El aguacate es considerado una fuente no convencional de aceite. Muy pocos estudios se han hecho en relación a su extracción a partir de la pulpa. A pesar de que algunas tecnologías convencionales pueden resultar en una alta eficiencia de extracción, éstas pueden generar compuestos que ejercen un efecto negativo en el metabolismo humano, además del deterioro nutricional y sensorial del aceite. Algunas investigaciones indican que los procesos tradicionales pueden producir enantiómeros trans de los ácidos grasos, Esto acarrea en el organismo, el incremento de las lipoproteínas de baja densidad y la disminución de las de alta densidad; repercutiendo en la mayor incidencia de daños cardiovasculares y cardiacos, [Harvard, 1999; Pedersen y col., 1997; Sundram y col., 1997]. Es por eso que se propone como tecnología alternativa la aplicación de microondas para facilitar la extracción y producir un aceite de alta calidad desde el punto de vista nutricional, sensorial y de seguridad.
Las microondas son energía electromagnética de alta frecuencia que al penetrar en el alimento provocan fricción entre las moléculas produciendo calor. La profundidad de penetración (dp) depende de la constante dieléctrica (©') y de la constante de pérdida dieléctrica (©") del alimento (dp = ®0 ©’ ½/2™©"). La temperatura alcanzada en el alimento está en función de sus propiedades dieléctricas, así como de otras propiedades físicas y químicas. La constante dieléctrica juega un importante papel en la interacción de las microondas y el material. Para la pulpa de aguacate los valores de ©’ = 47 y ©" = 16, que comparados con otros alimentos son favorables para la penetración de microondas [Datta y Nelson, 2001] .
Para la extracción del aceite de aguacate se ha reportado la utilización de disolventes como el hexano, que es el disolvente más utilizado en la extracción de aceites vegetales, [Werman y col.,1991]. La extracción con acetona ha sido también descrita y patentada [Curiel y col. 1985] y también el prensado en frío, sin la utilización de disolventes, [Marnys, 2000].

• Proponer las bases de una tecnología para la extracción de aceite de aguacate variedad Hass, de calidad equivalente al extra-virgen de oliva, aplicando microondas.
• Obtener el aceite de la pulpa de aguacate variedad Hass mediante cuatro métodos y evaluar el rendimiento de extracción, utilizando microondas.
• Caracterizar el aceite obtenido en cada uno de los tratamientos mediante sus índices físicos y químicos, cuantificando e identificando los ácidos grasos y los compuestos volátiles formados. Además de evaluar la influencia de los tratamientos en la generación de enantiómeros trans.
• Correlacionar los valores de eficiencia de extracción y los niveles de enantiómeros trans, con la concentración energética aplicada en cada prueba.
• Evaluar, el efecto causado en la pulpa de aguacate por los distintos tratamientos mediante observaciones en el microscopio óptico, microscopio electrónico de barrido y de transmisión.

Considerando que el aguacate tiene un alto contenido de aceite (15 a 30 %), con un alto valor nutritivo y una composición muy similar al de oliva en cuanto el contenido de ácidos grasos omega 3,6 y 9. [Carranza y col., 1997 ; Kirritsakis y col., 1998], se justifica la aplicación de tecnologías emergentes como la de microondas, que permita obtener un aceite de alta calidad nutricional y libre de enantiómeros trans (nocivos para la salud y presentes en los aceites tratados con altas temperaturas o hidrogenados) [Federal Register Notice, 1999].
Para que una tecnología sea exitosa debe ser susceptible de escalamiento. Por ello se analizaron los resultados del trabajo, a la luz de una variable de operación que pudiese ser de utilidad para el diseño a escala de un proceso de tratamiento con microondas. La variable acuñada en este trabajo fue denominada “concentración energética (E)”, la cual pudo correlacionarse, con los niveles de enantiómeros trans generados y con el rendimiento de extracción del aceite.

Metodología

Tratamiento con microondas. La pasta de aguacate se extendió en el plato giratorio de un horno de microondas (Samsung, Co), formando una capa uniforme de 5 mm de espesor. Se calculó la potencia del horno por el método de Buffler 1992. Una vez calentada la muestra, el aceite fue extraído por expresión o empleando hexano. Un diseño central compuesto (Design Expert 6.0) fue utilizado para determinar el efecto de la cantidad de muestra y el tiempo de calentamiento en el rendimiento de extracción. Se calculó la concentración energética aplicada a las muestras con la ecuación E = W t/m, donde W es la potencia calculada del horno, t es el tiempo de exposición a las microondas y m es la masa de la pasta de aguacate.
Extracción con Hexano. El aceite se extrajo de acuerdo al método [A. O. A. C. 963.15].
Extracción combinada de microondas con hexano. La pasta de aguacate se calentó con microondas de acuerdo a las mejores condiciones obtenidas mediante el diseño de superficie de respuesta en cuanto a rendimiento de extracción del aceite. Una vez calentada la muestra se procedió a su extracción con hexano, empleando el método de reflujo.
Extracción con acetona. El aceite de la pasta de aguacate se extrae empleando acetona como disolvente de acuerdo al procedimiento descrito por Curiel, en1985.

METODOS ANALITICOS
Índices Físicos y Químicos. El aceite obtenido con los diferentes métodos de extracción fue caracterizado mediante los siguientes índices [A. O. C. S. 1983]: peso específico (Cc 10a-25), cenizas (Ca 11-46), índice de refracción (Cc7-25), Índice de yodo (Cd 1-25), Índice de saponificación (Cd 3-25), Índice de acidez (Cd 3a-63), Índice de peróxidos (Cd8-53), Punto de humo (Cc 9b-52), Punto de congelación (Cc 14-59), scosidad por el método indicado en el reómetro Brookfield DV-1, y color en el equipo de Lovibond (Cc 13b-45).
Análisis de ácidos grasos. (A.O.C.S. Ce 1-62). Se utilizó un cromatógrafo de gases (Perkin Elmer Auto SystemXL) equipado con un detector de ionización de flama para separar los ácidos grasos metilados mediante una columna capilar, BPX 70, ( 60 m x 0.25 mm x 0.25 mm). Las temperaturas del inyector y del detector fueron 230 y 250 ° C, respectivamente. Se empleó un programa de temperatura de 120 a 240 ° C con una rampa de 4 ° C /min. El gas acarreador fue hidrógeno fluyendo a 10 mL /minuto y un slipt de 20:1. La identificación y cuantificación de enantiómeros cis o trans fue hecha por comparación con estándares de referencia y un estándar interno.
Análisis de compuestos volátiles. [Jelen y col., 2000]. Los compuestos volátiles de los diferentes aceites obtenidos, fueron extraídos usando una fibra de polidimetilsiloxano /carbowax / divinilbenceno ( PDMS/CAR/DVB), con el siguiente procedimiento: 3 g de cada aceite fueron colocados en un vial de 10 mL y almacenados 24 h a 20 + ° C la fibra fue colocada en el headspeace y expuesto el aceite 30 minutos a 40 ° C. La fibra fue retractada con una aguja e inmediatamente colocada en el cromatógrafo de gases Hewlett Packard 5890, acoplado a un espectrómetro de masas Hewlett Packard 5985. La fibra fue desorbida durante 5 minutos en el puerto de inyección del cromatógrafo. Los compuestos volátiles fueron separados utilizando una columna DB 5 – MS 30 m x 0.25 D.I. x 0.55 ?m de película), mediante un programa de temperatura de 50 a 250 ° C con un gradiente de 5 ° C / min. La temperatura del detector y del inyector fue de 250 y 200 ° C, respectivamente. El gas acarreador fue helio con un flujo de 1 mL / min. Una identificación tentativa se realizó utilizando una librería de espectrofotometría de masas.
Análisis Estadístico.
Se llevo a cabo un análisis de múltiple rango a un intervalo de confianza del 95 % aplicando el programa de computo Statgraphics plus versión 6. [Box y col., 1998].

MICROSCOPIA
Microscopio óptico. Se colocaron 20 mg de muestra de pulpa de aguacate sin tratamiento y procesada por cada uno de los cuatro tratamientos en un portaobjetos. A cada muestra se le realizó una tinción con rojo oleoso [Bancroft y col., 1994], se procedió a efectuar las observaciones en el microscopio óptico AXIOPHOT 1 Zeiss con cámara digital de alta resolución 7vs - 47 Zeiss, con los aumentos totales de 400x y 1000x, utilizando la técnica de iluminación de contraste diferencial de interferencia (CDI). En forma paralela se llevó a cabo la captura digital de imágenes a los aumentos antes mencionados utilizando el programa para procesamiento y análisis KS400 versión 3.01 Zeiss.
Microscopio electrónico de barrido. [Dykstra 1992]. Las muestra de pulpa de aguacate sin tratamiento y procesada por cada uno de los cuatro tratamientos, fueron fijadas en gluteraldehído (al 2.5 % en solución amortiguadora de fosfatos de Sorensen 50 mM, pH 7.2), se lavó con la solución amortiguadora de fosfatos + 1g de sacarosa /10 mL + carbonato de calcio al 1 %). Se llevó a cabo la deshidratación con una serie de alcohol etílico. Se realizó el secado al punto crítico, utilizando CO2 a una presión de 1300 psi a 39 ° C durante 10 minutos, en un secador SAMDRI - 7808. Finalmente se cubrió con oro en una ionizadora de metales DESK 11 y se hicieron las observaciones en el microscopio Jeol Scanning Microscope 5800LV a 800X. En forma paralela se llevó a cabo la captura de imágenes utilizando el programa para procesamiento y análisis integrado en el microscopio.
Microscopio electrónico de transmisión. Las muestra de pulpa de aguacate sin tratamiento y procesada por cada uno de los cuatro tratamientos, fueron lavadas y fijadas como se describe por Dykstra (1992). Posteriormente se hizo la inclusión en resina Epón 812 y la polimerización se realizó a 60 ° C durante 24 h. Finalmente se hicieron los cortes finos en el ultramicrotomo Leica ultracut UCT. Y se efectuó la toma de las foto micrografías en el microscopio modelo Jeol Electrón Microscope 1010.

Resultados y Discusión

Los resultados del análisis proximal en g/100 g del lote de aguacate utilizado en este trabajo para la extracción del aceite fueron los siguientes: 77.3 de humedad, 15.8 de extracto etéreo, 1.6 de proteínas, 1.3 de cenizas, 0.4 de fibra cruda y 5.6 de hidratos de carbono. Dado que en México el nivel mínimo para cosechar el aguacate es del 15 %, se puede considerar que el lote utilizado en el presente trabajo se encuentra en la fase de maduro.

Conclusiones

Se encontró una variable de operación que puede ser útil en el escalamiento de procesos que hagan uso de las microondas. El término se denominó concentración energética (E). Cuando el valor de (E) fue de 1.89 KJ / g se tuvo el máximo rendimiento de extracción del aceite y los menores valores de enantiómeros trans, al aplicar el método combinado de microondas/expresión.
Con este método se obtuvo también la menor alteración en el aceite. La cantidad de enantiómeros trans generados en los tratamientos en los que se aplicaron microondas estuvo siempre por debajo de los límites máximos propuestos por la FDA, no siendo así cuando se extrajo el aceite sólo con disolventes. En general, se observó que el deterioro del aceite fue mayor por causa de los disolventes, que por la exposición a las microondas. Y que los tratamientos aplicados a la pasta de aguacate para extraer el aceite afectaron de manera diferente sus características físicas y químicas, el perfil de los ácidos grasos, el tipo y número de compuestos volátiles así como la estructura de los idioblastos, lo que en última instancia repercutió en la calidad y en la eficiencia de extracción del aceite.

Importancia de los nuevos hallazgos y sus aplicaciones

El término "concentración energética", acuñado en este trabajo, define a la cantidad de energía de microondas aplicada por unidad de masa del producto. Esta variable de operación sienta las bases para el escalamiento a nivel industrial de la producción de un aceite de pulpa de aguacate de buena calidad, pues permite calcular la cantidad de energía que debe aplicarse en túneles de microondas industriales, para tener la máxima eficiencia de extracción del aceite, con la mínima generación de enantiómeros trans.
La aplicación de las microondas como tecnología emergente para obtener el aceite de la pulpa de aguacate resultó exitosa, esto se reflejó en un contenido menor de ácidos grasos trans, que el propuesto por la FDA para considerarlo seguro para su consumo. En cuanto a las propiedades físicas y químicas también se manifestó que la aplicación de microondas no afecta negativamente la calidad del aceite. Por ejemplo el punto de humo es relativamente alto, lo que le da estabilidad para el procesamiento de alimentos y el punto de congelación obtenido lo hace factible de ser utilizado como aderezo en productos que requieren refrigeración.
La aplicación a la pulpa de aguacate de una tecnología tradicional de extracción con disolventes no permitió obtener un aceite de buena calidad.
En las observaciones microestructurales de los idioblastos se encontró que la aplicación de microondas provoca la salida del aceite sin colapsar su pared celular. Sin embargo el tratamiento con disolventes modifica la estructura de los idioblastos y la calidad del aceite; reflejándose en una mayor producción de enantiómeros trans y en las propiedades físicas del aceite (color y viscosidad), además de aumentar la cantidad de peróxidos y el índice de acidez.