Efecto del uso de ultrasonidos en el proceso de ultrafiltración de pulpa de cajá manga
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i4.13874Palabras clave:
Fouling; Compuestos bioactivos; Membrana; S. dulcis Parkinson.Resumen
El proceso de filtración por membranas es una alternativa prometedora para la purificación de extractos ricos en compuestos bioactivos, pero se deben considerar algunas desventajas, como la obstrucción de la membrana. Así, el objetivo del presente trabajo fue la evaluación de la filtración por membranas asistida por ultrasonido en la purificación del extracto de cajá manga. El pretratamiento con membrana de microfiltración (0,8 µm) fue eficaz en la clarificación del extracto, con una reducción del 92% y 22% de turbidez y sólidos totales, respectivamente. La aplicación de ultrasonidos incrementó el flujo en un 64% para la membrana de 50 kDa y solo un 16% para la membrana de 150 kDa. Además, hubo una mejora significativa en el flujo estabilizado para las filtraciones por ultrasonido, con flujos estabilizados aumentando en un 35% para la membrana de 50 kDa y en un 32% para la membrana de 150 kDa. El contenido total de sólidos después del proceso de filtración por membrana asistido por ultrasonido disminuyó en un 20% y un 7%, para las membranas de 50 kDa y 150 kDa, respectivamente. La microscopía electrónica de barrido indicó que hubo una mayor aglomeración de partículas en las membranas en el proceso sin ultrasonidos luego de la permeación del extracto. Los resultados sugieren que el proceso de pretratamiento secuencial (microfiltración) y la filtración a través de membranas de ultrafiltración asistidas por ultrasonido pueden potencialmente aplicarse para producir extractos clarificados de anacardo y mango, con niveles significativos de compuestos bioactivos y baja obstrucción en el proceso de filtración.
Citas
AOAC. (2016). Official Methods of Analysis, (20th ed.) Association of Official Analytical Chemists.
Bindes, M. M. M., Cardoso, V. L., Reis, M. H. M., & Boffito, D. C. (2019). Maximisation of the polyphenols extraction yield from green tea leaves and sequential clarification. Journal of Food Engineering, 241, 97–104. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2018.08.006
Breda, C. A., Justi, P. N., & Sanjinez-argandoña, E. J. (2013). Efeito Da Desidratação Foam Mat Na Retenção Da Vitamina C Da Polpa De Cajamanga. Limentos e Nutrição = Brazilian Journal of Food and Nutrition, 24(3), 189–193.
Cassano, A., De Luca, G., Conidi, C., & Drioli, E. (2017). Effect of polyphenols-membrane interactions on the performance of membrane-based processes. A review. Coordination Chemistry Reviews, 351, 45–75. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2017.06.013
Cissé, M., Vaillant, F., Pallet, D., & Dornier, M. (2018). Selecting ultrafiltration and nanofiltration membranes to concentrate anthocyanins from roselle extract (Hibiscus sabdariffa L.). Food Research International, 44(9), 2607–2614. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2011.04.046
Córdova, A., Astudillo-Castro, C., Ruby-Figueroa, R., Valencia, P., & Soto, C. (2020). Recent advances and perspectives of ultrasound assisted membrane food processing. Food Research International, 133, 109163. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109163
de Santana Magalhães, F., de Souza Martins Sá, M., Luiz Cardoso, V., & Hespanhol Miranda Reis, M. (2019). Recovery of phenolic compounds from pequi (Caryocar brasiliense Camb.) fruit extract by membrane filtrations: Comparison of direct and sequential processes. Journal of Food Engineering, 257(March), 26–33. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2019.03.025
dos Santos, S. S., Rodrigues, L. M., Cardoso, V. L., Reis, M. H. M., & Madrona, G. S. (2018). Microcapsules of Cajá-manga (Spondias dulcis Parkinson): Influence of Different Types of Encapsulating Agents and Drying Technology. Current Nutrition & Food Science, 15(6), 557–564. https://doi.org/10.2174/1573401314666180509144542
Hou, D., Wang, Z., Li, G., Fan, H., Wang, J., & Huang, H. (2015). Ultrasonic assisted direct contact membrane distillation hybrid process for membrane scaling mitigation. Desalination, 375, 33–39. https://doi.org/10.1016/j.desal.2015.07.018
Lago-Vanzela, E. S., Ramin, P., Umsza-Guez, M. A., Santos, G. V., Gomes, E., & Silva, R. da. (2011). Chemical and sensory characteristics of pulp and peel “cajá-manga” (Spondias cytherea Sonn.) jelly. Ciência e Tecnologia de Alimentos, 31(2), 398–405. https://doi.org/10.1590/s0101-20612011000200018
Louback, E., Pereira, T. A. R., De Souza, S. R., De Oliveira, J. A., & Da Silva, L. C. (2016). Vegetation damage in the vicinity of an aluminum smelter in Brazil. Ecological Indicators, 67, 193–203. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2016.02.044
Machado, M. T. C., Mello, B. C. B. S., & Hubinger, M. D. (2015). Evaluation of pequi (Caryocar Brasiliense Camb.) aqueous extract quality processed by membranes. Food and Bioproducts Processing, 95, 304–312. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2014.10.013
Madrona, G. S., Terra, N. M., Filho, U. C., Santana, F. De, Cardoso, V. L., & Reis, M. H. M. (2018). Purification of phenolic compounds from genipap ( Genipa americana L .) extract by the ultrasound assisted ultrafiltration process. Acta Scientiarum, 41, 1–10. https://doi.org/10.4025/actascitechnol.v41i1.35571
Meija, J. A. A., Parpinello, G. P., Versari, A., Conidi, C., & Cassano, A. (2019). Microwave-assisted extraction and membrane-based separation of biophenols from red wine lees. Food and Bioproducts Processing, 117, 74–83. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2019.06.020
Paraíso, C. M., dos Santos, S. S., Pereira Bessa, L., Lopes, A. P., Ogawa, C. Y. L., da Costa, S. C., & Madrona, G. S. (2020). Performance of asymmetric spinel hollow fiber membranes for hibiscus (Hibiscus sabdariffa L.) extract clarification: Flux modeling and extract stability. Journal of Food Processing and Preservation, 44(12), 1–13. https://doi.org/10.1111/jfpp.14948
Pereira, A. S., Shitsuka, D., Parreira, F. J., & Shitsuka, R. (2018). Metodologia da Pesquisa Científica. UFSM. https://repositorio.ufsm.br/bits tream/handle/1/15824/Lic_Computacao_Metodologia-Pesquisa-Cientifica.pdf?sequence=1
Rao, L., Hayat, K., Lv, Y., Karangwa, E., Xia, S., Jia, C., & Zhang, X. (2011). Effect of ultrafiltration and fining adsorbents on the clarification of green tea. Journal of Food Engineering, 102(4), 321–326. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2010.09.007
Ribeiro, L. F., Ribani, R. H., Francisco, T. M. G., Soares, A. A., Pontarolo, R., & Haminiuk, C. W. I. (2015). Profile of bioactive compounds from grape pomace (Vitis vinifera and Vitis labrusca) by spectrophotometric, chromatographic and spectral analyses. Journal of Chromatography B: Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences, 1007, 72–80. https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2015.11.005
Rodrigues, L. M., Romanini, E. B., Silva, E., Pilau, E. J., da Costa, S. C., & Madrona, G. S. (2020). Camu-camu bioactive compounds extraction by ecofriendly sequential processes (ultrasound assisted extraction and reverse osmosis). Ultrasonics Sonochemistry, 64(January), 105017. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2020.105017
Silva, F. C., Rossi, D. A., Cardoso, V. L., & Reis, M. H. M. (2016). Suco de açaí estabilizado utilizando processo de microfiltração. Acta Scientiarum - Technology, 38(1), 7–11. https://doi.org/10.4025/actascitechnol.v38i1.27037
Singleton, V. L., & Rossi, J. A. (1965). Colorimetry of Total Phenolics with Phosphomolybdic-Phosphotungstic Acid Reagents. American Journal of Enology and Viticulture, 16(3), 144–158.
Sousa, L. dos S., Cabral, B. V., Madrona, G. S., Cardoso, V. L., & Reis, M. H. M. (2016). Purification of polyphenols from green tea leaves by ultrasound assisted ultrafiltration process. Separation and Purification Technology, 168, 188–198. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2016.05.029
Terra, N. M., Madrona, G. S., Ferreira, F. B., Cardoso, V. L., & Reis, M. H. M. (2019). High Performance of Asymmetric Alumina Hollow Fiber Membranes for the Clarification of Genipap (Genipa americana L.) Fruit Extract. Food and Bioprocess Technology, 12(1), 27–38. https://doi.org/10.1007/s11947-018-2185-3
Tylkowski, B., Trusheva, B., Bankova, V., Giamberini, M., Peev, G., & Nikolova, A. (2010). Extraction of biologically active compounds from propolis and concentration of extract by nanofiltration. Journal of Membrane Science, 348(1–2), 124–130. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2009.10.049
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