Efecto de las condiciones de secado por aspersión en la obtención de un colorante natural a partir de extractos líquidos de cúrcuma (Curcuma longa L)

Resumen: La curcumina es un colorante natural que se obtiene de los rizomas de la planta Curcuma longa L, la cual proporciona un color amarillo naranja; se emplea en la industria farmacéutica, textil y alimentaria, para brindar color a sopas, helados, quesos y para el conocido curry en polvo, además como reemplazante principal de la tartrazina. La tecnología del secado por aspersión corresponde a una técnica mediante la cual se evapora agua de una fase líquida o semilíquida para su conversión a una fase sólida (producto seco) de un bajo contenido de humedad, siendo empleada universalmente en el área agroalimentaria con el fin de mejorar la conservación, estabilidad, almacenamiento, transporte, entre otras características de esta clase de productos. En esta técnica, el producto líquido (emulsión, solución o dispersión) es atomizado mediante el contacto con aire caliente (u otro gas) para obtener un producto deshidratado. Para realizar este proceso, es necesario emplear agentes encapsulantes o coadyuvantes que faciliten el proceso y protejan al compuesto de la degradación. El objetivo de esta investigación fue evaluar las condiciones del proceso de secado por aspersión para obtener curcumina en polvo a partir de extracto de cúrcuma mezclado con maltodextrina. Se empleó un diseño central compuesto que consideró la influencia de dos factores: temperatura del aire de entrada (140 - 160ºC), temperatura del aire de salida (75-95ºC) y velocidad de atomización constante en 28000 RPM. El proceso de secado se optimizó mediante la metodología de superficies de respuesta y los resultados mostraron que las condiciones óptimas para el proceso de secado fueron: temperatura del aire a la entrada y salida de 149ºC y 75ºC, respectivamente, para las cuales se obtuvieron los siguientes resultados: rendimiento (80,45%), material adherido (2,48%), humedad (2,63±0,02% b.h), actividad de agua (0,175±0,00), solubilidad (98,15±0,02%), parámetros de color para el polvo: L (53,93±0,31)y h0 (62,87±0,26), para el polvo en solución diluida al 0,1%: L (45,96±1,67) y h0 (98,23±0,04) y para el polvo en solución diluida al 0,01%: L (50,98±0,46) y h0 (117,88±0,36), higroscopicidad (11,71%±0,03) y concentración de curcumina (9,03 ±0,44mg/g). Adicionalmente para el punto óptimo del colorante en polvo obtenido se evaluaron las isotermas de sorción, temperatura de transición vítrea mediante calorimétrica diferencial de barrido (DSC), análisis termogravimétrico (TGA) y propiedades térmicas (difusividad, conductividad térmica y calor específico). Los resultados mostraron un comportamiento con efecto significativo de la temperatura de almacenamiento, el modelo que se ajustó mejor fue el modelo de GAB para el cual el contenido de humedad en la monocapa estuvo entre 3,7% y 4,25% (b.s), las isotermas presentaron forma sigmoidal correspondiente al tipo III. Según el análisis por calorimetría diferencial de barrido (DSC), se encontró un punto de desolvatación o pérdida de volátiles a 178,07ºC, la temperatura de transición vítrea encontrada fue de 65,35ºC, la cual debe ser alta para incrementar la vida útil del producto. El análisis de TGA mostró una pérdida de masa a partir de los 193ºC, indicando degradación del producto. Las propiedades térmicas mostraron un valor de Cp de 2,45 J/g ºC, conductividad térmica de 0,164 ±0,001 W/mK y difusividad térmica de 8,7*10-8m² ±0,000 m2/s.

• Autores: Coronel Delgado, Aura Yazmin
• Fecha de publicación: 2015
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/53973
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/53973; http://bdigital.unal.edu.co/48722/
• Palabra clave: 63 Agricultura y tecnologías relacionadas / Agriculture; 66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas/ Chemical engineering; Curcumina; Curcuma longa L; Secado por aspersión; Conservación de alimentos; Deshidratación de alimentos; Aditivos para alimentos; Colorantes; Spray drying suspension, optimization, Curcuma longa L, sorption isotherms, curcumin powder, glass transition temperature, thermal properties (Sources: Agrovoc, IEEE). Suspension; Food – Preservation; Food – Drying; Coloring matter
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