Estudio Termoquímico Asistido por Computadora de los Polifenoles presentes en la Fresa

• López, Federico ^[4] ; Bonilla Méndez, Jeimmy Rocio ^[4] ; Ricárdez Sandoval, Luis ^[1] ; Moya, Hiram ^[5] ; Mainardi, Daniela ^[2] ; González Quiroga, Arturo ^[3] ; Leon-Pulido, Jeffrey ^[4]
  1. [1] University of Waterloo

     University of Waterloo

     Canadá

     
  2. [2] Louisiana Tech University

     Louisiana Tech University

     Estados Unidos

     
  3. [3] Universidad del Norte

     Universidad del Norte

     Colombia

     
  4. [4] EAN University
  5. [5] University of Texas Río Grande Valey. USA

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• Localización: Ing-Nova, ISSN-e 2805-9182, Vol. 2, Nº. 2, 2023, págs. 120-131
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Thermochemical Computer Assisted Study of Polyphenols Presented in Strawberry
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  • español

    Las fresas son un alimento importante en Latinoamérica debido a sus componentes químicos, puesto que son una considerable fuente de calorías y polifenoles. Estos elementos son útiles por su capacidad antioxidante y otras propiedades beneficiosas para la salud. Sin embargo, la presión y la temperatura pueden llegar a afectar la integridad molecular de estos componentes, por lo tanto, en el proceso de producción de diferentes productos basados en fresas, se requiere estudiar las propiedades termoquímicas de los diferentes polifenoles presentes en esta fruta. Para ello, se extrajeron datos de las principales familias de polifenoles, antocianinas, flavanoles, flavonoles, ácidos hidroxibenzoicos y ácidos hidroxicinámicos, y de cada familia se extrajeron los componentes con mayor presencia en la fresa. Para realizar el análisis termoquímico, se utilizaron las herramientas Aspen PropertiesV11® y Aspen PlusV11® , donde se simulo una mezcla de diferentes polifenoles en una base de agua que simula la composición de 100 g de fresa. En primer lugar, se observó el comportamiento termoquímico al aumentar la temperatura a presión constante las propiedades termoquímicas de los compontes puros. Luego, se realizó la segunda simulación donde la mezcla de los componentes en una fresa., como cianidina, pelargonidina, catequina (+)-, epicatequina (-), quercetina 3-O-glucuronida, ácido elágico, ácido cinámico y cafeoil glucosa fue evaluada a diferentes temperaturas, pero a presión constante. Se obtuvo que los componentes en su estado sólido tienen puntos de cambio de fase bastante altos en comparación con el agua, y sus puntos críticos, como el volumen crítico, la temperatura y la presión críticas, son el doble que los del agua (56,1234 cm³/mol, 374,228°C, 220,424 bar). Con lo anterior, se discuten las posibilidades industriales de estos elementos y su extracción por medios convencionales. Se validó el resultado con la presión de vapor obtenida para el ácido cinámico y se comparó con la del NIST, obteniendo un margen de error del 1%.

  • English

    Strawberries are an important food in Latin America due to their chemical components, as they are a significant source of calories and polyphenols. These elements are useful for their antioxidant capacity and other beneficial health properties. However, pressure and temperature can affect the molecular integrity of these components. Therefore, in the production process of different strawberry-based products, it is necessary to study the thermochemical properties of the different polyphenols present in this fruit. To do this, data were extracted from the main families of polyphenols, including anthocyanins, flavanols, flavonols, hydroxybenzoic acids, and hydroxycinnamic acids, and the components with the highest presence in strawberries were extracted from each family. To perform the thermochemical analysis, Aspen PropertiesV11® and Aspen PlusV11® tools were used to simulate a mixture of different polyphenols in a water base that simulates the composition of 100 g of strawberries. Firstly, the thermochemical behavior of pure components was observed by increasing the temperature at constant pressure. Then, the second simulation was performed where the mixture of components in a strawberry, such as cyanidin, pelargonidin, catechin (+)-, epicatechin (-), quercetin 3-O-glucuronide, ellagic acid, cinnamic acid, and caffeoyl glucose, was evaluated at different temperatures but constant pressure. It was found that the components in their solid state have fairly high phase transition points compared to water, and their critical points, such as critical volume, temperature, and pressure, are twice those of water (56.1234 cm³/mol, 374.228°C, 220.424 bar). With this information, the industrial possibilities of these elements and their extraction by conventional means were discussed. The result was validated with the vapor pressure obtained for cinnamic acid and compared with that of NIST, obtaining a margin of error of 1%.