Evaluación de las condiciones de extracción de compuestos bioactivos de cáscaras de frutas cítricas

Abstract

Introducción: Las cáscaras de frutas cítricas constituyen un subproducto abundante de la industria alimentaria y una fuente potencial de compuestos bioactivos con actividad antioxidante. Sin embargo, la eficiencia de su extracción depende de variables tecnológicas cuyo efecto combinado aún requiere mayor evidencia experimental en matrices reales de descarte. Objetivo: Evaluar la influencia conjunta de variables tecnológicas de extracción, proporción hidroalcohólica del solvente, relación masa/solvente y temperatura, sobre el rendimiento en compuestos bioactivos y capacidad antioxidante de cáscaras de limón (Citrus × limon) y naranja (Citrus × sinensis) provenientes de circuitos de descarte. Materiales y métodos: Se aplicó un diseño factorial completo 23 con ocho tratamientos y tres réplicas experimentales por condición. Se evaluaron dos proporciones etanol/agua (50:50 y 80:20 v/v), dos relaciones masa/solvente (1:5 y 1:10 g/mL) y dos temperaturas (50 °C y 80 °C). Se cuantificaron polifenoles totales, flavonoides y capacidad antioxidante mediante los ensayos Folin-Ciocalteu, espectrofotometría y métodos FRAP y DPPH. Resultados: Se observaron diferencias significativas en el rendimiento de compuestos bioactivos asociadas principalmente a la relación masa/solvente, mientras que la temperatura y la proporción hidroalcohólica no mostraron efectos significativos dentro de los rangos evaluados. Los extractos presentaron correlación positiva entre contenido fenólico y capacidad antioxidante. Las mayores concentraciones se obtuvieron en tratamientos con relación masa/solvente 1:5 y solventes hidroalcohólicos intermedios. Conclusiones: La relación masa/solvente se identificó como el factor predominante en la eficiencia de extracción de compuestos bioactivos en cáscaras de cítricos bajo condiciones convencionales. Los resultados aportan evidencia experimental sobre la influencia relativa de variables tecnológicas en la recuperación de antioxidantes a partir de subproductos vegetales.Introduction: Citrus peels represent abundant agro-industrial by-products and a potential source of bioactive compounds with antioxidant activity. However, extraction efficiency depends on technological variables whose combined effects remain insufficiently explored in real discard matrices. Objective: To evaluate the combined influence of extraction variables —hydroalcoholic solvent proportion, solid-to-solvent ratio, and temperature— on the yield of bioactive compounds and antioxidant capacity of lemon (Citrus × limon) and orange (Citrus × sinensis) peels from discard circuits. Methods: A full 23 factorial design with eight treatments and three experimental replicates per condition was applied. Two ethanol/water ratios (50:50 and 80:20 v/v), two solid-to-solvent ratios (1:5 and 1:10 g/mL), and two temperatures (50 °C and 80 °C) were evaluated. Total phenolics, flavonoids, and antioxidant capacity were quantified using Folin–Ciocalteu, spectrophotometric methods, and FRAP/DPPH assays. Results: Significant differences in bioactive compound yield were mainly associated with the solid-to-solvent ratio, while temperature and solvent composition showed no significant effects within the studied ranges. A positive correlation between phenolic content and antioxidant capacity was observed. Higher concentrations were obtained with intermediate hydroalcoholic solvents and a 1:5 solid-to-solvent ratio. Conclusions: The solid-to-solvent ratio was identified as the main factor influencing extraction efficiency under conventional conditions. The findings provide experimental evidence on the relative impact of technological variables in recovering antioxidants from citrus by-products.Introdução: As cascas de frutas cítricas são um subproduto abundante da indústria alimentícia e uma fonte potencial de compostos bioativos com atividade antioxidante. No entanto, a eficiência de sua extração depende de variáveis ​​tecnológicas cujo efeito combinado ainda requer mais evidências experimentais em fluxos de resíduos reais. Objetivo: Avaliar a influência combinada das variáveis ​​da tecnologia de extração, proporção de solvente hidroalcoólico, proporção massa/solvente e temperatura no rendimento de compostos bioativos e na capacidade antioxidante de cascas de limão (Citrus × limon) e laranja (Citrus × sinensis) provenientes de fluxos de resíduos. Materiais e métodos: Foi utilizado um planejamento fatorial completo 2³ com oito tratamentos e três repetições por condição. Foram avaliadas duas proporções de etanol/água (50:50 e 80:20 v/v), duas proporções massa/solvente (1:5 e 1:10 g/mL) e duas temperaturas (50 °C e 80 °C). Os polifenóis totais, flavonoides e a capacidade antioxidante foram quantificados utilizando o ensaio de Folin-Ciocalteu, espectrofotometria e os métodos FRAP e DPPH. Resultados: Observaram-se diferenças significativas no rendimento de compostos bioativos, principalmente associadas à relação massa/solvente, enquanto a temperatura e a proporção hidroalcoólica não apresentaram efeitos significativos dentro das faixas avaliadas. Os extratos mostraram correlação positiva entre o teor de fenólicos e a capacidade antioxidante. As maiores concentrações foram obtidas nos tratamentos com relação massa/solvente de 1:5 e solventes hidroalcoólicos intermediários. Conclusões: A relação massa/solvente foi identificada como o fator predominante na eficiência de extração de compostos bioativos de cascas de frutas cítricas em condições convencionais. Os resultados fornecem evidências experimentais sobre a influência relativa das variáveis ​​tecnológicas na recuperação de antioxidantes de subprodutos vegetais.