Aprovechamiento tecnológico mediante minimización de residuos en la industria cítrica

Abstract

En la Región de Murcia existen numerosas industrias dedicadas a la actividad industrial del procesado de frutas y vegetales. Como consecuencia de esta actividad, en el procesado de frutas y vegetales se generan diferentes tipos de fracciones de las cuales, algunas de ellas hasta la fecha no son valorizables/reutilizables. Esto supone un problema, por lo que existe un interés y una preocupación por lograr un mejor aprovechamiento de los mismos, así como de los productos y subproductos que contienen, con el fin de obtener un mayor rendimiento económico y minimizar los gastos que suponen la gestión de estos residuos.

A través de la utilización de las tecnologías emergentes, o procesos tecnológicos, como elementos innovadores del proyecto, se ha intentado buscar una explotación nutricional para estos subproductos, dado que poseen compuestos de alto valor añadido, como aceites, agentes antioxidantes donde encontramos más de treinta polifenoles rentabilizando así su valor económico.

El objetivo global de este proyecto es la búsqueda de soluciones tecnológicas encaminadas a realizar un máximo aprovechamiento de las diferentes fracciones que se generan en el procesado de la fruta y de los compuestos vegetales. Estas fracciones presentan un potencial biotecnológico importante ya que una vez caracterizadas, e identificadas, pueden ser el punto de partida para la formulación y preparación de nuevos productos.

La metodología a seguir conlleva la identificación de cada una de las diferentes fracciones que son susceptibles de ser valorizadas como son los extractos concentrados clarificados del zumo de fruta que poseen un alto o un bajo contenido en azúcares y extractos ricos en agentes antioxidantes, donde los procesos convencionales de clarificación, tienen por objeto eliminar los sólidos insolubles y destruir las sustancias pécticas degradando la pectina y el almidón con enzimas específicas, floculando la nubosidad con agentes clarificantes (bentonita, gelatina y / o silicasol), siendo las pectinas las principales causantes de la turbidez presente. Con la filtración mediante membranas se asegura un permeado de excelente calidad con un aumento de la claridad y por consiguiente una notable eliminación del color.

Una vez identificadas y caracterizadas tanto de forma fisicoquímica, como de forma microbiológica, se evaluará su estabilidad y se realizará un estudio de la vida útil en diferentes condiciones de almacenamiento. Durante este proceso se determinará la posibilidad de comercializar de forma directa estos nuevos productos, o su aplicación en diferentes desarrollos (zumos, smoothies, compound de frutas, bebidas refrescantes, etc.).

Los resultados obtenidos muestran que la tecnología de membranas es capaz de clarificar perfectamente los subproductos procedentes de las cortezas de los cítricos estudiados teniendo una vida útil de al menos un año. Además, con la aplicación de membranas de nanofiltración se puede separar los azúcares monosacáridos de los disacáridos eliminando la totalidad de pectinas, turbidez y color.

Por todo ello, la Tesis Doctoral queda perfectamente justificada, al contemplar el desarrollo de nuevos procesos tecnológicos que puedan dar solución a las diferentes fracciones residuales que contienen (pulpa, azúcares, agentes antioxidantes y aceites vegetales, entre otros), valorizando dichos compuestos al darle una salida en nuevas formulaciones y preparados, ya que si no fuera así tendrían que ser eliminados como un residuo.

La valorización de las diferentes fracciones no sólo repercute en mejorar la rentabilidad de las industrias procesadoras de frutas y vegetales, sino que, además, este tipo de acciones basadas en el aprovechamiento íntegro de las frutas y vegetales ayuda a reducir la contaminación ambiental, mediante la minimización de los diferentes residuos.

Esta acción pretende proporcionar una visión más amplia sobre las posibilidades tecnológicas para el aprovechamiento de estos residuos y su posible transformación en productos de alto valor añadido.

In the Region of Murcia there are numerous industries dedicated to the industrial activity of fruit and vegetable processing. As a consequence of this activity, different types of fractions are generated in the processing of fruits and vegetables, some of which to date are not recoverable/reusable. This is a problem, so there is an interest and concern to achieve a better use of them, as well as the products and by-products they contain, in order to obtain greater economic performance and minimize the costs involved in the management of these residues.

Through the use of emerging technologies, or technologies, as innovative elements of the project, a nutritional exploitation has been attempted for these by-products, given that they have high value-added compounds, such as oils, antioxidant agents where we find more than thirty polyphenols making profitable thus its economic value.

The global objective of this project is the search for technological solutions aimed at making maximum use of the different fractions that are generated in the processing of fruit and vegetable compounds. These fractions have significant biotechnological potential since once characterized and identified, they can be the starting point for the formulation and preparation of new products.

The methodology to be followed entails the identification of each of the different fractions that are likely to be valued, such as concentrated clarified extracts of fruit juice that have a high or low content of sugars and extracts rich in antioxidant agents, where the processes Conventional clarification, aim to eliminate insoluble solids and destroy pectic substances by degrading pectin and starch with specific enzymes, flocculating cloudiness with clarifying agents (bentonite, gelatin and / or silicasol), pectins being the main cause of the turbidity present. Membrane filtration ensures an excellent quality permeate with increased clarity and therefore significant color removal.

Once identified and characterized both physicochemically and microbiologically, their stability will be evaluated and a study of shelf life under different storage conditions will be carried out. During this process, the possibility of directly marketing these new products, or their application in different developments (juices, smoothies, fruit compounds, soft drinks, etc.) will be determined.

The results obtained show that the membrane technology is capable of perfectly clarifying the by-products from the rinds of the citrus fruits studied, having a useful life of at least one year. In addition, with the application of nanofiltration membranes, monosaccharide sugars can be separated from disaccharides, eliminating all pectin, turbidity and color.

For all these reasons, the Doctoral Thesis is perfectly justified, as it contemplates the development of new technological processes that can provide a solution to the different residual fractions that they contain (pulp, sugars, antioxidant agents and vegetable oils, among others), valuing those compounds by giving them an outlet in new formulations and preparations, since otherwise they would have to be disposed of as waste.

The valuation of the different fractions not only has repercussions in improving the profitability of the fruit and vegetable processing industries, but also, this type of action based on the full use of fruits and vegetables helps to reduce environmental pollution, through the minimization of the different residues.

This action aims to provide a broader vision of the technological possibilities for the use of this waste and its possible transformation into high value-added products.