Extracción, caracterización y modificación por acetilación del mucílago de Opuntia atropes y su aplicación en un yogurt bajo en grasa

Abstract

The mucilage from cladodes of nopal, specifically from Opuntia atropes, is a plant-based polysaccharide with techno-functional properties that support its application as a natural food ingredient. The objective of this study was to extract, chemically modify by acetylation, and characterize the mucilage, as well as to evaluate its incorporation into a low-fat yogurt-type matrix. Extraction was carried out using a water:nopal ratio of 4:1 and an alcohol:mucilage ratio of 3:1; chemical modification was performed using acetic anhydride, yielding acetylation percentages of 1.78 % and 2.28 %. Physicochemical properties including pH, water activity, viscosity, color, and water and oil absorption capacities were evaluated, and structural characterization was performed using FTIR spectroscopy. The mucilage acetylated at 1.78 % showed the most favorable behavior, reflected in lower mucilage viscosity and reduced yogurt syneresis, without altering pH or acidity. Acetylation also promoted a decrease in water activity and increased water absorption capacity, while maintaining adequate oil absorption. These results indicate that chemical modification enhances the stability and techno-functional performance of the mucilage, supporting its use as a functional ingredient in low-fat fermented foods.

El mucílago de cladodios del nopal, específicamente de Opuntia atropes, es un polisacárido vegetal con propiedades tecnofuncionales interesantes para su aplicación como ingrediente natural en alimentos. El objetivo de esta investigación fue extraer, modificar químicamente por acetilación y caracterizar al mucílago, así como evaluar su incorporación en una matriz tipo yogurt bajo en grasa. La extracción se realizó empleando una relación agua:nopal de 4:1 y alcohol:mucílago de 3:1; la modificación química se realizó con anhídrido acético, obteniendo porcentajes de acetilación de 1.78 % y 2.28 %. Se evaluaron propiedades fisicoquímicas como pH, actividad de agua, viscosidad, color y capacidades de absorción de agua y aceite, y se realizó caracterización estructural por FTIR. El mucílago acetilado al 1.78 % mostró el comportamiento más favorable, reflejado en una menor viscosidad del mucílago y en una menor sinéresis del yogurt, sin alterar pH ni acidez. La acetilación también favoreció la disminución de la actividad de agua e incrementó la absorción de agua, manteniendo una adecuada absorción de aceite. Estos resultados indican que la modificación química del mucílago favorece su estabilidad y funcionalidad tecnológica, respaldando su uso como ingrediente funcional en alimentos fermentados bajos en grasa.