La macadamia es nativa de Australia y ahora se cultiva comercialmente en todo el mundo. En Australia, hay por lo menos cinco especies de macadamia, pero sólo dos especies producen nueces comestibles, incluida la Macadamia integrifolia (suave sin cáscara) y la tetraphylla Macadamia (bruto sin cáscara), de los cuales el intergrifolia Macadamia es la especie más comúnmente cultivada por sus frutos secos.
Australia es el mayor país en crecimiento de macadamia del mundo, proporcionando aproximadamente el 28% de la oferta mundial de macadamias a más de 40 países, por delante de Sudáfrica y Hawai, que suministran el 25 y el 16% de los granos de macadamia, respectivamente. Sobre una base anual, Australia produce alrededor de 40.000 toneladas de nueces de macadamia, con un valor de más de $ 400 millones de dólares de valor económico a las comunidades locales.
La macadamia se vende principalmente el núcleo, que sólo representa aproximadamente el 20% del peso total. El 80% restante de la nuez, incluyendo la piel (42%) y la cáscara (38%), se trata a menudo como productos de desecho con poco valor. Se estima que alrededor de 16.800 toneladas de la piel y 15.200 toneladas de cáscara como subproductos se generan anualmente en Australia.
Los polifenoles son importantes componentes bioactivos en las frutas, verduras, cereales, semillas oleaginosas y nueces; se han identificado aproximadamente 8000 compuestos individuales. A través de sus propiedades redox inherentes se pueden neutralizar los radicales libres y especies reactivas de oxígeno (ROS) .
Los compuestos fenólicos de las plantas han sido considerados como una de las clases más importantes y ampliamente incorporados como compuestos bioactivos para la prevención y la quimioterapia del cáncer. Se han realizado investigaciones limitadas sobre los tipos y cantidades de antioxidantes naturales dentro de las nueces, en particular, nueces de macadamia, pero se ha sugerido que los compuestos fenólicos poseen una capacidad antioxidante mucho más alto que los antioxidantes de nutrientes como la vitamina E y el selenio.
Un gran número de estudios han reconocido que la piel de los frutos secos son una fuente rica de compuestos fenólicos y poseen actividades antioxidantes mucho más fuertes que el kernel y otros subproductos de otras nueces.
Aunque los subproductos de la macadamia son abundantes y pueden ser una rica fuente de compuestos fenólicos; es muy limitado el trabajo que se ha realizado sobre el uso de subproductos de macadamia para la recuperación de compuestos fenólicos para su posterior utilización en las industrias alimentarias y farmacéuticas.
Por lo tanto, es importante optimizar las condiciones de extracción para la recuperación de compuestos fenólicos y la capacidad antioxidante de la piel macadamia. La Response surface methodology RSM (metodología de la superficie de respuesta) es un programa útil que utiliza una técnica matemática y estadística eficaz para el análisis de modelos empíricos que ayudan a describir el impacto de las variables independientes, tales como disolventes, temperatura de extracción, y sus interfaces en las variables de respuesta.
La principal ventaja de utilizar este programa es la reducción en el número de experimentos que deben funcionar, resultando en una reducción en el tiempo, reactivos y de materiales.
En la Escuela de Medio Ambiente y Ciencias de la Vida de la Universidad de Newcastle Australia, se estudió las condiciones óptimas de extracción para la recuperación de compuestos fenólicos y propiedades antioxidantes de la piel de macadamia usando RSM.
El diseño de Box-Behnken fue empleado con éxito para la optimización de los parámetros de extracción convencionales. La RSM fue establecido para ser una herramienta muy apropiada y fiable en la evaluación de la influencia de tres variables independientes individuales (temperatura, tiempo, y muestra en disolvente) para la extracción de compuestos fenólicos totales a partir de la piel de Macadamia tetraphylla.
Dentro de las pruebas, la temperatura, el tiempo y la relación de la muestra en disolventes y sus interacciones no afectaron significativamente el TPC, flavonoides y proantocianidinas. Del mismo modo, estos parámetros y sus interacciones no afectaron significativamente el CUPRAC, FRAP y la actividad antioxidante DPPH. Sin embargo, el tiempo y la relación de muestra en el disolvente se vieron afectadas significativamente.
Las condiciones óptimas para la extracción de compuestos fenólicos totales, flavonoides, proantocianidinas y la capacidad antioxidante de la piel de Macadamia tetraphylla fue validado a una temperatura de 90 ° C, un tiempo de 20 min, y una muestra en disolvente a una proporción de 5 g / 100 mL.
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