La fermentación aplicada a la mejora de las propiedades funcionales de residuos y subproductos de alimentos de origen vegetal

Abstract

[ES] El desperdicio alimentario, junto con el hambre y la malnutrición, constituyen un reto prioritario para la sociedad actual. Todo ello, unido a los problemas medioambientales derivados de este desperdicio, exige la búsqueda de soluciones dirigidas al mejor aprovechamiento de los alimentos y sus residuos. En este contexto, la fermentación en estado sólido (SSF) se presenta como una herramienta prometedora, ya que se trata de una técnica verde que puede llevarse a cabo directamente sobre los residuos con el fin de generar productos con valor añadido. En este trabajo fin de máster, se ha llevado a cabo una revisión bibliográfica de las aplicaciones de la SSF de residuos agroindustriales de origen vegetal. Para ello, se han consultado artículos publicados en los últimos 11 años. Los artículos consultados revelan que la SSF puede emplearse con distintos fines, destacando la producción industrial de enzimas y otros metabolitos de interés, tales como compuestos volátiles/aromas, ácidos orgánicos o pigmentos; la mejora del perfil nutricional y funcional con el fin de producir alimentos o ingredientes más nutritivos; y, por último, la obtención de extractos antioxidantes. Según la bibliografía consultada, los sustratos más empleados para la SSF son los residuos lignocelulósicos (salvado de arroz, salvado de trigo, harina de soja, etc.) y los residuos procedentes del procesado de frutas y verduras (piel de banana, piña, cáscara de granada, etc.). En cuanto al tipo de microorganismos fermentadores, destacan los hongos (Aspergillus spp., etc.) y las bacterias ácido-lácticas (Lactobacillus spp., Lysinbacillus spp., etc). Por otro lado, algunos pretratamientos y la suplementación de los sustratos determinan una mejora en el rendimiento y resultado de la fermentación. Muchos estudios encontrados en la bibliografía tienen como objetivo desarrollar nuevos modelos de predicción en los que se haga una optimización aproximada de la productividad de la técnica de la SSF.

[EN] Food waste, along with hunger and malnutrition, is a priority challenge for today's society. All this, together with the environmental problems resulting from this waste, requires the search for solutions aimed at making better use of food and food waste. In this context, solid state fermentation (SSF) is a promising tool, as it is a green technique that can be carried out directly on waste in order to generate value-added products. In this Master's thesis, a literature review of the applications of SSF of agro-industrial waste of plant origin has been carried out. To this end, articles published in the last 11 years have been consulted. The articles consulted reveal that SSF can be used for different purposes, notably the industrial production of enzymes and other metabolites of interest, such as volatile compounds/aromas, organic acids or pigments; the improvement of the nutritional and functional profile in order to produce more nutritious food or ingredients; and, finally, the obtaining of antioxidant extracts. According to the literature, the most commonly used substrates for SSF are lignocellulosic residues (rice bran, wheat bran, soybean meal, etc.) and residues from fruit and vegetable processing (banana peel, pineapple, pomegranate peel, etc.). As for the type of fermenting microorganisms, fungi (Aspergillus spp., etc.) and lactic acid bacteria (Lactobacillus spp., Lysinbacillus spp., etc.) stand out. On the other hand, some pretreatments and the supplementation of substrates determine an improvement in the yield and result of fermentation. Many studies found in the literature aim to develop new prediction models in which an approximate optimisation of the productivity of the SSF technique is made.