Obtención y caracterización de compuestos bioactivos procedentes de tubérculos andinos y de subproductos de la industria agroalimentaria
Autor (es)
Pacheco Tigselema, María TeresaEntidad
UAM. Departamento de Química Física Aplicada; Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación (CIAL)Fecha de edición
2019-05-06Materias
Compuestos bioactivos vegetales - Tesis doctorales; Física; QuímicaNota
Tesis Doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Química-Física Aplicada. Fecha de lectura: 06-05-2019Esta tesis tiene embargado el acceso al texto completo hasta el 06-11-2020
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.
Resumen
Este trabajo se ha enfocado en la obtención y caracterización de compuestos bioactivos
procedentes de tubérculos andinos y de subproductos de la industria agroalimentaria. El
yacón destacó por su alto contenido de fructooligosacáridos y compuestos fenólicos; la
mashua y el melloco presentaron una alta concentración de carotenos y vitamina C,
mientras que la zanahoria blanca mostró el mayor rendimiento de almidón, y el camote
morado un elevado contenido de almidón rico en amilosa. Los extractos metanólicos de
los tubérculos revelaron la presencia de flavonoles, derivados hidroxicinámicos, flavan-
3-oles, flavanoles y antocianos, con importantes propiedades antioxidantes. Los
almidones de mashua y melloco mostraron mayor capacidad estabilizante y mejores
propiedades reológicas que el almidón de patata, resultado atribuido principalmente a
su contenido de amilosa y mayor tamaño de partícula. El método enzimático para la
extracción de pectina a partir del subproducto de remolacha azucarera ensilado permitió
obtener pectina de alto contenido en ácido galacturónico, mientras que el método ácido
facilitó la extracción de pectina con mayor rendimiento y estabilidad en solución acuosa
e índice de actividad emulsionante. Los subproductos de la extracción de zumo de
naranja también mostraron diferente composición química como resultado del proceso
aplicado en la industria. Mediante ensayos in vivo realizados con ratones a los que se
había inducido la enfermedad inflamatoria intestinal, se observó una menor severidad
en la sintomatología y mejores indicadores bioquímicos tras el consumo del residuo
fresco, pienso y pectina cítrica. Dichos efectos podrían estar relacionados con el
contenido en fenoles, ácido galacturónico y N-ε-fructosil-lisina. Este es el primer estudio
de caracterización y aprovechamiento de tubérculos andinos inexplorados y
subproductos industriales de remolacha azucarera y naranja. Los resultados obtenidos
representan un aporte valioso para su uso como fuentes de compuestos bioactivos no
convencionales, promoviendo el crecimiento de pequeños agricultores y contribuyendo
al desarrollo sostenible dentro de los nuevos retos sobre la alimentación para las
próximas décadas. This work has focused on the obtainment and characterization of bioactive compounds
from Andean tubers and by-products of the agri-food industry. The yacon stood out for
its high content of fructooligosaccharides and phenolic compounds; mashua and melloco
showed a high concentration of carotenes and vitamin C, while white carrot showed the
highest starch yield, and purple sweet potato exhibited a high content of starch rich in
amylose. The methanolic extracts of the tubers revealed the presence of flavonols,
hydroxycinnamic derivatives, flavan-3-ols, flavanols and anthocyanins, with important
antioxidant properties. The starches of mashua and melloco showed greater stabilizing
capacity and better rheological properties than potato starch, a result attributed mainly
to their amylose content and larger particle size. The enzymatic method for extracting
pectin from the silage sugar beet by-product was useful to obtain pectin with a high
galacturonic acid content, while the acid method facilitated the extraction of pectin with
higher yield and stability in aqueous solution and emulsifying activity index. The byproducts
of the extraction of orange juice also showed different chemical composition
as a result of the process applied in the industry. By means of in vivo tests carried out in
mice, with induced inflammatory bowel disease, a lower severity of symptoms and better
biochemical indicators were observed after the consumption of fresh residue, animal
feed and citrus pectin. These effects could be related to the content of phenols,
galacturonic acid and N-ε-fructosyl-lysine. This is the first study of characterization and
exploitation of unexplored Andean tubers and industrial by-products of sugar beet and
orange. The results obtained represent a valuable contribution for their use as sources
of non-conventional bioactive compounds, promoting the progress of small farmers, and
contributing to sustainable development, inside the new challenges on food for the
coming decades.
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