Luis Octavio González Salcedo - Alternativas de aprovechamiento de los residuos en la agroindustria

En el 2020 la producción de maracuyá en Colombia fue de 220.9 t, representando el 4 % de los frutales (Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, 2020). Se estima que el procesamiento de maracuyá genera grandes volúmenes de residuos como semillas y epicarpio, que representan alrededor del 60 % en peso del fruto (de Silva, Batista y Maróstica, 2014; Janzantti, Macoris, Garruti y Monteiro, 2012; Viganó et al., 2016). En los últimos años se ha generado un interés cada vez mayor por el aprovechamiento de los residuos de cáscara de maracuyá debido a su contenido de fibra, a veces superior al 35% en materia seca (López-Vargas, Fernández-López, Pérez-Álvarez y Viuda-Martos, 2013; Nascimento. Mulet, Ramírez Ascheric, Carvalho y Cárcel, 2016). Este residuo también contiene ácidos grasos insaturados, carotenoides, tocoferoles y polifenoles, todos ellos con importantes beneficios para la salud (Hernández-Santos et al., 2015; Liu et al., 2012; López-Vargas et al., 2013; Macagnan, Silva y Hecktheuer, 2016; Malacrida y Jorge, 2012; Martínez et al., 2012; Oliveira, Angonese, Gomes y Ferreira, 2016).

Entre los beneficios para la salud que poseen los componentes presentes en el epicarpio del maracuyá se han indicado la reducción del riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares y la digestión de lípidos, contribuyendo así al control de peso y también a la reducción del riesgo de desarrollar algunos tipos de cáncer (Ayala-Zavala et al., 2011). Por otro lado, las fibras insolubles presentes en el epicarpio son resistentes a la absorción, digestión en el intestino delgado y, a su vez, sufren una fermentación completa o parcial en el intestino grueso, lo que conlleva beneficios asociados al buen tránsito intestinal y a la prevención de enfermedades como la diabetes, problemas cardiovasculares y cáncer de colon. Se ha reportado contenido de fibra dietaria insoluble y soluble de 44.84 y 26.62 g/100 g respectivamente, indicando su potencial uso como sustituto de grasa en la formulación de diversos productos alimentarios debido a su alta capacidad de retención de agua, aceite y capacidad emulsionante (Molina-Hernández, Martínez-Correa y Andrade-Mahecha, 2019). Adicionalmente, Marques et al. (2016) reportaron la estrecha relación entre la fibra dietaria presente en residuos de epicarpio de maracuyá y el beneficio en pacientes con virus de inmunodeficiencia humana (VIH), que presentan serios problemas de dislipemia, lo que genera un aumento excesivo de colesterol en la sangre. La fibra soluble permite reducir considerablemente estos niveles gracias a las propiedades funcionales que presentan y a la capacidad de sintetizar ácidos grasos de cadena corta. La fibra obtenida a partir de residuos de maracuyá se puede incorporar en productos alimenticios como agentes texturales, no calóricos para la sustitución parcial de grasa, con el fin de garantizar la retención de agua, aceite y la estabilidad de las emulsiones (Elleuch et al., 2011; Hernández-Santos et al., 2015; López-Vargas, Fernández-López, Pérez-Álvarez y Viuda-Martos, 2014).

En estudios de Pantoja-Chamorro, Hurtado-Benavides y Martínez-Correa (2017a) se presenta la extracción de aceite a partir de las semillas de maracuyá, con un rendimiento del 22.2 % (con respecto a la semilla seca). Este aceite presenta cerca del 84 % de ácidos grasos insaturados, principalmente ácidos linoleico y oleico, lo que permitiría su uso potencial como ingrediente para las industrias alimentarias.

El departamento del Valle del Cauca es el principal productor nacional de uva isabella con cerca de 1868 ha cultivadas (Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, 2017a). Es uno de los cultivos más producidos en todo el mundo y su aprovechamiento principal es la fabricación de vino, en la que no se usa ni la piel ni las semillas o la pulpa, dando como resultado un subproducto denominado orujo que, convertido en harina, se ha empleado en la formulación de pan funcional (Ceballos et al., 2016). De acuerdo con Ribeiro et al. (2015), citados en Andrade et al. (2019), este subproducto es una fuente rica en CF como epicatequina, catequina, ácido gálico, procianidina y ácidos fenólicos. El contenido fenólico de las semillas es el más alto (60 %-70 %), seguido por la piel (28 %-35 %) y por último la pulpa (10 %). Las semillas están constituidas generalmente por CF, fibra, aceites esenciales y proteína. Las cáscaras, por su parte, son una fuente de antocianinas con propiedades antioxidantes y antimutagénicas y, finalmente, los tallos son una gran fuente de taninos con uso potencial en nutracéutica y farmacología (Andrade et al., 2019). Ferrari et al. (2019) concuerdan con los autores anteriores en que el orujo es una fuente rica en aceites esenciales y polifenoles (antocianinas, flavonoles, ácidos fenólicos, entre otros), pero además mencionan que se le ha dado un uso adicional para extraer ácido cítrico, metanol, etanol y xantano por fermentación, además de su empleo para producir energía por metanización.

En el 2020 la producción mundial de guayaba representó 2.08 millones de t, donde Colombia ocupó el 6º lugar (Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, 2020). La guayaba se procesa principalmente en forma de puré y concentrado. El procesamiento del puré solo involucra el 75 % de la fruta completa y los residuos de pulpa sólida remanentes se desechan como desechos sólidos en cada etapa de procesamiento (Nagarajan et al., 2019). Estos residuos se conocen como decantados y, según Ismail (2011) citado en Nagarajan et al. (2019), la cantidad de licopeno encontrada en este residuo fue del 31.5 % en relación (p/p), un porcentaje mayor que en la parte comestible; también es una fuente potencial de pectina (Lima, Regina, Ferreira, Vitali y Mara, 2019). También se han reportado diversos flavonoides (flavanoles monoméricos, proantocianidinas, flavonoles, flavanonas, isoflavonoides y neoflavonoides (Liu et al., 2018). Además, se ha evaluado el potencial de estos epicarpios para la elaboración de cosméticos fotoprotectores, encontrando que el ácido elágico presenta una actividad antioxidante in vitro y una sinergia con el filtro solar UV químico, lo que aumenta la eficacia en la capacidad de absorber ondas solares (Milani et al., 2018). Por otro lado, en semillas de guayaba se ha identificado aceite rico en β-sitosterol, γ-tocoferol, ácido linoleico y CF como vainillina, cinamaldehído, ácido vanílico y ácido cinámico (Narváez-Cuenca, Inampues-Charfuelan, Hurtado-Benavides, Parada-Alfonso y Vincken, 2020).

El zapallo o ahuyama pertenece a la familia de las cucurbitáceas, las cuales se clasifican en función de la especie, textura y forma de sus tallos en Cucurbita pepo, Cucurbita moschata, Curcubita máxima y Curcubita mixta. En el 2019 se produjeron 22.9 millones de t, de las cuales 140 000 t fueron de origen colombiano (FAO, 2021). Esta hortaliza posee alto contenido de carotenoides (Altemimi, Watson, Choudhary, Dasari y Lightfoot, 2016) y, adicionalmente, es un vegetal rico en vitaminas, minerales, fibra, carbohidratos y antioxidantes. Los polisacáridos del zapallo presentan actividad hipoglucémica debido a su composición rica en fibra, la cual puede reducir el nivel de glucosa en la sangre (Różyło et al., 2014). El consumo de alimentos que contienen β-caroteno puede reducir el riesgo de desarrollar ciertos tipos de cáncer, ofreciendo protección contra enfermedades del corazón y ayudando a prevenir enfermedades de la piel y trastornos de la visión (Cerniauskiene, Kulaitiene, Danilcenko y Jarienė, 2014). Debido al contenido de proteína, fibra dietaria, β-caroteno y minerales, la harina de zapallo está siendo utilizada como sustituto parcial de la harina de trigo en la elaboración de pan (See, Wan y Noor, 2007), tortas, espagueti (López-Mejía, Andrade-Mahecha y Martínez-Correa, 2016; Padalino, Mastromatteo, Lecce, Cozzolino y del Nobile, 2013), galletas (Kulkarni y Joshi, 2013), pancakes (López-Mejía, Martínez-Correa y Andrade-Mahecha, 2019), entre otros. La obtención de harina de zapallo genera dos tipos de residuo que corresponden a cáscara (4.01 %) y semillas (8.85 %).