Optimización de las condiciones de extracción de los pigmentos de las hojas de teca (Tectona grandis L.) utilizando la metodología de superficie de respuesta

Optimizing conditions for pigments extraction from teak leaves (Tectona grandis L.) using response surface methodology

Resumen

`Las hojas de teca (Tectona grandis L.), subproducto de la industria maderera, pueden emplearse como fuente de colorante rojo, por lo que esta investigación se trazó como objetivo conocer las condiciones óptimas para la extracción de los pigmentos rojos de las hojas secas con el diseño factorial incompleto (tres factores en tres niveles) tipo Box-Behnken. Las variables independientes fueron: temperatura de extracción (30 a 60 °C), concentración alcohólica (30 a 90 % ^v/_v) y relación sólido-líquido (1:10 a 1:20 g×mL^-1) y como variable de respuesta masa de pigmentos extraídos. Todas las variables independientes contribuyen significativamente al modelo cuadrático con buen ajuste de los datos. Las condiciones óptimas para la extracción de los pigmentos fueron: temperatura 52 °C, concentración alcohólica 64 % ^v/_v y relación sólido-líquido 1:16 ^m/_v. Bajo estas condiciones óptimas, los valores experimentales coincidieron con los pronosticados por el modelo cuadrático verificando su validez.
Palabras clave: teca, Tectona grandis, colorante natural, extracción, optimización.

ABSTRACT

Optimizing conditions for pigments extraction from teak leaves (Tectona grandis L.) using response surface methodology

The teak leaves (Tectona grandis L.), byproduct of the wood industry, can be used as a source of red dye, so this research was aimed at knowing the optimal conditions for the extraction of the red pigments of the dried leaves using the incomplete factorial design (three factors in three levels) type Box-Behnken. The independent variables were: extraction temperature (30-60 °C), alcohol concentration (30-90 % ^v/_v) and solid-liquid ratio (1:10-1:20 g×mL^-1) and as response variable mass of extracted pigments. The results showed that all the independent variables contribute significantly to the quadratic model with good adjustment of the experimental data. The optimal conditions for the extraction of the pigments were: temperature 54 °C, alcohol concentration 64 % ^v/_v and solid-liquid ratio 1:16 ^m/_v. Under these optimal conditions, the experimental values agreed with those predicted by the quadratic model, verifying its validity.
Keywords: teak, Tectona grandis, natural colorant, extraction, optimization.