La industria agroalimentaria genera una gran cantidad de subproductos que representan un problema medioambiental importante. La tesis doctoral de Mónica Umaña Zamora, defendida en la Universidad de las Islas Baleares, investiga alternativas para valorizarlos a través de dos vías: extrayendo algunos de sus compuestos bioactivos con la aplicación de ultrasonidos y empleándolos en procesos de microencapsulación de lípidos.

La investigadora trabajó con subproductos de tres materias primas (una fruta, un hongo y una verdura) naranja, champiñón y alcachofa. A partir de los subproductos de naranja (pulpa y piel) extrajo pectinas, un polisacárido con propiedades tecnológicas y saludables. A partir de los subproductos de champiñón (tallos), extrajo ergosterol (provitamina de la vitamina D), compuestos fenólicos y otros antioxidantes. Los procesos de extracción se hicieron a baja temperatura (25 ° C) y con solventes poco tóxicos y agresivos. Para intensificar el proceso, aplicó ultrasonidos de potencia y los comparó con agitación mecánica. Los resultados demostraron que los rendimientos de extracción de pectinas obtenidos con ultrasonidos fueron hasta un 147% más elevados que los obtenidos con agitación mecánica. Asimismo, en las extracciones a partir de tallos de champiñón, los rendimientos obtenidos con ultrasonidos para el ergosterol fueron un 200% más elevados y hasta un 46% más elevados en el caso de los compuestos fenólicos que los obtenidos con agitación mecánica.

Tras la extracción de los biocompuestos a partir de los champiñones, se obtuvo un residuo que contenía moléculas de interés, tales como glucanos (alrededor de un 10%) y proteínas (cerca de un 19%). Los glucanos son polisacáridos con propiedades interesantes para salud y tecnología.

En la segunda parte de esta tesis, se evaluó el uso de subproductos agroalimentarios en el proceso de elaboración de emulsiones para su posterior secado por atomización. El emulsionamiento es uno de los procesos más desafiantes de la industria alimentaria para que consiste básicamente en mezclar aceite con agua. Además, es el paso previo a procesos como la microencapsulación, que pretende proteger compuestos susceptibles a oxidarse (como aceites), creando una barrera física mediante la técnica de secado por atomización. Se evaluó el residuo de champiñón obtenido anteriormente y una harina de brácteas de alcachofa para estabilizar emulsiones y microencapsulado aceite.

La adición del champiñón (5 y 7.5%) y de la alcachofa (2%) generaron emulsiones más estables comparadas con otras de producidas con un emulgente sintético (Tween®20). Probablemente, debido a la capacidad de estos materiales de impedir el movimiento de las gotas de aceite gracias a su riqueza en polisacáridos y proteínas.

Después del secado de la emulsión con champiñón (5%) y de la que contenía alcachofa (2%), se obtuvo una proporción elevada de aceite encapsulado (89 y 79%) y niveles de oxidación más bajos que en la emulsión con Tween®20. Además, el aceite encapsulado con estos materiales tuvo mayor estabilidad durante el almacenamiento (35 ° C y 50% de humedad relativa).

En resumen, esta tesis ha propuesto la valorización de subproductos agroalimentarios intensificando la extracción de sus compuestos bioactivos y presentando por primera vez el uso de subproductos agroalimentarios en el proceso de microencapsulación.