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Cristhian Fernando Betancourth Lopez

Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) es una especie oleaginosa con alto potencial comercial, cuyas cáscaras permanecen subutilizadas como subproducto. Este estudio tuvo como objetivo optimizar las condiciones de extracción ultrasónica de compuestos fenólicos de cáscaras de sacha inchi, caracterizar su composición química proximal y comparar la eficiencia del método ultrasónico con la extracción convencional Soxhlet. Se aplicó un diseño Box-Behnken de superficie de respuesta con tres factores: concentración de etanol (20-80%), relación muestra-solvente (1:40-1:100) y amplitud ultrasónica (40-80%). Las cáscaras presentaron bajo contenido de humedad, alto contenido de fibra y niveles elevados de polifenoles y flavonoides. La concentración de etanol fue el factor más significativo (p<0,05). Las condiciones óptimas (≈67% etanol, relación 1:99 y 40% de amplitud) generaron rendimientos claramente superiores a Soxhlet, con incrementos marcados en los primeros tiempos de extracción. Se concluye que las cáscaras de sacha inchi son una fuente relevante de compuestos fenólicos y fibra, con potencial para aplicaciones nutracéuticas y alimentarias mediante tecnología ultrasónica.

Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) is an oilseed species with high commercial potential, whose shells remain underutilized as a byproduct. This study aimed to optimize the ultrasonic extraction conditions of phenolic compounds from sacha inchi shells, characterize their proximal chemical composition and compare the efficiency of the ultrasonic method with conventional Soxhlet extraction. A Box-Behnken design was applied to respond to three factors: ethanol concentration (20-80%), sample-solvent ratio (1:40-1:100) and ultrasonic amplitude (40-80%). The shells have low moisture content, high fiber content and high levels of polyphenols and flavonoids. The ethanol concentration was the most significant factor (p<0.05). The optimal conditions (≈67% ethanol, ratio 1:99 and 40% amplitude) generated yields clearly superior to Soxhlet, with marked increases in the first extraction times. It is concluded that the sacha inchi shells are a relevant source of phenolic compounds and fiber, with potential for nutritional and food applications using ultrasonic technology.

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Betancourth Lopez, C. F. (2025). Determinación ultrasónica de compuestos fenólicos y composición química en cáscaras de sacha inchi. Revista Ingeniería, 9(25), 159–177. https://doi.org/10.33996/revistaingenieria.v9i25.139
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Referencias

Alayón, A., y Echeverri Jiménez, I. (2016). Sacha inchi (Plukenetia volubilis Linneo): ¿Una experiencia ancestral desaprovechada? Evidencias clínicas asociadas a su consumo. Revista Chilena de Nutrición, 43(2), 167-171. https://doi.org/10.4067/S0717-75182016000200009

Aliakbarian, B., Sampaio, F. C., de Faria, J. T., Pitangui, C. G., Lovaglio, F., Casazza, A. A., Converti, A., y Perego, P. (2018). Optimization of spray drying microencapsulation of olive pomace polyphenols using Response Surface Methodology and Artificial Neural Network. LWT - Food Science and Technology, 93, 220-228. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2018.03.048

AOAC International. (2019). Official Methods of Analysis (21st ed.). AOAC International. https://members.aoac.org/AOAC/AOAC/Item_Detail.aspx?iProductCode=1121&Category=OMA

Barrios, A., Vaquera, H., Romero, J. M., Crossa, J., y Burguete, E. (2020). Estudio comparativo de técnicas de optimización multirespuesta en diseños experimentales. Ingeniería Investigación y Tecnología, 21(2), 1-12. https://doi.org/10.22201/fi.25940732e.2020.21n2.016

Benítez, R., Coronel, C., Hurtado, Z. A., y Martín, F. (2015). Composición química de la cáscara de sacha inchi (Plukenetia volubilis) y alternativas para su aprovechamiento como subproducto agroindustrial. El Hombre y La Máquina, 46, 28-32.

Casagrande, C., Santana, N., Martins Shimojo, A. A., Azzoni, A., y Gaziola de la Torre, L. (2015). Scalable production of highly concentrated chitosan/TPP nanoparticles in different pHs and evaluation of the in vitro transfection

efficiency. Biochemical Engineering Journal, 94, 65-73. https://doi.org/10.1016/j.bej.2014.11.008

Chemat, F., Rombaut, N., Sicaire, A.-G., Meullemiestre, A., Fabiano-Tixier, A.-S., y Abert-Vian, M. (2017). Ultrasound-assisted extraction of food and natural products. Mechanisms, techniques, combinations, protocols and applications. A review. Ultrasonics Sonochemistry, 34, 540-560. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2016.06.035

Chirinos, R., Necochea, O., Pedreschi, R., y Campos, D. (2016). Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) shell: an alternative source of phenolic compounds and antioxidants. International Journal of Food Science and Technology, 51(4), 986-993. https://doi.org/10.1111/ijfs.13049

Diaz, C., Grande, C., Escobar, V., Vallejo, W., y Muñoz, A. (2020). Aprovechamiento de la cáscara de agraz (Vaccinium meridionale) como antioxidante contra oxígeno singlete y radicales libres. Prospectiva, 18(2), 58-67. https://doi.org/10.23850/24223082.2584

García, P., González, J., Martínez, A., y Rodríguez, M. (2023). Optimización de la extracción ultrasónica de flavonoides de cáscaras de almendra (Prunus dulcis). Alimentos y Nutrição, 34, e34001. https://doi.org/10.18561/2179-5746/alimentosnutricao.v34e34001

Liu, Y., Wei, S., y Liao, M. (2013). Optimization of ultrasonic extraction of phenolic compounds from Euryale ferox seed shells using response surface methodology. Industrial Crops and Products, 49, 837-843. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2013.07.023

Martínez, J. R., Ruiz, C., Arias, G., y Stashenko, E. (2014). Optimización de la extracción de antioxidantes de Salvia officinalis L. con CO₂ supercrítico. Revista de La Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, 38(148), 237-245. https://doi.org/10.18257/raccefyn.127

Medina, O. E., Carmona, M., Gil, J. C., Rodríguez-Juanes, R., Casas, L., y Mantell, C. (2017). Efectos del ultrasonido en la extracción de compuestos fenólicos de residuos de almendra (Prunus amygdalus). Revista

Mexicana de Ingeniería Química, 16(3), 825-835.

Muñiz, D., Martíneza, G., Wong, J., Belmares, R., Rodríguez, R., y Aguilar, N. (2013). Ultrasound-assisted extraction of phenolic compounds from Laurus nobilis L. and their antioxidant activity. Ultrasonics Sonochemistry, 20(5), 1149-1154. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2013.02.008

Ordoñez, E. S., Reátegui, D., y Villanueva, J. (2018). Total polyphenols and antioxidant capacity of peel and leaves in twelve citrus. Scientia Agropecuaria, 9(1), 123-131. https://doi.org/10.17268/sci.agropecu.2018.01.13

Patel, R. K., Singh, A., Kumar, S., Sharma, P., y Gupta, A. (2025). Ultrasound-assisted extraction of phenolic compounds from tropical citrus peels: Optimization using response surface methodology and antioxidant activity evaluation. Journal of Food Processing and Preservation, 49(1), e17485. https://doi.org/10.1111/jfpp.17485

Preciado, J., Alcívar, E., Prado, A., y Guerra, K. (2021). Condiciones de mercado para la demanda nacional del Sacha Inchi en Ecuador. Revista de Ciencias Sociales, 27(1), 290-301. https://doi.org/10.31876/rcs.v27i1.35314

Quirós Sauceda, A. E., Palafox, H., Robles Sánchez, R. M., y González Aguilar, G. A. (2011). Interacción de compuestos fenólicos y fibra dietaria: capacidad antioxidante y biodisponibilidad. BIOtecnia, 13(3), 3-10. https://doi.org/10.18633/bt.v13i3.91

Rossi, M., Fernández-López, J. A., Pérez-Álvarez, J. A., Fernández-Ginés, J. M., y Viuda-Martos, M. (2023). Optimization of ultrasound-assisted extraction of phenolic compounds from Mediterranean olive mill wastewater using response surface methodology. Food Research International, 165, 112589. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2023.112589

Silva, M. R., Santos, P. H., Oliveira, C. C., y Ferreira, A. L. (2022). Optimización de la extracción ultrasónica de polifenoles de cáscaras de cacao (Theobroma cacao L.). Food Chemistry, 378, 132156. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.132156

Vásquez, D., Jaramillo, J., Hincapié, G., y Vélez, L. (2017). Desarrollo de galletas empleando harina de sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) obtenida de la torta residual. UGCiencia, 24, 45-52. https://doi.org/10.18607/ugciencia.2017.24.3

Wang, H., Liu, X., Zhang, Y., Li, M., Chen, L., y Yang, S. (2024). Ultrasonic extraction of bioactive compounds from green tea by-products: Process optimization and bioactive assessment. Industrial Crops and Products, 198, 117681. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2024.117681

Zhang, L., Wang, Y., Chen, S., Liu, M., y Zhou, J. (2024). Global market trends and growth projections for natural plant extracts: A comprehensive analysis. Journal of Natural Products Research, 38(3), 245-262. https://doi.org/10.1080/10286020.2024.2185743

Zhishen, J., Mengcheng, T., y Jianming, W. (1999). The determination of flavonoid contents in mulberry and their scavenging effects on superoxide radicals. Food Chemistry, 64(4), 555-559. https://doi.org/10.1016/S0308-8146(98)00102-2