Desde residuos de cerveza hasta extractos con alto poder antioxidante

Desde residuos de cerveza hasta extractos con alto poder antioxidante

En el siglo XVI, el emperador Carlos I introdujo el gusto por la cerveza en España, tanto que decidió abrir una pequeña fábrica de cerveza tras su renuncia al trono y se retiró al monasterio de Yuste. Pero no es hasta el siglo XIX cuando se puede hablar de una industria cervecera como tal en España. La primera fábrica data de 1864 en Barcelona y le siguieron marcas como Mahou, Cruzcampo o Estrella Galicia.

De hecho, la cerveza se puede definir como un alimento que resulta de un proceso de fermentación, donde se seleccionan las levaduras y que da como resultado un mosto de cerveza obtenido a partir de materias primas naturales.

Las empresas cerveceras producen grandes cantidades de residuos después del proceso de producción, que consta de una serie de etapas que son el malteado del grano, molienda y maceración, filtración, cocción, fermentación, maduración, clasificación y finalmente envasado. La principal producción de residuos se centra en el bagazo y las cargas. El bagazo se define como un subproducto biológico que se deriva del proceso de prensado y filtrado del mosto obtenido, principalmente del cereal de cebada y su malteado. Las lías son el residuo que se produce tras la fermentación, durante los procesos de almacenamiento o tras un tratamiento autorizado, además del residuo obtenido por filtración o centrifugación de este producto. Dos sigue siendo rico en proteínas y otros compuestos de gran valor nutricional, como los polifenoles, para los que el bagazo y las lías tienen un gran potencial.

Análisis de muestras de bagazo. /

CASIMIRO

Ana Isabel Andrés, Gonzalo Esteban, Ana María López, María Jesús Petrón y María Luisa Timón, del Grupo de Investigación en Tecnología y Calidad de Alimentos (Talica) de la Universidad de Extremadura, lograron obtener en los laboratorios de tecnología de alimentos de la Escuela de Badajoz de Ingeniería Agrícola producto de materiales vegetales con potencial antioxidante mediante un método de extracción alternativo a los tradicionales. Este nuevo sistema es sostenible, respetuoso con el medio ambiente y cumple con los principios de una economía circular. Lo consiguieron utilizando métodos para obtener extractos acuosos con alto poder antioxidante de los residuos de la industria cervecera, que posteriormente se utilizaron como antioxidantes naturales en hamburguesas, lo que dio lugar a resultados satisfactorios y prometedores.

Pero, ¿qué son los polifenoles? Son compuestos orgánicos – metabolitos secundarios de plantas – con estructuras químicas formadas por un grupo fenólico y un anillo aromático unido a uno o más grupos hidroxilo, incluyendo también derivados funcionales como ésteres, ésteres metílicos y glucósidos. De origen vegetal, los compuestos fenólicos afectan la calidad, aceptabilidad y estabilidad de los alimentos, ya que tienen múltiples funciones de acción como colorantes, antioxidantes y además aportan sabor. Por lo tanto, estas propiedades antioxidantes son la razón por la que pueden estar involucradas en la salud humana, la prevención del cáncer, enfermedades cardiovasculares o neurodegenerativas. Otra peculiaridad de estos compuestos es que intervienen como antioxidantes naturales en los alimentos, por lo que la obtención y elaboración de productos con un alto contenido en estos compuestos supone una reducción en el uso de aditivos sintéticos – los conocidos por la letra E – antioxidantes.

Agitador orbital utilizado para hacer los extractos. /

CASIMIRO MORENO

Extracción de agua

El proyecto se desarrolló en tres fases. Es un proceso de optimización de la extracción con agua, en el que se ha utilizado un Modelo Estadístico de Respuesta de Superficie, donde se han optimizado las condiciones del proceso de extracción del bagazo, que son la temperatura, el tiempo y la relación líquido / líquido. bagazo–, con el fin de determinar las condiciones óptimas para la obtención de los extractos con mayor potencial antioxidante. Se concluyó que las mejores condiciones del proceso de extracción en las que los extractos mostraron el mayor contenido de fenol total y el mayor potencial antioxidante fueron con los parámetros: 30ºC, 121,9 min y relación líquido / sólido de 10 mL / g.

Los extractos obtenidos formaron parte de un proceso de extracción considerado «verde», ya que el agua se utilizó en combinación con ultrasonidos. Un método no contaminante a la par que económico, frente a otros sistemas que utilizan disolventes orgánicos como éter, hexano y cloroformo, entre otros. El uso de estos compuestos es un inconveniente de toxicidad, bajo nivel de biodegradabilidad y alto costo, mientras que el uso de agua abarata costos, es fácil de reciclar y no es tóxico ni inflamable, por lo que el proceso utilizado se considera una técnica ambientalmente amigable y económicamente sustentable. .

Los polifenoles intervienen como antioxidantes naturales en los alimentos

Los investigadores realizaron el estudio en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agraria de Badajoz

El bagazo y las lías son ricas en proteínas y otros compuestos con valor nutricional

El extracto de bagazo puede ser de interés como aditivo en productos cárnicos

Extractos acuosos

En la obtención de extractos acuosos de subproductos de la cerveza, el foco del estudio fueron las lías y el bagazo, provenientes de la elaboración de la cerveza como una fuente potencial de fenoles. Para posibilitar la extracción, se llevó a cabo una técnica verde, donde las lías y los residuos del bagazo se secaron y luego se mezclaron con agua utilizando las condiciones de extracción optimizadas en el estudio anterior y así dando como resultado los extractos. Los principales compuestos fenólicos identificados tanto en el bagazo como en las lías fueron el ácido gálico, el ácido hidroxifenilacético y el ácido sinapico, mostrando los extractos de ambos subproductos un buen perfil antioxidante.

Hamburguesa

El uso de extractos de bagazo fue clave como antioxidantes en las hamburguesas.

Los extractos obtenidos se liofilizaron y, además, se adicionaron en diferentes concentraciones a hamburguesas de cerdo, las cuales fueron envasadas en atmósfera modificada y almacenadas en el frigorífico. Tras evaluar los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos, se concluyó que el extracto de bagazo puede ser de interés como aditivo en productos cárnicos, especialmente por el aumento de la estabilidad lipídica y el efecto conservante del color rojo de la hamburguesa almacenada en el frigorífico para 9 días.

Incorpore estos extractos en productos alimenticios como parte de sus proyectos futuros.

El grupo de investigación de la Universidad de Extremadura pretende seguir explorando los sistemas de extracción de compuestos bioactivos en los subproductos de la industria alimentaria extremeña. “El rendimiento de la extracción se puede incrementar combinando extracción acuosa con ultrasonidos, combinándola con otros sistemas, como las enzimas, que ayudarán a hidrolizar o romper las paredes de matrices como los cereales. Alta presión hidrostática”, aseguran. Por otro lado, intentan conocer la mejor forma de incorporar estos extractos a los productos alimenticios, pero siempre siguiendo el principio del desarrollo sostenible, algo tan necesario en nuestros días, reflexionan. Un claro ejemplo es lo que se ha hecho con el resveratrol, un compuesto natural que se encuentra en frutas como la uva y la frambuesa.

La obtención de beneficios económicos del aprovechamiento de estos subproductos o residuos debe ser un objetivo clave en las empresas extremeñas, y este es el principal objetivo que nos impulsa ”, subrayan.


Elena Resanes

Elena Resanes

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