Revalorización de subproductos vegetales. Efecto del procesado sobre la extracción, estabilidad y bioaccesibilidad de compuestos antioxidantes

Resum

El sector agroalimentari ha de fer front a la creixent pressió legislativa i social sobre l’atenuació de l’impacte ambiental de les seves activitats i en aquest sentit, està abordant grans reptes encaminats a contribuir a la societat ambiental. Per tant, el present treball té com objectius avaluar el potencial dels residus i subproductes vegetals com a font de composts antioxidants, proposar l’ús d’una metodologia emergent i sostenible com es la dels ultrasons de potència (UdP), per la seva extracció, y estudiar l’efecte del processat sobre la bioaccessibilitat d’aquest compostos. S’ha validat l’ús de residus de taronja com a font de composts antioxidants i s’ha millorat el procés d’extracció mitjançant l’aplicació UdP. Es varen estudiar les cinètiques d’extracció acústica, així com l’efecte de la temperatura sobre les mateixes, i es varen comparar amb les corresponents a la extracció convencional mitjançant agitació mecànica. L’ús UdP va permetre utilitzar aigua com a dissolvent d’extracció, obtenint rendiments d’extracció (40-80%) semblants als proposants a la bibliografia per l’extracció amb dissolvents orgànics. Els rendiments d’extracció del contingut en polifenols totals, flavonoides totals i activitat antioxidants (mètode ABTS), després de 10 min a 25 ºC i una densitat acústica de 790 W/L varen ser més elevats (28, 44 y 157% superiors, respectivament) que el rendiments obtinguts amb les mateixes temperatures mitjançant extracció amb agitació mecànica. Les corbes d’extracció dels continguts de polifenols i flavonoides totals i de l’activitat antioxidant (mètode ABTS) dels subproductes de taronja varen ser simulades satisfactòriament mitjançant el model de Weibull modificat obtenint valors de l’error relatiu mitja inferiors al 5% tant a l’extracció amb agitació mecànica com amb ultrasons, dins l’interval de temperatures 5-25 ºC. A continuació, es varen avaluar els efectes de l’aplicació de les diferents tècniques de processat (congelació, liofilització i assecatge convectiu) sobre la bioaccessibilitat dels composts antioxidants durant el procés de digestió in vitro. Aquests efectes varen ser diferents segons l’estructura alimentària. La microestructura i la composició inicial d’ambdós vegetals, poma i remolatxa, es varen veure modificades tant per la congelació com per l’assecatge. Aquestes modificacions estructurals varen donar lloc a canvis de comportament de les mostres durant el procés de digestió in vitro. Es va comprovar que, en general, el processat va contribuir a la millora de la bioaccessibilitat de composts amb propietats antioxidants presents tant a la poma com a la remolatxa (bioaccessibilitat ~50% i ~60% superiors, respectivament, que a les mostres sense processar). El model de Weibull va permetre descriure les transferències de massa que varen tenir lloc durant el procés de digestió in vitro, la disminució de composts bioactius de la matriu sòlida (amb un ERM<5.3% en poma i un ERM<7.1% en remolatxa), y un augment de composts antioxidants, en el cas de la remolatxa, en el suc gàstric amb un ERM<8.7%. L’aplicació d’anàlisis d’imatge va permetre un anàlisis quantitatiu de l’efecte de l’assecatge i de la digestió in vitro sobre la microestructura de la matriu alimentària. El procés d’assecatge va provocar un augment del nombre de cèl·lules per unitat d’àrea, mentre que el procés de digestió va provocar una disminució del nombre de cèl·lules per unitat d’àrea. Per concloure, aquest treball contribueix a validar l’ús dels residus/subproductes de taronja com a font de composts antioxidants millorant el seu procés d’extracció aquosa mitjançant l’aplicació d’ultrasons de potència, així com, a demostrar l’efecte del processat mitjançant la congelació i assecatge, sobre la bioaccessibilitat del composts antioxidants presents a diferents matrius alimentàries, com la poma i la remolatxa.