1. EXTRACCIÓN DE BIXINA DE LA SEMILLA DE ACHIOTE (Bixa orellana L.)
CON BIOCATALIZADORES
Casanova D.1
, Ortiz M.2
, Restrepo J.3
, Colmenares A.4
Grupo de Investigación en
Productos Naturales y de Alimentos, GIPNA.5
Universidad del Valle, Cll 13 # 100-00
Cali-Colombia.
1
. dianacma@msn.com, 2
. melisaog@gmail.com, 3
. jarestre@univalle.edu.co, 4
. anajulia@univalle.edu.co 5
.
proyectobixaorellana@gmail.com
1. INTRODUCCIÓN.
El interés mundial de consumir productos con mejor calidad nutricional, aumento la
investigación en procesos biotecnológicos como la extracción mediante biocatalizadores
(enzimas)de pigmentos tales como la bixina, principal colorante de las semillas de Achiote Bixa
orellana que reemplazaría a la Tartrazina, producto de gran aplicabilidad en la industria
alimenticia y reconocido cancerígeno a concentraciones altas.
2. OBJETIVOS.
General
• Obtener Bixina a partir de la semilla del Achiote (Bixa orellana), mediante el uso de enzimas.
Específicos
• Emplear enzimas comerciales en la extracción de Bixina de la semilla del achiote (Bixa
orellana).
• Evaluar la capacidad de extracción del colorante bixina empleando pectinasa, celulasa y -
amilasa a diferentes condiciones de concentración y temperatura, dentro del rango de valores
evaluados.
• Analizar el rendimiento de la extracción enzimática frente a otras alternativas.
3. MATERIALES Y MÉTODOS.
Se usan enzimas (pectinasa, celulasa o -amilasa) para la extracción del colorante, las cuales
consumen material del epispermo de la semilla para liberar la bixina. Luego, las semillas son
separadas de la solución resultante para ser secadas. La solución rica en colorante es llevada a un
proceso de precipitación con papaína, se elimina la humedad restante y se obtiene el pigmento en
polvo. Ver figura 01.
Se evalúa el efecto de las variables de operación (concentración y temperatura), para determinar
las condiciones adecuadas dentro del rango de valores evaluado, a las cuales es mayor la
eficiencia del proceso. Ver Tabla 01.
2. Figura 01. Diagrama de bloques para la obtención de bixina
Tabla 01. Condiciones de operación
Condición
Variable
1 2 3
Tipo de enzima (ai) -amilasa Celulasa Pectinasa
Concentración de enzima (Ci) 0.025g/L 0.050g/L 0.075g/L
Temperatura (Ti) Ambiente 45°C 60°C
4. RESULTADOS.
- Las condiciones óptimas de operación para cada variable controlada se muestran a
continuación.
Tabla 02. Variables controladas y de respuesta para cada enzima
Enzima
Concentración
enzima (g/ml)
Temperatura
(°C)
Concentración
Bixina (g/ml)
%rendimiento
-amilasa 0.000073 47.65 0.000809 8.93
Celulasa 0.000025 60.00 0.000461 10.17
Pectinasa 0.000059 39.05 0.000490 8.37
- Identificación de Bixina mediante Espectroscopia de Infrarrojo (IR), Espectroscopia de Masas y
UV visible. Ver figura 02.
3. Figura 02. IR y Espectro de masas de la Bixina, extraído con -amilasa
5. CONCLUSIONES.
Las enzimas comerciales _amilasa, celulasa y pectinasa, empleadas en la extracción de
bixina de la semilla de achiote (Bixa orellana), beneficiaron la obtención de este colorante al
mostrar rendimientos mayores a la extracción realizada con agua reportada en la literatura.
En el rango de operación evaluado para cada enzima, la que presentó mejores resultados en
las variables de respuesta (concentración de bixina: 16% y %rendimiento: 8.93%) fue la
_amilasa.
La extracción enzimática no desnaturaliza la bixina obtenida en el colorante, ni por aumento
de la temperatura o concentración de la enzima, ya que los análisis realizados así lo
demuestran (IR, espectro de masas y UV-visible).
En la recuperación del pigmento, se observó que al adicionar la papaína este precipita casi
inmediatamente, permitiendo realizar una separación por sedimentación y una posterior etapa
de secado que requeriría menor consumo de energía que si no se precipitara con la enzima.
La extracción enzimática requiere condiciones de operación moderadas, el proceso es de fácil
implementación y manejo; lo que permite realizar el futuro montaje de la planta piloto y
aprovechar de forma integral la semilla como un subproducto, permitiendo reducir los
químicos empleados y por ende su riesgo toxicológico.
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
Salvá, B. (1997). Utilización de enzimas en la extracción de colorante a partir de semillas de
achiote (Bixa orellana L.). Perú: Universidad Nacional Agraria La Molina-UNALM. Pág. 12-13.
Schultz, W. (1980). Method of removing pigment from annatto seed. Estados Unidos: Patente
4,204,043. (Mayo 20 1980). Pág. 1.
