Impacto de la liofilización en la bioaccesibilidad de los fenoles, carotenoides y vitamina C de productos de naranja

Abstract

[ES] Las industrias de transformación de alimentos, como por ejemplo la industria de elaboración de productos de naranja, generan grandes cantidades de residuos que son derivados principalmente a la alimentación animal o al compostaje. Sin embargo, debido a su contenido en compuestos bioactivos y propiedades antioxidantes podría ser interesante utilizar este subproducto como ingrediente para la obtención de nuevos alimentos. De esta manera se obtendría un rendimiento de estos subproductos y se conseguiría reducir la generación de residuos contaminantes. Por otra parte, el carácter perecedero de estos residuos hace necesaria su conservación mediante tecnologías de secado, como la liofilización. En el empleo de esta técnica es habitual la incorporación de biopolímeros de alto peso molecular para estabilizar el producto. En este sentido, el objetivo de este trabajo fue estudiar la influencia de la liofilización en el contenido de los fenoles, carotenoides y vitamina C del puré de naranja y su coproducto, así como en su bioaccesibilidad. Se trabajará con dos condiciones de temperatura de bandeja del liofilizador 30 y 50ºC, y se adicionará goma arábiga (5%) y fibra de bambú (1%), según proporciones optimizadas en estudios previos. Se analizarán los compuestos bioactivos mayoritarios en la naranja (por cromatografía líquida de alta resolución -HPLC- y espectrofotometría UV-visible), así como la actividad antioxidante (método FRAP, basado en la capacidad de reducción férrica, y método DPPH, basado en la captación de radicales libres) antes y después de la liofilización. Finalmente se realizarán digestiones in vitro para evaluar la bioaccesibilidad. Los resultados obtenidos mostraron que el coproducto del puré de naranja presentó valores significativamente más altos de compuestos bioactivos y mayor actividad antioxidante que el puré formulado con goma arábiga y fibra de bambú. La adición de biopolímeros no afectó ni al contenido en fitoquímicos ni a la actividad antioxidante del coproducto. La liofilización disminuyó los fenoles totales (entre 11-30%) y los carotenoides (entre 14-59%) de los productos, independientemente de las condiciones del proceso. Sin embargo, la actividad antioxidante no se vio afectada, por lo que ésta parece estar más relacionada con la vitamina C, que fue la que resultó más estable. En relación a la digestión in vitro de las muestras, el puré de naranja formulado con biopolímeros presentó mayor bioaccesibilidad en todos los compuestos bioactivos estudiados que el coproducto. De esta manera, aunque el coproducto presentó más fitoquímicos, éstos resultaron ser menos absorbibles, debido a la distinta composición y naturaleza química de los compuestos fenólicos, vitamina C y carotenoides en la piel y en la pulpa de la naranja.

[EN] Food processing industries, such as the orange processing industry, generate large amounts of waste that are mainly derived for animal feed or composting. However, due to its content in bioactive compounds and antioxidant properties, it could be interesting to use this by-product as an ingredient for the production of new food products. In this way, a yield could be obtained from these by-products and the generation of polluting waste could be reduced. On the other hand, the perishable nature of this waste makes it necessary to preserve it by means of drying technologies, such as freeze-drying. In the use of this technique, it is common to incorporate high molecular weight biopolymers to stabilize the product. In this context, the aim of this work was to study the influence of freeze-drying on the content of phenols, carotenoids and vitamin C in orange puree and its co-product, as well as on its bioaccessibility. Two freeze-dryer tray temperature conditions will be used, 30 and 50ºC, and gum arabic (5%) and bamboo fibre (1%) will be added, according to proportions optimized in previous studies. The majority of bioactive compounds in the orange will be analyzed (by high performance liquid chromatography -HPLC- and UV-visible spectrophotometry), as well as the antioxidant activity (FRAP method, based on the ferric reduction capacity, and DPPH method, based on the free radical scavenging) before and after freeze-drying. Finally, in vitro digestions will be carried out to evaluate their bioaccessibility. The results obtained showed that the co-product of the orange puree presented significantly higher values of bioactive compounds and higher antioxidant activity than the puree formulated with gum arabic and bamboo fiber. The addition of biopolymers did not affect either the phytochemical content or the antioxidant activity of the co-product. Freeze-drying decreased the total phenols (between 11-30%) and carotenoids (between 14-59%) of the products, independently on the process conditions. However, antioxidant activity was not affected, so it seems to be more related to vitamin C, which was the most stable. In relation to the in vitro digestion of the samples, the orange puree formulated with biopolymers presented higher bioaccessibility in all the bioactive compounds studied than the co-product. Thus, although the co-product had more phytochemicals, they were less absorbable, due to the different composition and chemical nature of phenolic compounds, vitamin C and carotenoids in the peel and pulp of the orange.