Optimización de la extracción alcalina asistido por ultrasonido y precipitación isoeléctrica de proteínas contenidas en la torta desgrasada de nuez de Castaña (Bertholletia excelsa H. B. K)

Abstract

Este estudio aborda la optimización multiobjetivo de la extracción alcalina asistida por ultrasonido, seguida de precipitación isoeléctrica, para maximizar el rendimiento y las propiedades funcionales del aislado proteico de castaña (APC). Se empleó un diseño compuesto central (CCD) y función de deseabilidad (D). Se evaluaron los efectos del pH (9–11), la relación masa muestra: volumen (10–20 g:mL), el tiempo de sonicación (20–35 min) y la temperatura (30–60 °C) sobre el rendimiento (η), eficiencia de extracción (ξ), capacidad y estabilidad emulsificante (CE y EE), y capacidades de absorción de agua (CAAg) y aceite (CAAc). Los modelos mostraron alta significancia estadística (p < 0,0001), con R² ajustado > 0,75 y adecuada precisión (> 9,9), evidenciando robustez predictiva. El pH fue el factor más influyente, junto con la relación masa: volumen y el tiempo de sonicación, incluyendo interacciones significativas. El punto isoeléctrico se determinó mediante modelado no lineal (R² = 0,998), obteniéndose un valor de 4,5 ± 0,1. La optimización (D = 0,825) predijo condiciones óptimas de pH 10,79, relación 18,18 g:mL, 27,14 min y 41,66 °C. La validación experimental mostró resultados concordantes: η = 29,97 ± 0,02%, CE = 77,7 ± 1,52%, EE = 67,78 ± 1,32%, CAAg = 2,256 ± 0,02 g/g y CAAc = 2,52 ± 0,032 g/g. El APC presentó destacadas propiedades emulsificantes y lipofílicas, superando a varios aislados vegetales. Este estudio propone un protocolo eficiente para valorizar un subproducto amazónico como ingrediente funcional en alimentos fortificados.