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Boletín de Vigilancia Tecnológica

0

Extracción de pigmentos o colorantes

naturales a partir de residuos de

aguacate


Abril 2016


1

Extracción de pigmentos o

colorantes naturales a partir de

residuos de aguacate


• No 02 • Abril 2016 • Rionegro, Antioquia•

Centro de la Innovación, la Agroindustria

y la Aviación


2

Introducción ........................................................................................................................................ 3

Patentes .............................................................................................................................................. 4

Datos Cienciométricos ........................................................................................................................ 6

Literatura Científica ............................................................................................................................. 9

Noticias Tecnológicas ........................................................................................................................ 15

Agroindustria del aguacate en Colombia .......................................................................................... 17

Conclusión ......................................................................................................................................... 20

Eventos (2016) .................................................................................................................................. 21

Contenido


3

Los pigmentos o colorantes son sustancias de origen natural o artificial que cobran importancia en

los sectores de alimentos, bebidas, textiles, farmacéutico y cosmético, debido a que realzan las

propiedades y hacen más llamativos los productos1. Los colorantes artificiales han sido los más

usados a lo largo de la historia, sin embargo, ahora son cada vez menos deseados debido a que

algunos de ellos presentan efectos nocivos para la salud. Lo anterior ha acrecentado los esfuerzos

por descubrir nuevas alternativas de colorantes o pigmentos naturales, quienes además no

requieren certificación para su empleo. Entre las posibles fuentes de estos colorantes se encuentran

las plantas o vegetales2,3.

El aguacate (Persea americana) una fruta tropical conocida por su alto contenido de ácidos grasos,

vitaminas y otros nutrientes4, también se ha caracterizado por contener cantidades importantes de

pigmentos5, lo que la convierte en una fuente potencial de colorantes naturales. Según Devia y

Saldarriaga2, la semilla del aguacate ha sido utilizada desde tiempos remotos para la extracción de

un colorante empleado para marcar la ropa, y cuyo trabajo de investigación indicó que se trata de

una antocianina. Adicionalmente Wang y colaboradores3 encontraron cantidades importantes de

clorofila y carotenoides en la cáscara y semilla.

Por lo general la producción de aguacate y su procesamiento industrial genera una gran cantidad de

cáscaras y semillas como residuos3, los cuales pueden llegar a generar altos costos de disposición y

problemas fitosanitarios. Teniendo en consideración lo anterior, es posible que mediante la

evaluación e implementación de metodologías de extracción eficientes, se pueda dar valor agregado

a los residuos de la agroindustria del aguacate mediante la generación de nuevos productos,

particularmente colorantes o pigmentos naturales.

1 Guirola, C., (2010). “Tintes naturales: su uso en Mesoamérica desde la época prehispánica”, FLAAR, Mesoamérica. 2 Devia, J.E., Saldarriaga, D.F. 2005. Proceso para obtener colorante a partir de la semilla de aguacate. REVISTA Universidad EAFIT, 41 (137), 36-43. 3 Dabas, D., Elias, R. J., Lambert, J. D., & Ziegler, G. R. (2011). A Colored Avocado Seed Extract as a Potential Natural

Colorant. Journal of Food Science, 76(9), 1335–1341. http://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2011.02415.x 4 Wang, W., Bostic, T. R., & Gu, L. (2010). Antioxidant capacities, procyanidins and pigments in avocados of different strains and cultivars. Food Chemistry, 122(4), 1193–1198. http://doi.org/10.1016/j.foodchem.2010.03.114 5 Asthon, O.B., Wong, M., McGhie, T.K., Vather, R., Wang, Y., Jackman, C.R., Ramankutty, P., & Wolf, B.A. (2005). Pigments in Avocato Tissue and Oil. Journal of Agricultural and Food Chemestry. 54, 10151-10158

Introducción


4

Las patentes constituyen una amplia fuente de información que abarca todos los ámbitos de la

tecnología. Resulta útil emplear la información que ofrecen las patentes para conocer la tecnología

y avances procedentes de otras partes del mundo y del entorno más cercano6.

Luego de una búsqueda en diversas bases de datos, se encontraron tres patentes, una relacionada

con la extracción de polifenoles a partir del aguacate; y dos sobre la extracción de material

insaponificable. Cabe señalar que pigmentos o colorantes naturales como las antocianinas

pertenecen al grupo de los polifenoles, y los carotenoides se asocian a los compuestos

insaponificables.

Nº Publicación Solicitante Contenido Técnico

WO 2012085224(A1)

CN103347528(A) CN103347528(B)

US20130183255(A1)

Laboratoires Expanscience

Extracto de pulpa y cáscara de aguacate rico en polifenoles y cosméticos, composiciones dermatológicas y neutracéuticas (Avocado flesh and/or skin extract rich in polyphenols and cosmetic, dermatological and nutraceutical compositions comprising same): Esta invención consiste en un extracto de aguacate rico en polifenoles. Del contenido total, cerca de un 10% corresponde a polifenoles expresados en equivalentes de ácido gálico, y de los cuales se encontraron procianidinas, ácido cafeico y derivados de ácido cafeico. Esta composición o extracto sirve para prevenir o tratar desordenes o patologías de la piel y membranas mucosas.

Fuente: THOMSON INNOVATION ROUTERS Ecuación de búsqueda: SSTO=((extraction AND (colorant* OR pigment*) AND (avocado OR "Persea americana"))) AND DP>=(20000101) AND DP<=(20160330);

WO2004016106A1

US 7371420 B2

Laboratoires Expanscience

Método para producir material insaponificable desde aguacate rico en lípidos furanos (Method for producing an unsaponificable matter of avocado rich in furan lipids): Esta patente proporciona un método para producir material insaponificable desde aguacate, este último rico en lípidos furanos. La metodología comprende: (a)

6 OMPI, 2013: http://www.wipo.int/edocs/pubdocs/es/patents/434/wipo_pub_l434_02.pdf

Patentes

http://www.google.co.ug/search?tbo=p&tbm=pts&hl=en&q=inassignee:%22Laboratoires+Expanscience%22

http://www.google.co.ug/search?tbo=p&tbm=pts&hl=en&q=inassignee:%22Laboratoires+Expanscience%22


5

Deshidratación de los aguacates frescos o aguacates sometidos a pretratamientos controlados. (b) Extracción del aceite desde las frutas frescas. (c) Sometimiento del extracto de aceite a un tratamiento con calor y concentración del aceite en una fracción insaponificable. (d) Saponificación y extracción del material insaponificable. A modo de información general, existen cinco grandes grupos de sustancias presentes en los aceites vegetales insaponificables: hidrocarburos saturados e insaturados, alcoholes alifáticos o terpenos, esteroles, tocoferoles, pigmentos carotenoides y xantofilicos.

US5262163A

Laboratoires

Pharmascience

Proceso para preparar material insaponificable de aguacate. (Process for preparing the nonsaponifiable matter of avocado enable in one of its fractions termed H to be improved): Esta invención está relacionada con un proceso para preparar material insaponificable desde aceite de aguacate. Este material puede ser usado para la elaboración de productos medicinales, cosméticos y aditivos de alimentos.

Fuente: Google Patents Ecuación de búsqueda: obtaining AND avocado AND pigments


6

Ecuación de búsqueda 1: SSTO=((extraction AND (colorant* OR pigment*) AND (avocado OR

"Persea americana"))) AND DP>=(20000101) AND DP<=(20160330);

Para la ecuación de búsqueda empleada, solo se encontró en Thomson Innovation® un resultado

relevante respecto al tema “Extracción de pigmentos naturales a partir de residuos de aguacate”

(Ver Patentes). En su mayoría los hallazgos corresponden a patentes relacionadas con la extracción

u obtención de compuestos bioactivos (aceites particularmente) desde sustratos vegetales para la

elaboración de productos cosméticos. A continuación, se presentan los datos cienciométricos

asociados a los parámetros de búsqueda.

Según registros de Thomson Innovation, la empresa Oreal es en la actualidad la que mayor cantidad

de patentes registra, seguida de las compañías japonesas Shin-Etsu Chemical Co e Ichimaru Pharcos

INCCO (Figura 5).

Figura 5. Empresas solicitantes de patentes Fuente: Thomson Innovation®

Los países que lideran la publicación de patentes relacionadas con los parámetros de búsqueda se

muestran en la Figura 6, siendo China el que mayor cantidad de patentes reporta, seguido de

Estados Unidos y la Oficina Europea de Patentes.

Datos Cienciométricos

Thomson Innovation® (Patentes a nivel mundial)


7

Figura 6. Países destacados en la publicación de patentes

Fuente: Thomson Innovation®

Respecto a la tendencia de publicación (Figura 7), es importante destacar que entre los años 2001 y

2005 se presentó un pico importante de patentes, que ha ido decayendo paulatinamente desde el

2006.

Figura 7. Tendencia anual en la publicación de patentes

Fuente: Thomson Innovation®

Las áreas asociadas a las patentes que arroja la ecuación de búsqueda se presentan en la Figura 8.

En esta se observa que los temas “preparaciones para el cuidado del cabello y piel” presentan las

más altas cantidades de documentos.


8

Figura 8. Áreas destacadas relacionadas con los parámetros de búsqueda Fuente: Thomson Innovation®

Tabla 3. Descripción de los ítems relacionados con la Figura 8

Código IPC Nombre

A61Q000500 Preparaciones para el cuidado del cabello A61Q001900 Preparaciones para el cuidado de la piel A61K000800 Cosméticos o preparaciones similares A61K000897 Extractos de plantas (compuestos de origen vegetal)

A61Q000100 Preparación de maquillaje, polvos para el cuerpo, preparaciones para la remoción del maquillaje

A61Q001704 Preparaciones tópicas para la protección contra el sol u otra radiación

A61Q000102 Preparaciones que contienen colorantes para la piel es decir pigmentos (preparaciones en forma de polvo)

A61Q000502 Preparaciones para limpiar el cabello A61K000892 Aceites, grasas o ceras, derivados, productos para hidrogenación A61K000802 Caracterizados por una forma física especial


9

Así como las patentes, los documentos científicos difunden de manera clara y precisa los resultados

de investigaciones realizadas en áreas determinadas del conocimiento. A continuación, se

presentan los resúmenes de trabajos científicos realizados en las últimas cinco décadas relacionados

con la implementación y/o desarrollo de técnicas de extracción de pigmentos a partir de aguacate.

Gross y colaboradores afirman que es común encontrar un complejo patrón de cloroplastos en la

pulpa, corteza y hojas del aguacate. Esto es explicado por la presencia de clorofila en el fruto maduro

y su piel. En su trabajo de investigación estos autores hallaron dos cromoplastos específicos en la

pulpa madura, y los identificaron como α-citraurin y mimulaxantina. También encontraron que las

xantofilas esterificadas se producen en alto grado en la pulpa, pero en la cáscara se encuentran

completamente libres. Concluyen que la coexistencia de cloroplastos y cromoplastos en aguacate

hacen de esta fruta un objeto adecuado para estudios ultraestructurales sobre el origen de los

cromoplastos7 .

Tabla 1. Distribución cualitativa de carotenoides en pulpa, corteza y hojas de Persea americana7

Carotenoides % total de carotenoides*

Carotenoide % total de carotenoides*

Pulpa Corteza Hojas Pulpa Corteza Hojas

α-Caroteno 0.9 6.1 16.0 Zeaxantina - - 1.6 β-Caroteno 4.0 10.8 11.3 Anteraxantina - - 0.3 ζ-Caroteno 0.5 - - Luteoxantina 2.1 1.5 1.6 ϒ-Caroteno - - 0.5 Neocromo 9.2 0.9 0.5 OH-α-Caroteno 1.2 0.4 0.5 Neoxanina a 7.3 9.8 7.5 Criptoxantina 5.2 1.4 0.5 Desconocido 437 a

(mimulaxantina 8.1 -

α-Citraurin 0.7 - - Neoxantina b 0.5 - Luteina 25.0 55.8 51.0 Desconocido 437 b 0.5 - Isoluteina 9.0 6.4 1.7 Violaxantina 4.0 3.1 5.0 Crisantema xantina

20.4 4.2 2.0

*Expresado como β-caroteno.

7 Gross, J., Gabai, M., Lifshitz, A., & Sklarz, B. (1973). Carotenoids in pulp, peel and leaves of Persea americana. Phytochemistry, 12(9), 2259–2263. http://doi.org/10.1016/0031-9422(73)85130-1

Literatura Científica

Carotenoides en pulpa, corteza y hojas de Persea Americana 7

http://doi.org/10.1016/0031-9422(73)85130-1


10

De acuerdo a Devia y Saldarriaga, el aguacate es una fruta comestible con una semilla muy

voluminosa de la cual se extrae un colorante (antocianina) que sirve para teñir tejidos naturales y

alimentos. Para la obtención del colorante estos autores realizaron varios ensayos de extracción

solido - liquido, encontrando al hidróxido de sodio como el solvente más adecuado, seguido del

agua y el agua acidificada con HCl. A partir de los resultados de estos ensayos diseñan un método

de obtención (Figura 1) y fijan los parámetros para logar buenos rendimientos en una planta piloto.

Adicionalmente realizan un análisis económico preliminar del proceso el cual sugiere que con una

inversión moderada es posible iniciar la producción de este colorante natural8.

Figura 1. Diagrama de Bloques del Proceso (BFD) de Extracción del Colorante de la

Semilla del Aguacate8

Para Aston y colaboradores los pigmentos contribuyen de manera importante en la apariencia y

salud del aguacate y de los aceites presentes.9 Es por ello que decidieron determinar las

concentraciones de carotenoides y clorofilas en la piel y tres secciones de la pulpa (exterior, parte

8Devia, J.E., Saldarriaga, D.F. 2005. Proceso para obtener colorante a partir de la semilla de aguacate. REVISTA Universidad EAFIT, 41 (137), 36-43. 9 Ashton, O. B. O., Wong, M., McGhie, T. K., Vather, R., Wang, Y., Requejo-Jackman, C., … Woolf, A. B. (2006). Pigments in Avocado Tissue and Oil. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54(26), 10151–10158. http://doi.org/10.1021/jf061809j

Proceso para obtener colorante a partir de la semilla de aguacate 8

Pigmentos en tejidos y aceites de aguacate 9

http://doi.org/10.1021/jf061809j


11

media e interior cercana a la semilla) de aguacate; así como la concentración de antocianinas en la

piel del aguacate Hass durante su maduración a 20°C. Los pigmentos fueron obtenidos desde tejidos

congelados usando como solventes butilhidroxitolueno, acetona, dietil éter para clorofilas y

carotenoides, y etanol, agua y ácido acético, para antocianinas. En la medición se empleó

cromatografía liquida de alta eficiencia (HPLC). También se determinaron pigmentos en aceites,

estos últimos extraídos con hexano. Los carotenoides y clorofilas identificados en la piel, pulpa y

aceites fueron: α-caroteno, β-caroteno, neoxantina, violaxantina, zeaxantina, anteraxantina,

clorofila a y b, y feofitinas a y b, las más altas concentraciones de todos los pigmentos se hallaron

en la piel o corteza. Las clorofilidas a y b solo fueron identificadas en la piel y pulpa. A medida que

la fruta maduró y suavizó, la corteza o piel cambió de verde a purpura/negro, esto a su vez significó

un incremento en la cianidina-3-Oglucosido y una pérdida de clorofilida a. En los tejidos de pulpa,

los valores de croma y luminosidad decrecieron con la maduración y no hubo cambio en los tonos.

Los niveles de carotenoides y clorofilas no variaron significativamente durante la maduración. Con

la fruta madura, el nivel de clorofila total en el aceite extraído desde las secciones de pulpa

permaneció constante, pero declinó en el aceite obtenido desde la corteza9.

Figura 2. Diagrama del sistema de muestreo (7mm de diametro, 38.5mm2 de área) y tipos de

tejidos muestreados desde frutos de aguactae Hass inmmaduros y maduros9

Wang10y colaboradores consideran que el aguacate (Persea americana) es un fruto tropical

importante, pero son poco conocidas sus capacidades antioxidantes y composición fitoquímica. En

10 Wang, W., Bostic, T. R., & Gu, L. (2010). Antioxidant capacities, procyanidins and pigments in avocados of different

strains and cultivars. Food Chemistry, 122(4), 1193–1198. http://doi.org/10.1016/j.foodchem.2010.03.114

Capacidad antioxidante, procianidinas y pigmentos en aguacates de diferentes

variedades y cultivares 10

http://doi.org/10.1016/j.foodchem.2010.03.114


12

este sentido el objetivo de su estudio de fue determinar la capacidad antioxidante, el contenido de

fenoles totales e identificar y cuantificar la mayoría de los compuestos antioxidantes en aguacates

de diferentes variedades. Para ello aguacates maduros de siete cultivares fueron separados en

semillas, cortezas y pulpa, posteriormente fueron liofilizados. Una variedad de aguacate Hass fue

elegida como referencia. Mediante una extracción por solventes (acetona/agua/ácido acético) se

obtuvieron muestras de compuestos antioxidantes, y se determinó el contenido de fenoles totales

a través del ensayo de Folin-Ciocalteu. Las capacidades antioxidantes fueron determinadas por el

método DPPH. Las procianidinas se identificaron y cuantificaron por HPLC-MS. Los pigmentos

(clorofilas y carotenoides) fueron extraídos empleando los solventes cloroformo, metanol y

acetona, y cuantificados espectrofotométricamente. Para todas las variedades, encontraron que la

semilla contenía las más altas capacidades antioxidantes, contenido de fenoles y procianididas,

mientras que la pulpa presentaba los valores más bajos. Procianidinas, incluidas catequina,

epicatequina, dímeros tipo A y B, trímeros tipo A y B, tetrámeros, pentámeros y hexámeros, fueron

identificadas en las cortezas y semillas usando HPLC fase normal/ESI-MS. Las capacidades

antioxidantes, contenido de fenoles y procianidinas en aguacates estuvieron altamente

correlacionadas, sugiriendo que las procianidinas son el compuesto fenólico que más contribuye

con la capacidad antioxidante. Los carotenoides y clorofilas encontrados en la corteza del aguacate

no presentaron correlación con las capacidades antioxidantes. Finalmente Wang y colaboradores

concluyen que las semillas y cáscaras de aguacate, desechos comunes de la industria del aguacate,

pueden ser explotadas como fuentes de antioxidantes10.

Tabla 2. Contenido de pigmentos en aguacates procedentes de diferentes cultivares10.

Porciones Cultivares Clorofila α

(µg/g) Clorofila β

(µg/g) Clorofila total

(µg/g) Carotenoides totales

(µg/g)

Semillas Slimcado 0.1 ± 0.0b 0.1 ± 0.1b 0.2 ± 0.1b 0.7 ± 0.1c Simmonds 0.5 ± 0.1b 0.8 ± 0.2b 1.3 ± 0.2b 1.5 ± 0.1c Loretta 0.4 ± 0.1b 0.7 ± 0.1b 1.1 ± 0.4b 1.2 ± 0.2c Choquette 1.1 ± 0.1b 2.0 ± 0.1b 3.0 ± 0.2b 2.1 ± 0.1b Booth 7 0.9 ± 0.1b 1.3 ± 0.2b 2.1 ± 0.2b 2.1 ± 0.3b Booth 8 0.9 ± 0.2b 1.7 ± 0.2b 2.6 ± 0.4b 1.8 ± 0.2bc Tonnagea 1.1 ± 0.9b 1.9 ± 1.5b 3.0 ± 2.5b 1.8 ± 0.7bc Hassa 21.0 ± 4.0a 20.2 ± 1.8a 41.2 ± 5.7a 6.3 ± 0.9a

Corteza Slimcado 28.7 ± 0.9bcd 6.2 ± 0.9c 34.8 ± 1.7bcd 9.3 ± 1.1c

Simmonds 22.7 ± 4.6cde 14.0 ± 2.3ab 36.7 ± 6.8bcd 12.8 ± 2.9abc Loretta 33.4 ± 0.9b 13.9 ± 1.9ab 47.4 ± 2.9b 17.3 ± 1.3a

Choquette 30.9 ± 2.9bc 11.2 ± 0.6bc 42.1 ± 3.6bc 11.5 ± 1.1bc Booth 7 18.6 ± 2.1e 6.5 ± 1.0c 25.1 ± 2.6d 8.9 ± 0.7c

Booth 8 21.9 ± 2.3cde 9.6 ± 2.3bc 31.5 ± 4.6cd 10.4 ± 1.8bc Tonnagea 47.5 ± 6.4a 19.4 ± 2.4a 66.9 ± 8.9a 17.7 ± 1.6a

Hassa 19.2 ± 3.6de 9.5 ± 2.9bc 28.8 ± 6.2cd 15.2 ± 2.7ab

Pulpa Slimcado 1.8 ± 0.1bc 1.9 ± 0.1b 3.7 ± 0.2c 1.5 ± 0.2d

Simmonds 2.9 ± 0.5bc 3.2 ± 0.6b 6.1 ± 1.0c 4.2 ± 0.4b Loretta 1.4 ± 0.3bc 1.4 ± 0.5b 2.7 ± 0.7c 2.4 ± 0.4cd

Choquette 0.5 ± 0.3c 1.8 ± 0.5b 3.3 ± 0.8c 1.6 ± 0.2d Booth 7 2.1 ± 0.5bc 1.7 ± 0.4b 3.9 ± 0.8c 2.2 ± 0.2cd

Booth 8 2.7 ± 0.7bc 3.0 ± 1.1b 5.8 ± 1.8c 3.4 ± 0.7bc Tonnagea 3.9 ± 0.4b 4.3 ± 0.8b 8.2 ± 1.2b 4.7 ± 0.6b

Hassa 14.8 ± 1.9a 13.8 ± 4.9a 28.7 ± 3.3a 7.1 ± 0.6a

Los datos para el mismo tipo de muestra en la misma columna con diferentes superíndices difieren

significativamente (p≤0.5). a Las muestras fueron analizadas por duplicado.


13

Según Dabas y colaboradores, en la actualidad ha incrementado la demanda y el interés científico

por nuevos colorantes naturales. Es por ello que, en su trabajo se evaluó el desarrollo de color

naranja (λmax-visible= 480nm) en el tiempo, tras la maceración de semilla de aguacate en agua. Para la

preparación del extracto, se trituró la semilla y se mezcló con metanol. Posteriormente, estos

investigadores encontraron que el tratamiento con calor de la semilla evitó el desarrollo del color,

mientras que la adición de polifenol oxidasa exógena (PPO) lo restauró. El desarrollo del color

también se vio inhibido por la adición de tropolone, un inhibidor de la PPO. Encontraron además

que la formación de color resulta en un decrecimiento en la concentración de polifenoles. El color

naranja se intensificó cuando el pH fue ajustado de 2.0 a 11.0, y esos cambios fueron parcialmente

reversibles cuando se varió nuevamente el pH de 7.5 a 11.0 en ausencia de oxígeno. El color fue

estable en solución manteniéndolo a -18°C por 2 meses. Todos estos resultados surgieron que la

semilla de aguacate puede ser una fuente potencial de colorantes naturales, y que el color

desarrollado es dependiente de la enzima PPO11.

11 Dabas, D., Elias, R. J., Lambert, J. D., & Ziegler, G. R. (2011). A Colored Avocado Seed Extract as a Potential Natural

Colorant. Journal of Food Science, 76(9), 1335–1341. http://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2011.02415.x

Extracto coloreado de semilla de aguacate fuente potencial de un colorante natural 11

Figura 3. Cinéticas de formación de

color en pasta de semillas de aguacate.

(A) cambio visual en el color. (B) Análisis

espectrofotométrico en 35 min

mostrando un λmax a 480 nm. (C)

Absorción a 480nm (media ± SD de 3

réplicas). (D) Incremento en ΔE durante

el tiempo de incubación (medias de 2

experimentos diferentes)11.

http://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2011.02415.x


14

Arlene y colaboradores aseguran que además de las propiedades alimenticias del aguacate,

su semilla triturada puede producir un tinte natural naranjado con diversas aplicaciones. En este

sentido este grupo de investigadores decidió estudiar la influencia de la temperatura (30, 40, 50, 60

y 70°) y la proporción soluto-solvente (1:3, 1:6, 1:9, 1:12 y 1:15), en la producción, la intensidad de

color y el contenido de polifenoles, usando ondas ultrasónicas (Extracción asistida por

ultrasonido – UAE), las cuales parecen arrojar mejores resultados que la extracción tradicional por

maceración. Las semillas de aguacate fueron trituradas y mezcladas con aquades. La suspensión fue

incubada a 24°C por 35min. Después de esto se obtuvo el extracto usando un sonicador y metanol

como solvente. Dicho extracto fue filtrado y refinado usando un buchner, luego el solvente fue

separado usando un evaporador al vació a 3.37mbar y un baño de agua a 50°C. Para el análisis de la

intensidad del color y el contenido de polifenoles se midió la absorbancia con un espectrofotómetro

UV-Visible. El tinte fue analizado con GC-MS. Con base en el análisis de varianzas del diseño

experimental, se concluyó que la temperatura y la proporción de solvente alimentado no afectan la

producción, el contenido de fenoles o la intensidad del color. Sin embargo, hay una interacción entre

esos dos factores para las tres variables respuesta. La más alta producción obtenida (22.6%) se logró

a una temperatura de 70°C con una proporción de solvente 1:12, mientras la concentración más

alta de polifenoles se logró a 40°C y 1:6. En los análisis por CG-MS se encontró el compuesto furfural

y se asumió que este contribuye con el desarrollo del color naranja del tinte12.

Figura 4. Análisis del contenido de fenoles en los diferentes tratamientos12.

12 Arlene, A. A., Prima, K. A., Utama, L., & Anggraini, S. A. (2015). The Preliminary Study of the Dye Extraction from the Avocado Seed Using Ultrasonic Assisted Extraction. Procedia Chemistry, 16, 334–340. http://doi.org/10.1016/j.proche.2015.12.061

Estudio preliminar sobre la extracción de un tinte desde semilla de aguacate, usando

extracción asistida por ultrasonido 12


15

De acuerdo a este artículo, en los próximos años se reducirá el consumo de colorantes artificiales y en su lugar se optará por el uso de colorantes naturales, los cuales se pueden obtener a partir de una amplia variedad de plantas.

En la Universidad de Pelsivania están llevando a cabo diversos estudios con el fin de sacar al mercado un colorante naranja a partir de la semilla de aguacate. Dicho colorante corresponde a una antocianina, que una vez procesada se convierte en un polvo soluble en agua y alcohol, y que se

puede adicionar a alimentos lácteos y productos de panadería para modificar su apariencia.

Este colorante además de beneficiar a los consumidores quienes tienden al consumo de productos

más naturales, también trae un valor agregado a los productores de aguacate e industrias

relacionadas, quienes en la actualidad consideran la semilla como un producto de desecho13.

Según este reporte, una sola dosis de semilla molida de aguacate logra esterilizar a los roedores

hembra que se reproducen sin control. Pero la toxicidad es solo una de las propiedades que rescata

el estudio financiado por Colciencias. Se revelaron técnicas que harán perdurar la frescura del

aguacate, se obtuvieron parámetros para la extracción de los colorantes desde la semilla que podrán

aplicarse a la industria textil, y quedaron al descubierto las bondades de la cáscara como materia

prima para la elaboración de concentrados y productos dietéticos.

Sobre las propiedades colorantes contenidas en la semilla, se observó buena fijación en fibras como

el dacrón, lino, seda, popelina y dril, usando sal como mordiente. En la actualidad estos colorantes

no se han explotado en la industria textil y del cuero14.

13 Esther Clemente. Directo al paladar. (2012). http://www.directoalpaladar.com/otros/la-semilla-de-aguacate-nueva-fuente-de-colorante-alimentario-naranja (consultado el 25/03/2016) 14 Nullvalue. (1995). El Tiempo. http://www.eltiempo.com/archivo/documento/MAM-353761 (consultado el 26/03/2016)

Noticias Tecnológicas

La semilla de aguacate, nueva fuente de colorante alimentario naranja 13

El aguacate sirve hasta para combatir roedores 14

http://www.directoalpaladar.com/otros/la-semilla-de-aguacate-nueva-fuente-de-colorante-alimentario-naranja

http://www.directoalpaladar.com/otros/la-semilla-de-aguacate-nueva-fuente-de-colorante-alimentario-naranja

http://www.eltiempo.com/archivo/documento/MAM-353761


16

Las semillas de aguacate son generalmente vistas como

desperdicios por los productores. No obstante, un

nuevo estudio publicado por el Instituto de Tecnólogos

de Alimentos, muestra que al triturar semillas de

aguacate y ponerlas en contacto con el aire, se genera

un color naranja que podría ser utilizado como

colorante natural para alimentos.

Otras investigaciones que se están realizando en

Pennsylvania State University, evalúan el potencial biológico (antioxidante y anticancerígeno) de

los colorantes extraídos desde las semillas de aguacate15.

El aguacate, fruto proveniente de la región de Centroamérica y el Caribe (específicamente de las regiones de México, Guatemala y El Salvador), es sin duda uno de los elementos más utilizados en la cocina latinoamericana y mundial. Esta fruta contiene una serie de vitaminas, ácidos, aminoácidos y minerales, aportando grandes beneficios a la salud como: alivio a problemas cardíacos, crecimiento y la reparación de la masa muscular, reducción en la inflamación de las articulaciones, tratamiento para el cáncer, estrés y deficiencias en el sistema inmunológico. Adicionalmente la pulpa se puede emplear para elaborar protectores solares, mascarillas para ojos y piel, helados y cupcakes. De la semilla se puede obtener un líquido que al hacer contacto con el aire se tornará de color rojo o negro y puede llegar a ser utilizado como tinta para escribir, o como un colorante natural para darle un toque especial a las comidas16.

15 Institute of Food Technologists. (2011). http://www.ift.org/Newsroom/News-Releases/2011/November/14/Orange-

Color-from-Avocado-Seeds.aspx 16 Blind Melon. (2015). Frut.Ismo.com http://www.frutismo.co/6-cosas-que-no-sabias-que-podias-hacer-con-aguacate/ (consultado el 27/03/2016)

Científicos extraen colorante natural naranja desde semillas de aguacate 15

6 cosas que no sabías que podías hacer con aguacate 16

http://www.frutismo.co/6-cosas-que-no-sabias-que-podias-hacer-con-aguacate/


17

El aguacate es una fruta tropical cuya aceptación a nivel mundial ha crecido de manera notoria

debido a su contenido nutricional, diversas opciones de consumo y fuente de compuestos bioactivos

para la industria cosmética17.

De manera particular, el aguacate Hass se ha convertido en un producto de gran importancia para

el sector agrícola Colombiano dada su posibilidad de exportación. De acuerdo al Ministerio de

agricultura Colombia es el quinto productor mundial de aguacate, participando con el 5,7% de la

producción. Del territorio nacional Antioquia es el principal proveedor de variedad Hass, y las

exportaciones colombianas de esta variedad a la Unión Europea, alcanzaron ventas por US$4,6

millones en el primer trimestre de 201518.

El Tiempo19 resalta que la principal ventaja del aguacate colombiano es su rendimiento de 8,80

toneladas por hectárea, superior a lo producido en California (EE.UU.), Chile y Perú. Por Otro lado,

Holanda, Reino Unido, España y Francia son los principales destinos del aguacate nacional, y en la

actualidad el Ministerio de Agricultura y el Instituto Colombiano Agropecuario (ICA) hacen esfuerzos

por lograr que la fruta sea admitida en Estados Unidos, considerado un mercado potencial.

Bareño20, en su reporte “Estado actual y perspectivas de la cadena de aguacate en Colombia”,

reporta que para el 2014 habían ocho proyectos con potencial de exportar en el corto plazo

liderados por: APROARE (Retiro, Antioquia), WESTFALIA (Guarne, Antioquia), WOLF & WOLF (El

Retiro, Antioquia), HASS CALDAS (Aguadas- Pacora-Anserma, Caldas), APATEX-ASOFHORMA

Marquetalia-Manzanares, Caldas), FRUTALES LAS LAJAS (Sevilla-Zarzal, Valle), CARTAMA (Amaga,

Antioquia; Arsema, Caldas) y FEPAC-GRAN HASS (Meseta de Popayán, Cauca).

17 ICA. (2012). Manejo fitosanitario del aguacate Hass (Persea americana mill). Medidas para la temporada invernal. Bogotá DC. 18 MinAgricultura. (2015a). Exportaciones colombianas de aguacate Hass triunfan en Europa

https://www.minagricultura.gov.co/noticias/Paginas/Exportaciones-aguacate-triunfan-en-Europa.aspx (consultado el

09/03/16) 19 El Tiempo. (2015). Redacción Economía y Negocios. El aguacate colombiano invade la Unión Europea. 20 Bareño, F. (2014). Estado actual y perspectivas de la cadena de aguacate en Colombia. Ministerio de Agricultura.

Agroindustría del aguacate en

Colombia

Generalidades

https://www.minagricultura.gov.co/noticias/Paginas/Exportaciones-aguacate-triunfan-en-Europa.aspx


18

Actualmente Colombia no cuenta con un clúster de aguacate, sin embargo, desde los sectores

privado y público se ha venido impulsando la producción de aguacate Hass en diferentes zonas del

país. Esto ha fortalecido la asociatividad de los productores, ahora existen empresarios interesados

en zonas de cultivo, se han mejorado las condiciones crediticias por parte de Finangro, se fortaleció

el gremio de productores a través de CorpoHass y se esperan inversiones para lograr la admisión

del producto en otros mercados21.

De acuerdo a MinAgricultura21, el Ministerio de Agricultura y la Corporación Colombiana (CCI) han

venido impulsando el Concejo de la Cadena de Aguacate. La CCI por su parte está trabajando además

en la creación del clúster de aguacate Hass21 y otros productos agrícolas, identificado entre los retos

a superar: el acceso a tierra, la formalización, el desarrollo regional y disminución de la pobreza, y

la infraestructura22. Para lograr el último reto, infraestructura para la exportación, la CCI trabajará

con Analdex (Asociación Nacional de Comercio Exterior).

Países como México y República Dominicana ya cuentan con sus propios clúster del aguacate. En el

Clúster del Aguacate Dominicano (CAD) están suscritas diversas instituciones nacionales e

internacionales (Figura 13); adicionalmente participa en la realización de estudios que promueven

el desarrollo del sector, y lidera proyectos entre los que destacan la promoción de Buenas Prácticas

Agrícolas (BPA)23.

Un estudio realizado por Villafan y colaboradores24 sobre “El Clúster Agucatero en el Estado de

Michoacan, México”, concluyen que aquellas empresas o instituciones aguacateras que hacen parte

de un clúster, obtienen mejores resultados económicos, debido a que en este se comparten

recursos y capacidades industriales, las cuales se fundamentan en la mejora de la calidad precio de

venta, disminución de costos, innovación tecnológica, capacitación y formación del personal, y el

control de los canales de distribución.

21 MinAgricultura. (2015b). Modelo de Clúster País. https://www.minagricultura.gov.co/noticias/Paginas/Modelo-de-Cluster-Aguacate-Hass.aspx (Consultado 03/04/2016) 22 CCI (nd). Corporación Colombiana Internacional. CCI le apunta al desarrollo de los cluster productivos. http://www.cci.org.co/ccinew/descargas/BOL033VISION_CLUSTER.pdf (consultado el 03/04/2016) 23 Brochure. El Cluster del Aguacate Dominicano en Cambita (CAD). http://clusteraguacate.org.do/publicaciones/archivos/Brochure_Cluste_Aguacate.pdf 24 Villafán, K., Guitón, M., Pedraza, O., Bonales, J. (2007). Cluster Aguacatero en el Estado de Michoacan, México. Actas

VI Congreso Mundial del Aguacate

Clúster de aguacate

https://www.minagricultura.gov.co/noticias/Paginas/Modelo-de-Cluster-Aguacate-Hass.aspx

https://www.minagricultura.gov.co/noticias/Paginas/Modelo-de-Cluster-Aguacate-Hass.aspx

http://www.cci.org.co/ccinew/descargas/BOL033VISION_CLUSTER.pdf


19

Todo lo anterior demuestra la importancia de seguir trabajando en la consolidación del clúster

Colombiano, y de esta manera fortalecer la cadena productiva del aguacate, a los pequeños y

grandes productores, procesadores y comercializadores.

Instituciones nacionales de apoyo al CAD • Ministerio de Agricultura (MA) • Instituto Dominicano de Investigaciones

Agropecuarias y Forestales (IDIAF) • Consejo Nacional de Investigación

Agropecuarias y Forestales (CONIAF) • Centro de Exportación e Inversión de Republica

Dominicana (CEI-RD) • Junta Agroempresarial Dominicana (JAD) • Consejo Nacional de Competitividad (CNC) • Instituto de Innovación en Biotecnología e

Industria (IIBI) • Instituto Agrario Dominicano (IAD) • Banco Agrícola (BA) • Ministerio de Educación Superior Ciencia y

Tecnología (MESCYT) • Universidad Nacional Pedro Henriquez Ureña

(UNPHU) • Universidad Autónoma de Santo Domingo

(UASD) • Universidad ISA • Dirección General de Normas y Sistemas de

Calidad (DIGENOR)

Instituciones Internacionales de apoyo al CAD • Agencia de los Estados Unidos para el

Desarrollo Internacional (USAID) • Banco Interamericano de Desarrollo

(BID) • Organismo Internacional Regional de

Sanidad Agropecuaria (OIRSA) • Programa de Cooperación Europea (PIP-

COLEACP) • Instituto Interamericano de Cooperación

Agrícola (IICA) • Fondo Regional de Tecnología

Agropecuaría (Fontagro)

Figura 13. Instituciones Nacionales e

Internacionales asociadas al Cluster de

Aguacate Dominicano (CAD)23


20

La agroindustria del aguacate además de producir un fruto apetecido en el ámbito internacional y

posicionado en el sector agrícola colombiano, genera una serie de residuos o co-productos ricos en

compuestos de alto valor, entre ellos colorantes o pigmentos naturales.

De acuerdo a diversas investigaciones, dependiendo del tipo de residuo se pueden obtener

determinados pigmentos o colorantes. En la semilla es común encontrar antocianinas, mientras en

la cáscara se han identificado carotenoides y clorofilas.

Para la extracción de los pigmentos han sido desarrolladas y evaluadas diferentes metodologías, de

las cuales la más extendida es la extracción por solventes. Las antocianinas, por tratarse de

colorantes polares, se extraen fácilmente a través de solventes también polares como etanol,

metanol, agua y NaOH. Los carotenoides y clorofilas requieren de procesos más extensos en los

cuales es reiterativo el uso de dimetil éter y acetona.

Algunos investigadores han optimizado la extracción de los pigmentos implementando técnicas

como ultrasonido, y es común encontrar reportes donde se analizan diferentes condiciones de

proceso como temperatura, relación soluto-solvente y pH.

En términos generales se puede afirmar que es posible dar un valor agregado a los residuos o co-

productos del aguacate, tras su utilización como materia prima de colorantes o pigmentos. Es

necesario, sin embargo, determinar entre las metodologías existentes la más adecuada para el

tratamiento de los residuos que se producen en Colombia, y particularmente en el Oriente

Antioqueño, quienes en su mayoría provienen de la variedad Hass. Una vez identificada la

metodología se recomienda realizar un diseño de proceso a escala piloto o comercial y evaluar su

factibilidad técnica y económica.

Conclusión


21

Los eventos nacionales e internacionales representan una gran oportunidad para conocer los

avances técnicos y científicos relacionados con el uso de residuos agroindustriales, así como el

establecimiento de alianzas estratégicas que permitan optimizar el desarrollo de los proyectos de

investigación e innovación. En la Tabla 4 se citan algunos de ellos, con su respectiva descripción y

sitio web.

Evento Descripción Sitios Web

V Congreso

Iberoamericano de productos Naturales

Esta actividad académica se centrará en la investigación de la composición química, propiedades y aplicaciones de los productos naturales, las nuevas técnicas -omicas, nuevas plataformas analíticas y el desarrollo reciente de la Etnofarmacología, la Cromatografía y la Biotecnología, con especial énfasis en su uso sostenible, el conocimiento de la biodiversidad, así como las aplicaciones en la industria farmacéutica y la defensa y conservación del Medio ambiente. (Tomado de página web del evento) Fecha: 25 al 29 de abril Lugar: Bogotá, Colombia

http://vcipnat2016.co

m/index.php

XII Congreso

Latinoamericano y del Caribe de Ingeniería

Agrícola

Es uno de los eventos internacionales más importantes de esta área. CLIA es organizado bajo el auspicio de la Asociación Latinoamericana y del Caribe de Ingeniería Agrícola (ALIA), Universidad Nacional de Colombia, Asociación de Ingenieros Agrícolas de Colombia. (Tomado de página web del evento) Fecha: 23 al 27 de mayo Lugar: Bogotá, Colombia

http://www.clia2016.c

o/es

12a Reunión Internacional de Investigación en

Productos Naturales

Evento en el que se podrán presentar los resultados y avances de trabajos de investigación en Química de Productos Naturales, Biotecnología, Fitoquímica, Biología Molecular, Bioensayos, Farmacognosia, Nutracéuticos, etc. (Tomado de página web del evento)

http://www.uv.mx/12ariipn/

Eventos (2016)


22

Fecha: 18 al 20 de mayo Lugar: Veracruz, México

XXIX Congreso Nacional de Química analítica

Fecha: 29 al 31 de junio Lugar: Veracruz, México

http://amqa.com.mx/

III Simposio

Iberoamericano de Química Orgánica

SIBEAQO-3

Fecha: 23 al 26 de septiembre Lugar: Porto, Portugal

http://www.relaq.mx/RLQ/conferencias.html

XXXI Congreso Argentino

de Química

El evento se desarrollará en la sede de la Asociación Química Argentina, en la Ciudad Autónoma de Buenos Aires. Abarcará todas las áreas de la Química (Tomado de página web del evento)

Fecha: 25 al 28 de octubre Lugar: Ciudad Autónoma de Buenos Aire, Argentina.

https://www.aqa.org.ar/joomla/

III Seminario Internacional De

Investigación 2016 Ciencia, Innovación y

Competitividad XIII Semana Alimentaria

Es una iniciativa de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de la Amazonia, con responsabilidad del programa de Ingeniería de Alimentos y liderado por el grupo de Investigación de Biotecnología y Control de Calidad Microbiológica. (Tomado de página web del evento) Fecha: 12 al 14 de octubre de 2016 Lugar: Florencia, Colombia

III Congreso Internacional en Investigación e

Innovación en Ciencia y Tecnología de Alimentos

– IICTA 2016

Evento académico que busca la transferencia de conocimiento y reflexión entre los actores del sector agroalimentario, para incluir actividades de ciencia, tecnología e innovación como herramientas fundamentales para la solución de problemas y como estrategias para proyección del sector (Tomado de página web del evento) Fecha: 2, 3 y 4 de noviembre de 2016 Lugar: Bogotá D.C, Colombia.

http://iicta.com.co/

NOTA: Los vínculos e hipervínculos expuestos en este documento fueron validados en abril de

2016

http://iicta.com.co/


23

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE – SENA

Alfonso Prada Gil

Dirección General

Juan Felipe Rendón Ochoa

Dirección Regional Antioquia

Jorge Antonio Londoño

Subdirector Centro de la Innovación la Agroindustria y la Aviación

Adel II González Alcalá

Dinamizador TecnoParque Nodo Rionegro - Coordinador InnoViTech

Elaborado por:

Laura María Muñoz Echeverri

Laura Cristina Rojas Bedoya

TecnoParque Nodo Rionegro

Rionegro – Abril 2016

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