Extracción y purificación de colorantes a partir del achiote (annato)

Abstract

The natural pigments have taken importance in the food industry, since its entirety is null, the study of these is important, the annatto, Bixa orellana (achiote), is the carotenoid pigment extracted from the seeds of the plant, from these are obtained bixin and norbixin, in Mexico, despite the large achiote productions there is no company for the extraction of this pigment. The present study has as purpose to implement the extraction of the colorings of the achiote, a simple, economic method, and with an acceptable yield of the extraction, using alkaline means for the obtaining of the coloring, using as dissolvent the KOH and NaOH. The obtained carotenoide of the extractions was the Norbixina that was identified and it compared with a commercial coloring using thin layer chromatography presenting at Rf 0.75. Obtained the coloring the separation was made of fatty and info:eu-repo/semantics/other present components for the chromatography method in column for elution. By means of adsorption in infrared you corroborate the presence of both compounds in the extract, identifying the group carboxyl to 3385 cm-1. With the use a design of experiments Box-Behnken of 15 rehearsals, of three variables (Relations seed: volume of KOH, temperature and time) with three levels that he allowed to find the best conditions for the extraction of the coloring, finding that the most significant variables were the relations seed-volume of KOH and temperature. The annatto has in his seed an 8% dye and with the method used (alkaline) was achieved 7.5% coloring of the seed, to be in a time of approximately 4 hours, it that was allowed to establish the methodology for the process of extraction of the coloring of the anatto.

Los pigmentos naturales han tomado importancia en la industria alimenticia, ya que su toxicidad es nula, el estudio de ellos es importante. Bixa Orellana (achiote, annato), es el pigmento carotenoide extraído de las semillas de la planta, de estas se obtiene Bixina y Norbixina. En México a pesar de las grandes producciones de achiote no existe ninguna empresa para la extracción del pigmento. El presente estudio tiene como finalidad implementar la extracción de los colorantes del achiote, un método simple, económico, y con un rendimiento aceptable de la extracción, empleando medios alcalinos para la obtención del colorante, utilizando como disolventes el KOH y NaOH. El carotenoide obtenido de las extracciones fue la Norbixina que se identificó y comparó con un colorante comercial utilizando cromatografía en capa fina presentando un Rf de 0.75. Obtenido el colorante se efectuó la separación de grasas y otros componentes presentes por el método de cromatografía en columna por elución. Mediante espectrofotometría en infrarrojo se corroboro la presencia de ambos compuestos en el extracto, identificando el grupo carboxilo a 3385 cm-1. Se empleó un diseño de experimentos Box-Behnken de 15 ensayos, de tres variables (Relación semilla: volumen de KOH, temperatura y tiempo) con tres niveles, que permitió encontrar las mejores condiciones para la extracción del colorante, encontrando que las variables más significativas fueron la relación semilla-volumen de KOH y temperatura. El achiote tiene en su semilla un 8% de colorante y con el método utilizado (alcalino) se logró extraer alrededor de un 7.5 % del colorante de la semilla, efectuándose en un tiempo aproximado de 4 horas, lo que permitió establecer la metodología para el proceso de extracción del colorante del achiote.