[SPA] La presente investigación abordará la elaboración de nuevos productos alimentarios obtenidos a partir de biorresiduos procedentes de la industria alimentaria. El objetivo principal es reducir el impacto ambiental de esta industria disminuyendo los residuos o revalorizando sus subproductos y aplicando técnicas eco-innovadoras, como las altas presiones hidrostáticas, como alternativa a los tratamientos térmicos convencionales utilizados en el procesado de alimentos.
[ENG] This work will study the development of new food products obtained from food industry bio-waste. The main objective is to reduce the environmental impact of the agri-food industry by reducing waste or revaluing by-products and applying eco-innovative techniques, as high hydrostatic pressures, as an alternative to conventional heat treatments in food processing.A la Fundación Séneca, por la concesión de una beca predoctoral para la Formación del Personal Investigador

Martínez Martínez, Paloma

Martínez, A.

Spanish

Repositorio Digital UPCT (Univ. Politécnica de Cartagena)

7º Workshop on Agri-food Research – WiA.18. Cartagena, Murcia, Spain. 7-8 May 2018  146  Reduction of the environmental impact in the agri-food industry through the transformation of bio-waste into new foods processed with emerging technologies Reducción del impacto ambiental en la industria agroalimentaria mediante la transformación de biorresiduos en nuevos alimentos procesados con tecnologías emergentes  P. Martínez1,2*, A. Martínez1,2, E. Aguayo1,2 1Unidad de Calidad Alimentaria y Salud del Instituto de Biotecnología Vegetal. 2Grupo de Postrecolección y Refrigeración. Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica. Universidad Politécnica de Cartagena. *paloma.martinez@edu.upct.es Abstract This work will study the development of new food products obtained from food industry bio-waste. The main objective is to reduce the environmental impact of the agri-food industry by reducing waste or revaluing by-products and applying eco-innovative techniques, as high hydrostatic pressures, as an alternative to conventional heat treatments in food processing. Keywords: High hydrostatic pressure; cremogenated; by-product; eco-innovative technology.  Resumen La presente investigación abordará la elaboración de nuevos productos alimentarios obtenidos a partir de biorresiduos procedentes de la industria alimentaria. El objetivo principal es reducir el impacto ambiental de esta industria disminuyendo los residuos o revalorizando sus subproductos y aplicando técnicas eco-innovadoras, como las altas presiones hidrostáticas, como alternativa a los tratamientos térmicos convencionales utilizados en el procesado de alimentos. Palabras clave: Altas presiones hidrostáticas; cremogenado; subproducto; tecnologías ecoinnovadoras.  1. INTRODUCCIÓN  La Región de Murcia es un importante productor de frutas y hortalizas y cuenta con una industria agroalimentaria que genera grandes cantidades de biorresiduos a partir de materia prima que no cumple determinadas características que se exigen para ser consumida en fresco [1]. Estos biorresiduos constituyen una fuente de subproductos que pueden revalorizarse y ser integrados de nuevo en la cadena alimentaria [2,3]. Estas pérdidas generadas durante el cultivo y transformación del producto agroalimentario generan no sólo un desperdicio de los recursos 7º Workshop on Agri-food Research – WiA.18. Cartagena, Murcia, Spain. 7-8 May 2018  147  utilizados en su producción, sino también un grave problema medioambiental relacionado con la gestión de los biorresiduos producidos [4]. Paralelamente, existe una creciente preocupación por el consumo de alimentos saludables, poco procesados y con propiedades beneficiosas para la salud frente a los productos ultraprocesados [5]. En este contexto, están proliferando en los lineales de los supermercados productos naturales, sin aditivos ni conservantes, en forma de smoothies, sopas frías, snacks, etc. El presente trabajo se centrará en la trasformación de los biorresiduos procedentes de la industria agroalimentaria en nuevos productos de alto valor nutricional y/o funcional, procesados mediante técnicas más respetuosas con el medio ambiente. Para ello, se abordarán dos líneas principales de investigación: 1) Un producto fresco, como es un cremogenado, a través del cual se elaborarán nuevos productos que serán procesados mediante tecnología de altas presiones hidrostáticas (APH). Esta técnica puede garantizar la seguridad microbiológica alterando mínimamente las propiedades sensoriales, físicas y nutricionales y permite prolongar la vida útil de numerosos alimentos [6]. 2) Un deshidratado, tipo snack, obtenido mediante diferentes técnicas de secado. Los procesos de deshidratación requieren de un elevado coste energético, sin embargo, la deshidratación osmótica podría reducir el coste energético del secado por liofilización al requerir de un menor tiempo. Además, puede mejorar las propiedades sensoriales y nutricionales del nuevo alimento deshidratado [7]. El objetivo general de esta tesis consiste en ayudar a mejorar la gestión del sector agroalimentario mediante la revalorización de biorresiduos alimentarios de la Región de Murcia por medio de su transformación en nuevos alimentos, saludables y nutritivos, procesados mediante técnicas más sostenibles y manteniendo la seguridad alimentaria del producto final. Este objetivo general se divide en los siguientes objetivos específicos: 1. Identificar los subproductos agroalimentarios de las distintas industrias. 2. Obtener un cremogenado procedente de la transformación de estos biorresiduos. 3. Diseñar nuevos productos alimentarios (zumos, cremas, gazpachos, deshidratados, etc.). 4. Obtener un producto deshidratado mediante el estudio de distintas técnicas de secado. 5. Procesar los nuevos productos mediante técnicas sostenibles que garanticen la calidad sensorial, nutricional, funcional y microbiológica. 6. Optimización y modelización del proceso global, prediciendo la calidad, en función del biorresiduo, técnica emergente aplicada y producto final obtenido, estableciendo la vida útil. 7. Evaluación de costes y comparación con la alternativa convencional del tratamiento de biorresiduos (depósito en vertederos). Cálculo de la huella de carbono.  2. MATERIALES Y MÉTODOS  Para lograr los objetivos propuestos se realizarán las siguientes determinaciones:  2.1 Calidad sensorial Mediante un panel sensorial entrenado se evaluará en la Sala de Catas del Instituto de Biotecnología Vegetal de la UPCT, la apariencia visual, color, aroma, sabor, textura y aceptabilidad global del producto a través de una escala hedónica de 5 puntos, donde 3 es el límite de consumo. 2.2 Parámetros físico-químicos (color, pH, sólidos solubles totales-SST, acidez titulable-AT, densidad, turbidez y viscosidad) El color se determinará con un colorímetro (Minolta CR-400, Ramsey, NJ, EEUU), la firmeza mediante un texturómetro, los SST con un refractómetro digital a 20 °C, el pH se calculará utilizando un pH-metro y la AT mediante un valorador automático. La densidad se obtendrá con 7º Workshop on Agri-food Research – WiA.18. Cartagena, Murcia, Spain. 7-8 May 2018  148  un picnómetro de tubo capilar, la turbidez mediante un turbidímetro y la viscosidad utilizando un reómetro a 20 °C. 2.3 Determinaciones de los enzimas oxidativos (polifenoloxidasa-PPO, peroxidasa-POD, pectínmetilesterasa-PME, poligalacturonasa-PG, superóxidodismutasa-SOD) Estos análisis se realizarán en muestras congeladas siguiendo los protocolos de Arjmandi et al. [8]. La determinación de la SOD se efectuará midiendo la capacidad de inhibir la reducción fotoquímica del azul nitrotetrazolium (NBT) según Martínez -Hernández et al. [9]. 2.4 Evaluación de la calidad microbiológica Se utilizará la temperatura y medio de cultivo correspondiente según el microorganismo a estudiar. En los biorresiduos, cremogenados y elaborados finales, se evaluará la termorresistencia microbiana y los recuentos de microorganismos alterantes (bacterias psicrófilas, mohos y levaduras) y bacterias patógenas (E. coli, L. monocytogenes, Salmonella) durante la conservación de cada producto. La calidad microbiológica y vida útil se establecerá según el Reglamento Europeo 1441/2007 (2007). 2.5 Evaluación de la calidad nutricional y funcional El producto final se congelará en N2 líquido y se conservará a -80 °C hasta su análisis. En función del cremogenado y alimento final, se realizarán las determinaciones de los siguientes compuestos bioactivos: glucosinolatos mediante UPLC [10], vitamina C mediante HPLC [11] y caracterización del perfil polifenólico mediante UPLC-MS [12]. Además, por espectrofotometría se determinarán: fenoles totales por el método de Folin-Ciocalteau propuesto por Singleton y Rossi [13] con modificaciones [10,14], capacidad antioxidante total (ABTS [15], FRAP [16] y/o DPPH [17]), carotenoides (β-caroteno, α-caroteno, licopeno, luteína y criptoxantina) por espectrofotometría mediante el método descrito por la AOAC [18] con ligeras modificaciones [19] y por HPLC [20] y clorofilas (a + b+ total) [21].  3. RESULTADOS ESPERADOS  Los resultados esperados de la tesis se centrarán principalmente en la mejora de la gestión de los recursos de la industria alimentaria reduciendo las pérdidas y el desarrollo de nuevos productos alimentarios de gran calidad y con un alto contenido en compuestos bioactivos que puedan ejercer un efecto positivo en la salud del consumidor.  4. AGRADECIMIENTOS  A la Fundación Séneca, por la concesión de una beca predoctoral para la Formación del Personal Investigador.  5. 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