Valorización de ingredientes bioactivos del azafrán y sus subproductos florales para aplicarlos en la elaboración de alimentos funcionales
- Autores: Débora Cerdá Bernad
- Directores de la Tesis: María José Frutos Fernández (dir. tes.), Estefanía Valero Cases (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Miguel Hernández de Elche ( España ) en 2024
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: María Estrella Sayas Barberá (presid.), Jessica López Pastén (secret.), Antonio Mincione (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Recursos y Tecnologías Agrarias, Agroambientales y Alimentarias por la Universidad Miguel Hernández de Elche
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: RediUMH
- Resumen
El azafrán (Crocus sativus L.) se utiliza principalmente como condimento alimentario por sus características organolépticas relacionadas con sus propiedades colorantes, saborizantes y aromatizantes. Tradicionalmente, el azafrán también se ha utilizado en medicina para tratar diversas enfermedades por sus efectos beneficiosos sobre la salud. La crocetina, la picrocrocina y el safranal, son los principales componentes químicos responsables de estos efectos por sus propiedades antioxidantes, anticancerígenas, antiinflamatorias y antidegenerativas entre otras. Para la producción del azafrán, sólo se utilizan los estigmas florales que, tras un proceso de secado, dan lugar a la especia. El resto de las partes florales no se utilizan y se desechan como residuos. Así, el sistema actual está generando varios cientos de toneladas de residuos florales, ya que para obtener 1 Kg de especia de azafrán se necesitan alrededor de 230.000 flores (350 Kg de tépalos), representando una enorme falta de rentabilidad y sostenibilidad. Sin embargo, estudios recientes han demostrado que los subproductos florales del azafrán, como los tépalos, son ricos en compuestos bioactivos.
Por tanto, el objetivo principal de la Tesis Doctoral es valorizar tanto el azafrán como sus subproductos florales mediante su uso como fuente de extractos ricos en compuestos bioactivos, además de su aplicación como ingredientes de alto valor añadido en el desarrollo de nuevos alimentos funcionales, convirtiéndose en un recurso agronómico más rentable y sostenible. Para ello, se han caracterizado a nivel físico-químico y funcional, presentando tanto los estigmas como los subproductos florales elevados contenidos en fibra, glucosa, fructosa, ácidos láctico y málico, minerales, principalmente K, Ca y Mg, y ácidos grasos poliinsaturados, siendo el ácido linoleico el más abundante. También mostraron un alto contenido en polifenoles y propiedades antioxidantes. En los estigmas de azafrán se encontraron 25 compuestos volátiles, siendo el safranal el más relevante y en los subproductos florales 55 compuestos volátiles, destacando el ácido acético y la 2(5H)-furanona.
Para minimizar el impacto medioambiental de los disolventes orgánicos comúnmente utilizados y mejorar la eficiencia de la extracción, se aplicaron tecnologías respetuosas con el medio ambiente para la extracción de compuestos bioactivos, como son la extracción asistida por microondas, y la extracción asistida por ultrasonidos combinada con disolventes eutécticos profundos naturales (NaDES). Los extractos se caracterizaron, mostrando un elevado contenido en polifenoles y flavonoides totales y una alta actividad antioxidante tanto en los estigmas como en los subproductos florales de azafrán. Los extractos con NaDES se estabilizaron mediante su incorporación en hidrogeles de quitosano/alginato, permaneciendo estable el contenido en polifenoles totales tras la digestión oral y gastrointestinal in vitro.
Para su aplicación en alimentación, tanto la harina deshidratada de subproductos florales de azafrán como los extractos acuosos de los estigmas y subproductos florales de azafrán encapsulados con alginato de sodio, se utilizaron para enriquecer diferentes matrices alimentarias (yogures, pan, bebidas). Los resultados mostraron que las formulaciones de yogur enriquecidas con extractos de azafrán encapsulados permitieron una fermentación adecuada, mejorando las propiedades funcionales y antioxidantes que se mantuvieron estables durante 21 días de almacenamiento en refrigeración. Los resultados de la adición de subproductos florales de azafrán deshidratados al 10% en la formulación de panes tradicionales de trigo y espelta aumentó el contenido de fibra dietética, su contenido en minerales y mejoró significativamente el contenido fenólico y la capacidad antioxidante, que se mantuvo estable durante los procesos de digestión oral y gastrointestinal in vitro. Desde el punto de vista sensorial, la adición de los subproductos florales modificó las propiedades organolépticas de los panes, afectando a su cohesión al interrumpir la red del gluten. En cuanto a las bebidas modelo a base de subproductos florales deshidratados, presentaron un alto contenido en compuestos fenólicos, principalmente flavonoles derivados de kaempferol, quercetina e isorhamnetina.
En conclusión, esta Tesis Doctoral supone un avance importante aportando información novedosa para el aprovechamiento del azafrán y sus subproductos florales como fuentes naturales prometedoras para el desarrollo de ingredientes funcionales, con nuevas aplicaciones en la industria alimentaria. Tanto su valorización mediante el desarrollo de ingredientes sostenibles para ser utilizados en el desarrollo de nuevos alimentos, como la aplicación de tecnologías de extracción verdes en su producción, generarán impactos económicos positivos para la industria del azafrán y contribuirán a la minimización del impacto medioambiental, haciendo que la producción de azafrán sea más rentable y sostenible.
