Los estudiosos de la Facultad de Ciencias farmacéuticas, Bioquímicas y Biotecnológicas de la  Universidad Católica de Santa María: Fernando Antero Torres Vela, María Mercedes Vargas Vilca, Doménica Dongo Martínez, José Daniel Vizcarra Llerena y Marcos David Rueda Enríquez. Con el apoyo de Inca Innova – Centro de Innovación para la Adaptación y Sostenibilidad y del Fondo brindado por Consejo Nacional de Ciencia, tecnología e Innovación tecnológica – CONCYTEC – FONDECYT, realizaron la investigación titulada Extracción  por hidrólisis enzimática y análisis de colorantes naturales del rastrojo de quinua para su aplicación en la industria alimentaria.

La tecnología enzimática ocupa un lugar importante dentro de la biotecnología y específicamente, dentro del sector industrial. Los metabolitos secundarios de la cosecha de la quinua, mayoritariamente son extraídos a partir de residuos orgánicos más la utilización de microorganismos fúngicos.

La quinua contiene betalaína, un colorante natural, que se usa para la tintura de tela y preparación alimentaria. Los colorantes naturales que se presentan en la quinua pueden utilizarse en los alimentos similares a aquellos que son actualmente extraídos de cochinilla, obtenido de Opuntia ficus.

En el proyecto se busca utilizar los residuos de la cosecha de la quinua como colorantes naturales en la industria alimentaria, lo que permitiría el aprovechamiento sostenible de nuestros recursos naturales y darle un valor agregado a los residuos agrícolas, y generar productos más amigables al medio ambiente. Asimismo se plantea utilizar una técnica enzimática como innovación en la extracción de los colorantes naturales a partir de los residuos de la cosecha de la quinua siendo esta técnica enzimática más rentable.

Para la extracción de colorantes (betalaínas) se aislaron pectinasas y celulasas a partir de Trichoderma sp. y Aspergillus niger., empleando como medio de cultivo del rastrojo de la quinua, como fuentes de carbono se usó al Carboximetilcelulosa (CMC) al 0.5% y Pectina al 0.75%, reduciendo costos y obteniendo un colorante de forma natural. Se realizó la evaluación de las actividades enzimáticas, encontrándose valores de 18.13 mg de glucosa/ml del extracto celulolítico y un valor de 3.70 mg de azúcar reductor/ml de extracto pectinolítico; con los que se extrajeron los colorantes obteniéndose altos rendimientos en colores rojos, violáceos, naranjas y amarillos con un 22%  y 24% de la muestra  de Quinua Phisanqalla hembra (muestra B) y Perlasa (muestra E) respectivamente, el menor rendimiento fue de tallos y ramas dando 11.67%.

Se determinó que los colorantes corresponden a las betalaínas mediante un análisis de cromatografía de capa fina y electroforesis  en gel de agarosa, asimismo se evaluó su actividad antioxidante. El análisis de costos obtenido fue de un valor de US$ 0.55 por gramo de colorante. Las pruebas de tintura en tela y en productos alimenticios, determinó que son afines a las fibras animales (lana de oveja), y a los alimentos (leche y yogurt) debido a la termolabilidad del mismo. Finalmente se realizó un zumo con colorante natural de quinua.

Se recolectó rastrojo y muestras frescas de El Pedregal. Posteriormente se lavaron con hipoclorito de sodio al 0.0010%, se secaron a medio ambiente por un día y luego 3 horas en estufa para ser pulverizadas.

CONCLUSIÓN

Se obtuvo un valor agregado de los residuos de la cosecha de quinua recolectada, esto es, extractos enzimáticos celulolíticos y pectinolíticos utilizando el Trichoderma sp. y Aspergillus niger a partir de los rastrojos; y colorantes naturales con altos rendimientos y variedad de colores (rojos, amarillos y violáceos) a partir de la panoja, y las hojas de la muestra B y E con un 22% y 24% respectivamente, el menor rendimiento fue obtenido de los tallos y ramas que fue 11.67%.

Se identificó los pigmentos vegetales de las muestras que corresponden a betalaínas, coexistiendo las betaxantinas y betacianinas.

La aplicación industrial de los colorantes naturales extraídos  según sus propiedades es en la industria alimentaria como aditivo para jugos, yogurt y leche. Asimismo puede aplicarse en otras áreas ya que no adquiere el sabor característico a quinua y presenta actividad antioxidante y no es tóxico. En cuanto a la tinción en fibras fue adecuada para la fibra animal (lana de oveja).

CORRESPONDENCIA

Q.F. Fernando Antero Torres Vela, [email protected]

Ing. María Mercedes Vargas Vilca, [email protected]

Ing. Doménica Dongo Martínez, [email protected]

Ing. José Daniel Vizcarra Llerena, [email protected]

Bach. Marcos David Rueda Enríquez, [email protected]