Análisis de las propiedades antioxidantes y antimicrobianas de productos en polvo obtenidos a partir de residuos de confección de hortalizas en cooperativa

Abstract

[ES] El desperdicio alimentario es un problema a nivel mundial para el que se busca solución mediante la valorización de los residuos generados. En concreto, durante el procesado de frutas y hortalizas se pierden pieles, semillas, hojas externas, bagazos o partes dañadas en formas de residuos. Todos ellos cuentan con grandes cantidades de compuestos antioxidantes y bioactivos, con propiedades nutricionales a tener en cuenta para ser valorizados. La obtención de productos en polvo a partir de estos residuos es una alternativa interesante para evitar este desperdicio de nutrientes, ya que permite una valorización integral de los mismos. Los productos en polvo obtenidos a partir de frutas u hortalizas son concentrados, estables y versátiles, de modo que mantienen o incluso mejoran las propiedades el contenido en componentes antioxidantes y bioactivos del material de partida, pudiendo llegar a superarlo gracias al procesado. En este trabajo se obtuvieron productos en polvo a partir de diferentes hortalizas provenientes de las líneas de confección de bandejas y IV gama en cooperativa: apio, brócoli, col repollo, ajo puerro y zanahoria. Los productos se obtuvieron mediante y proceso de triturado, secado por aire caliente (SAC) o liofilización (LIO, y molienda con el fin de obtener un polvo fino. Los ingredientes en polvo obtenidos se analizaron en cuanto a sus propiedades fisicoquímicas (actividad del agua, humedad, contenido en sólidos solubles y tamaño de partícula) y antioxidantes (contenido en fenoles y flavonoides totales y actividad antioxidante por los métodos de los radicales libres ABTS y DPPH); adicionalmente se realizó la identificación de compuestos fenólicos específicos mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) y se estudió su potencial antimicrobiano mediante ensayos de inhibición en placa y determinación de la concentración mínima inhibitoria (CMI) frente a distintos microorganismos (Listeria innocua, S. aureus, Salmonella y E. coli). Los resultados del presente trabajo demostraron que fue posible obtener productos en polvo con una actividad del agua que asegura su estabilidad, y demostraron que el método de deshidratación empleado influye en las características fisicoquímicas y antioxidantes, siendo los polvos LIO más finos que los SAC por ser más fácil de moler gracias a la estructura porosa formada al sublimar el el hielo, y presentando los SAC un mayor contenido en fenoles y flavonoides totales, así como una actividad antioxidante superior, por norma general. Además, se confirmó que estos productos en polvo tienen cierta capacidad antimicrobiana en los ensayos de inhibición en placa, a pesar de que los resultados obtenidos en el ensayo de concentración mínima inhibitoria no fue el esperado. Una vez finalizado este trabajo, se puede concluir que la valorización integral de residuos de frutas y hortaliza mediante la producción de productos en polvo es una alternativa de gran interés. Esto se debe a la gran versatilidad que ofrecen los productos en polvo, así como las mejoras en propiedades antioxidantes y nutricionales que estos pueden aportar a las formulaciones a las que se añadan. Además, si se confirma el potencial antimicrobiano que tienen podrían llegar a utilizarse como conservantes naturales.

[EN] Food waste is a worldwide problem for which a solution is being sought through the valorization of the waste generated. Specifically, during the processing of fruits and vegetables, skins, seeds, outer leaves, bagasse or damaged parts are lost in the form of waste. All of them contain large amounts of antioxidant and bioactive compounds, with nutritional properties to be considered for valorization. Obtaining powdered products from these residues is an interesting alternative to avoid this waste of nutrients, since it allows an integral valorization of them. Powdered products obtained from fruits or vegetables are concentrated, stable and versatile, so that they maintain or even improve the properties of the antioxidant and bioactive components content of the starting material and can even surpass it thanks to processing. In this work, powdered products were obtained from different vegetables from the tray packing and pre-prepared convenience food lines in the cooperative: celery, broccoli, cabbage, leek and carrot. The products were obtained by grinding, hot air drying (SAC) or freeze drying (LIO) and milling in order to obtain a fine powder. The powdered ingredients obtained were analyzed for their physicochemical properties (water activity, moisture, soluble solids content and particle size) and antioxidant properties (total phenol and flavonoid content and antioxidant activity by ABTS and DPPH free radical methods); in addition, specific phenolic compounds were identified by highperformance liquid chromatography (HPLC) and their antimicrobial potential was studied by plate inhibition assays and determination of the minimum inhibitory concentration (MIC) against different microorganisms (Listeria innocua, S. aureus, Salmonella and E. coli). The results of the present work showed that it was possible to obtain powdered products with a water activity that ensures their stability, and demonstrated that the dehydration method used influences the physicochemical and antioxidant characteristics, with LIO powders being finer than SAC powders because they are easier to grind thanks to the porous structure formed by the sublimation of ice, and SAC powders having a higher content of total phenols and flavonoids, as well as a higher antioxidant activity, as a general rule. In addition, it was confirmed that these powdered products have some antimicrobial capacity in the plate inhibition assays, although the results obtained in the minimum inhibitory concentration assay were not as expected. Once this work has been completed, it can be concluded that the integral valorization of fruit and vegetable wastes through the production of powdered products is an alternative of great interest. This is due to the great versatility offered by powdered products, as well as the improvements in antioxidant and nutritional properties that they can provide to the formulations to which they are added. In addition, if their antimicrobial potential is confirmed, they could be used as natural preservatives