Según una entrevista publicada por la Universidad de Santiago de Chile (Usach), una investigación financiada por un proyecto Fondecyt Regular adjudicado en 2023 logró desarrollar un aditivo natural a partir de los compuestos antioxidantes presentes en la cáscara verde de la nuez, un avance que podría transformarse en una alternativa a los antioxidantes sintéticos utilizados actualmente por la industria alimentaria.

El trabajo, liderado por la Dra. Silvia Matiacevich, académica del Departamento de Ciencia y Tecnología de los Alimentos de la Usach, demuestra el potencial que tienen los residuos generados por la industria nogalera para convertirse en ingredientes funcionales de alto valor agregado, contribuyendo al mismo tiempo a la economía circular y al desarrollo de alimentos más naturales y sostenibles.

Un proyecto que buscó encontrar valor donde otros veían residuos

Tal como relata la entrevista publicada por la Usach, la investigación se desarrolló durante cuatro años en el Edificio de Investigación en Alimentos de la universidad, ubicado en el sector Jotabeche del campus. Allí, pese a las remodelaciones que actualmente se realizan en el edificio, el equipo continuó avanzando en un proyecto que buscaba responder a uno de los desafíos más importantes de la industria alimentaria: extender la vida útil de los alimentos utilizando ingredientes naturales.

La iniciativa, denominada «Nut, by-products valorization through a natural additive design: effect of storage conditions on active compounds stability in a real food matrix (cream cheese)», tuvo como objetivo valorizar subproductos provenientes de la industria de los frutos secos, transformando materiales considerados residuos en ingredientes con propiedades funcionales.

Cada año, la producción de nueces genera miles de toneladas de cáscaras, pieles y otros subproductos que, en la mayoría de los casos, terminan destinados al compostaje, la alimentación animal o simplemente son eliminados. Aunque en los últimos años han surgido distintas iniciativas para reutilizar estos materiales, pocas habían explorado su potencial como ingrediente para la industria alimentaria.

Fue precisamente esa realidad la que dio origen a la investigación.

«Todo comenzó cuando conocimos a un productor de nueces que nos contó que acumulaba grandes cantidades de cáscara verde y no sabía qué hacer con ellas. Ahí surgió la idea de valorizar ese residuo y estudiar si era posible extraer de él compuestos naturales con propiedades antioxidantes», explicó la Dra. Silvia Matiacevich en la entrevista publicada por la Universidad de Santiago.

El potencial oculto de la cáscara verde

Durante la cosecha de las nueces, la cáscara verde que recubre el fruto se retira y normalmente pasa a convertirse en un residuo. Sin embargo, este material alberga una elevada concentración de polifenoles, compuestos de origen vegetal ampliamente reconocidos por su capacidad antioxidante.

De acuerdo con la investigadora, la literatura científica ya evidenciaba la riqueza de estos compuestos en la cáscara verde de la nuez, por lo que el desafío consistía en aprovechar ese potencial para desarrollar un ingrediente natural que ayudara a retrasar el deterioro de los alimentos.

«Seleccionamos los polifenoles porque la bibliografía indicaba que la cáscara verde de la nuez tenía una alta concentración de estos compuestos. Al comprobar su actividad antioxidante, pensamos en desarrollar un aditivo natural capaz de aumentar la vida útil de los alimentos», señaló Matiacevich.

El gran desafío: mantener la estabilidad del antioxidante

Identificar los compuestos antioxidantes fue solo el primer paso. El verdadero desafío consistía en lograr que estos conservaran su estabilidad durante el procesamiento industrial y mantuvieran su efectividad una vez incorporados a un alimento.

Para ello, el equipo desarrolló un innovador sistema de encapsulación utilizando proteínas de garbanzo. Esta tecnología permitió crear una barrera protectora alrededor de los polifenoles, evitando su degradación y permitiendo que conservaran su actividad antioxidante.

«A través de la encapsulación con proteínas de garbanzo logramos obtener un antioxidante natural que se mantuviera estable en el tiempo y que conservara su actividad dentro de un alimento real. Ese fue el principal hito del proyecto», explicó la académica.

Según destaca la entrevista publicada por la Usach, aunque este desarrollo se alcanzó a escala de laboratorio, representa un avance importante para una industria que busca reemplazar progresivamente los antioxidantes sintéticos por alternativas de origen natural.

Pruebas exitosas en un alimento real

Una vez desarrollado el antioxidante, el siguiente paso fue comprobar su desempeño en un alimento.

Para ello, los investigadores eligieron un queso crema debido a su alto contenido de grasa y, por lo tanto, a su mayor susceptibilidad a los procesos de oxidación.

Los resultados fueron alentadores.

Al comparar el desempeño del antioxidante natural con uno sintético utilizado habitualmente por la industria alimentaria, el nuevo desarrollo obtuvo resultados similares e incluso superiores.

«Elegimos un queso crema porque es un producto fresco y de carácter lipofílico, es decir, con un alto contenido de grasas que tienden a oxidarse. Al compararlo con un aditivo sintético, vimos que el que desarrollamos obtuvo un desempeño similar e incluso hasta un 10 % mejor para aumentar su vida útil», explicó Silvia Matiacevich.

Estos resultados demuestran que residuos provenientes de la industria nogalera pueden transformarse en ingredientes funcionales con aplicaciones reales para el desarrollo de alimentos.

Un aporte para la economía circular

Más allá del desarrollo del antioxidante, la investigación también dejó importantes resultados en el ámbito científico y académico.

Durante los tres años de ejecución del proyecto se publicaron cuatro artículos científicos y participaron seis estudiantes de Ingeniería en Alimentos, un estudiante de Magíster y una tesis doctoral. Asimismo, se fortalecieron redes de colaboración con universidades chilenas e instituciones internacionales.

«El principal hito fue el desarrollo del producto, pero además obtuvimos cuatro publicaciones científicas, participaron seis estudiantes de Ingeniería en Alimentos, un estudiante de Magíster y una tesis doctoral. También fortalecimos colaboraciones con universidades de Chile y del extranjero», comentó la investigadora.

El desafío ahora es llegar a la industria

Para la Dra. Silvia Matiacevich, el siguiente paso consiste en avanzar hacia la transferencia tecnológica y despertar el interés de empresas capaces de escalar este desarrollo.

«Este proyecto demostró que un residuo agroindustrial puede transformarse en un ingrediente con un alto potencial para la industria alimentaria. Ahora el desafío está en que las empresas se interesen por desarrollar este tipo de productos y lograr articular toda la cadena, desde la obtención de los residuos hasta su incorporación en nuevos alimentos», afirmó.

La investigación abre una interesante oportunidad para la industria de los frutos secos, particularmente para el sector nogalero, al demostrar que materiales considerados tradicionalmente como desechos pueden convertirse en ingredientes de alto valor agregado para la elaboración de alimentos.

Además de contribuir a la reducción de residuos, este tipo de desarrollos fortalece la economía circular, agrega valor a la producción agrícola y responde a una tendencia mundial hacia el uso de ingredientes naturales en la industria alimentaria.

Fuente: Información elaborada a partir de una entrevista publicada por la Universidad de Santiago de Chile (Usach).