Estabilización de emulsiones de aceite en agua con subproductos de naranja

Abstract

[spa] A nivel mundial se producen aproximadamente 55 millones de t/año de naranjas. España se encuentra dentro de los diez primeros países con mayor producción de naranjas a nivel mundial. Alrededor del 70% de la producción mundial de naranjas se destina a la industria del zumo, generando aproximadamente el 50% en peso de residuos, formados principalmente por pieles (flavedo y albedo), pulpa y semillas. Gran parte de estos residuos se utilizan mayoritariamente para reponer nutrientes en el suelo mediante compostaje o como alimento para animales, y la parte restante para la extracción de aceite esencial. No obstante, estos residuos son ricos en compuestos fenólicos, pigmentos y, en particular, polisacáridos de pared celular como las pectinas, hemicelulosas y celulosa. En concreto, las pectinas resultan útiles para estabilizar emulsiones de aceite en agua debido a su habilidad para formar geles y a su capacidad de estabilización y, además, la presencia de compuestos fenólicos y antioxidantes mejora la estabilidad oxidativa del aceite. Este aprovechamiento total de los residuos generados se enmarca dentro la economía circular. El objetivo principal del presente estudio consiste en evaluar la utilidad de un concentrado del subproducto de naranja y de pectinas de naranja, como ingredientes en la formulación de emulsiones estables destinadas a la microencapsulación de aceite mediante secado por pulverización. Para ello, se obtuvo un concentrado del subproducto de naranja (CSN), se extrajeron las pectinas y se compararon con pectinas comerciales, se formularon emulsiones y se evaluó si las características de estas emulsiones eran adecuadas para la microencapsulación de aceite. El color del CSN fue anaranjado claro con elevada luminosidad y componente amarilla, con algo de rojo, mientras que las pectinas extraídas, presentaron un color blanquecino, reteniendo algunos pigmentos, y mostrando mayor coloración que las comerciales que fueron prácticamente blancas. El análisis de la composición en azúcares de la fibra indicó un elevado contenido en base seca (b.s) de pectinas en el CSN (83,2 ± 0,1 % b.s) y en el extracto de pectinas (90 ± 1, % b.s). En cuanto al grado de esterificación metílico, las pectinas extraídas resultaron ser de alto metoxilo (95 ± 3 %) y las comerciales y CSN de bajo metoxilo (pectinas comerciales = 48 ± 2 % y CSN = 39,5 ± 0,5 %). Finalmente, el CSN mostró una capacidad antioxidante considerable, mientras que en las pectinas fue casi inexistente. En cuanto a las emulsiones, se prepararon variando el contenido en proteína de soja, de pectina y de CSN, pero manteniendo un 40 % de materia seca y un 6 % de aceite de girasol. Además, se utilizó maltodextrina como material de pared y se preparó una emulsión control utilizando Tween® 20 como agente emulgente comercial. Las emulsiones preparadas con pectina y CSN presentaron una viscosidad superior, siendo esta diferencia estadísticamente significativa (p < 0,05) al añadir proteína y en las emulsiones con la concentración más alta de CSN (34CSN) y de pectina (05PC), lo que significa que le confieren mayor estabilidad que el emulgente comercial. Aun existiendo diferencias significativas (p < 0,05) entre algunas de las emulsiones evaluadas, todas presentaron valores inferiores a 300 cP. También se determinó el índice de cremosidad a las 24 h después de su preparación y aquellas emulsiones con mayor % de pectina (0,5 %) y CSN (3,4 %) fueron las más estables. A su vez, se estudió el potencial zeta, obteniéndose valores negativos excepto en las emulsiones preparadas con solo proteína de soja (03PR y 06PR) que presentaron valores positivos debido a que la proteína a pH 3,5 tiene carga positiva. En cuanto al tamaño de gota, se determinó en el momento de la preparación de la emulsión y pasadas 24 h para evaluar si se mantenía estable con el tiempo. De todas las emulsiones, las más estables fueron aquellas que en su composición llevaban pectina o CSN, y proteína de soja; ambos ingredientes en la mayor proporción estudiada (0,5 % pectina o 3,4 % CSN). Por tanto, se puede concluir que es posible la revalorización de subproductos del zumo de naranja como fuente de pectinas y/o concentrado de pectinas y otros compuestos antioxidantes, y que éstos podrían ser utilizados en la formulación de emulsiones estables de aceite en agua, que, según sus características, podrían resultar adecuadas para la microencapsulación de aceite mediante secado por pulverización.