Propuesta de planta piloto para la obtención de polvos funcionales a partir de residuos procedentes de las líneas de confección de hortalizas de la Cooperativa Agrícola de Villena

Abstract

[EN] Currently, industrial food processing generates high volumes of food waste, which is a serious problem that industries must face by reintroducing by-products into the production cycle in order to contribute to circular economy and to reduce both food waste and environmental impact. This investigation is in line with a collaboration project between Instituto U. de Ingeniería de Alimentos para el Desarrollo and Cooperativa Agrícola de Villena which main objective is the valorization of plant waste from the lines of fresh and ready-to-eat vegetables from the cooperative. The development of this project aims to propose a process for the manufacture of powders from these vegetables, to be used as a functional ingredient in the manufacture of food. The prior laboratory work made possible the advance in the selection of usable plant matter and storage conditions before processing, as well as to begin the study of drying and grinding operations to obtain powders. The general objective of the final degree project will be to develop a proposal for a pilot plant to obtain functional powders from the the leek, carrot, celery, and cabbage residues. For this, the impact of the drying conditions (by hot air at 60 and 70 C, and lyophilization), and of previous destructuration (crushed/chopped), on the physicochemical properties: humidity, water activity, and antioxidant properties of the powders was studied; Also, the evolution of the residues during drying was studied (drying curves) and the time required to decrease the aw below 0,3 were defined. The state of alarm declared at the time of execution of the final degree project prevented all the experimental results necessary to define the specific processing conditions for each residue, although hot air drying could be selected as the most appropriate method. In the absence of specifying the final applications of the powders and the volume of processing, it was decided to propose a small-capacity experimental pilot plant to be located in the cooperative’s facilities, as well as a production plant capable of managing higher volumes of waste.

[ES] La industria de transformación de frutas y hortalizas genera una gran cantidad de residuos que depositan una huella ecológica importante, en detrimento del medio ambiente. En el caso de la cooperativa Agrícola de Villena, el volumen de residuo resultante de la confección de puerro es de unos 178.000 kg/año, en torno a 250.000 kg/año en el caso de la col y del orden de 2.925.000 kg/año en el caso de la línea de confección de palitos de zanahoria de IV gama. Estos desechos, que son ricos en compuestos bioactivos tales como fibra o compuestos fitoquímicos, se depositan actualmente en vertederos o bien se destinan a la alimentación animal, lo que supone una infrautilización de dichos subproductos, y una pobre contribución a la sostenibilidad de los sistemas alimentarios. En este contexto, investigadores del Instituto de Ingeniería de Alimentos para el Desarrollo de la Universidad Politècnica de València están desarrollando junto con la Cooperativa Agrícola de Villena un proceso de fabricación de polvos a partir de dichas hortalizas, para ser utilizados como ingrediente funcional en la fabricación de alimentos. El trabajo de laboratorio desarrollado hasta el momento ha permitido definir las condiciones de procesado para cada materia prima, teniendo en cuenta las propiedades funcionales y tecnológicas de los polvos, así como el gasto energético asociado al proceso a escala de laboratorio. El objetivo general del presente trabajo final de grado será desarrollar una propuesta de planta piloto para la obtención de polvos funcionales a partir de los residuos procedentes de las líneas de confección de puerro, zanahoria y col generados en la Cooperativa Agrícola de Villena. A tal fin, se estudiarán los volúmenes de residuo a procesar y definirán las necesidades de maquinaria y distribución en planta de los equipos escogidos, con el fin de obtener polvos funcionales a partir de los subproductos anteriormente mencionados. Para la consecución del objetivo general será necesario también realizar experiencias en planta piloto para el escalado de las etapas del proceso (molienda previa, secado, molienda posterior).