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GUÍA PARA LA OBTENCIÓN DE COMPUESTOS DE INTERÉS A PARTIR DE DESECHOS DE LA INDUSTRIA AGROALIMENTARIA Estrategias sostenibles para un manejo integral de los residuos y subproductos orgánicos de la industria agroalimentaria

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GUÍA PARA LA OBTENCIÓN DECOMPUESTOS DE INTERÉS APARTIR DE DESECHOS DE LAINDUSTRIA AGROALIMENTARIA

Estrategias sostenibles para unmanejo integral de los residuosy subproductos orgánicos de laindustria agroalimentaria

Esta guía pretende servir de manual para el desarrollo de actuaciones devalorización de subproductos a partir de la obtención de extractos ricos encompuestos de interés, utilizando procesos industriales ya implantados en elsector y metodologías sostenibles para las empresas.

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LIFE+ AGROWASTE

El proyecto LIFE+ AGROWASTE trata de ayudar a las empresas de transformados vegetales en la apuesta por lavalorización de sus residuos y subproductos utilizando tecnologías limpias y para ello se han unido el Centro deEdafología y Biología Aplicada del Segura (CEBAS-CSIC), el Centro Tecnológico Nacional de la Conserva yAlimentación (CTC) y la Agrupación de Conserveros y Empresas de Alimentación de Murcia, Alicante y Albacete(AGRUPAL). El proyecto está cofinanciado por el programa LIFE, instrumento de financiación de la UE para el medioambiente.

Hasta el momento el trabajo desarrollado ha puesto de manifiesto que en la Región de Murcia se generan más de500.000 toneladas anuales de desechos orgánicos, cuyo destino es la alimentación animal, en mayor medida,aportando un valor económico nulo o mínimo para las empresas, siendo las industrias de cítricos y de alcachofaaquellas que aportan una mayor cantidad de subproductos al total.

El proyecto incluye el uso de la valorización agrícola y la energética para demostrar que los desechos agroalimentariostienen un uso medioambientalmente y económicamente interesante para las empresas. Por otro lado, tambiénpresentan la extracción de compuestos de interés de diferentes subproductos como una alternativa para dar salida yobtener un rendimiento económico dentro del propio sector, ya que el uso de compuestos bioactivos extraídos defuentes naturales para la elaboración de alimentos funcionales, o con propiedades interesantes para alargar la vida útilde un producto puede abrir nuevos mercados con una pequeña inversión.

Detalles del proyecto:LIFE10ENV/ES/000469Duración: 36 meses (01/01/2012 – 31/12/2014)

Socios del proyectoCentro de Edafología y biología Aplicada del Segura (CEBAS-CSIC).Dpto. conservación de suelos y Agua y Manejo de Residuos Orgánicos

Centro Tecnológico Nacional de la Conserva y Alimentación

Agrupación de Conserveros y Empresas de Alimentación de Murcia,Alicante y Albacete

www.agrowaste.eu

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ÍNDICE

INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………………………... 4i. Los compuestos fenólicos………………………………......................................................... 5

i.1 Sus beneficios……………………………………………………………………………….. 5ii. La fibra dietética…………………………………………………………………………………... 6

ii.1 Sus beneficios………………………………………………………………………………. 6iii. Los compuestos organosulfurados……………………………………………………………...6

iii.1 Sus beneficios……………………………………………………………………………… 7iv. Los carotenoides…………………………………………………………………………………. 7

iv.1 Sus beneficios……………………………………………………………………………… 7v. Otros……………………………………………………………………………………………….. 8

v.1 El tocoferol…………………………………………………………………………………... 8v.2 El D-limoneno……………………………………………………………………………….. 8v.3 Los ácidos grasos poliinsaturados………………………………………………………... 8v.4 Vitamina C (ácido ascórbico) ……………………………………………………………... 8

PROTOCOLO DE OBTENCIÓN…………………………………………………………………………. 9Procedimiento…………………………………………………………………………………… 9

PREVIO………………………………………………………………………………………………. 10BÚSQUEDA Y RECOGIDA DEL SUBPRODUCTO……………………………………………... 11SELECCIÓN DEL PROCESO……………………………………………………………………... 12ETAPAS AUXILIARES……………………………………………………………………………… 13PRODUCTOS OBTENIDOS……………………………………………………………………….. 14APLICACIONES EN LA ELABORACIÓN DE PRODUCTOS ALIMENTICIOS……………….. 14

DEMOSTRACIONES A ESCALA PILOTO……………………………………………………………... 151. SUBPRODUCTO DE ALCACHOFA. TALLOS Y BRÁCTEAS………………………….. 152. SUBPRODUCTO DE LIMÓN. CORTEZAS……………………………………………….. 183. SUBPRODUCTO DE CEBOLLA. PIELES………………………………………………… 214. SUBPRODUCTO DE FRESA. FRESAS DESCARTADAS……………………………...245. SUBPRODUCTO DE AJO. PIELES Y AJOS DESECHADOS…………………………. 27

PROPIEDADES BUSCADAS……………………………………………………………………… 30Capacidad antioxidante………………………………………………………………………… 30Capacidad antimicrobiana………………………………………………………………………31Capacidad gelificante…………………………………………………………………………... 31Rico en fibra dietética…………………………………………………………………………... 32Coloración……………………………………………………………………………………….. 32

NUEVOS PRODUCTOS ALIMENTICIOS………………………………………………………… 33Capacidad antioxidante y antimicrobiana…………………………………………………….. 33Capacidad gelificante…………………………………………………………………………... 34Rico en fibra dietética…………………………………………………………………………... 35Color……………………………………………………………………………………………… 36

CONSIDERACIONES FINALES…………………………………………………………………… 37BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………………………………………….. 38AGRADECIMIENTOS……………………………………………………………………………………... 39

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GUÍA PARA LA OBTENCIÓN DECOMPUESTOS DE INTERÉS A PARTIRDE DESECHOS DE LA INDUSTRIAAGROALIMENTARIA

INTRODUCCIÓN

Los alimentos contienen una serie de sustancias no nutritivas que intervienen en el metabolismo secundario delos vegetales: sustancias colorantes (pigmentos), aromáticas, reguladores del crecimiento, protectoresnaturales frente a parásitos y otros, que no tienen una función nutricional clásicamente definida, o no sonconsiderados esenciales para la salud humana, pero que pueden tener un impacto significativo en laproducción de nuevos alimentos más naturales, son los fitoquímicos o compuestos bioactivos.

En la actualidad estas sustancias, fitoquímicos, están en el candelero de los laboratorios de investigación de laindustria alimentaria y farmacéutica. En la literatura científica este campo de investigación se denominaalimentos funcionales o functional foods y en él se utilizan técnicas que no vean modificados los compuestosbioactivos propios de los alimentos durante su procesado industrial o que el resultado del tratamiento mejoresu actividad.

Por otro lado, la búsqueda de fuentes de bajo coste para la obtención de estos compuestos de interés quepuedan emplearse en la elaboración de nuevos productos con características o propiedades para la saludmejoradas, ha llevado a que los desechos producidos en la industria agroalimentaria sean concebidos comonuevos influentes dentro del propio proceso industrial o en otras industrias que aporten, a su vez, un valorañadido a la materia prima adquirida directamente del campo.

Los compuestos polifenólicos, organosulfurados, glucosinolatos, carotenoides, etc. son algunos de loscompuestos de interés que se encuentran en frutas y hortalizas con capacidad antioxidante o protectora, conlos consiguientes beneficios para nuestra salud y la conservación de alimentos. Su estabilidad es afectada pordiversos factores, siendo la luz, la temperatura y la degradación enzimática los más destacados, por lo que untratamiento térmico o simplemente el troceado en una primera etapa de procesamiento puede disminuir laactividad de estos compuestos. Por lo que un uso posterior requiere de un seguimiento adecuado en todo elproceso industrial.

En la Región de Murcia, la industrialización de frutas y verduras genera más de 500000 toneladas dedesechos que se destinan habitualmente a alimentación animal con bajo o nulo beneficio para las empresas,perdiendo así valor al no gestionarse dentro de la cadena de alimentación humana. Con este manual sepretende poner a disposición de personas interesadas del sector agroalimentario las pautas a seguir para lautilización de estos desechos de origen vegetal en la elaboración de nuevos productos, haciendo uso deprocesos ya implicados en la industria alimentaria.

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INTRODUCCIÓN

A continuación se clasifican y describen algunos de estos compuestos de interés presentes en vegetales yfrutas. Y posteriormente la metodología empleada para recuperar extractos enriquecidos a partir de estasfuentes vegetales consideradas subproductos del proceso de transformado industrial.

i. Los compuestos fenólicos

El término polifenol o fenólico, define a una sustancia que posee un anillo aromático con uno o más hidroxiloscomo sustituyentes, a los cuales se puede incluir derivados funcionales como ésteres, metil éteres, glucósidos,entre otros.

Los ácidos fenólicos poseen un anillo fenólico y un ácido carboxílico, formando un grupo diverso que incluye alos derivados del ácido hidroxibenzoico y del hidroxicinámico. El miembro más importante de este grupo, en losalimentos, es el ácido clorogénico, un éster del ácido cafeico con el azúcar ácido quínico, el cual es un sustratoclave para el empardeamiento enzimático de manzanas y peras. Otro derivado es el ácido 1,5-dicafeil-quínico(conocido como cinarina), que se encuentra mayoritariamente en las alcachofas.

Por otro lado, están divididos en categorías como flavonoles, flavanoles, flavononas, flavonas, antocianinas eisoflavonas (Murota K. y Terao J. 2003). Entre los que se pueden destacar:

a) Citroflavonoides: quercetina, hesperidina, rutina, naranjina y limoneno. La quercetina es un flavonoideamarillo-verdoso presente en cebollas, manzanas, brócoli, cerezas, uvas o repollo rojo. La hesperidinase encuentra en los hollejos de las naranjas y limones. La naranjina da el sabor amargo a frutas como lanaranja, limón y toronja, y el limoneno se ha aislado del limón y la lima.

b) Proantocianidinas se localizan en las semillas de uva y vino tintoc) Antocianidinas: son pigmentos vegetales responsables de los colores rojo y rojo-azulado de las cerezas,

fresas, etc.d) Ácido elágico: se encuentra en frutas como la uva y en verduras.e) Catequina: en té verde y negro.f) Kaemferol: aparece en puerros, brócoli, rábano y remolacha.

i.1. Sus beneficios

En la actualidad se han realizado numerosos estudios sobre las propiedades de estos compuestos fenólicosen los vegetales destacando el poder antioxidante que presentan. Tienen la capacidad de actuar como

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INTRODUCCIÓN

agentes protectores contra los radicales libres, causantes de diversas patologías en el hombre (Carbonaro yGrant 2005). Además, de incrementar la vida útil de productos al reducir los procesos de oxidación.

ii. La fibra dietética

La fibra dietética incluye polisacáridos, oligosacáridos, lignina y sustancias asociadas de la planta. No existeuna definición universal para ella, pero Escudero y González (2006) la resumirían como sustancias de origenvegetal, hidratos de carbono o derivados de los mismos, excepto la lignina, que resisten la hidrólisis por losenzimas digestivos humanos y llegan intactos al colon donde algunos pueden ser hidrolizados y fermentadospor la flora colónica. Todos los tipos de fibra, a excepción de la lignina, pueden ser fermentadas por lasbacterias intestinales, aunque en general las solubles lo son en mayor cantidad que las insolubles. La celulosatiene una capacidad de fermentación entre el 20 y el 80%; la hemicelulosa del 60 al 90%; las gomas, elalmidón resistente y los fructooligosacáridos tienen una capacidad del 100%.

ii.1. Sus beneficios

El consumo de fibra equilibra la dieta y evita el riesgo de cáncer de colon, reduce el colesterol en sangre yhace la dieta mucho más saludable, pero las propiedades de la fibra dependen de la composición de la fibraconcreta que se está administrando y no de la fibra en general. Concretamente, la pectina es un hidrato decarbono que forma parte de la fibra soluble, que se utiliza como gelificante en la industria alimentaria, y quepuede captar sustancias a nivel intestinal y retrasar la absorción de algunos nutrientes.

iii. Los compuestos organosulfurados

Entre los fitoquímicos de esta familia se incluyen fundamentalmente dos tipos de moléculas: los compuestosazufrados de las Alliaceas (ajos, cebollas, puerros, etc.) y los glucosinolatos de las hortalizas de la familiaBrassicaceae (bróculi, coles, rábanos, etc.).

La alicina (tiosulfinato) formada a partir del contacto de la aliina con la enzima alinasa, es la que le proporcionael olor característico del ajo. A su vez, la alicina es muy reactiva y se degradan dando lugar a un amplio rangode compuestos volátiles, como el dialil disulfuro, dialil trisulfuro, allil metil disulfido, etc.

Los glucosinolatos son compuestos nitrógeno-azufrados que permanecen intactos a menos que entren encontacto con la enzima mirosinasa, enzima que se encuentra en el propio vegetal pero en compartimentos

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INTRODUCCIÓN

celulares diferentes y aislados. Esta enzima, tras el procesado culinario o la masticación, produce la hidrólisisde glucosinolatos liberando glucosa e isotiocianatos (sustancias volátiles azufradas).

iii.1 Sus beneficios

Son numerosos los estudios in vivo e in vitro que han demostrado que los compuestos organosulfurados de lashortalizas, como el ajo, poseen una elevada actividad antioxidante. El inconveniente es que el calor inactiva laenzima alinasa y por ello procesos de cocción y fritura evitan que se produzcan las propiedades protectorasdel ajo.

Por otro lado, los productos de degradación de los glucosinolatos (tiocianatos, isotiocianatos, oxazolidinas ynitrilos) obtenidos por la acción de la enzima mirosinasa son los responsables de los efectos biológicos y delsabor característico asociado a los mismos. Además, de entre ellos, los isotiocianatos se han relacionado conpropiedades anticancerígenas.

iv. Los carotenoides

Los carotenoides son los pigmentos liposolubles responsables del color de las frutas y de los vegetales, que vadel amarillo al rojo. Se pueden englobar en dos grupos: carotenos y xantofilas.

Los más conocidos son los carotenos como el beta-caroteno, que se encuentra en casi todas las frutas yhortalizas de color anaranjado, así como en las verduras (hojas verdes), constituyendo un precursor de laVitamina A; y el licopeno, responsable del color rojo del tomate especialmente.

iv.1 Sus beneficios

Protegen las células vegetales de la oxidación y, por consiguiente, de su descomposición. En el organismohumano también actúan como antioxidantes, que protegen las membranas celulares de la acción de losradicales libres.

También los carotenoides dan lugar a que se forme en nuestro organismo una mayor cantidad de anticuerposque actúan de forma específica contra las sustancias o elementos extraños que puedan afectarnos, evitandoque células malignas puedan extenderse rápidamente.

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INTRODUCCIÓN

v. Otros

v.1 El tocoferol

El tocoferol se conoce como vitamina E y presenta propiedades antioxidantes no solo en sistemas biológicos,sino también en alimentos elaborados retardando la rancidez oxidativa que afecta a lípidos y grasas de losmismos.

v.2 El D-limoneno

Pertenece al grupo de los terpenos, en concreto a de los limonoides, que constituyen una de las más ampliasclases de fitonutrientes, funcionando como antioxidantes. Se encuentra principalmente en las pieles de frutascítricas destacando en el aceite de la piel de la naranja (90-95% de d-limoneno por peso).

v.3 Acidos grasos poliinsaturados

El ácido oleico (C18H34O2), junto con el linoléico (C18H32O2), son los ácidos grasos insaturados más conocidos.

Por otro lado, es común oir hablar de los ácidos grasos Omega-3 y Omega-6, ácidos grasos poliinsaturadoscuya base es el ácido linolénico y el ácido linoleico respectivamente, de los que “reciben” las propiedades ybeneficios para la salud tan reconocidos en la actualidad. Son importantes para el mantenimiento de la piel,crecimiento del pelo, regulación del metabolismo del colesterol y el mantenimiento de la integridad de lasmembranas celulares (Sardesai, 1992).

También, el ácido oleico, mayoritario en el aceite de oliva, es famoso por sus efectos beneficiosos sobre lasalud cardiovascular y hepática.

v.4. Vitamina C (ácido ascórbico)

Esta vitamina, ampliamente conocida, funciona como antioxidante, pudiendo además proteger a su organismode los denominados “radicales libres”, los cuales aceleran el envejecimiento y se asocian con un gran númerode enfermedades, entre las que se pueden encontrar las cardíacas y los cánceres. Entre sus desventajasdestaca que es termosensible y poco estable frente a la acción del oxígeno y de las radiaciones UV.

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PROTOCOLO DE OBTENCIÓN

En las demostraciones realizadas, se ha partido de la premisa que incluye el empleo de técnicas económicasasociadas a tecnologías que ya estén implantadas en las empresas del sector de transformados vegetales. Sebusca plantear una visión fácilmente adaptable a las empresas que pueda aportar un valor añadido con elmínimo riesgo para el personal interesado.

A continuación se indica el procedimiento a seguir en las demostraciones a escala piloto y se detalla en lossiguientes apartados.

Procedimiento

1. Selección del subproducto2. Búsqueda del subproducto y transporte3. Recepción de la materia prima y toma de muestra para análisis inicial

(patógenos, plaguicidas, humedad, pH y compuesto de interés)4. Selección del proceso y diagrama5. Demostración escala piloto 6. Etapa de adecuación final7. Envasado-conservación de los nuevos productos obtenidos8. Evaluación del rendimiento del proceso9. Toma de muestras para evaluar el compuesto de interés y sus posibles

propiedades para nuevos productos alimenticios. Análisis de capacidad antioxidante-antimicrobiana , además de otros como el microbiológico y/o de características como su humedad, pH, ºBrix, etc.

10. Estudio de nuevos productos alimenticios11. Elaboración de productos alimenticios12. Análisis nutricional del producto alimenticio13. Análisis sensorial para evaluar la aceptación por el consumidor14. Seguimiento microbiológico y enranciado del alimento por oxidación del aceite

(en su caso)

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PROTOCOLO DE OBTENCIÓN

PREVIO

En la planta piloto se han desarrollado demostraciones para dar valor a los subproductos mayoritarios quegeneran las empresas de frutas y hortalizas de la Región de Murcia y que contienen algún compuesto deinterés con propiedad antioxidante, fibra dietética o pectina, como la alcachofa (industria conservas), el limón(industria zumos) y la cebolla (industria congelados); o bien trabajar con subproductos que tienen un potencialconocido, como la capacidad antimicrobiana del ajo o el color rojo de la fresa, por lo que se ha trabajado conla paja de ajo y descartes de fresa (para que las empresas que trabajan con ellos puedan ampliar su mercadoy optimizar sus procesos dando valor a los subproductos que generan).

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PROTOCOLO DE OBTENCIÓN

BÚSQUEDA Y RECOGIDA DEL SUBPRODUCTO

La colaboración de empresas de nuestra Región ha sido fundamental para planificar la recogida de materiaprima. Como valor medio 20-50 Kg han sido recogidos de empresas para cada una de las demostracionesllevándolas a refrigeración o congelación para almacenarlas hasta su uso en el día o en días posterioresrespectivamente, aunque algunas demostraciones han empleado mayores cantidades de materia prima. En elcaso de la fresa, con el fin de obtener un extracto colorante se han empleado aproximadamente 400 Kg.

ULTRACONGELADOS AZARBE, S.A

CITRICOS DE MURCIA, S.A

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PROTOCOLO DE OBTENCIÓN

SELECCIÓN DEL PROCESO

Obtención de extracto-polvoEl proceso consiste en la utilización de agua como disolvente para la obtención de un extracto enriquecido encompuestos antioxidantes. Posteriormente dicho extracto será concentrado, llevado a sequedad y molido paraobtener un extracto en polvo.

Extracción con disolventes: hace referencia a la separación de compuestos de interés, de aquellos que nointeresan dentro de una matriz, haciendo uso de un disolvente seleccionado y de un proceso de extracciónadecuado. En cada extracción se obtiene una mezcla rica en sustancias activas (metabolitos), pero tambiénotras que pueden no importar. En resumen, una extracción consiste en una separación por disolución, dondese obtiene una solución extraída en un disolvente (extracto) y un residuo (matriz).

Concentración: etapa de evaporación para quitar agua del extracto obtenido.

Secado: consiste en la deshidratación del material utilizando un secadero con aire caliente (del tipo rotatorio otúnel) o bien una estufa sin sobrepasar los 55ºC para reducir la humedad hasta cerca del 10%.

Molienda: proceso que reduce el tamaño de partícula a un diámetro inferior a 5-20 mm.

Finalmente el producto seco es almacenado en bolsas hasta su utilización para la fabricación de nuevosproductos

Obtención de crema o puréEn este caso, el proceso consiste en la adecuación del tamaño de partícula mediante trituración húmeda,seguido de una etapa de refinado para retirar los sólidos de mayor tamaño.

Trituración húmeda: transformación física de un material, en medio acuoso, que busca reducir el tamaño departícula, llegando a diámetros de mayor o menor medida.

Refinado: etapa de purificación al pasar el material a través de un tamiz o malla, donde se retienen en un ladolas partes más gruesas.

El producto fresco es congelado en bolsas hasta su utilización en la elaboración de nuevos productos.

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PROTOCOLO DE OBTENCIÓN

Obtención de polvo-fibraEl proceso consiste en el secado del material, con potencial interés por su alto contenido en fibra alimentaria, ysu posterior molienda.

El producto seco es almacenado a temperatura ambiente hasta su utilización para la fabricación de nuevosproductos.

Obtención de extracto-líquidoSe utiliza la maquinaría apropiada para la separación de la fase líquida y sólida de un material, como es undecanter. Posteriormente ambas fases son almacenadas por vías diferentes: la líquida es purificada (refinada yfiltrada) antes de ser almacenada en tarrinas de plástico y la sólida simplemente almacenada en fresco enbolsa de plástico.

Los productos obtenidos son almacenados en congelación hasta su aplicación.

Decanter: consiste en un recipiente cilíndrico que gira a alta velocidad, en el que la fuerza centrífuga actúasobre el material alimentado haciendo que los sólidos suspendidos se acumulen en las paredes de la carcasacilíndrica y sean descargados por la parte inferior; mientras, por la parte superior, sale la corriente líquida.

Filtración: corresponde al paso de un líquido a través de un medio filtrante (membrana), perpendicularmente asu superficie. Puede darse el caso de una recirculación tangencial del fluido, con lo que las partículas que llevase quedan en el flujo de recirculación, mientras el líquido cruza la membrana por el efecto de la presión.

ETAPAS AUXILIARES

En todos los casos son necesarias etapas de pretratamiento o acondicionamiento que mejoren los procesosde extracción y obtención de productos ricos en compuestos de interés, como son el lavado y la reducción detamaño de los materiales, el uso de enzimas para la ruptura de enlaces, uso de mallas para la filtración defracciones líquidas, centrifugación para eliminación de humedad y la aplicación de tratamientos térmicos parala inactivación microbiana y enzimática.

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PROTOCOLO DE OBTENCIÓN

Uso de enzimas: las enzimas son biocatalizadores específicos que promueven y aceleran los procesosquímicos. Según el tipo de enzima pueden romper enlaces y degradar moléculas en medio húmedo o seco,catalizar la síntesis de polímeros, etc. mejorando los procesos de extracción al romper las paredes celulares.

Inactivación enzimática: las enzimas promueven la conversión de compuestos complejos en sus formassimples, por lo que en algunos casos han de inactivarse para evitar la degradación de los productos. La formacomún es mediante calor o ajuste del pH, ya que las enzimas se desnaturalizan, en su mayoría, alrededor delos 60ºC y a pH ácidos.

PRODUCTOS OBTENIDOS

- Extracto polvo rico en antioxidantes- Polvo rico en fibra dietética- Base de verduras- Puré con capacidad gelificante- Extracto líquido colorante- Base de frutas- Extracto polvo rico en antimicrobianos

APLICACIONES EN LA ELABORACIÓN DE PRODUCTOS ALIMENTICIOS

Entre sus aplicaciones destacan la elaboración de productos alimentarios tales como:• GAZPACHO• PASTA• CREMAS DE VERDURAS• MERMELADAS Y CONFITURAS• MOUSSE• GELATINA• ETC.

En todos ellos se tiene en cuenta las características del producto obtenido y su capacidad para dar un valorañadido a un subproducto de la industria agroalimentaria.

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DEMOSTRACIONES A ESCALA PILOTO

1. SUBPRODUCTO DE ALCACHOFA. TALLOS Y BRÁCTEAS

1.1. Selección subproducto

Más de 30.000 toneladas de subproducto de alcachofa se genera en la Región de Murcia debido a la granindustrialización de la alcachofa y al elevado porcentaje de materia prima que es desaprovechada en la etapade descarte por baja calidad y etapa de cortado para la elaboración de corazones y fondos de alcachofa. Espor ello, este gran volumen del que se dispone en las empresas, que ha sido uno de los subproductosseleccionados para las demostraciones a escala piloto.

1.2. Toma de muestra y análisis previo

Se ha tomado una muestra representativa para el análisis de caracterización previo. Las muestras han sidosometidas a análisis que garanticen la ausencia de contaminantes que limiten el uso de los materiales (análisisde patógenos y plaguicidas), pero también se han determinado parámetros físico-químico, como el pH y lahumedad. Por último se ha cuantificado la concentración de los compuestos de interés antes del proceso deextracción. A continuación se muestran, en la Tabla 1, el resultado obtenido en estos análisis.

Tabla 1.- Rango de resultados de las analíticas

Determinación Valor

Patógenos Ausencia

Plaguicidas (mg/Kg) No detectados generalmente (excepto Imidacloprid: 0.029-0.056)

pH 5.43-5.81

Humedad (g/100g) 83.00-86.91

Cinarina (mg/Kg) 21.90-70.60

Fibra alimentaria (g/100g) 8.30-9.00

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DEMOSTRACIONES A ESCALA PILOTO

1.3. Diagrama del proceso

4 kg agua/kg alcachofa20 min- 98ºC

MATERIA PRIMA

EXTRACCIÓN

FILTRADO

CONCENTRACIÓN

TRITURADO Y

MOLIENDA

SECADO (a baja temperatura)

HOJAESCALDADA

POLVO EXTRACTO DE ALCACHOFA(rico en comp antioxidantes)

AGUA

AGUATRITURADO

SECADO ( a baja temperatura)

TRITURADO Y MOLIENDA

POLVO DE ALCACHOFA(rico en fibra)

COMPOST 1

2

MOLIENDA

REFINADO

CREMA DE ALCHACHOFA

2a

2b

Rechazo

COMPOST

LAVADO PREVIO

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DEMOSTRACIONES A ESCALA PILOTO

El proceso se puede planificar para alcanzar una valorización finalista del subproducto de alcachofa. La víaprincipal permite obtener un extracto rico en antioxidantes, pero también un nuevo subproducto agotado quepuede ser valorizable mediante compostaje, o bien mediante otros tratamientos para obtener ingredientes oaditivos con aplicación en la elaboración de productos alimentarios (crema de alcachofa y polvo rico en fibra).

1.4. Rendimiento

Del rendimiento para cada uno de los productos obtenidos a partir de alcachofa se puede decir que, puedeobtenerse entre un 2 y un 4% de un extracto rico en antioxidantes. Además, una vez extraída la fracciónsoluble en agua, se puede obtener en torno a un 10 o 15% de un polvo de alcachofa rico en fibra. Si seprefiere, otra opción es obtener una crema de alcachofa apta para su uso como base de verdura con unrendimiento del 130% al incorporar agua en el proceso de elaboración.

1.5. Análisis de los compuestos de interés

Una vez finalizado el proceso se debe cuantificar aquellos compuestos de interés para su uso en laformulación de nuevos alimentos. (Tabla 2).

Tabla 2.- Resultados de la cuantificación de los compuestos de interés

1.5.1. CinarinaDescripción: El ácido 1.5-O-dicafeilquínico (cinarina) es el principal compuesto fenólico encontrado en lasbrácteas de alcachofa. Se trata de un fitoquímico que le otorga propiedades antioxidantes a la alcachofa juntocon otros ácidos fenólicos, esteroles o ácidos orgánicos, protegiendo contra los radicales libres.

1.5.2. Fibra alimentariaDescripción: Las fibras alimentarias son sustancias de origen vegetal, hidratos de carbono o derivados de losmismos (excepto la lignina), que resisten la hidrólisis por los enzimas digestivos humanos. Tienen la capacidadde absorber agua por su camino y llegan intactos al colon, donde algunos pueden ser hidrolizados yfermentados por la flora colónica.

Determinación Valor

Fenoles totales (mg acido cafeico/Kg) 2800-8610

Cinarina (mg/Kg) 1900-11000

Fibra alimentaria polvo alcachofa (g/100g) 70.00-75.00

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DEMOSTRACIONES A ESCALA PILOTO

2. SUBPRODUCTO DE LIMÓN. CORTEZAS

2.1. Selección subproducto

Cerca de 100.000 toneladas de subproducto de limón se genera en la Región de Murcia debido a suindustrialización para la elaboración de zumos y concentrados de este cítrico. La fabricación de zumos destacapor utilizar extractores que presionan el fruto para obtener el jugo de su pulpa como producto principal,rechazando rápidamente el fruto agotado (que supone alrededor de un 50% del peso del fruto procesado). Aligual que para la alcachofa, su selección se debe al gran volumen industrializado junto con el gran volumen demateria prima que se convierte en subproducto o desecho.

2.2. Toma de muestra y análisis previo

Se ha tomado una muestra representativa para el análisis de caracterización previo. A continuación semuestran, en la Tabla 3, el resultado obtenido en estos análisis.

Tabla 3.- Rango de resultados de las analíticas

Determinación Valor

Patógenos Ausencia

Plaguicidas (mg/Kg) No detectados en limones de producción orgánicaDetectados en otros: Clorpirifos, Clorpirifos-metil, Imazalil (0.26),Pirimetanil, Procloraz (0.37), Piriproxifen

pH 3.47-3.66

Humedad (g/100g) 84.50-88.24

Hesperidina (mg/Kg) 1287-3150

Fibra alimentaria (g/100g) 6.6-7.0

Pectina (g/100g) *teórico peso seco 7-15

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DEMOSTRACIONES A ESCALA PILOTO

2.3. Diagrama del proceso

AGUA

MATERIA PRIMA

LAVADO

SEPARACIÓN (manual)

FILTRADO Y CENTRIFUGADO

ABLANDAMIENTO-INACTIVACIÓN

ENZIMÁTICA

HUESOS Y PARTES NEGRAS

PURÉ DE LIMÓN (capacidad gelificante y

rico en comp. antioxidantes)

REDUCCIÓN DE TAMAÑO

LAVADO AGUA

AGUA

LAVADO

SEPARACIÓN

LAVADO

AGUA

AGUA

AGUA

AGUA

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DEMOSTRACIONES A ESCALA PILOTO

El proceso se planifica para alcanzar una valorización finalista del subproducto de limón. La vía principalpermite obtener un puré de limón rico en pectina y hesperidina, con menor acidez que la materia prima y librede sólidos solubles al eliminarse en los lavados previos.

2.4. Rendimiento

En el proceso se obtiene un rendimiento de entre el 60-70% de un puré de limón, sin contar la adición de aguanecesaria para la reducción del tamaño de partícula dentro del puré. En este último caso estaríamos hablandode un producto al 50% corteza:agua, que supondrían un rendimiento total del orden del 130%.A nivel industrial el proceso de transformación de la corteza bruta puede mejorarse incluso un 15%, con lo que la revalorización de lacorteza de limón aumentaría sobre los datos contemplados.

2.5. Análisis de los compuestos de interés

Una vez finalizado el proceso se debe cuantificar aquellos compuestos de interés para su uso en laformulación de nuevos alimentos (Tabla 4).

Tabla 4.- Resultados de la cuantificación de los compuestos de interés

2.5.1. HesperidinaDescripción: Es el principal flavonoide de los cítricos, que presenta un poder antioxidante conocido. Entre susbeneficios se encuentran: protección del estómago contra úlceras, disminuye la incidencia de enfermedadescardiovasculares, efectivo en el tratamiento contra varices y capacidad como antialérgico.

2.5.2. PectinaDescripción: Se trata de un hidrato de carbono que forma parte de la fibra soluble y que presenta la ventaja decaptar sustancias a nivel intestinal y retrasar la absorción de algunos nutrientes, además de ralentizar elvaciado gástrico. La pectina es utilizada como aditivo espesante en la industria de conservas y mermeladas,por lo que el puré de limón podría ser un sustituto de la misma con un menor coste debido a su origen.

Determinación Valor

Hesperidina (mg/Kg) 978-2849

Pectina (g/100g D-Uronic acid) 1.80-2.34

Fibra alimentaria (g/100g) 4.0-5.0

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DEMOSTRACIONES A ESCALA PILOTO

3. SUBPRODUCTO DE CEBOLLA. PIELES

3.1. Selección subproducto

Cerca de 2.000 toneladas de subproducto de cebolla se genera en la Región de Murcia debido a suindustrialización para la elaboración de congelados principalmente. Se trata de un subproducto con una altadensidad, por lo que su inconveniente mayoritario es el almacenamiento a la espera de su traslado. Elporcentaje en peso del subproducto con respecto a la materia prima industrializada es de entre un 10-15% yestá compuesto por las capas más externas de la cebolla y algunos tallos y partes que incluyen las raíces.

3.2. Toma de muestra y análisis previo

Se ha tomado una muestra representativa para el análisis de caracterización previo. A continuación semuestran, en la Tabla 5, el resultado obtenido en estos análisis.

Tabla 5.- Rango de resultados de las analíticas

Determinación Valor

Patógenos Ausencia (excepto presencia de anaerobios sulfito reductoresque se eliminan en el proceso de extracción-aprox 100ºC)

Plaguicidas (mg/Kg) No detectados

pH 4.06-4.30

Humedad (g/100g) 88.00-95.10

Quercetina (mg/Kg) *teórico peso fresco desde 192 hasta 1516 mg/kg

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DEMOSTRACIONES A ESCALA PILOTO

3.3. Diagrama del proceso MATERIA PRIMA

EXTRACCIÓN

FILTRADO

CONCENTRACIÓN

TRITURADO Y

MOLIENDA

SECADO (a baja temperatura)

HOJAESCALDADA

POLVO EXTRACTO DE CEBOLLA(rico en comp. antioxidantes)

AGUA

AGUA

COMPOST

REDUCCIÓN DE TAMAÑO

4 kg agua/kg cebolla180 min- 98ºC

LAVADO PREVIO

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El proceso se planifica para alcanzar una valorización finalista del subproducto de cebolla, al obtener unextracto rico en compuestos antioxidantes y una matriz agotada con destino a compostaje.

3.4. Rendimiento

En el proceso se obtiene un rendimiento de entre el 1.5 y el 2% de un extracto en polvo.

3.5. Análisis de los compuestos de interés

Una vez finalizado el proceso se debe cuantificar aquellos compuestos de interés para su uso en laformulación de nuevos alimentos (Tabla 6).

Tabla 6.- Resultados de la cuantificación de los compuestos de interés

3.5.1. Flavonoides totalesDescripción: entre ellos destaca la quercetina, que es un potente antioxidante que ayuda a combatir lasmoléculas de radicales libres que dañan las células. Tiene un efecto antiinflamatorio y antialergico, muyutilizado para combatir alergias alimentarías y respiratorias. También se dice que reduce el riesgocardiovascular e impide que el colesterol LDL se oxide.

Determinación Valor

Fenoles totales (mg acido cafeico/Kg) 5800-6300

Flavonoides totales (mg/Kg) 10000-40000

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4. SUBPRODUCTO DE FRESA. FRESAS DESCARTADAS

4.1. Selección subproducto

La fresa es una fruta muy comercializada en fresco, pero también es un producto que tiene una ampliaposibilidad de utilización industrial en la obtención de diferentes productos como mermeladas, purés,concentrados, helados, etc. Una posibilidad más es el uso de los descartes de fresa, de algunas de lasaplicaciones comentadas anteriormente, para la producción de una fase líquida colorante y una base de frutas(agotada solo parcialmente, por lo que es interesante para la elaboración de nuevos productos alimenticios).

La fresa es una fruta de rápida putrefacción, por lo que su procesado no debe retrasarse para evitar ladegradación de las antocianinas, que le aportan su característica coloración roja.

4.2. Toma de muestra y análisis previo

Se ha tomado una muestra representativa para el análisis de caracterización previo. A continuación semuestran, en la Tabla 7, el resultado obtenido en estos análisis.

Tabla 7.- Rango de resultados de las analíticas

Determinación Valor

Patógenos Ausencia

Plaguicidas (mg/Kg) Presencia (destaca Trifloxistrobin con más de 0.3; Spinosad(A+D) con alrededor de 0.07; Ciprodinil del orden de 0.05; y Fludioxinil con 0.07)

pH 3.35-3.80

Humedad (g/100g) 89.90-93.11

ºBrix 10-11

Color (Coord. CIELAB: L*, a* y b*) 38.70, 31.05, 21.49

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DEMOSTRACIONES A ESCALA PILOTO

4.3. Diagrama del proceso MATERIA PRIMA

LAVADO Y ESCURRIDO-DESRABADO

REDUCCIÓN DE TAMAÑO

REFINADO

SEPARACIÓN/PURIFICACIÓN

FASE LÍQUIDA FRESA

TRATAMIENTO TÉRMICO

ENVASADO

EXTRACCIÓN Y SEPARACIÓN

ENZIMA

DESECHO

AGUAAGUA

BASE DE FRUTA

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El proceso se ha orientado a alcanzar una valorización finalista excluyendo solo un bajo porcentaje, del ordendel 2% del peso total del fruto, por los pedúnculos verdes, tallos y hojas de las fresas. Se obtienen dosproductos diferenciados en el proceso de extracción: fase líquida colorante y fase sólida como base de frutas.Ambas fases se consideran principales, pero destaca la fase líquida que se puede emplear para obtener unextracto clarificado, después de tratamientos de refinado, en la elaboración de productos coloreados de rojo alcontener antocianinas y mantenerse a un pH ácido. Por otro lado, la sólida es interesante por su posible usodirecto en la elaboración de nuevos productos alimenticios.

4.4. Rendimiento

Debido a la alta humedad de la fresa y el uso de enzimas para facilitar la ruptura de las paredes celulares, enel proceso se obtiene un rendimiento superior al 85% de fase líquida, mientras que es habitual un rendimientode entre el 5 y el 7% en la fase sólida o también denominada base de frutas.

4.5. Análisis de los compuestos de interés

Una vez finalizado el proceso se debe cuantificar aquellos compuestos de interés para su uso en laformulación de nuevos alimentos (Tabla 8).

Tabla 8.- Resultados de la cuantificación de los compuestos de interés

5.5.1. AntocianinasDescripción: Las antocianinas son pigmentos de color rojo hidrosolubles que se pueden incorporar a alimentoscomo colorantes naturales. Entre sus propiedades se puede decir que mejorar la agudeza visual y muestranactividad antioxidante.

Determinación Valor

FASE LÍQUIDA FRESA

ºBrix 8-10

Color (Coord. CIELAB: L*, a* y b*) 16.96, 9.13, 7.14

BASE DE FRUTAS

ºBrix 10

Color (Coord CIELAB: L*, a* y b*) 35.79, 22.70, 13.65

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5. SUBPRODUCTO DE AJO. PIELES Y AJOS DESECHADOS

5.1. Selección subproducto

El subproducto del ajo está compuesto por las pieles del bulbo y algún ajo no apto para consumo. Tiene laparticularidad de que se trata de un subproducto con una alta densidad, por lo que su inconvenientemayoritario es el almacenamiento a la espera de su traslado y la gran cantidad de vehículos para sutransporte, de hecho, el porcentaje en peso del subproducto con respecto a la materia prima industrializada esmuy bajo, podríamos indicar valores del orden del 1-3%.

5.2. Toma de muestra y análisis previo

Se ha tomado una muestra representativa para el análisis de caracterización previo. A continuación semuestran, en la Tabla 9, el resultado obtenido en estos análisis.

Tabla 9.- Rango de resultados de las analíticas

Determinación Valor

Patógenos Ausencia (presencia de anaerobios sulfito reductores con alrededor de 100 ufc/g)

Plaguicidas (mg/Kg) No detectados

pH 4.00-4.20

Humedad (g/100g) 50.00-61.30

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5.3. Diagrama del proceso

MATERIA PRIMA

AGUA

EXTRACCIÓN

CONCENTRACIÓN

SECADO (a baja temperatura)

TRITURADO Y MOLIENDA

POLVO EXTRACTO DE AJO

HOJA ESCALDADA

COMPOST

SECADO (a baja temperatura)

TRITURACIÓN Y MOLIENDA

POLVO DE PIELES DE AJO

FILTRACIÓN

AGUA

10 kg agua/kg ajo90 min- 120ºC

LAVADO PREVIO

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DEMOSTRACIONES A ESCALA PILOTO

En el diagrama se puede observar que el producto principal buscado es el extracto rico en compuestos concapacidad antimicrobiana e incluso antioxidante. La composición química del ajo es muy compleja, pero seconoce que contiene compuestos de azufre beneficiosos para la salud. Dichos efectos beneficiosos estánrelacionados con el olor de su aceite volátil, por lo que los ajos tienen que ser triturados o machacados paraliberarlos, y ser consumidos en breve, pero también puede ser retenidos en un aceite de ajo. Un inconvenientea tener en cuenta es que existe la posibilidad de que en el proceso los compuestos de azufre sean arrastradoscon el vapor y el extracto pierda su capacidad antimicrobiana.

5.4. Rendimiento

En cuanto al rendimiento del proceso de obtención de un extracto polvo, se han obtenido valores de entre un3-4%, mientras que si directamente se quiere obtener fibra alimentaria el rendimiento, del secado desubproducto principalmente, llega a ser del 50-55%.

5.5. Análisis de las características de los productos

En este caso se ha determinado si el subproducto de ajo presenta capacidad antimicrobiana y su contenido enfibra si simplemente recibiese un tratamiento de secado a baja temperatura.

Para determinar la capacidad antimicrobiana se han utilizado recuentos en PCA (Plate Count Agar) paraaerobios totales y en RB (Agar Rosa de Bengala) para mohos y levaduras, pero se han obtenido resultadosdispares, destacando que si el material de partida está húmedo superficialmente no se observa capacidadantimicrobiana porque ya dicho material se encuentra con una alta carga contaminante de aerobios mesófilosy mohos y levaduras. Por otro lado, si el subproducto tiene baja humedad e incorpora ajos enteros dedescarte, se puede apreciar un halo en la placa que demuestra su actividad antimicrobiana.

Con respecto al contenido en fibra alimentaria, se puede indicar que las pieles secas muestran entre 50 y 60 gde fibra por cada 100g de material.

5.5.1. Compuestos de azufreSon numerosas las propiedades que hoy día recibe el ajo debido a estos compuestos de azufre, como son susefectos contra el colesterol, estimulación de los glóbulos blancos, problemas estomacales o de circulación, etc.Se conoce que la alicina es el principal compuesto de interés que se encuentra en el ajo y es la responsabledel olor característico del ajo.

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DEMOSTRACIONES A ESCALA PILOTO

PROPIEDADES BUSCADAS

Capacidad antioxidante

Un antioxidante es una molécula capaz de retardar o prevenir la oxidación de otras moléculas. Para medir lacapacidad que tienen estas moléculas en los alimentos se han desarrollado una gran cantidad de métodosbasados en distintos aspectos, entre los que se encuentra el método de la reducción de metales (FRAP), deradicales generados a partir de ciertas moléculas orgánicas (ABTS, DPPH) o la técnica de la impedanciaeléctrica, que se basa en los cambios de la conductividad eléctrica de un medio inducida por el crecimientomicrobiano. En la técnica indirecta se mide el CO2 generado a través de la inmersión de electrodos en unasolución de KOH.

Con el método FRAP se han obtenido valores de entre 7500 y 15500 μmol Fe2+/g extracto alcachofa y delorden de 10000 μmol Fe2+/g extracto de cebolla, con el ABTS los valores han sido de entre 900 y 1300 μmoleq TROLOX/g en extracto de alcachofa frente a los cerca de 500 μmol eq TROLOX/g en cebolla. Del estudiode la impedancia eléctrica se puede decir que la capacidad antioxidante aumenta según aumenta laconcentración utilizada, pero ya se observa capacidad antioxidante a partir de una concentración de 2g/L deextracto de alcachofa y de cebolla, siendo mejor el extracto de alcachofa.

Por otro lado, la presencia de antioxidantes en alimentos permite inhibir la oxidación de los ácidos grasosinsaturados a peróxidos, evitando así el enranciamiento de las grasas y el mal sabor que aporta al alimento. Ladeterminación del índice de peróxidos permite valorar dicho estado de oxidación.

Alcachofa Cebolla

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DEMOSTRACIONES A ESCALA PILOTO

Capacidad antimicrobiana

El ajo y la cebolla son plantas a las que se atribuye la capacidad antimicrobiana. Se puede decir que incluyencompuestos que retardan el crecimiento o causan la muerte de los microorganismos. Los métodos de difusiónen Agar permiten evaluar una zona de inhibición del crecimiento bacteriano al generar un halo, esto seconsigue al aplicar la sustancia en estudio sobre la superficie de una placa a la que se ha inoculadopreviamente un microorganismo.

El análisis microbiológico de un alimento indicará si la aplicación de agentes antimicrobianos es efectivo paraalargar la vida útil de dicho alimento.

Capacidad gelificante

La pectina tiene la capacidad de formar geles estables, por lo que es uno de los responsables de la textura delos productos vegetales. Se usa como agente gelificante en la elaboración de mermeladas, confituras,productos de pastelería, bebidas y otros alimentos porque les confiere las características reológicas y deturbidez deseadas por el fabricante y el consumidor. En un análisis sensorial se puede observar estacapacidad y evaluar el grado de aceptación de un producto alimenticio con una textura deseable. También eluso del consistómetro Bostwick facilita un valor cuantificado para determinar la consistencia de la muestra y lamedida de la fuerza requerida para introducir una sonda dentro del alimento, valores de textura.

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DEMOSTRACIONES A ESCALA PILOTO

Rico en fibra dietética

La fibra dietética o alimentaria es un componente importante de nuestra dieta y son numerosos los beneficiosque se le atribuyen aunque destaca que promueve una adecuada función intestinal. La Organización Mundialde la Salud recomienda un consumo mínimo diario de 25 gramos de fibra, que se obtienen mayoritariamentede cereales, frutas y hortalizas.

En las demostraciones se ha cuantificado un alto contenido en fibra alimentaria en el polvo de alcachofa(alrededor de 70 g/100g), pero también un interesante contenido en fibra alimentaria en el puré de limón (delorden de 6 g/100g), aportando a nuevos productos alimenticios el factor de enriquecer.

Coloración

Las antocianinas son pigmentos naturales solubles en agua que desarrollan gran variedad de colores que vandesde el naranja al azul. Los frutos y vegetales ricos en anticianos pueden ser utilizados como colorantes dealimentos, pero sufren reacciones de degradación enzimática, son sensibles a la temperatura y el pH, yademás sufren procesos de degradación no enzimáticos que disminuyen la estabilidad de estos pigmentos.

El color es una característica organoléptica de importancia debido a que ayuda a apreciar el sabor enproductos con un porcentaje bajo de fruta, consiguiendo así la aceptación del consumidor.

El color se basa en la cantidad de luz roja, verde y azul que el ojo puede ver. El espacio de color CIE L*a*b esuno de los usados para las mediciones de color, donde se definen magnitudes colorimétricas que derivanmatemáticamente de los valores triestímulos. L indica la claridad de 0 a 100% (negro a blanco), mientras que ay b son las coordenadas cromáticas y forman un plano perpendicular a la claridad: “a” es el eje de verde a rojo(valores negativos indican los colores verdes y positivos los colores rojos) y “b” es el eje de azul a amarillo(valores negativos indican los colores azules y positivos los colores amarillos).

En las demostraciones con fresa se puede observar que una vez realizada la extracción de la fase líquida, labase de frutas queda con valores de los parámetros a y b más bajos que la materia prima de partida, pero entodo caso indicadores de la coloración rojiza de la que aún dispone y que puede ser potencial para laelaboración de nuevos productos alimenticios.

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DEMOSTRACIONES A ESCALA PILOTO

NUEVOS PRODUCTOS ALIMENTICIOS

Capacidad antioxidante y antimicrobiana

Observaciones:Los extractos se utilizaron en base a una concentración de entre 1.5 g/L y 6.0 g/L, según los resultados obtenidos en elanálisis previo de la capacidad antioxidante.

Resultados Análisis nutricional:El contenido nutricional de todos los productos alimenticios es similar a los que se encuentran el mercado, por lo que losextractos utilizados no reflejan diferencias en este aspecto.

Resultados Análisis sensorial:Los productos elaborados han obtenido aceptabilidad por parte de los catadores y su valoración general indica que elextracto de alcachofa es el más valorado por encima del ajo y la cebolla, que tienen el inconveniente de que aportansabor a los productos. Se aconseja utilizar concentraciones menores del extracto o sustituir ingredientes de la receta parano intensificar sabores. El mejor resultado se ha obtenido para el productos de pasta con el extracto de alcachofa, con elque el porcentaje de aceptabilidad ha sido del 100%.

Resultados seguimiento microbiológico y del índice de peróxidosEl recuento de aerobios mesófilos se ha sido uno de los métodos utilizado para valorar la vida útil del producto, donde seha observado que el uso de extractos no incrementa significativamente su vida útil, siendo el de ajo el que muestra losmejores resultados. Por otro lado, se ha empleado la determinación del índice de peróxidos en los productos alimenticiospara valorar la actividad antioxidante de los extractos, con la que se ha podido observar que el uso de extractos ralentizala oxidación del aceite incluido en los productos, pudiendo incrementar su vida útil.

GAZPACHO CREMA DE VERDURASPASTA

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DEMOSTRACIONES A ESCALA PILOTO

Capacidad gelificante

Observaciones:El puré se ha empleado en la formulación de mermeladas y confituras sustituyendo a la pectina como agente gelificante.La cantidad de puré de limón se ha empleado para alcanzar una consistencia de gel adecuada, utilizando comoreferencia su contenido en pectina. Para estos productos no se ha realizado un seguimiento microbiológico, ya que elexceso de azúcar hace que el medio deje de ser apropiado para el crecimiento de microorganismos, ya que retiene elagua y extrae la humedad de las células vivas.

Resultados Análisis nutricional:Los productos obtenidos presentan características similares a las mermeladas y confituras comerciales, a pesar de incluirel puré de limón como ingrediente.

Resultados Análisis sensorial:En primer lugar, se ha de indicar que el panel de catadores ha detectado sabor a limón en los productos elaborados. Estesabor característico ha sido agradable cuando la formulación incluía azúcar, pero no tanto en las mermeladas sin azúcar.Por otro lado, el puré de limón ha aportado una coloración diferente a la de productos conocidos comercialmente, pero elpanel de catadores la ha aceptado positivamente, destacando que las mermeladas tienen una mayor luminosidad.También el panel de catadores ha apreciado la granulometría del puré de limón, reduciendo la puntuación de lasmermeladas y confituras. Este aspecto se ha de tener en cuenta para futuras demostraciones.

Resultados textura:Después de determinar la textura y consistencia de los productos se puede decir que el puré de limón ha de adicionarseen mayor proporción que si fuese pectina directamente para obtener una apariencia de gel adecuada, además de que laaplicación del puré de limón en productos con alto contenido en azúcar facilita los mejores resultados en cuanto a textura.

CONFITURAS MERMELADAS CREMA DE MEMBRILLO

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DEMOSTRACIONES A ESCALA PILOTO

Rico en fibra dietética

Observaciones:Las brácteas de alcachofa desechadas una vez extraídas con agua pueden ser trituradas y secadas para obtener fibra dealcachofa o bien solo trituradas para obtener un puré que sirva como base de verduras en la elaboración de nuevosproductos.

Resultados Análisis nutricional:En el caso de la aplicación como fibra aditivo, uno de los parámetros físico-químicos donde se observan diferencias es enla humedad, el uso de fibra de alcachofa puede reducir el contenido en agua de la muestra si la dosis de fibra es elevada.Por otro lado, la confitura de alcachofa a partir de una base de verdura, a la que previamente se le ha extraído suscompuestos solubles en agua, no muestra diferencias frente a una confitura de alcachofa tradicional, dado que, en todocaso, se emplean alcachofas que han recibido un tratamiento de escalde.

Resultados Análisis sensorial:La aplicación de fibra como aditivo en platos preparados aporta una textura similar a un condimento tipo orégano, perosin el olor y sabor característicos de este último, que en todo caso ha llevado a la aceptación mayoritaria de loscatadores. En el caso de la utilización de la base de alcachofa para fabricación de mermeladas o confituras los resultadosdemuestran que, en un panel de catadores que consumen habitualmente alcachofa, existe aceptación del producto.

Resultados fibra dietéticaLa alcachofa es un material rico en fibra, por lo que su utilización como verdura base facilita un producto rico en fibra ycomo aditivo permite incrementar el contenido en fibra de los productos.

PASTA CONFITURA

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DEMOSTRACIONES A ESCALA PILOTO

Color

Observaciones:Al igual que la demostración con alcachofa, se ha empleado tanto la fracción líquida (extracto), como la sólida (materialparcialmente agotado) para la elaboración de productos alimenticios. En este caso se han utilizado ambas fracciones enfresco.

Resultados Análisis nutricional:El análisis nutricional refleja resultados característicos de productos elaborados a partir de una receta similar. Se ha detener en cuenta que el uso de unos ingredientes u otros, además de las proporciones de los mismos, va a influir en losdatos nutricionales.

Resultados Análisis sensorial:En primer lugar, el color de una gelatina y una mousse se observa como el típico de estos productos utilizando comoingrediente fresas o un zumo de fresa concentrado, simplemente. El panel de catadores ha valorado más positivamenteel color y la textura de los productos, además de su sabor, que su olor. Se puede decir que el uso de un material líquido osólido, de color rojo o rosáceo, para elaborar productos de fresa facilita la aceptación por el consumidor aunque su aromase haya perdido.

Resultados colorSe ha de tener en cuenta que el color lo aporta sustancias hidrosolubles que han pasado mayoritariamente a la fracciónlíquida, pero que también quedan en la fracción sólida al no llegar al extremo de agotar la materia prima completamente.La elaboración de productos con diferentes ingredientes hace que se obtengan mezclas de coloraciones, por lo que elcolor del producto se puede ver rebajado en tonalidad, pero en todo caso el color es característico de estos productosobservando los resultados del análisis sensorial. El uso de ambas fracciones permite elaborar productos relacionadoscon la fresa.

GELATINA MOUSSE

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DEMOSTRACIONES A ESCALA PILOTO

CONSIDERACIONES FINALES

En primer lugar podemos decir que existe un alto potencial de valorización en los subproductos generados porlas empresas de transformados vegetales. De un material cuyo destino es la alimentación animal actualmente sepueden llegar a obtener nuevos productos considerados como aditivos o ingredientes que aporten un beneficiopara las empresas agroalimentarias.

Estos nuevos ingredientes están regulados, por lo que su aplicación comercial exige que se cumpla con losrequerimientos de calidad de la legislación vigente. En nuestras demostraciones se han elaborado productosagroalimentarios mediante el uso de buenas prácticas y verificando la ausencia de contaminantes en losmateriales empleados.

Las demostraciones se planificaron seleccionando aquellos subproductos que se generan en mayor cantidad ennuestra Región o presentan características que los hacen muy interesantes para aportar un valor añadido a lasempresas.

El subproducto de alcachofa generado en las empresas de transformados vegetales supone más del 50% delpeso de la materia prima procesada, por lo que la búsqueda de nuevos productos con él puede llegar a ser muyinteresante para ampliar los mercados de las empresas. En cuanto a resultados, se ha observado que loscompuestos hidrosolubles de la alcachofa han sido capaces de incrementar la vida útil de nuevos productosalimentarios o enriquecerlos en fibra sin afectar negativamente la aceptabilidad de los mismos.

En el caso del limón, la aceptabilidad de los productos ha sido elevada y el puré de limón ayuda a ajustar loscostes en las empresas de elaboración de mermeladas y confituras, pero también de otras como las depastelería. Con el uso de puré de limón a partir de un subproducto se puede reducir el consumo de pectina, cuyocoste es muy elevado en comparación con el coste del subproducto-materia prima, y asumir unos costesrentables para su fabricación.

El resto de subproductos tratados también ha demostrado que se le puede dar un valor añadido a aquellosmateriales considerados simples desechos. Con las tecnologías que existen hoy día en las empresasagroalimentarias se pueden plantear nuevas líneas de procesado en las mismas empresas o generar beneficiossuperiores a los actuales con la comercialización de los subproductos como nuevas materias primas para otrasindustrias.

Finalmente, se ha de indicar que el origen de los materiales es un condicionante para los consumidores, por loque el uso de logos publicitarios con relación a Agrowaste nos consta que ha influido en las valoracionessensoriales.

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BIBLIOGRAFÍA

Bioactive-net. Manual de compuestos bioactivos a partir de residuos de procesado del tomate. Proyecto de Acción deApoyo Específico número 043035 (Noviembre 2006-Octubre 2008). Descargado dehttp://www.ainia.es/html/portal_del_asociado/2_tomate.pdf

MINISTERIO DE AGRICULTURA, ALIMENTACIÓN Y MEDIO AMBIENTE (2012). Guía para el aprovechamiento de lossubproductos de pescado para la obtención de productos funcionales y bioactivos.

Carbonaro M. y Grant G. (2005). Absorption of quercetin and rutin in rat small intestine. Annals of Nutrition &Metabolism; 49:178–182.

Murota K. y Terao J. (2003). Antioxidative flavonoid quercetin: implication of its intestinal absorption and metabolism.Arch Biochem Biophys 417, 12–17.

Sardesai V.M. (1992). The essential fatty acids. Nutrition in Clinical Practice, 7: 179.

Proyecto LIFE+AGROWASTE (2014). Publicación Centro Tecnológico Nacional de la Conserva y Alimentación:Subproductos del sector agroalimentario. Fuente de compuestos bioactivos para la salud. ISBN: 978-84-697-0344-1

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AGRADECIMIENTOS

Agrowaste es un proyecto europeo cofinanciado por la Unión Europea dentro del programa LIFE+. Los sociosdel proyecto queremos expresar nuestro sincero agradecimiento a la Comisión Europea por su apoyo.

También, los miembros del proyecto LIFE+Agrowaste queremos agradecer el apoyo y colaboración recibidopor parte de las empresas de nuestra Región. Desde aquí nos gustaría destacar su respuesta positiva yfacilidades para la recogida de la materia prima utilizada en las demostraciones planificadas a lo largo de estosaños.

ULTRACONGELADOS AZARBE, S.A

CITRICOS DE MURCIA, S.A

Sociedad de Depuración Virgen de los Dolores, S.L.

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