/ viernes 29 de junio de 2018

Investigación e Innovación en Aceites esenciales en el Sureste mexicano | México es ciencia

Por Ma. de los Ángeles Sánchez Contreras (Ciatej)*


Los aceites esenciales se definen como un "líquido hidrofóbico concentrado que contiene compuestos volátiles del aroma de las plantas"; son sustancias que transportan la esencia del ingrediente del que se obtienen y confieren aroma y sabor, así como algunas otras propiedades funcionales. Los aceites esenciales son utilizados, principalmente, en productos alimenticios para darles el sabor y/o aroma del ingrediente original.

Sin embargo, en los alimentos una esencia puede tener dos orígenes distintos: por un lado, ser un extracto de imitación, elaborado con la mezcla de diferentes compuestos químicos, o por el otro, conformarse en una forma altamente concentrada del extracto puro del aceite esencial, siendo este último el más apreciado por sus mejores cualidades.

Estos productos naturales son una mezcla compleja de compuestos químicos volátiles que a menudo se extraen por el proceso de destilación o arrastre de vapor. Sin embargo, muchos pueden obtenerse mediante presión o disolventes, forma de extracción que también impacta en el costo del aceite esencial.

A nivel mundial, los aceites esenciales más comúnmente comercializados son los de lavanda, menta y eucalipto. Para su obtención, se requiere que el material vegetal sin procesar esté en un alambique sobre el agua caliente para que el vapor arrastre los componentes volátiles que, frecuentemente, representan menos de uno por ciento del peso del material fresco. La planta cruda de donde se obtienen los aceites esenciales puede poseer una o todas las partes aromáticas, tales como las flores, las hojas, la madera, las cortezas, raíces, semillas o la cáscara de frutos aromáticos.


En el alambique se realiza la vaporización de los compuestos volátiles y estos vapores luego fluyen a través de una bobina donde se enfrían y se condensan nuevamente en líquido. Este fluido se recoge, se separa el aceite de la fracción de agua; ésta se empaqueta y se vende como un aceite esencial de alta calidad.

En Yucatán existen diversas plantas aromáticas entre las que se encuentran los cítricos; el limón, la naranja, la mandarina y la toronja son procesados para obtener jugos y sus cáscaras son aprovechadas para la extracción de aceites esenciales. Este proceso puede ser previo o posterior a la obtención del jugo, lo que asegura el perfil cítrico deseado de acuerdo a las características del producto esperado.


En general, el proceso de obtención previo a la extracción del jugo se realiza en frío; con este método se obtienen aceites esenciales de excelente calidad de uso alimentario, mientras que los productos obtenidos por hidrodestilación emplean las cáscaras después de la obtención del jugo, generando aceites de diferentes calidades y aplicaciones, desde limpiadores y desengrasantes hasta saborizantes y aromatizantes de uso alimentario.

En el Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco (Ciatej) se han evaluado los aceites de limón persa producidos en Yucatán como agentes anti fúngicos en contra de Aspergillus flavus; este hongo es extremadamente común en el suelo y, frecuentemente, contamina semillas y granos comestibles. La principal preocupación con este hongo en la agricultura radica en que produce toxinas altamente cancerígenas que se trasladan al alimento en donde crece.

Los aceites esenciales de limón han dado muy buenos resultados, eliminando las esporas de estos hongos. Adicionalmente para potenciar su funcionalidad, se han realizado micro y nano encapsulados de este aceite esencial, empleando agentes encapsulantes totalmente comestibles, obteniendo polvos aromáticos solubles en agua que preservan las cualidades anti fúngicas del aceite esencial original por un mayor tiempo, debido a un efecto de liberación prolongada de los principios activos. En el aceite esencial de limón se ha comprobado que los principales agentes anti fúngicos son el limoneno y el pineno, que constituyen los principales componentes en este aceite esencial y los que más se retienen en el proceso de encapsulado.


Existen muchas aplicaciones para estos desarrollos, pero sin duda una de las más importantes es la posibilidad de incorporar este producto a las semillas que pudieran ser infectadas por este hongo de alto riesgo para la salud, sin tener la necesidad de recurrir a anti fúngicos químicos que deban ser retirados antes del consumo de los alimentos así preservados. Este aceite esencial de limón ha sido uno de los primeros aceites esenciales probados para micro y nano encapsulamiento, pero hoy en día se trabaja en colaboración con otro centro público de Conacyt, el Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY), para la evaluación de diferentes plantas aromáticas.

En la actualidad, el Ciatej pertenece a la Red Colaborativa en Aceites Esenciales creada por la Secretaría de Investigación, Innovación y Educación Superior (SIIES), el Sistema de Investigación, Innovación y Desarrollo Tecnológico del Estado de Yucatán (Siidetey), y el Parque Científico y Tecnológico de Yucatán (PCTY) en el que se integran un conjunto de instituciones instaladas en la región.

En este marco, CICY y Ciatej actualmente trabajan en colaboración, a través de las doctoras Luz María Calvo Irabien y Ma. de los Ángeles Sánchez Contreras, en un proyecto multidisciplinario para estudiar las aplicaciones potenciales de aceites esenciales de plantas nativas de Yucatán, a partir de la combinación de pruebas de actividad biológica y de vehículos poliméricos; en el estudio se determinará la composición de 20 plantas aromáticas de la región para verificar su eficiencia antimicrobiana y anti fúngica, con aplicaciones alimentarias y médicas para proponer procesos de encapsulación que permitan su mejor aprovechamiento y funcionalidad. En esta iniciativa se cuenta con la participación de investigadores de la sede sureste de Ciatej, como la doctora Tania González Flores, y de CICY, como la doctora Blanca Marina Vera y el doctor Juan Valerio Cauich Rodriguez.


Algunos de los proyectos en los que participa Ciatej dentro de esta Red Colaborativa de Aceites Esenciales son la oferta de los cursos de capacitación en técnicas de análisis y caracterización de aceites esenciales, así como el curso micro encapsulación de aceites esenciales, los cuales se pueden consultar en el siguiente vínculo http://redescolaborativas.yucataninnovador.org/aceites/proyectos-public/

Autora

*La doctora Ma. de los Ángeles Sánchez Contreras es investigador titular B del Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología del Estado de Jalisco (Ciatej); es responsable del Laboratorio de Bioprocesos en la sede Sureste; posee un doctorado en Bioquímica con especialidad en microbiología industrial, maestría en Biotecnología y licenciatura en Química por la Universidad Nacional Autónoma de México. Correo de contacto: msanchez@ciatej.mx.


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Por Ma. de los Ángeles Sánchez Contreras (Ciatej)*


Los aceites esenciales se definen como un "líquido hidrofóbico concentrado que contiene compuestos volátiles del aroma de las plantas"; son sustancias que transportan la esencia del ingrediente del que se obtienen y confieren aroma y sabor, así como algunas otras propiedades funcionales. Los aceites esenciales son utilizados, principalmente, en productos alimenticios para darles el sabor y/o aroma del ingrediente original.

Sin embargo, en los alimentos una esencia puede tener dos orígenes distintos: por un lado, ser un extracto de imitación, elaborado con la mezcla de diferentes compuestos químicos, o por el otro, conformarse en una forma altamente concentrada del extracto puro del aceite esencial, siendo este último el más apreciado por sus mejores cualidades.

Estos productos naturales son una mezcla compleja de compuestos químicos volátiles que a menudo se extraen por el proceso de destilación o arrastre de vapor. Sin embargo, muchos pueden obtenerse mediante presión o disolventes, forma de extracción que también impacta en el costo del aceite esencial.

A nivel mundial, los aceites esenciales más comúnmente comercializados son los de lavanda, menta y eucalipto. Para su obtención, se requiere que el material vegetal sin procesar esté en un alambique sobre el agua caliente para que el vapor arrastre los componentes volátiles que, frecuentemente, representan menos de uno por ciento del peso del material fresco. La planta cruda de donde se obtienen los aceites esenciales puede poseer una o todas las partes aromáticas, tales como las flores, las hojas, la madera, las cortezas, raíces, semillas o la cáscara de frutos aromáticos.


En el alambique se realiza la vaporización de los compuestos volátiles y estos vapores luego fluyen a través de una bobina donde se enfrían y se condensan nuevamente en líquido. Este fluido se recoge, se separa el aceite de la fracción de agua; ésta se empaqueta y se vende como un aceite esencial de alta calidad.

En Yucatán existen diversas plantas aromáticas entre las que se encuentran los cítricos; el limón, la naranja, la mandarina y la toronja son procesados para obtener jugos y sus cáscaras son aprovechadas para la extracción de aceites esenciales. Este proceso puede ser previo o posterior a la obtención del jugo, lo que asegura el perfil cítrico deseado de acuerdo a las características del producto esperado.


En general, el proceso de obtención previo a la extracción del jugo se realiza en frío; con este método se obtienen aceites esenciales de excelente calidad de uso alimentario, mientras que los productos obtenidos por hidrodestilación emplean las cáscaras después de la obtención del jugo, generando aceites de diferentes calidades y aplicaciones, desde limpiadores y desengrasantes hasta saborizantes y aromatizantes de uso alimentario.

En el Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco (Ciatej) se han evaluado los aceites de limón persa producidos en Yucatán como agentes anti fúngicos en contra de Aspergillus flavus; este hongo es extremadamente común en el suelo y, frecuentemente, contamina semillas y granos comestibles. La principal preocupación con este hongo en la agricultura radica en que produce toxinas altamente cancerígenas que se trasladan al alimento en donde crece.

Los aceites esenciales de limón han dado muy buenos resultados, eliminando las esporas de estos hongos. Adicionalmente para potenciar su funcionalidad, se han realizado micro y nano encapsulados de este aceite esencial, empleando agentes encapsulantes totalmente comestibles, obteniendo polvos aromáticos solubles en agua que preservan las cualidades anti fúngicas del aceite esencial original por un mayor tiempo, debido a un efecto de liberación prolongada de los principios activos. En el aceite esencial de limón se ha comprobado que los principales agentes anti fúngicos son el limoneno y el pineno, que constituyen los principales componentes en este aceite esencial y los que más se retienen en el proceso de encapsulado.


Existen muchas aplicaciones para estos desarrollos, pero sin duda una de las más importantes es la posibilidad de incorporar este producto a las semillas que pudieran ser infectadas por este hongo de alto riesgo para la salud, sin tener la necesidad de recurrir a anti fúngicos químicos que deban ser retirados antes del consumo de los alimentos así preservados. Este aceite esencial de limón ha sido uno de los primeros aceites esenciales probados para micro y nano encapsulamiento, pero hoy en día se trabaja en colaboración con otro centro público de Conacyt, el Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY), para la evaluación de diferentes plantas aromáticas.

En la actualidad, el Ciatej pertenece a la Red Colaborativa en Aceites Esenciales creada por la Secretaría de Investigación, Innovación y Educación Superior (SIIES), el Sistema de Investigación, Innovación y Desarrollo Tecnológico del Estado de Yucatán (Siidetey), y el Parque Científico y Tecnológico de Yucatán (PCTY) en el que se integran un conjunto de instituciones instaladas en la región.

En este marco, CICY y Ciatej actualmente trabajan en colaboración, a través de las doctoras Luz María Calvo Irabien y Ma. de los Ángeles Sánchez Contreras, en un proyecto multidisciplinario para estudiar las aplicaciones potenciales de aceites esenciales de plantas nativas de Yucatán, a partir de la combinación de pruebas de actividad biológica y de vehículos poliméricos; en el estudio se determinará la composición de 20 plantas aromáticas de la región para verificar su eficiencia antimicrobiana y anti fúngica, con aplicaciones alimentarias y médicas para proponer procesos de encapsulación que permitan su mejor aprovechamiento y funcionalidad. En esta iniciativa se cuenta con la participación de investigadores de la sede sureste de Ciatej, como la doctora Tania González Flores, y de CICY, como la doctora Blanca Marina Vera y el doctor Juan Valerio Cauich Rodriguez.


Algunos de los proyectos en los que participa Ciatej dentro de esta Red Colaborativa de Aceites Esenciales son la oferta de los cursos de capacitación en técnicas de análisis y caracterización de aceites esenciales, así como el curso micro encapsulación de aceites esenciales, los cuales se pueden consultar en el siguiente vínculo http://redescolaborativas.yucataninnovador.org/aceites/proyectos-public/

Autora

*La doctora Ma. de los Ángeles Sánchez Contreras es investigador titular B del Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología del Estado de Jalisco (Ciatej); es responsable del Laboratorio de Bioprocesos en la sede Sureste; posee un doctorado en Bioquímica con especialidad en microbiología industrial, maestría en Biotecnología y licenciatura en Química por la Universidad Nacional Autónoma de México. Correo de contacto: msanchez@ciatej.mx.


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