Extracción de polisacáridos con disolventes profundos eutecticos asistidos por ultrasonido de la corteza de Cercis...

Área de la Ciencia:

• Química ecológica
• Ciencia de los biomateriales
• Tecnología de extracción

Sus antecedentes:

• Los métodos convencionales de extracción de polisacáridos se enfrentan a limitaciones en cuanto a eficiencia e impacto ambiental.
• La corteza de Cercis chinensis es una fuente potencial de polisacáridos valiosos.
• Los disolventes eutécticos profundos (DES) ofrecen una alternativa sostenible para el procesamiento de la biomasa.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y optimizar una técnica ecológica de extracción asistida por ultrasonido (UAE) utilizando DES para los polisacáridos de la corteza de Cercis chinensis.
• Investigar el mecanismo de extracción, la cinética y las propiedades antioxidantes de los polisacáridos extraídos.
• Evaluar la sostenibilidad y la reciclabilidad del sistema DES.

Principales métodos:

• Selección de 15 sistemas DES para identificar el disolvente óptimo (DES-11: L-prolina:etilenglicol).
• Optimización de los parámetros de los EAU (contenido de agua, temperatura, tiempo, relación sólido-líquido, potencia ultrasónica) mediante el uso de la metodología de superficie de respuesta (RSM).
• Microscopía electrónica de barrido (SEM) para el análisis de la ruptura de la pared celular, estudios cinéticos y ensayos de actividad antioxidante (DPPH, ABTS, OH).

Principales resultados:

• DES-11 logró un rendimiento de polisacáridos 3,7 veces mayor (64,7 mg/g) en comparación con la extracción con agua.
• Las condiciones optimizadas produjeron la máxima eficiencia de extracción.
• SEM confirmó la eficacia de DES-11 en la interrupción de las paredes celulares, mejorando la transferencia de masa.
• La cinética de extracción siguió un modelo de pseudo-primer orden, controlado por la difusión intrapartícula (Ea = 10.28 kJ·mol−1).
• Los polisacáridos extraídos demostraron una actividad antioxidante moderada.
• DES-11 mantuvo más del 78% de eficiencia después de cinco ciclos de reciclaje.

Conclusiones:

• El método DES-UAE desarrollado es un enfoque altamente eficiente y sostenible para la extracción de polisacáridos de alto rendimiento de la biomasa vegetal.
• El estudio proporciona información mecánica sobre el proceso de extracción, incluida la cinética y el control de la difusión.
• Los polisacáridos extraídos son prometedores como antioxidantes naturales y conservantes de alimentos.
• La reciclabilidad del DES pone de relieve su viabilidad económica y medioambiental para aplicaciones industriales.