lisis de color

 

Se evaluaron par�metros clave como los valores de los ejes X, Y y Z, que son fundamentales para determinar la calidad del colorante para su uso en la industria alimentaria, con resultados que muestran que tanto el colorante s�lido como el l�quido extra�do con etanol presentan valores significativamente m�s altos en los par�metros X, Y y Z en comparaci�n con los extra�dos con agua. Esto indica una mayor intensidad de color en los extractos obtenidos con etanol, lo que puede atribuirse a la capacidad del etanol para solubilizar mejor las antocianinas, responsables del color (V�zquez & et al., 2020), esto debido a su capacidad para extraer compuestos polares y no polares, lo que lo convierte en un solvente efectivo para la extracci�n de antocianinas (Gonz�lez & et al., Antioxidant properties of natural pigments from Vaccinium myrtillus: A review, 2020). En contraste, el agua, aunque es un solvente polar, puede no ser tan eficiente para disolver ciertos compuestos fen�licos presentes en el morti�o, resultando en un menor rendimiento de color. Por otro lado, al comparar el colorante en estado s�lido con el l�quido los valores de los par�metros de color son m�s altos en los extractos l�quidos comparados con los s�lidos cuando se utiliza etanol, lo que sugiere que el colorante l�quido tiene una mayor concentraci�n de pigmentos disueltos en comparaci�n con el s�lido (Mora & et al., 2023). Sin embargo, el s�lido presenta una mayor estabilidad y concentraci�n de compuestos bioactivos debido a su menor contenido de humedad.

 

Figura 2: An�lisis de color en el espectrofot�metro

 

Los resultados obtenidos indican que la elecci�n del solvente tiene un impacto significativo en la calidad del colorante extra�do del morti�o. Los altos valores de los par�metros de color en los extractos obtenidos con etanol sugieren que este solvente no solo mejora la extracci�n de antocianinas, sino que tambi�n contribuye a una mejor estabilidad del color, ya que los extractos obtenidos con agua presentan valores considerablemente m�s bajos, lo que podr�a limitar su aplicaci�n en productos donde se busca maximizar la intensidad del color. Sin embargo, el uso de agua como solvente puede ser preferible en aplicaciones donde se prioriza la naturalidad y seguridad del producto final.

 

Figura 3: Colorante extra�do de los residuos de morti�o

 

La polaridad del solvente influye directamente en la solubilidad de las antocianinas. Los resultados sugieren que los solventes org�nicos como el etanol son m�s efectivos para extraer compuestos fen�licos debido a su capacidad para disolver tanto compuestos polares como no polares. Esto tiene implicaciones significativas para la industria alimentaria, donde se busca maximizar el rendimiento y la calidad del colorante, lo que puede mejorar la calidad del producto final.

 

Gr�fico 3: An�lisis IR del colorante de morti�o

 

El an�lisis del espectro infrarrojo (IR) de los colorantes extra�dos de morti�o (Vaccinium myrtillus) con etanol al 74% y agua, tanto en forma l�quida como s�lida, revela diferencias significativas en la composici�n qu�mica y la estructura molecular de los pigmentos. Los resultados muestran que el colorante extra�do con etanol presenta bandas de absorci�n m�s intensas en las regiones asociadas a las antocianinas, lo que indica una mayor concentraci�n de estos compuestos en comparaci�n con el colorante extra�do con agua. Esto se debe a la capacidad del etanol para solubilizar mejor los pigmentos, facilitando la extracci�n de compuestos fen�licos que son responsables del color (V�zquez & et al., 2020). En contraste, el colorante extra�do con agua muestra picos menos definidos y menos intensos, sugiriendo una menor cantidad de antocianinas y otros compuestos bioactivos. Adem�s, el an�lisis IR tambi�n puede revelar la presencia de grupos funcionales como hydroxilos y carbonilos, que son cruciales para la estabilidad del colorante (Mayerhofer & Popp, 2020). Estos hallazgos sugieren que el m�todo de extracci�n influye no solo en la cantidad de pigmento obtenido, sino tambi�n en su calidad y potencial aplicaci�n en la industria alimentaria.

 

Conclusiones

Se determin� que la elecci�n del solvente es fundamental para la producci�n eficiente de colorante a partir de los residuos de morti�o, es as� que el etanol al 74 % alcanza un rendimiento del 21,75% en el tratamiento 4 para la extracci�n de antocianinas.

Tanto el colorante l�quido como el s�lido de los residuos de morti�o presentan un pH �cido favorable para la estabilidad de las antocianinas manteniendo de esta manera el color de forma efectiva, en cambio, el colorante l�quido presenta una alta humedad, lo que puede afectar su estabilidad a largo plazo y su concentraci�n de pigmentos, teniendo mayor concentraci�n de s�lidos solubles, siendo beneficioso para aplicaciones en la industria alimentaria como la pasteler�a.

El colorante s�lido es m�s concentrado en t�rminos de pigmentos debido a su baja humedad, siendo adecuado para aplicaciones donde se requiere un colorante estable y concentrado, como por ejemplo en la elaboraci�n de polvos o concentrados.

Los colorantes en s�lido y l�quido presentan una baja carga microbiana, lo que cumple con los est�ndares de seguridad alimentaria.

El colorante l�quido como el s�lido de residuos de morti�o presentan caracter�sticas fisicoqu�micas y microbiol�gicas adecuadas para su uso en la industria alimentaria.

Se ha determinado que los solventes (agua y etanol) afectan la producci�n de colorante a partir de los residuos de morti�o, destacando la importancia de optimizar las condiciones de extracci�n para mejorar la calidad del producto final en aplicaciones alimentarias y farmac�uticas.

 

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