Valorización de corteza de pino : Evaluación de tecnologías alternativas para la extracción de compuestos fenólicos a partir de corteza de pino: agua subcrítica y tratamiento hidrotérmico

Abstract

La corteza de pino (Pinus taeda) es un subproducto lignocelulósico generado en grandes volúmenes por la industria forestal uruguaya, actualmente con escasa valorización. Sin embargo, contiene compuestos fenólicos con propiedades antioxidantes, antimicrobianas y adhesivas, de interés para industrias alimentaria, farmacéutica, cosmética y de materiales. En este trabajo se estudió la extracción de compuestos fenólicos utilizando dos tecnologías alternativas: agua subcrítica y tratamiento hidrotérmico, empleando únicamente agua como solvente para reducir el impacto ambiental. Se estudió la influencia de variables independientes (temperatura, relación sólido/líquido y tiempo de extracción) sobre el rendimiento de extracción, el contenido fenólico total, la capacidad antioxidante, el contenido de taninos condensados y el número de Stiasny de los extractos. Se utilizaron diseños experimentales Box-Behnken y la metodología de superficie de respuesta para ajustar modelos cuadráticos y determinar las condiciones óptimas de extracción. Los extractos obtenidos fueron caracterizados y comparados con un extracto obtenido mediante maceración con etanol al 50 % y con antioxidantes comerciales. Además, se encapsuló uno de los extractos mediante secado por aspersión utilizando maltodextrina como agente de pared, para evaluar el efecto del secado sobre las propiedades del extracto. Los resultados demostraron que ambas tecnologías producen extractos con alta concentración de compuestos fenólicos. La extracción con agua subcrítica destacó por el número de Stiasny y contenido de taninos, mientras que el tratamiento hidrotérmico presentó mejores resultados antioxidantes. El polvo encapsulado conservó las características del extracto original, mostrando potencial para aplicaciones industriales y la valorización de la corteza de pino en biorrefinerías locales.

Pine bark (Pinus taeda) is a lignocellulosic by-product generated in large volumes by the Uruguayan forestry industry, currently with limited valorization. However, it contains phenolic compounds with antioxidant, antimicrobial, and adhesive properties, of interest for the food, pharmaceutical, cosmetic, and materials industries. This work studied the extraction of phenolic compounds using two alternative technologies: subcritical water extraction and hydrothermal treatment, employing only water as a solvent to reduce environmental impact. The influence of independent variables (temperature, solid-to-liquid ratio, and extraction time) on extraction yield, total phenolic content, antioxidant capacity, condensed tannin content, and Stiasny number of the extracts was evaluated. Box-Behnken experimental designs and response surface methodology were used to fit quadratic models and determine the optimal extraction conditions. The obtained extracts were characterized and compared with an extract obtained by maceration with 50% ethanol and with commercial antioxidants. Additionally, one of the extracts was spray-dried using maltodextrin as a wall agent to assess the effect of drying on the extract’s properties. The results showed that both technologies produce extracts with a high concentration of phenolic compounds. Subcritical water extraction stood out for Stiasny number and tannin content, while hydrothermal treatment gave better antioxidant results. The spray-dried powder retained the characteristics of the original extract, showing potential for industrial applications and valorization of pine bark in local biorefineries.