Proyecto INNOEXTRACT, obtención sostenible de extractos bioactivos de alto valor a partir de residuos agrícolas

Los altos índices de contaminación y el cambio climático, están haciendo que la población cada vez sea más consciente de la importancia de promover una economía sostenible y disminuir al máximo la generación de residuos y la utilización de disolventes orgánicos para proteger en todo lo posible al medio ambiente.

En el sector oleícola, España es el primer productor mundial de aceite de oliva con una producción cercana a 1,4 millones de toneladas anuales, que suponen la generación de, aproximadamente 7 millones de toneladas de residuos que habría que gestionar. Indudablemente, los datos arrojan una significación suficiente como para poder comprender la necesidad de valorizar el residuo de almazara, que hasta la fecha se ha utilizado para la extracción del aceite residual como aceite de orujo, para la generación eléctrica, o para alimentación animal.

Por otro lado, anualmente se producen a nivel nacional unos 6 millones de toneladas de cítricos frescos, de los cuales, 1,5 millones de toneladas se destinan a la elaboración de zumos, generando 600.000 toneladas de subproductos consistentes en piel, pulpa y semillas que tradicionalmente han sido destinados a la obtención de aceites esenciales y alimentación animal.

El elevado volumen de residuos de ambas industrias, la riqueza en compuestos fenólicos con elevado potencial bioactivo de ambos residuos que los hacen interesantes para la industria agrícola, farmacéutica y cosmética y la incesante búsqueda por parte de la industria alimentaria de moléculas con actividad antioxidante y antimicrobiana que sustituyan a los conservantes químicos tradicionales, hacen que estos subproductos tengan un gran interés para ser revalorizados.

Es por ello, que surgió la idea de llevar a cabo un proyecto centrado en desarrollar tecnologías limpias de extracción de compuestos fenólicos para la gestión y el aprovechamiento de estos subproductos, obteniendo productos finales bioactivos y con un alto valor añadido.

INNOEXTRACT es un consorcio integrado por empresas y centros de investigación de las regiones de Andalucía, Murcia y Extremadura. El grupo lo lidera la empresa granadina DOMCA con más de 40 años de experiencia trabajando para la industria agroalimentaria y también participan otras 2 empresas, CITRICOS DE MURCIA SA (CIMUSA) y TROIL VEGAS ALTAS S.C. (TROIL) que aportan la valiosa materia prima procedente del procesamiento de cítricos y del aceite de oliva. El consorcio lo completan 3 Centros Tecnológicos: TECNOVA, el Centro Tecnológico Nacional de la Conserva y Alimentación (CTC) y el Centro Tecnológico Nacional Agroalimentario de Extremadura (CTAEX).

Todos los socios trabajan en la valorización de subproductos alimentarios a través de la obtención de sustancias bioactivas, garantizando la extracción selectiva de los compuestos de interés. Además, este proyecto se integra en el concepto de economía circular ya que pretende, mediante el empleo de tecnologías respetuosas con el medio ambiente, ofrecer una segunda vida a aquellos subproductos de la industria alimentaria que a pesar de ello son ricos en principios activos con potencial aplicación en otros sectores de mayor valor añadido como el de los aditivos, complementos alimenticios y la cosmética.

El proyecto comenzó en octubre de 2019 y finalizará en julio de 2021. Durante este periodo se están consiguiendo resultados muy interesantes. En primer lugar, se ha conseguido purificar por medio de tecnologías de filtración a través de membranas el alpechín, obteniéndose un alpechín concentrado ultrafiltrado con menos impacto organoléptico y un mayor contenido en compuestos bioactivos (tirosol e hidroxitirosol principalmente). Paralelamente, se ha trabajado en la obtención de extractos cítricos mediante extracción acuosa, purificación a través de membranas y deshidratación por atomización o liofilización, obteniéndose 3 extractos cítricos (dos extractos ricos en fibra y un extracto rico en citroflavonoides) muy interesantes.

Se ha evaluado la actividad antioxidante y antimicrobiana de todos ellos y de la corteza de limón, observándose una importante bioactividad que puede ser interesante para su uso en la industria alimentaria y cosmética. Además, se están llevando a cabo ensayos in vitro de influencia sobre la germinación y evaluación de su actividad biocida frente a fitopatógenos de interés en agricultura.

Por otra parte, también se están evaluando in vitro las propiedades antiinflamatorias, inmunomoduladoras y antitumorales de estos extractos. Para DOMCA, el estudio de estas propiedades funcionales resulta especialmente interesante ya que, en combinación con algunos de sus principios activos ya disponibles en el mercado, como su extracto de aliáceas (AlioCare), podrían ejercer un efecto sinérgico mejorando aún más las propiedades de este producto. Los polifenoles del aceite de oliva y los citroflavonoides, al igual que las aliáceas, poseen un importante potencial con numerosas implicaciones clínicas como el control de la respuesta inflamatoria y podrían contribuir, junto a una dieta equilibrada, a la mejora de numerosas condiciones crónicas o agudas.

Gracias al intenso trabajo de investigación realizado por el Grupo Operativo INNOEXTRACT y a la evidencia científica, el uso de estos extractos, tanto en solitario como formando parte de mezclas sinérgicas pueden contribuir a mejorar el estado fisiológico y nutricional. Además, su inocuidad, seguridad y la buena percepción por parte de los consumidores hace que su empleo pueda extenderse a otros sectores como el agrícola, alimentario o cosmético.

El proyecto INNOEXTRACT es un proyecto cofinanciado en un 80% con el Fondo Europeo Agrícola de Desarrollo Rural (FEADER) de la Unión Europea, y en un 20% por el Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación en el marco del Programa Nacional de Desarrollo Rural 2014-2020, suponiendo una inversión total de 484.641,92 €.

Entrevista. Enrique Guillamón Ayala, Director Técnico de DOMCA

“Los subproductos agrícolas son una fuente de compuestos bioactivos de interés para otros sectores”

¿Cómo nace el proyecto?

El proyecto nació de un objetivo común de dar soluciones innovadoras y sostenibles a los residuos agroalimentarios. La unión de los diferentes agentes de la cadena de valor, con la participación de Centros Tecnológicos y empresas del sector con experiencia en aprovechamiento de residuos agrícolas ha sido el punto de partida del proyecto.

Por otro lado, la estrecha relación entre los tres centros tecnológicos participantes (CTNC, CTAEX y TECNOVA), especializados en la investigación de las posibilidades de revalorización de las enormes cantidades de subproductos generados en cada una de sus zonas de influencia, materializó la idea de este proyecto de economía circular. A esta iniciativa se sumaron tres empresas como agentes complementarios de la cadena de valor: TROIL VEGAS ALTAS y CITRICOS de MURCIA como generadores de subproductos agroalimentarios, y DOMCA especializada en desarrollar aditivos e ingredientes para la industria agroalimentaria.

La convocatoria de Grupos Operativos Supraautonómicos de 2019 supuso una oportunidad de promover la valorización de los subproductos de las industrias de cítricos y aceite de oliva mediante el desarrollo de protocolos de extracción innovadores y sostenibles, alternativos al uso de disolventes orgánicos, para la obtención de diferentes compuestos de interés.

¿Qué potencial ofrece la recuperación de subproductos procedentes de la industria agrícola y del aceite de oliva y cítricos en particular?

Los subproductos agrícolas en general son una fuente de compuestos bioactivos de interés para diferentes sectores económicos. En este sentido, los residuos procedentes de cítricos y del olivar también presentan un potencial de gran relevancia de acuerdo a su composición debido a su importante contenido en compuestos fenólicos. Estos principios activos poseen funcionalidades muy interesantes como antioxidantes, fitoestimulantes, antiinflamatorios o antimicrobianos, convirtiéndolos en compuestos idóneos para su potencial aplicación en sectores como el alimentario, farmacéutico o agrícola.

"Los residuos procedentes de cítricos y del olivar presentan un potencial de gran relevancia de acuerdo a su composición debido a su importante contenido en compuestos fenólicos".

¿Qué papel desempaña el proyecto en este marco?

El Grupo Operativo INNOEXTRACT desempeña un papel fundamental para buscar un uso sostenible de los recursos procedentes de las diferentes industrias de los cítricos y el olivar, con el fin de promover la aplicación de tecnologías respetuosas con el medio ambiente y a la vez, generar productos de alto valor añadido que puedan suponer una alternativa sostenible y eficaz para las diferentes aplicaciones objeto de estudio.

Este proyecto genera un valor añadido a través de una relación más estrecha entre investigación e industria agroalimentaria, fomentando un mayor uso de las medidas de innovación disponibles; pues se obtendrán ingredientes útiles a partir de lo que en la actualidad son subproductos, y se aplicarán técnicas extractivas innovadoras libres de disolventes orgánicos altamente contaminantes. Además, dentro del proyecto se incluye la búsqueda de aplicaciones viables y competitivas de estos extractos mediante su incorporación como ingredientes en diferentes formulaciones destinadas a la industria agraria y alimentaria.

Adicionalmente, la complementariedad entre centros tecnológicos y empresas del consorcio hace que las técnicas ya identificadas y validadas en investigaciones anteriores sean transferidas e implantadas de una manera ágil y directamente enfocadas a las necesidades del mercado.

¿Qué aspectos innovadores caracterizan el proyecto?

El proyecto plantea la puesta a punto y validación de protocolos extractivos innovadores y sostenibles con el medioambiente, como alternativa al uso de disolventes orgánicos, de tal forma que permitan la extracción y estabilización de compuestos bioactivos para su posterior inclusión en cadenas de valor en distintos sectores, con aplicaciones tan diversas como bio-fertilizantes, aditivos para la conservación de alimentos o el desarrollo de ingredientes funcionales para su uso en piensos o complementos alimenticios.

¿Cuáles son los principales beneficios en materia medioambiental que ofrecen las soluciones que estáis desarrollando dentro del proyecto?

Los principales beneficios se centran en el aprovechamiento de los residuos procedentes de dos agroindustrias distintas con la consecuente reducción de los residuos generados por ambas. Estos residuos, a pesar de su enorme potencial, pueden resultar muy contaminantes si no son gestionados de forma adecuada. Por otro lado, la extracción y purificación de los principios activos de interés mediante tecnologías limpias y sostenibles libres de disolventes, han permitido obtener productos de alta calidad higiénica con un enorme potencial de aplicación.

Hablemos de los próximos pasos del proyecto. ¿Qué podemos esperar a partir de ahora? ¿Qué perspectivas manejan?

Las perspectivas de futuro del proyecto INNOEXTRACT son muy amplias, de acuerdo a la gran variedad de técnicas de extracción disponibles y que puedan ser de gran interés para el tratamiento de los residuos valorizados, así como otros residuos a los que se pueda extender la aplicación de las tecnologías desarrolladas.

En cuanto a la aplicación de los extractos obtenidos, se está evaluando su viabilidad tecnológica para ser incorporados como ingredientes en diferentes matrices, y una vez se tengan estos resultados, habrá que realizar un estudio económico para evaluar su lanzamiento al mercado. INNOEXTRACT ha asentado las bases para devolver a la cadena de valor los principios activos presentes en los subproductos de cítricos y aceite de oliva, lo cuales poseen funcionalidades muy interesantes que incluyen desde nuevos ingredientes para mejorar la calidad y aspecto de alimentos mínimamente procesados hasta sustancias bioactivas con implicaciones positivas para la salud humana por su efecto inmunomodulador o incluso compuestos bioestimulantes que mejoren el rendimiento de determinados cultivos.

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