Valorización biotecnológica del orujo de uva: optimización de la extracción enzimática mediante la metodología de superficie de respuesta

• Autores: Morón Rivera, Miguel José; Boeri, Patricia Alejandra; Piñuel, Maria Lucrecia
• Año de publicación: 2024
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: documento de conferencia
• Materia: Ciencias Agrarias; Residuos vitivinícolas; pectinasa; celulasa; antioxidantes fenólicos; Ciencias Agrarias
• Institución: Universidad Nacional de Río Negro

Fil: Morón Rivera, Miguel José. Universidad Nacional de Río Negro, Viedma, Río Negro, Argentina. CIT-Río Negro, Sede Atlántica, Viedma, Río Negro, Argentina.
Fil: Boeri, Patricia Alejandra. Universidad Nacional de Río Negro, Viedma, Río Negro, Argentina. CIT-Río Negro, Sede Atlántica, Viedma, Río Negro, Argentina.
Fil: Piñuel, María Lucrecia. Universidad Nacional de Río Negro, Sede Atlántica, RP Nº 1 y Rotonda Cooperación, Viedma, Argentina.
Las estrategias biotecnológicas enfocadas en la recuperación sostenible de compuestos bioactivos han captado especial atención en los últimos años, destacándose el uso de enzimas para el procesamiento y extracción de productos de alto valor agregado a partir de residuos agroindustriales. En este sentido, la valorización del orujo de uva (Vitis vinífera L.), está directamente relacionada a su uso como fuente de polifenoles con beneficios para la salud. El objetivo de este trabajo fue optimizar la extracción enzimática de antioxidantes fenólicos del orujo de uva a través de la metodología de superficie de respuesta (MSR) para mejorar la aplicabilidad de este bioproceso. Se emplearon residuos vitivinícolas de las variedades de uvas tintas Merlot, Malbec, Pinot Noir y Cabernet Sauvignon, proporcionados por la bodega argentina Wapisa. Lo orujos fueron secados a 60°C durante 24 h, molidos y tamizados hasta obtener polvos con un tamaño de partícula <500 µm. Para la selección de factores significativos se realizó un diseño factorial completo 2K. Las variables y sus límites fueron: [A] Pectinasa de Aspergillus acuelatus (0-500 U/g harina), [B] Celulasa de Trichoderma reesei (0-200 U/g harina), [C] Temperatura (50-60ºC) y [D] pH (3,5-5). Los experimentos se realizaron con orujo Merlot, utilizando como variable de respuesta el contenido de polifenoles totales (CPT), cuantificados por el método de Folin-Ciocalteu. La extracción se realizó durante 2 h en buffer acetado 0,05 M, con una relación sólido-líquido 1:10. Para detener la reacción, las muestras se sometieron 15 min en baño de hielo y luego se centrifugaron (10000 rpm durante 15 min). Los datos obtenidos del diseño 2K indicaron efectos significativos (p<0,05) para A, B y C. La optimización de estos factores se efectuó con un diseño central compuesto, maximizando la respuesta con la función deseabilidad (D). Las condiciones de extracción determinadas se aplicaron al resto de variedades y se evaluó el CPT y la actividad antioxidante por ABTS y DPPH. Los resultados destacaron la significancia del modelo de regresión (p<0,0001), lo cual reveló que al menos uno de los factores influyó en la respuesta. Los niveles óptimos de las variables (D= 0,974) fueron: A: 101 U/g harina, B: 41 U/g harina y C: 60°C. Las extracciones realizadas experimentalmente bajo estas condiciones arrojaron un valor de CPT dentro del rango predicho por el modelo. La cantidad de polifenoles extraídos varió entre 1,09-2,12 g GAE/100 g harina, observándose diferencias significativas (p<0,05) entre todas las variedades, cuyos valores superan a los informados en la literatura para extracciones similares. En relación a la actividad antioxidante, el mayor valor fue alcanzado con el orujo Pinot Noir (16,55±0,23 mmoles eq Trolox/100 g harina por ABTS y 13,73±0,11 mmoles eq Trolox/100 g harina por DPPH). El modelo desarrollado mejoró la recuperación de antioxidantes fenólicos del orujo de uva y se logró minimizar las dosis de enzimas con respecto a tratamientos previamente reportados. Estos hallazgos subrayan su potencial como método alternativo y sostenible para la extracción de compuestos con actividad biológica a partir de residuos vitivinícolas.