A pesar de los estudios llevados a cabo hasta el momento y los intentos realizados por parte de la industria agro-alimentaria, el procesado de los vegetales puede originar importantes problemas, ya que no existe un aprovechamiento integral de todos los residuos que se generan, quedando a veces, abandonados en el campo o siendo tratados sin control adecuado, para ser destinados a la alimentación animal. Teniendo en cuenta el potencial que poseen muchos de estos subproductos, podrían ser aprovechados como fuente de compuestos funcionales que, siendo añadidos a determinados alimentos, pueden otorgarles un elevado valor añadido. Por otra parte, cuando un residuo agro-alimentario se utiliza para obtener algún compuesto de interés, el proceso seguido puede suponer más un problema que una solución. Un buen ejemplo de esta situación es la producción de pectina, polisacárido que se conoce desde hace décadas por sus propiedades tecnológicas, pero que ha despertado gran interés recientemente por su efecto sobre la microbiota intestinal (prebiótico), el colesterol y la glucosa postprandial, entre otros. La pectina a nivel industrial se obtiene mediante métodos agresivos con el sustrato y con el medio ambiente, siendo la principal materia prima los subproductos de cítricos, si bien existen numerosas investigaciones en las que se ha demostrado la viabilidad de otras fuentes alternativas. Hasta 2015, los estudios sobre la pectina se enfocaron en su obtención como ingrediente funcional, sin prestar atención a que los diferentes pasos que conforman su producción conllevan la generación de gran cantidad de efluentes sólidos y líquidos, lo cual no sólo no contribuye a solucionar el problema de los residuos, sino que lo empeora. Hasta el momento, se ha abordado escasamente este tema en el caso de la obtención de pectina principalmente de cítricos. Pero, dado el ingente incremento de fuentes alternativas de pectina (tomate, alcachofa, brócoli, alperujo), se hace necesario explorar diferentes rutas de aprovechamiento de estos residuos. En este sentido se debe considerar que ciertos procesos de obtención de la pectina, como los enzimáticos, que no resultan ventajosos para la obtención exclusiva de dicho polisacárido, pueden resultar de gran interés para la obtención de extractos solubles enriquecidos en compuestos fitoquímicos y azúcares de bajo peso molecular que podrían ser utilizados como edulcorantes con funcionalidad añadida. Por tanto, para un aprovechamiento integral de los subproductos vegetales se hace necesario el empleo de tecnologías verdes de extracción (ácidos orgánicos, enzimas, ultrasonidos, microondas) y purificación (tecnología de membranas). De esta forma se obtendrán fracciones enriquecidas en fitoquímicos (polifenoles, terpenoides, glucosinolatos, vitaminas hidrosolubles, ...) así como pectinas y oligosacáridos pécticos (POS) con nuevas estructuras y propiedades bioactivas de interés. Todo ello encuadrado en el concepto de economía sostenible. Otro aspecto que favorecerá en gran medida el aprovechamiento integral de los subproductos vegetales es su caracterización estructural, que dará información acerca de los potenciales ingredientes funcionales a obtener. A su vez es necesario llevar a cabo la caracterización estructural de las fracciones obtenidas, determinando parámetros moleculares como masa molecular, composición monomérica y grado de metilesterificación, que determinan en gran medida la funcionalidad de los potenciales ingredientes, para darles una aplicación adecuada según sus propiedades tecnolçógicas y biológicas. Por último, dada la complejidad y gasto de recursos y tiempo que supone la optimización de los procesos de obtención de pectina y POS y el estudio de sus propiedades funcionales, se está generalizando el empleo de diseños experimentales y la optimización mediante metodología de superficie de respuesta (RSM) o análisis más complejos como redes neuronales artificiales (ANN) para la extracción.

Resumen del trabajo presentado al IV Simposio Latinoamericano de Biocatálisis y Biotransformaciones (IV SiLaByB) y III Jornada de Biocatálisis (Jbiocat), celebradas del 8 al 11 de noviembre de 2022 en Santiago de Chile.

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