Extracción de compuestos bioactivos a partir de subproductos alimentarios y posterior uso como ingredientes para la formulación de alimentos enriquecidos

Abstract

La presente tesis explora tecnologías emergentes para preservar y recuperar compuestos bioactivos valiosos de subproductos agroindustriales, específicamente de naranjas y aguacates, que son ricos en compuestos fenólicos conocidos por sus beneficios para la salud. Inicialmente, la tesis describe el modelado matemático de la cinética de secado de estos subproductos para prevenir la descomposición, lo cual es crucial para una gestión eficaz de los residuos. A continuación, se evalúa la extracción de estos compuestos bioactivos para su reutilización en productos de alto valor. Los métodos de extracción tradicionales, que a menudo involucran altas temperaturas y solventes, pueden degradar compuestos sensibles y son perjudiciales para el medio ambiente. Para abordar estos desafíos, la tesis se centra en tecnologías no térmicas y escalables, como la extracción asistida por ultrasonidos combinada con pretratamientos como campos eléctricos pulsados y fermentación sumergida con bacterias ácido-lácticas. La escalabilidad de la tecnología de ultrasonidos y la purificación de compuestos fenólicos mediante filtración por membrana también se evaluó a escala piloto. Finalmente, los extractos obtenidos se utilizaron para fortificar zumo de naranja. Los hallazgos de la tesis demuestran el potencial de transformar los residuos agroindustriales en productos de alto valor, apoyando así la economía circular y reduciendo el impacto ambiental.

The present thesis explores innovative methods to preserve and recover valuable bioactive compounds from agro-industrial by-products, specifically from oranges and avocados, which are rich in phenolic compounds known for their health benefits. Initially, the thesis describes the mathematical modeling of the drying kinetics of these by-products to prevent decay, which is crucial for effective waste management. The research then assesses the extraction of these bioactive compounds for reuse in high-value products. Traditional extraction methods, which often involve high temperatures and solvents, can degrade sensitive compounds and are not environmentally friendly. To address these challenges, the study focuses on non-thermal and scalable technologies such as ultrasound-assisted extraction combined with pre-treatments like pulsed electric fields and lactic acid submerged fermentation. The scalability of the ultrasound technology and purification of phenolic compounds using membrane filtration was evaluated at a pilot scale. Finally, the obtained extracts were used to fortify orange juice. The findings of the thesis demonstrate the potential of transforming agro-industrial waste into high-value products, thereby supporting the circular economy and reducing environmental impact.