Vol. 18, No. 3 (2019) 1051-1061 Ingeniería de alimentos Revista Mexicana de Ingeniería Química OPTIMIZATION OF β-CAROTENE FROM ’ATAULFO’ MANGO (Mangifera indica L.) BY-PRODUCTS USING ULTRASOUND-ASSISTED EXTRACTION OPTIMIZACIÓN DE β-CAROTENO DE LOS SUBPRODUCTOS DE MANGO (Mangifera indica L.) ’ATAULFO’ UTILIZANDO LA EXTRACCIÓN ASISTIDA POR ULTRASONIDO G. Mercado-Mercado 1 , E. Montalvo-González 1 , J.A. Sánchez-Burgos 1 , R.M. Velázquez-Estrada 1 , E. Álvarez-Parrilla 2 , G.A. González-Aguilar 3 , S.G. Sáyago-Ayerdi 1 * 1 Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Tepic, Av. Tecnológico 2595, CP 63175, Tepic, Nayarit, México. 2 Departamento de Ciencias Químico Biológicas, Instituto de Ciencias Biomédicas, Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Anillo envolvente PRONAF y Estocolmo, Ciudad Juárez, Chih 32310, México. 3 Coordinación de Alimentos de Origen Vegetal, Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo A.C., Carretera a La Victoria Km 0.6 CP 83304, Hermosillo, Sonora, México. Received: October 11, 2018; Accepted: December 20, 2018 Abstract The present study investigated β-carotene content of ’Ataulfo’ mango by-products, obtained from a local industry. β-carotene was evaluated by HPLC-PDA. Extraction of β-carotene from mango peel and paste was optimized using ultrasound-assisted extraction (UAE). The influence of three independent variables was evaluated: extraction time (min, X ET ), sonication amplitude (%, X SA ), and pulse cycle (X PC ). The β-carotene extraction was optimized using a response surface methodology. The optimal conditions to achieve the maximal content of β-carotene were X ET (30 min), X SA (30%), X PC (0.8) for both byproducts. Experimental results (peel 19.13 ± 0.41 mg/g dry weight (DW) and paste 6.60 ± 1.60 mg/g DW) correlated positively (R=0.99) with predicted values. The extraction efficiency of β-carotene was significantly higher in UAE than conventional solvent extraction. These results indicate that UAE of β-carotene from mango peel and paste can be used to improve the yield in the extraction of carotenoids in mango by-products. Keywords: Ataulfo, ultrasound-assisted extraction, β-carotene, by-products, mango. Resumen En el presente estudio se investigó el contenido de β-caroteno de los subproductos de mango ’Ataulfo’, obtenidos de una industria de la localidad. El β-caroteno fue evaluado por HPLC-PDA. La extracción de β-caroteno de la cáscara y pasta del mango fue optimizado utilizando la extracción asistida por ultrasonido (UAE). Se evaluó la influencia de tres variables independientes: el tiempo de extracción (min, X ET ), amplitud de sonicación (%, X SA ) y el ciclo de pulso (X PC ). La extracción de β-caroteno fue optimizado usando la metodología de superficie de respuesta. Las condiciones óptimas para alcanzar el contenido máximo de β-caroteno fueron X ET (30 min), X SA (30%), X PC (0.8) para ambos sub-productos. Los resultados experimentales (cáscara 19.13 ± 0.41 mg/g peso seco (DW) y la pasta 6.60 ± 1.60 mg/g DW) se correlacionaron positivamente (R=0.99) con los valores previstos. La eficiencia de extracción de β-caroteno fue significativamente mayor en UAE que en la extracción convencional por solventes. Estos resultados indican que el UAE de β-caroteno de la cáscara y subproductos de la pasta del mango pueden ser usados para mejorar el rendimiento en la extracción de carotenoides en los sub-productos del mango. Palabras clave: mango, ’Ataulfo’, extracción asistida por ultrasonido, β-caroteno, subproductos, Mangifera indica. 1 Introduction ’Ataulfo’ mango (Mangifera indica L.) is a tropical fruit highly demanded by consumers for its good sensorial and nutritional properties. Commonly, the juice is obtained as main product during its industrial processing, and by-products (BP) as peel, kernel, and paste are generally discarded (Jahurul et al., 2015). It has been reported that these by-products (peel and * Corresponding author. E-mail: ssayago@ittepic.edu.mx https://doi.org/10.24275/uam/izt/dcbi/revmexingquim/2019v18n3/Mercado issn-e: 2395-8472 Publicado por la Academia Mexicana de Investigación y Docencia en Ingeniería Química A.C. 1051