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Aprovechamiento de subproductos de cultivos de higo chumbo (opuntia ficus-indica l.) y aguacate (persea americana)

Bruno Melgar Castañeda

Published 2019 in Unknown venue

ABSTRACT

La industria agro-alimentaria se encuentra en constante evolucion, adaptandose a las demandas de los consumidores. Un claro ejemplo es el de la industria fruticola, que ha partido de los productos minimamente procesados, hacia procesos mucho mas complejos como las destilaciones, requiriendo mayores cantidades de materias primas. Estos procesos conllevan a la generacion de millones de toneladas de residuos fruticolas al ano, produciendo en muchos de los casos grandes problemas con impactos medioambientales. No obstante, la riqueza organoleptica y de compuestos nutraceuticos en estos residuos hacen posible su revalorizacion, haciendo de manera sostenible un cambio sustancial en el impacto negativo medioambiental y generando nuevos productos con repercusiones economicas. En este contexto, la presente tesis doctoral explora las caracteristicas nutricionales, sensoriales y nutraceuticas de dos especies fruticolas (Persea americana y Opuntia spp.) y sus subproductos, con la finalidad de generar una caracterizacion integral y un aprovechamiento de los residuos generados por los cultivos de ambos frutos en las industrias alimentarias (pieles y semillas), asi como de especies de Opuntia no utilizadas comercialmente. Esta exploracion ha sido posible usando diferentes tecnicas analitica, bioquimicas y microbiologicas para llevar a cabo la deteccion de las posibles alternativas de uso. Como resultado a las potenciales propiedades de los frutos de aguacates y de los higos chumbos, se decidio realizar una caracterizacion nutricional de los principales macronutrientes, y debido a la poca informacion encontrada en Opuntia spp., se realizo la caracterizacion lipidica, de los azucares y acidos organicos de los frutos. Posteriormente se evaluaron las propiedades nutraceuticas, por un lado se evaluaron espectrofotometricamente los compuestos bioactivos de ambos subproductos fruticolas mediante distintas tecnicas como Folin-Ciocalteu para la determinacion de polifenoles totales, Al3Cl3 para determinacion de flavonoides totales, y poder reductor, ABTS, DPPH, TBARS y s-caroteno para la determinacion de capacidad antioxidante hidrofilica e lipofilica de los extractos, ademas, en Opuntia spp. se analizo el contenido de los colorantes betaxantinas y betacianinas. Por otro lado, mediante el uso de tecnicas cromatograficas HPLC-DAD-ESI-MS/MS, se caracterizaron los perfiles polifenolicos (acidos fenolicos y flavonoides) de ambos subproductos fruticolas, mas los perfiles betalainicos de las muestras de higos chumbos. Por ultimo, mediante tecnicas microbiologicas y ensayos citotoxicologicos, se comprobo el poder antimicrobiano, antitumoral y hepatotoxico, con ayuda de 16 cepas bacterianas, y fungicas, 4 lineas celulares tumorales y 1 linea celular sana obtenida a partir de higado de cerdo, denominada PLP2. Finalmente, se ha realizado un ensayo de optimizacion multivariable de extraccion de los compuestos bioactivos de Opuntia spp. mediante extracciones asistidas por microondas y ultrasonidos, haciendo uso de un diseno experimental estadistico empleando las herramientas de metodologia de respuesta de superficie acopladas a un diseno central compuesto 2^4 con 7 puntos centrales, para la obtencion de modelizaciones graficas de los parametros de respuesta, que ayudan a identificar las condiciones optimas de los factores de extraccion empleados. En definitiva, estos analisis suponen la obtencion de informacion relevante sobre la extraccion de compuestos bioactivos con aplicaciones nutraceuticas y colorantes, que pueden ser anadidos a una amplia gama de productos de las industrias farmaceuticas, cosmeticas y alimentarias, para reforzar o mejorar las caracteristicas y funcionalidades de estos.

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