Estudio de la hidrólisis enzimática de pectinas de residuos cítricos para desarrollar nuevos ingredientes alimentarios

Abstract

[ES] Actualmente, el nivel de compromiso por la sostenibilidad medioambiental ha crecido en la industria alimentaria y ello ha producido una mayor concienciación por la gestión de los subproductos producidos. Esto ha promovido nuevas líneas industriales dirigidas a la creación de nuevos ingredientes alimentarios con alto valor añadido aprovechando y revalorizando los residuos de una manera más sostenible. En el litoral mediterráneo los cítricos destinados a la transformación industrial para la obtención de zumo generan grandes volúmenes de residuos, siendo la cáscara el más importante debido a que representa la mayor proporción (60-65%) y contiene un alto contenido en pectina. La pectina es un polisacárido heterogéneo a partir del cual pueden obtenerse carbohidratos solubles con propiedades biológicas interesantes, como su actividad prebiótica relacionada con la mejora de la función gastrointestinal. Por todo ello, el objetivo de este trabajo fue la obtención de oligosacáridos pécticos (POS) mediante métodos enzimáticos. Para ello, se optimizó el proceso de hidrólisis enzimática mediante un diseño de experimentos, se purificó y concentró la disolución de los oligosacáridos pécticos y posteriormente se caracterizó el producto con el fin de determinar su idoneidad como potencial ingrediente funcional. Las concentraciones óptimas de pectina y enzima fueron 300mg pectina/mL agua y 8mL enzima/kg pectina respectivamente, produciendo una hidrólisis extensa de la pectina hacia oligosacáridos pécticos solubles a concentraciones superiores a 65°Brix y estables en el tiempo. Los resultados obtenidos muestran que los oligosacáridos pécticos procedentes de la hidrólisis enzimática de la pectina de residuos cítricos se presentan como una opción emergente de ingredientes alimentarios con potenciales propiedades funcionales. Este trabajo se desarrolló dentro de un proyecto industrial y se relaciona con los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030: Salud y bienestar y Producción y consumo responsables ya que revaloriza subproductos cítricos de la industria alimentaria para obtener ingredientes beneficiosos para la microbiota intestinal humana.

[EN] Currently, the level of commitment to environmental sustainability has grown in the food industry and this has led to a greater awareness of the management of the by-products produced. This has promoted new industrial lines aimed at creating new food ingredients with high added value by using and revaluing waste in a more sustainable way. On the Mediterranean coast, citrus fruits destined for industrial processing to obtain juice generate large volumes of waste, the peel being the most important because it represents the largest proportion (60-65%) and contains a high pectin content. Pectin is a heterogeneous polysaccharide from which soluble carbohydrates with interesting biological properties can be obtained, such as its prebiotic activity related to the improvement of gastrointestinal function. Therefore, the aim of this work was to obtain pectic oligosaccharides (POS) by enzymatic methods. To this end, the enzymatic hydrolysis process was optimised by means of a design of experiments, the solution of pectic oligosaccharides was purified and concentrated, and the product was subsequently characterised in order to determine its suitability as a potential functional ingredient. The optimum concentrations of pectin and enzyme were 300mg pectin/mL water and 8mL enzyme/kg pectin respectively, producing extensive hydrolysis of pectin to soluble pectic oligosaccharides at concentrations above 65°Brix and stable over time. The results obtained show that pectic oligosaccharides from the enzymatic hydrolysis of citrus waste pectin are presented as an emerging option for food ingredients with potential functional properties. This work was developed within an industrial project and is related to the following Sustainable Development Goals (SDGs) of the 2030 Agenda: "Health and well-being" and "Responsible production and consumption" as it revalorises citrus by-products from the food industry to obtain beneficial ingredients for the human gut microbiota.