La luz y la piel (5) Antioxidantes, radicales libres. El aceite que mejor extrae los carotenos es …

Los átomos y grupos de átomos quieren tranquilidad, en su capa más externa una parejita de electrones juegan al gato y el ratón en el espacio más alejado del núcleo del átomo.

radicales-libres

imagen encontrada en hidro Wellness

El malo de la película hace su aparición y puede ser algo físico (radical libre proveniente de alimentos, de toxinas, de humo, de antibióticos, de contaminación,…) pero también puede ser algo que no vemos pero que golpea con fuerza , la radiación ultravioleta. El malo captura uno de los electrones para su propia estabilidad y deja al protagonista huérfano, incompleto y estresado, no lo puede soportar y sin pensárselo mucho roba un electrón al vecino más próximo, éste a su vez hace lo mismo, etc. Todo es  muy rápido y este proceso puede repetirse cientos de veces en tan sólo el tiempo que empleas en un parpadeo.

Esta acción puede ser empleada por el propio organismo pues lo necesita para sus historias (procesos metabólicos) o para la guerra (procesos antimicrobianos) pero bajo la supervisión de los cuerpos de seguridad  con sus antioxidantes. Si la presencia de los malos supera a la de los buenos en número o en ocasiones, ocurren cosas nada buenas.

¿Quién son los buenos? Los antioxidantes. Son moléculas que pueden ceder esos electrones que le hacen falta a los radicales libres para dejar de serlo. Entre ellos tenemos:

  • Vitamina C
  • Vitamina E
  • Carotenoides
  • Compuestos fenólicos

En el grupo de los carotenoides tenemos: carotenos α y β, licopenos y otros.

Uno de los factores no sólo del envejecimiento y deterioro de la piel sino además de las complicaciones que pueden producirse en las superficies de lípidos en las células,  cadenas de ADN , las proteicas etc. son debidas a los radicales libres y como hemos visto uno de ls factores que los provocan es la radiación ultravioleta, tenemos pues que combatirlos.

Vimos en el artículo del serum acuoso el tándem vit. C y vit. E. En esta ocasión nos centraremos en los carotenos que son unos pigmentos o sea que colorean y son muy abundantes en ciertos vegetales; son los precursores de la vitamina A. Como quiera que estos son liposolubles (no se disuelven en agua) emplearemos aceite para realizar una maceración de un vegetal con gran cantidad de carotenos: la zanahoria (Daucus carota).

carlotaHemos elegido este vegetal por la gran cantidad de caroteno que contiene tanto de tipo α y β, sobre todo el último se convertirá en vit. A pero ambos son poderosos antioxidantes todo ello unido a una facilidad de manipulación superior a la de otros vegetales.

La cuestión es que no he sido capaz de encontrar ningún estudio fiable que nos demuestre qué aceite es el más idóneo para efectuar la extracción de los carotenos. En principio y puesto que no se encuentra una afinidad especial mencionada en alguna monografía al respecto, la norma general es que aquellos aceites que contengan ácidos grasos con más insaturaciones serán más extractivos y entre ellos los que tengan cadenas más largas (más fáciles de romper), también hay que decir que los aceites ligeros extraerán más que los más densos.

De la teoría a la práctica

El método empleado en laboratorio consistiría en dilución del aceite en disolventes orgánicos y realizando  cromatografía (HPLC), espectrofotometría,…  procedimientos que no somos capaces de emular en casa y es por ello que os planteo el siguiente experimento:

Maceraremos 2,5 gramos de zanahoria cortada con pelador (en un principio ideé la experiencia moliendo el vegetal, afortunadamente preferí trozos más manejables) y desecada un tiempo suficiente (lo vimos cuando realizamos una desecadora casera) en  15 ml de los siguientes aceites:

  • oliva
  • sésamo
  • caprylis
  • salvado de arroz
  • ricino
  • girasol
  • jojoba
  • soja
  • almendra
  • coco

20190521_205736como quiera que el caroteno es un pigmento anaranjado, aquel aceite que en igualdad de condiciones (tiempo, temperatura,etc.) que se haya coloreado más, será el que más haya extraído.

La dificultad estriba en determinar eso pues los tonos verdosos de uno camuflarán el rojo frente a otro aceite más amarillento por ejemplo. Así una vez finalizado el periodo de maceración y filtrado los aceites se pudo establecer una gradación de color anaranjado en 9 de ellos (el macerado en aceite de oliva presentó un color fuera de la paleta) donde 3 observadores a ciegas e independientemente establecieron idéntico resultado. Sin embargo no podemos saber, como decíamos arriba, cual de ellos extrajo más por su variado color inicial.

Cuando diseño el experimento sé que va a ocurrir esto y viene a mi mente un concepto de trigonometría llamado ángulo complementario. Cuando una esquina recta 90 º es dividida en dos trozos sabemos que si un trozo tiene pongamos 30 grados el otro tiene 60 grados . Si uno tiene 20 el otro 70 , etc.

Imaginemos que la zanahoria tiene 90º de caroteno y que un aceite le extrae 60 dejará en el resto de la zanahoria 30, otro aceite le coje 45 y dejará pues 45, otro coge 80 dejará 10 y así sucesivamente. Como los que extrae no los puedo medir bien, si pudiera coger los otros que deja con el mismo líquido extractor para todos igual, yo haría una comparativa y luego le daría la vuelta. ¡Vamos a verlo¡

Extraeremos los trozos de zanahoria del envase y los secaremos con papel absorbente, para eliminar por completo cualquier resto de aceite los introduciremos en sobres de papel absorbente también y los prensaremos, a continuación los introduciremos en otros envases y enrasaremos los mismos con alcohol y los tendremos macerando en él en un recipiente con temperatura controlada hasta agotar prácticamente el vegetal. Trascurrido un tiempo  comparamos las tinturas resultantes y aquel alcohol que presente menos coloración corresponderá con el aceite que más extrajo. De nuevo colaboradores de nuevo a ciegas (y esta vez la tintura de los restos procedentes  de la maceración de oliva virgen extra no fue detectada)  establecieron un gradiente de colores que arrojaron empates en determinadas posiciones.

La composición química de los aceites y su densidad haciendo una media de proveedores y de fichas técnicas de laboratorio fue la siguiente:

ACEITE DENSIDAD % INSATURADOS OLEICO LINOLEICO LINOLENICO OTROS
Soya 0,897 86 22 55 8 1
Girasol 0,903 90 27 58 4 1
Almendra 0,91 91 68 20 2 1
Salvado de arroz 0,91 80 43 34 2 0
Oliva VE 0,913 88 76 8 2 2
Coco 0,915 15 11 4 0 0
Sésamo 0,915 15 11 4 0 0
Ricino 0,933 95 6 3 1 85
Caprylis 0,945 0 0 0 0 0
Jojoba 0,86 0 0 0 0 0

En base a estos datos y a los resultados obtenidos, uno esperaba encontrar esa milagrosa pauta que determinara el porqué de la excelencia de una aceite sobre otro, sin embargo no encuentro ninguna justificación ni en densidad, porcentaje de ácidos grasos insaturados, tipo de ácidos, etc… pues los resultados fueron los siguientes:

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  1. Sésamo, Soya y Jojoba
  2. Girasol y Almendra
  3. Salvado de arroz y Oliva Virgen extra
  4. Caprylis
  5. Coco
  6. Ricino

Se trataba de una lucha a muerte entre los pesos pesados de la extracción, no teníamos documentación al respecto y hemos sido capaces de ingeniárnoslas para establecer con fundamento

el podium de ganadores:

jojoba,sésamo y soja

Jojoba, Sésamo y Soja

Os dejo un vídeo del experimento que creo que nos ha servido para dar un pasito en nuestro objetivo de lucha contra los UV

Francesc Palomares

Bibliografia

Bioquímica  Albert L. Lehniner ( Johns Hopkins Univesrsity)

Radicales libres Dra. M. Avello Dr. M. Suwalsky (Universidad Concepción)

Polifenoles Tésis Sara Arranz (Universidad Complutense Madrid)

Carotenos M. Isabel Minguez y otros DEPARTAMENTO DE BIOTECNOLOGÍA DE ALIMENTOS. INSTITUTO DE LA GRASA (CSIC). SEVILLA

Extracción carotenos en Daucus carota Melisa Román y otros (SENA, Antioauía Colombia)

 

Deshidratación de zanahoria (Daucus carota)


zanahorias 2

Photo by wayneandwax on Foter.com / CC BY-NC-SA

En el anterior artículo construimos una deshidratadora casera reciclando algunos materiales y prometíamos realizar alguna deshidratación y hemos escogido la zanahoria (Daucus carota).

El ejemplo elegido contiene una de las sustancias que confieren un color característico a algunos  grupos de vegetales llamadas carotinoides. Entre estos destacan los carotenos, precursores de la vitamina A y uno de los vegetales con mayor cantidad de dicha sustancia es la zanahoria. Se estipula que el conjunto de carotenos de la zanahoria (alfa y beta) se situa entre los 70 y los 140 mgr. por kgr.

La importancia de esta vitamina de tipo liposoluble (se disuelve en grasas y no en agua) es fundamental como antioxidante combatiendo los radicales libres. Encontramos en la red muchas fuentes fiables donde nos hablan de la importancia de dicha vitamina: …»La vitamina A es esencial para la visión nocturna y necesaria para mantener sanos la piel y los tejidos superficiales». (1)

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preparando el experimento

En nuestro campo, la cosmética natural casera, vamos a aprovechar dicha riqueza y vamos a emplear el vegetal deshidratado para realizar algún oleato (macerado en aceite) que pueda ser utilizado en alguna crema hidratante como por ejemplo una con acción contra la radiación solar.

¿Cuándo consideraremos que el vegetal está deshidratado?

Marco teórico

Sabiendo cual es la humedad fresca y la humedad seca de un vegetal que encontramos en las tablas y que para el caso de la zanahoria se sitúa en 70 y 5 respectivamente (en la industria se puede alcanzar un estado de deshidratación con un grado de humedad seca del 6% (2) muy próxima al porcentaje teórico máximo del 5%)

La fórmula del rendimiento (R) es:

R= 100-Humedad fresca / 100-humedad seca  o también la relación entre peso seco y peso fresco, cogiendo los valores de la tabla que nos ofrece la Ingeniera agrònoma Margarita Garcia de la facultad de Agronomía de Montevideo en los diferentes estadios del crecimiento de la planta vemos como este R se situa en 0,07, sabiendo que el peso seco es el producto del rendimiento por el peso fresco

PS= R x Pf

tendríamos para los 100 gramos de zanahoria fresca 7 gramos de zanahoria seca

Marco práctico

Para ver como se comporta un vegetal frente a la temperatura y la cantidad de agua que pierde se realizan estudios y se presentan psicrometrías que son la representación gráfica de los valores recogidos. Nosotros vamos a realizar una con los medios que disponemos para ver cuanto tiempo necesitamos a una temperatura predefinida de 50ºC (se permite hasta los 60ºC en Daucus carota) con la deshidratadora casera que elaboramos en el anterior artículo.

Los datos experimentales obtenidos han sido estos:

datos zanahoria

tabla de datos

grafico zanahoria

psicrometría del experimento

Como veis existe una pequeña diferencia entre lo que se consigue mediante equipos profesionales en la universidad y los que podamos emplear nosotros pero para los propósitos que necesitamos podemos darlos por buenos. Podemos apreciar como la velocidad de pérdida de agua no es constante sino que es muy acusada al principio para ir descendiendo poco a poco hasta comprobar como a partir de la quinta hora se perdieron hasta la séptima hora tan sólo 6 gramos y a partir de esa hora fue inútil continuar con la deshidratación aunque se procedió a efectuar dos tomas más a las 7:30 y 8 horas respectivamente con un descenso del peso de 0 gramos (+- 1 gr. )

El vídeo del proceso ha sido este:

Considero fuera de lugar hablar de presión de vapor (ya me pasó en el anterior artículo) y por tanto lo haremos en un futuro porque creo que es un concepto que debemos tener presente cuanto trabajamos con temperatura.

(Me he dado cuenta de que no he profundizado en cuanto a la velocidad del aire que genera el ventilador y que lo hicimos a ojo, debía haber forzado una mayor velocidad y por tanto puede que corrija en un futuro dicho aspecto.)

Bibliografía

(1) Importancia nutricional de los pigmentos carotenoides Facultad de Farmacia Sevilla España

(2) Vegenat empresa con sello aenor de gestión ambiental

Procesos de secado Universidad de Sonora

El cultivo de la zanahoria García de Souza M.