Código
Científico Revista de Investigación/ V.
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ISSN: 2806
-
5697
Vol.
6
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Núm. E
1
/ 202
5
pág.
1099
Modelación matemática de la extracción sólido
-
líquido de
polifenoles totales en
Hibiscus sabdariffa
L. Una aplicación del
modelo de Page
Mathematical modeling of solid
-
liquid extraction of total polyphenols in
Hibiscus sabdariffa
L. An application of the Page model
Modelagem matemática da extração sólido
-
líquido de polifenóis totais em
Hibiscus sabdariffa
L. Uma aplicação do modelo de Page
Reyes
-
Mera
,
Jorge Julio
Universidad Estatal Amazónica
jreyes@uea.edu.ec
https://orcid.org/
0000
-
0001
-
6435
-
0649
Viáfara
-
Banguera
,
Derwin
Universidad Estatal Amazónica
dviafara@uea.edu.ec
https://orcid.org/
0000
-
0003
-
1376
-
1231
Luna
-
Fox, Sting Brayan
Universidad Estatal Amazónica
stingfox03@gmail.com
https://orcid.org/0000
-
0001
-
6058
-
7024
DOI /
URL:
https://doi.org/10.55813/gaea/ccri/v6/nE1/739
Como citar:
Reyes
-
Mera, J. J., Viáfara
-
Banguera, D., & Luna
-
Fox, S. B. (2025). Modelación matemática
de la extracción sólido
-
líquido de polifenoles totales en Hibiscus sabdariffa L. Una aplicación
del modelo de Page.
Código Científico Revista De Investigación
, 6(E1), 1099
–
1115.
https://doi.org/10.55813/gaea/ccri/v6/nE1/739
.
Recibido
:
20
/
0
2
/202
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Aceptado
:
1
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Publicado
:
31
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Resumen
Este estudio tuvo como objetivo evaluar la aplicabilidad de la ecuación de Page para modelar
la cinética de extracción sólido
-
líquido de polifenoles totales a partir de cálices de
Hibiscus
sabdariffa
L. Los extractos acuosos se obtuvieron con asistencia de ultrasonido, evaluando el
efecto de tres temperaturas (30, 40 y 50 °C) y seis tiempos de extracción (10, 20, 30, 40, 50 y
60 minutos). La cuantificación de polifenoles totales se realizó empleando e
l método de Folin
-
Ciocalteu. La cinética fue modelada med
iante el ajuste de los datos experimentales al modelo
matemático de Page, cuya validez fue comprobada con el cálculo del coeficiente de correlación
de Pearson. Los resultados mostraron que el incremento en la temperatura y el tiempo tuvo un
impacto positiv
o y significativo sobre la extracción de polifenoles, con concentraciones que
oscilaron entre 0,16 y 0,69 g EAG/100 g de materia seca. Los datos se ajustaron con precisión
al modelo de Page, respaldado por coeficientes de Pearson entre 0,996 y 0,999, desta
cando su
idoneidad para describir la cinética de extracción en este sistema. Este estudio proporciona una
base para la optimización de procesos de extracción de compuestos bioactivos, proponiendo al
modelo de Page como una herramienta robusta para diversas
aplicaciones industriales.
Palabras clave:
Cálices de Jamaica, Folin
-
Ciucalteu, Modelo matemático
Abstract
This study aimed to evaluate the applicability of Page's equation to model the solid
-
liquid
extraction kinetics of total polyphenols from calyxes of
Hibiscus sabdariffa
L. Aqueous
extracts were obtained with ultrasound assistance, evaluating the effect of three temperatures
(30, 40 and 50 °C) and six extraction times (10, 20, 30, 40, 50 and 60 min).
Quantification of
total polyphenols was performed using the Folin
-
Ciocalteu method. The kinetics was modeled
by fitting the experimental data to Page's mathemat
ical model, the validity of which was
checked by calculating Pearson's correlation coefficient. The results showed that increasing
temperature and time had a positive and significant impact on polyphenol extraction, with
concentrations ranging from 0.16 to
0.69 g GAE
/100 g dry matter. The data were an accurate
fit to Page's model, supported by Pearson coefficients between 0.996 and 0.999, highlighting
its suitability for describing the extraction kinetics in this system. This study provides a basis
for the
optimization of extraction processes of bioactive compounds, proposing the Page model
as a robust tool for various industrial applications.
Keywords:
Jamaican calyxes, Folin
-
Ciucalteu, Mathematical model.
Resumo
Este estudo teve como objetivo avaliar a aplicabilidade da equação de Page para modelar a
cinética de extração sólido
-
líquido de polifenóis totais de cálices de
Hibiscus sabdariffa
L.
Extratos aquosos foram obtidos com auxílio de ultrassom, avaliando
-
se o efeito de três
temperaturas (30, 40 e 50 °C) e seis tempos de extração (10, 20, 30, 40, 50 e 60 min). A
quantificação dos polifenóis totais foi efectuada pelo método de Folin
-
Cioca
lteu. A cinética foi
modelada através da adaptação dos dados experimentais
ao modelo matemático de Page, cuja
validade foi verificada através do cálculo do coeficiente de correlação de Pearson. Os
resultados mostraram que o aumento da temperatura e do tempo teve um impacto positivo e
significativo na extração de polifenóis, com c
oncentrações que
variaram entre 0,16 e 0,69 g
E
AG
/100 g de matéria seca. Os dados ajustaram
-
se com precisão ao modelo de Page, apoiado
por coeficientes de Pearson entre 0,996 e 0,999, destacando a sua adequação para descrever a
cinética de extração neste s
istema. Este estudo fornece uma base para a otimização dos
processos de extração de compostos bioactivos, propondo o modelo de Page como uma
ferramenta robusta para várias aplicações industriais.
Palavras
-
chave:
Cálices da Jamaica, Folin
-
Ciucalteu, Modelo matemático.
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Introducción
La creciente demanda de compuestos bioactivos naturales con propiedades funcionales
y beneficios para la salud ha impulsado el estudio de procesos de extracción eficientes y
sostenibles. Entre estos compuestos, los polifenoles destacan por su capacidad ant
ioxidante y
antiinflamatoria, así como por su potencial en la prevención de enfermedades crónicas como
el cáncer, la diabetes y las afecciones cardiovasculares
(Raposo et
al., 2024)
. En este contexto,
Hibiscus sabdariffa
L., comúnmente conocida como rosell
a o flor de Jamaica, se presenta como
una fuente rica en polifenoles totales, incluidos antocianinas, flavonoides y ácidos fenólicos,
con concentraciones que pueden superar los 20 mg de equivalentes de ácido gálico por gramo
de peso seco
(Kourelatou et
al., 2024)
. Además de sus propiedades nutracéuticas,
H. sabdariffa
posee aplicaciones comerciales en la industria alimentaria y farmacéutica, lo que ha generado
un creciente interés en optimizar su proceso de extracción.
La extracción sólido
-
líquido, técnica comúnmente utilizada para la recuperación de
polifenoles, presenta una cinética compleja influenciada por diversos factores, como la
temperatura, el tipo de disolvente y el tiempo de extracción
(Luna
-
Fox et
al., 2024)
.
Tradicionalmente, se han empleado modelos matemáticos para describir y predecir el
comportamiento de estos procesos, siendo el modelo de Page uno de los más utilizados debido
a su versatilidad y capacidad para ajustar datos experimentales de manera preci
s
a
(Sridhar
et
al., 2021)
. Este modelo empírico, desarrollado inicialmente para describir el secado de
materiales biológicos, también se ha adaptado con éxito a procesos de extracción sólido
-
líquido, proporcionando información valiosa sobre los mecanismos de transferencia de masa
y
los parámetros cinéticos asociados.
Diversos estudios han resaltado la importancia de modelar matemáticamente la
extracción de polifenoles en matrices vegetales. Por ejemplo,
Stela
-
Jokić et al. (2010)
emplearon el modelo de Page para describir la extracción de polifenoles en extractos acuosos
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de soya, obteniendo un coeficiente de determinación (R²) superior a 0,99, lo que evidencia la
robustez del modelo. En el caso de
H. sabdariffa
, se ha documentado que factores como la
temperatura del medio de extracción, que suele oscilar entre 40 y 80 °C, y la acidez del
disolvente impactan significativamente en la eficiencia del proceso, con incrementos en la
recuperación de polifenoles totales
hasta del 35 % al optimizar dichas condiciones
(Singh et
al.,
2021)
.
El aprovechamiento de
H. sabdariffa
en forma de extractos ricos en polifenoles también
responde a preocupaciones globales relacionadas con la sostenibilidad y el uso eficiente de los
recursos naturales. La extracción sólido
-
líquido no solo permite la recuperación de compuestos
valiosos a pa
rtir de materiales vegetales, sino que también minimiza el desperdicio,
contribuyendo al desarrollo de una economía circular en la industria alimentaria y farmacéutica
(Piovesana & Noreña, 2019)
. Además, la aplicación del
modelado matemático facilita la
identificación de condiciones óptimas para maximizar el rendimiento y la calidad del extracto
obtenido, lo que se traduce en una reducción significativa del consumo de energía y
disolventes.
El modelo de Page, en particular, ofrece ventajas sobre otros modelos cinéticos debido
a su capacidad para representar tanto la fase rápida inicial, dominada por la transferencia de
masa superficial, como la fase más lenta asociada con la difusión interna.
Este modelo ha sido
validado en una amplia gama de sistemas y condiciones, mostrando un error promedio relativo
inferior al 5 % en el ajuste de datos experimentales
(Thao et
al., 2023)
. Sin embargo, su
aplicación específica en la extracción de polifenoles
totales de
H. sabdariffa
aún es limitada,
lo que resalta la necesidad de investigaciones que integren esta metodología con datos
experimentales robustos y controlados.
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En este contexto, el objetivo del presente estudio fue evaluar la aplicabilidad de la
ecuación de Page para modelar la extracción sólido
-
líquido de polifenoles totales de
Hibiscus
sabdariffa
L.
Metodología
Materia prima
Los cálices frescos de
H. sabdariffa
se obtuvieron en un mercado local ubicado en la
ciudad de Puyo, provincia de Pastaza, Ecuador, con coordenadas 1.4837° S y 78.0026° W.
Posteriormente, se lavaron utilizando agua destilada para eliminar residuos y materiales
extraños, y se dejaron secar a
la sombra bajo condiciones ambientales normales de temperatura
y ventilación. Luego, los cálices se deshidrataron en una estufa (marca: Memmert, modelo:
SFE700) a 40 °C durante 48 horas. El contenido de humedad fue determinado mediante la
diferencia de pes
o empleando la ecuación (1), y este valor se utilizó para calcular la masa inicial
de los cálices basada en materia seca. Finalmente, el material seco se trituró y tamizó para
obtener un tamaño de partícula inferior a 1 mm.
%
퐻
=
100
−
푤
푠
푤
푓
∙
100
(1)
Donde wf representa la masa fresca de los cálices (g), y ws la masa de los cálices
después del secado (g).
Extracción de compuestos polifenólicos totales (CPT)
Para la preparación de los extractos se empleó un baño termostático (marca
Wisd.23, modelo WUC
-
DO6H), siguiendo la metodología descrita por Luna
-
Fox et al. (2024).
Las extracciones se realizaron manteniendo tres temperaturas constantes (30, 40 y 50 °C) y s
eis
intervalos de tiempo diferentes (10, 20, 30, 40, 50 y 60 min). Se utilizó una proporción sólido
-
líquido de 1:10 empleando agua como disolvente. Los extractos acuosos recolectados fueron
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sometidos a filtración mediante papel filtro con un tamaño de poro de 1,2 µm y posteriormente
se llevaron a cabo los análisis correspondientes de manera inmediata.
Cuantificación de CPT
El análisis de polifenoles totales se realizó mediante el método colorimétrico de
Folin
-
Ciocalteu (Arteaga
-
Crespo et al., 2024). A 1.000 µL del extracto acuoso se adicionaron
500 µL de reactivo Folin
-
Ciocalteu diluido en agua destilada en una proporción 1:
1. Las
muestras se mantuvieron en reposo por un lapso de 10 minutos para permitir la reacción inicial.
Posteriormente, se incorporaron 500 µL de una disolución de carbonato de sodio (Na
2
CO
3
) al
20% y se ajustó el volumen total a 10 mL utilizando
agua destilada. Las muestras se dejaron
reaccionar durante 2 horas en condiciones de oscuridad para evitar la interferencia de la luz.
La absorbancia de las disoluciones se determinó a 765 nm utilizando un espectrofotómetro UV
-
Vis (marca Perkin Elmer). Lo
s resultados obtenidos se expresaron en gramos equivalentes de
ácido gálico por cada 100 gramos de materia seca (g EAG/100 g ms), utilizando la ecuación
derivada del modelo matemático (2) generado a partir de la curva de calibración construida con
de ácido
gálico.
A=0,0734C
-
0,0028
(2)
Donde: A representa la absorbancia de las muestras y C la concentración de CPT (mg/L)
Modelación matemática
La modelación de la extracción de CPT se realizó mediante la ecuación de Page
(3) propuesta por Roberts et al. (2008).
퐶
푡
=
푒
−
푘
∙
푡
푛
(3
)
Donde Ct representa la concentración de CPT
en función del tiempo (t)
y k es la
constante de velocidad. La ecuación de Page puede escribirse linealizada como la ecuación (4).
푙푛
[
−
ln
(
퐶
푡
)
]
=
ln
(
푘
)
+
푛
∙
ln
(
푡
)
(4)
Los valores de k y n se
determinaron trazando la curva
푙푛
[
−
ln
(
퐶
푡
)
]
contra
ln
(
푡
)
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Análisis estadístico
Todos los ensayos analíticos se realizaron por triplicado para minimizar posibles errores
experimentales. La concen
tración de CPT
fue expresada como valores promedio acompañados
de su desviación estándar (±) con un n=3. Para evaluar la influencia de los factores
experimentales, como la temperatura y el tiempo de extracción, sobre el rendimiento de CPT,
se aplicó un análisis de varia
nza (ANOVA) empleando el software Design Expert versión 13.
Las representaciones gráficas fueron generadas mediante el software
Origin versión 2022. La
validez del modelo matemático se confirmó calculando el coeficiente de correlación de
Pearson, siguiendo la ecuación (5).
푟
=
∑
(
e
i
−
e
)
∙
(
p
i
−
p
)
√
∑
(
e
i
−
e
)
2
∙
∑
(
p
i
−
p
)
2
(
5
)
Donde e
i
y p
i
son respectivamente los resultados experimentales y los predichos por el
modelo de
Page;
푒
y
푝
son la
s medias de los valores de e
i
y p
i
respectivamente
.
Resultados
1.1.
Efecto de las variables de estudio sobre la extracción de CPT
Los resultados presentados en la Tabla 1 muestran que el tiempo y la temperatura de
extracción tuvieron un impacto significativo sobre la extracción de CPT, con un p
-
valor inferior
a 0,05 para ambas variables. Este resultado indica que la variabilidad en l
a extracción de CPT
puede ser explicada de manera significativa por estos dos factores. Los valores de la estadística
F de Fisher refuerzan aún más esta conclusión. Para la variable temperatura, el valor de F fue
de 215,73, y para el tiempo de extracción f
ue de 307,41. Estos valores de F muestran que la
variabilidad debida a cada una de estas variables es considerablemente mayor que la
variabilidad no explicada por el modelo. Además, el análisis de la falta de ajuste del modelo
mostró que no existe evidenci
a significativa de un mal ajuste, ya que el p
-
valor asociado fue
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superior a 0,05. Esto implica que el modelo se ajusta adecuadamente a los datos
experimentales, lo que aumenta la confiabilidad de los resultados obtenidos.
Las variables de estudio mostraron un efecto proporcional sobre la extracción de CPT,
como se observa en la Figura 1A. Los resultados obtenidos para los polifenoles indicaron que
la temperatura de extracción juega un papel crucial en la cantidad de compues
tos extraídos. A
una temperatura de 30°C, los niveles de polifenoles variaron entre 0,16 y 0,49 g EAG/100g
ms. Al aumentar la temperatura a 40°C, la cantidad de polifenoles extraídos aumentó, con
valores que oscilaron entre 0,22 y 0,51 g EAG/100g ms. Este
incremento se hizo aún más
evidente a 50°C, donde los valores de polifenoles se situaron entre 0,30 y 0,69 g EAG/100g
ms, mostrando una extracción más eficiente a temperaturas más altas.
Por otro lado, los resultados obtenidos cumplieron con el supuesto de distribución
normal (Figura 1B) lo que indican que los datos no presentan sesgos o irregularidades
significativas y que el proceso de extracción sigue un comportamiento predecible. La
no
rmalidad en los resultados también refuerza la validez y confiabilidad de los análisis
realizados, ya que implica que la variabilidad observada en los datos sigue una distribución
esperada, lo que facilita la interpretación estadística de los mismos.
Tabla 1.
ANOVA para el
efecto de la temperatura y tiempo de extracción sobre el contenido de CPT
Fuente
Suma de cuadrados
gl
Cuadrado medio
F
-
valor
p
-
valor
Polifenoles
totales
0.3411
5
0.0682
215.73
< 0.0001
Significativo
A
-
Temperatura
0.0972
1
0.0972
307.41
0.0001
B
-
Tiempo
0.2208
1
0.2208
698.44
< 0.0001
Residual
0.0038
12
0.0003
Falta de ajuste
1.322E
-
08
1
1.322E
-
08
0.8462
0.9127
No significativo
Error puro
0.1838
1
0.0238
Nota:
Autores (2025).
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Figura 1.
Curvas de extracción de CPT (A) y
distribución normal
(B)
de los resultados experimentales.
(A)
(B)
Nota:
Autores (2025
).
1.
2.
Modelado matemático
Los resultados obtenidos para la extracción de CPT mostraron un buen ajuste al modelo
de Page. Los coeficientes de
determinación (R
2
) fueron de 0,992, 0,995 y 0,998 para las
extracciones realizadas a 30°C, 40°C y 50°C, respectivamente (Figura 2). Estos valores
muestran
que el modelo de Page describe de manera precisa la dinámica de extracción de CPT
bajo las condiciones experimentales utilizadas. La tendencia de aumento en los valores de R²
con el incremento de la temperatura también indica que el modelo es particularme
nte robusto
en la descripción del proceso a temperaturas más altas, lo que refuerza la fiabilidad de l
os
resultados obtenidos.
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Figura 2.
Validación del modelo de Page en la extracción de CPT obtenidos a 30°C (A), 40°C (B) y 50°C
(C).
(A)
(B)
(C)
Nota:
Autores (202
5
).
Los valores de las constantes de velocidad (k) y el exponente (n) del modelo de Page,
fueron determinados a partir de la gráfica de la ecuación (4), donde el intercepto de la recta
corresponde al valor de la constante k y la pendiente a la estimación de n
(Tabla 2). Estos
parámetros fueron fundamentales para comprender la cinética de la extracción, ya que k refleja
la rapidez con la que se produce la extracción de CPT, mientras que n indica la relación entre
la cantidad de soluto extraído y el tiempo o la t
emperatura de extracción.
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Tabla 2.
Determinación de los parámetros k y n del modelo de Page.
Temperatura (°C)
n
ln(k)
k
30
-
0,52
0
1,814
6,135
40
-
0,444
1,455
4,284
50
-
0,653
1,730
5,641
Nota:
Autores (2025).
Los modelos matemáticos desarrollados para predecir la concentración de CPT bajo las
condiciones experimentales estudiadas
fueron
los siguientes
:
퐶
푡
30°
퐶
=
푒
−
6
,
135
∙
푡
−
0
,
520
(6)
퐶
푡
40°
퐶
=
푒
−
4
,
284
∙
푡
−
0
,
444
(7)
퐶
푡
50°
퐶
=
푒
−
5
,
641
∙
푡
−
0
,
653
(8)
Donde Ct representa la concentración de CPT
en un intervalo de 10 a 60 min.
1.3.
Validación del modelo matemático
Los modelos matemáticos fueron validados mediante el cálculo del coeficiente de
correlación de Pearson (r), una medida estadística que evalúa la
fuerza y dirección de la relación
lineal entre los datos experimentales y los valores predichos por los modelos. Los resultados
obtenidos mostraron valores de 0,999, 0,998 y 0,996 para los datos de CPT extraídos a 30°C,
40°C y 50°C, respectivamente (Figura
3). Estos valores cercanos a 1 indican una buena
concordancia entre los datos observados y las predicciones del modelo, lo que valida la
capacidad de los modelos matemáticos para describir con precisión el comportamiento de la
extracción de CPT bajo las c
ondiciones experimentales estudiadas.
En la Tabla 3 se presenta una comparación detallada entre los resultados de CPT
obtenidos experimentalmente y aquellos predichos por el modelo de Page. Esta comparación
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permite evaluar la precisión del modelo en la es
timación de la cantidad de CPT
brindando una
visión clara sobre la fiabilidad y validez de las predicciones del modelo en relación con los
datos observados.
Figura 3.
Cálculo del coeficiente de Pearson para los resultados experimentales y predichos por el
modelo de Page a 30°C (A), 40°C (B) y 50° (C).
(A)
(B)
(C)
Nota:
Autores (2025
).
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Tabla 3.
Resultados de CPT expresados en g EAG/100g ms, obtenidos experimentalmente y predichos
por el
modelo de Page.
Tiempo
30°C
40°C
50°C
min
Experimental
Predicho
Experimental
Predicho
Experimental
Predicho
10
0,16
±0,02
0,16
0,22
±0,01
0,21
0,3
0±0,01
0,29
20
0,27
±0,01
0,27
0,32
±0,01
0,32
0,43
±0,01
0,45
30
0,35
±0,01
0,35
0,38
±0,02
0,39
0,54
±0,02
0,54
40
0,41
±0,02
0,41
0,43
±0,01
0,43
0,6
0±0,02
0,60
50
0,44
±0,03
0,45
0,47
±0,02
0,47
0,64
±0,01
0,65
60
0,49
±0,01
0,48
0,51
±0,01
0,50
0,69
±0,00
0,68
Nota:
Autores (2025).
Discusión
Los resultados
de
CPT
obtenidos en este estudio fueron
inferiores
a los reportados en
estudios previos. Por ejemplo, Singh et al. (2021) reportaron concentraciones de CPT entre
1,15 y 3,74 g EAG/100g ms en extractos metanólicos a partir de cálices recolectados en
Australia, mientras que Şahin et al. (2020) documentaron 2
,28 g EAG/100g ms en extractos
acuosos con asistencia de ultrasonido. Por su parte, Piovesana and Noreña (2019) encontraron
concentraciones de 1,76 g EAG/100g ms en extractos acuosos elaborados por decocción. Es
tas
discrepancias pueden atribuirse a diferencias en los disolventes utilizados, las tecnologías
aplicadas durante la extracción y las características propias de las materias primas estudiadas.
El empleo de agua como disolvente en este estudio, a diferenci
a del uso de metanol u otros
disolventes orgánicos, limita parcialmente la solubilización de compuestos fenólicos, pero
prioriza la sostenibilidad ambiental y la inocuidad. Finalmente, factores como las condiciones
edafoclimáticas y genéticas de los cálice
s ecuatorianos empleados, así como los tiempos y
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temperaturas de extracción relativamente moderados, también incidieron en los rendimientos
reportados, al preservar la estabilidad de los compuestos bioactivos y reducir su degradación
térmica.
L
a temperatura y el tiempo de extracción tuvieron un impacto positivo y significativo
sobre la concentración de
CPT.
Esto sugiere que
,
a mayores temperaturas y tiempos
prolongados, la extracción de CPT incrementó proporcionalmente. Este comportamiento está
alineado con estudios previos, como el de Luna
-
Fox et al. (2023), quienes reportaron un efecto
positivo de la temperatura y el tiempo
sobre la extracción de polifenoles en hojas secas de
Ilex
guayusa
Loes. De manera similar, Dent et al. (2013) observaron
que
,
en extractos de Salvia, la
concentración de CPT aumentaba proporcionalmente con incrementos en la temperatura y el
tiempo de extracción. Además, el trabajo de Antony y Farid (2022) indicó que en
Thymus
vulgaris
, la temperatura de extracción de 200 °C incrementó considerablemente la
concentración de compuestos fenólicos específicos, aunque temperaturas más altas redujeron
la diversidad de tipos de polifenoles obtenidos. Estas comparaciones destacan que las
condic
iones óptimas de extracción pueden variar
significativamente dependiendo de la especie
vegetal y los parámetros empleados. El aumento en la concentración de CPT con temperaturas
más altas y tiempos prolongados se puede atribuir a una mayor solubilización de los
compuestos fenólicos debido a la di
srupción de las paredes celulares y al incremento de la
difusión de los metabolitos hacia el medio
di
solvente. Asimismo, la elevación térmica
disminuye la viscosidad del
di
solvente y mejora la interacción sólido
-
líquido, facilitando el
transporte de compue
stos fenólicos hacia la fase líquida. Sin embargo, temperaturas
excesivamente altas pueden ocasionar degradación térmica de ciertos compuestos sensibles, lo
que resalta la importancia de establecer un equilibrio entre maximizar la extracción y preservar
la
integridad de los metabolitos bioactivos.
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Los
CPT mostraron un buen ajuste al modelo de Page. Los coeficientes de
determinación (R²) fueron de 0,992, 0,995 y 0,998 para las extracciones realizadas a 30 °C, 40
°C y 50 °C, respectivamente. Este nivel de ajuste refleja la capacidad del modelo de Page par
a
describir con precisión el comportamiento cinético en el proceso de extracción, coincidiendo
con lo reportado por Stela
-
Jokić et al. (2010), quienes aplicaron el modelo a la extracción de
polifenoles en
Glycine max
, alcanzando un R² de 0,996. Otro estudi
o relevante, llevado a cabo
por
Tin
dal et
al. (
2021)
aplicó este modelo en la extracción de compuestos fenólicos de
de vino
tinto y reportó un R² superior a 0,99
, destacando su idoneidad para predecir dinámicas similares
e
n diferentes matrices vegetales
. El modelo de Page se distingue por su flexibilidad y precisión
para describir procesos de extracción que involucran transferencia de masa dependiente del
tiempo y las condiciones térmicas. En este estudio, el alto coeficiente de determinación
registrado
sug
iere una descripción
precisa
del proceso, permitiendo inferir que el modelo es no
solo aplicable, sino altamente eficaz para describir la extracción sólido
-
líquido de polifenoles
totales en cálices de
H. sabdariffa
. Este aporte reafirma la relevancia del modelo en la
optimización de procesos industriales para la obtención de compuestos bioactivos a partir de
fuentes vegetales.
Conclusión
En este estudio se demostró que la temperatura y el tiempo de extracción tuvieron un
impacto significativo y positivo en la recuperación de polifenoles totales a partir de cálices de
Hibiscus sabdariffa
L
.
El incremento de
la temperatura y el tiempo favoreció la difusión de los
compuestos fenólicos desde la matriz vegetal hacia el
di
solvente, logrando mayores
rendimientos de extracción.
El modelo de Page mostró un buen ajuste a los datos experimentales, como lo indican
los altos coeficientes de determinación (R² = 0.992
-
0.998) en las extracciones realizadas a
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diferentes temperaturas. Este nivel de ajuste refleja la capacidad del modelo para describir con
precisión la cinética de extracción de polifenoles totales en los cálices de
Hibiscus sabdariffa
L
.
Esta investigación aporta un enfoque sistemático para optimizar la extracción de
polifenoles totales en
Hibiscus sabdariffa
L.
, validando la aplicabilidad del modelo de Page en
condiciones específicas de temperatura y tiempo. Los resultados generan datos valiosos que
podrían ser empleados para el diseño de procesos a escala industrial, contribuyendo a una
extracción más eficiente
y sostenible de compuestos bioactivos con aplicaciones en las
industrias alimentaria, farmacéutica y cosmética.
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