Extracción y encapsulación de compuestos fenólicos provenientes de cascarilla de arroz

Extraction and encapsulation of phenolic compounds from rice husk

En la actualidad, el aprovechamiento de los subproductos agroindustriales es de vital importancia. El objetivo del presente trabajo fue estudiar una alternativa de valorización de la cascarilla de arroz, mediante la extracción y la encapsulación de compuestos fenólicos provenientes de las cascarillas. Este proceso fue llevado a cabo en un reactor batch con agitación mecánica a 453,15 K y 1 MPa durante 1 h, se usó agua como solvente. Se evaluó la micro-encapsulación de los componentes del extracto mediante liofilización usando como material encapsulante maltodextrina en diferentes proporciones.

Los extractos acuosos mostraron un pH de 3,7, contenido de compuestos fenólicos de 8,2 mg equivalentes de ácido gálico/g de cascarilla, y una actividad antioxidante de 14,6 mg Eq.trolox/g de cascarilla. Mediante análisis de espectroscopía de infrarrojo se identificaron bandas representativas de grupos funcionales presentes en los compuestos fenólicos, reconocidos por su actividad antioxidante. La eficiencia de encapsulación fue de 99,8 % usando 14,3 % de maltodextrina, se obtuvieron cápsulas con 10,08 mg fenoles/g de encapsulado y un tamaño de partícula adecuado para la liberación y retención de los compuestos fenólicos de 63µm. Posteriormente, se estudió la estructura semicristalina de las cápsulas mediante difracción de rayos X. Como conclusión, estas microcápsulas antioxidantes pueden ser adecuadas para su utilización en la industria farmacéutica o de alimentos como componente de envases alimentarios.

Introducción

El arroz es uno de los alimentos básicos en distintas culturas del mundo y hace parte relevante en la dieta de los colombianos. En Colombia, el arroz tiene un área de cultivo de 478.878 hectáreas de superficie de arroz Paddy seco, con una producción cercana a los dos millones de toneladas por semestre [1] mientras que a nivel global la producción de arroz en el mundo alcanza 638 millones de toneladas en el año [2]. De la totalidad de arroz producido se estima que un 20 % w/w corresponde a cascarilla de arroz [3].

La cascarilla de arroz es considerada como un material de bajo valor agregado, su principal inconveniente es la baja biodegradabilidad, por lo que se acumula en grandes cantidades. Uno de los usos comunes es su aprovechamiento como combustible, luego de la incineración son arrojados a fuentes de agua y suelo, lo que repercute negativamente en el medio ambiente [4]. La cascarilla es un material de carácter frágil, abrasivo, de densidad baja, peso específico de 125 kg/m³ y poder calorífico de 3281,6 Kcal/kg [5].