Evaluación del efecto del procesado tecnológico de larvas del insecto Hermetia illucens sobre la fracción lipídica
- Autores: Raúl Hurtado Ribeira
- Directores de la Tesis: Diana Martín García (dir. tes.), Luis Vázquez de Frutos (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2025
- Idioma: español
- Número de páginas: 279
- Tribunal Calificador de la Tesis: Francisco Marin Martin (presid.), Joaquín Navarro del Hierro (secret.), Pilar Gómez Cortes (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencias de la Alimentación por la Universidad Autónoma de Madrid
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
- Resumen
Los insectos comestibles son comúnmente consumidos en diversas zonas del planeta. En los últimos años, el interés por ellos ha aumentado significativamente impulsado por factores como el gran incremento de la población mundial previsto para las próximas décadas, lo que acabaría implicando una mayor necesidad de producción de alimentos y, en consecuencia, un considerable impacto ambiental. Otro factor clave ha sido a causa de la publicación de la FAO en el año 2013, en la que se instaba a introducirlos como parte de la alimentación animal y humana. A raíz del interés generado por esto último, la Comisión Europea autorizó por primera vez en el año 2017 su uso en alimentación animal y desde el año 2021 también para consumo humano. Por ello, los insectos comestibles emergen como una interesante fuente alternativa de proteínas que, además, es mucho más sostenible que las prácticas ganaderas convencionales.
Aunque el interés alrededor de los insectos comestibles está actualmente centrado en la obtención de harinas proteicas, éstos también pueden presentar una importante cantidad de lípidos en su composición. Tal es el caso de las larvas de la especie Hermetia illucens, cuya relevancia y aplicaciones de su fracción lipídica se deben principalmente al elevado contenido de ácido láurico, el cual es un compuesto interesante por sus actividades biológicas, principalmente por su actividad antimicrobiana. Para la obtención de ambos productos principales, es imprescindible aplicar a los insectos un procesado tecnológico que consiste, principalmente, en etapas de sacrificio, secado y desgrasado, aunque actualmente no existe una única estrategia de procesado tecnológico consolidada para cada una de estas etapas. Además, tras el procesado tecnológico, se podrían realizar ciertos procesos de transformación posterior del co-producto lipídico obtenido, para generar productos ricos en ácido láurico en su forma lipídica libre, siendo esta la más activa para sus diversas aplicaciones. Por ello, el objetivo principal de esta Tesis Doctoral es evaluar la influencia del procesado tecnológico de las larvas de H. illucens sobre su fracción lipídica, junto con la generación de productos con alto contenido en ácido láurico libre, así como sus posibles aplicaciones.
En primer lugar, en el Capítulo 1 se evaluó el efecto de combinar distintas formas de procesado posibles para cada una de las distintas etapas sucesivas del procesado tecnológico de sacrificio, secado y desgrasado, sobre la composición, calidad y propiedades fisicoquímicas de las grasas obtenidas a partir de larvas de H. illucens. Se evaluaron las combinaciones de métodos térmicos y no térmicos de sacrificio (escaldado y congelación, respectivamente), de secado (horno y liofilización, respectivamente), así como de métodos de desgrasado convencional (prensado mecánico) y alternativos (extracción con fluidos supercríticos, SFE). Se observó que el contenido de las distintas familias de ácidos grasos permanecía estable, al igual que la presencia de compuestos minoritarios lipídicos, como los fitosteroles y el escualeno. Sin embargo, el procesado tecnológico sí influyó sobre la composición de clases lipídicas, ya que la combinación de los procesos no térmicos de sacrificio y secado, es decir, congelación y liofilización, respectivamente, indujo una mayor lipólisis endógena en las grasas. Por otro lado, la combinación de secado por horno y desgrasado mediante prensado mecánico dio lugar a las grasas con menor humedad. Además, la combinación del sacrificio por congelación, secado por liofilización y desgrasado SFE dio lugar a una grasa con un comportamiento térmico muy diferente al resto de grasas obtenidas.
Seguidamente, en el Capítulo 2 se profundizó en cómo las mismas combinaciones de métodos de las diferentes etapas del procesado tecnológico de las larvas evaluadas en el Capítulo 1 influían en la calidad oxidativa, tanto de la grasa como de las harinas desgrasadas generadas. Así, la fracción lipídica obtenida mediante métodos no térmicos de sacrificio y secado, seguido de un prensado mecánico, fue la que presentó la mayor calidad oxidativa inicial y estabilidad oxidativa en almacenamiento. Asimismo, el comportamiento de las harinas desgrasadas obtenidas fue similar al de las grasas.
Dado que en el Capítulo 1 se observó que ciertas formas de procesado inducían una mayor lipólisis endógena en las grasas del insecto, generando una alta acidez libre, en el Capítulo 3 se exploró en profundidad la aplicación de estas formas de procesado concretas, como una estrategia innovadora para generar un producto rico en ácido láurico libre en las propias larvas de H. illucens antes del desgrasado. Así, la combinación del sacrificio por congelación, seguido de un almacenamiento en estas condiciones de hasta 2 semanas, y el secado posterior mediante liofilización, destacó como una óptima opción para este fin, dando lugar a un producto con valores próximos al 30% de ácido láurico libre. Este producto presentó, además, una buena calidad oxidativa, tanto en términos de oxidación primaria, como de oxidación secundaria; así como una buena conservación de su capacidad antioxidante. En cambio, otras estrategias evaluadas en el Capítulo 3, como la restricción dietética de las larvas antes del sacrificio o el almacenamiento de las harinas a temperatura ambiente tras su obtención, aunque contribuyeron al enriquecimiento en ácido láurico libre, afectaron negativamente la calidad de los productos obtenidos, tanto desde el punto de vista oxidativo como antioxidante.
En el Capítulo 4 también se estudió como alternativa la generación de un producto graso enriquecido en ácido láurico libre por medio de una lipólisis exógena, es decir, sobre la grasa obtenida tras la etapa de desgrasado, empleando técnicas de hidrólisis química y enzimática. Aunque ambas estrategias fueron eficaces, la opción química, que empleaba KOH como catalizador, se consideró la mejor alternativa debido a su mayor rapidez y menor deterioro oxidativo.
Finalmente, en el Capítulo 5 se evaluó la actividad antimicrobiana de las distintas grasas obtenidas tras el procesado tecnológico de las larvas de H. illucens en el Capítulo 1. Se demostró que, efectivamente, es posible obtener un co-producto lipídico con capacidad antimicrobiana, especialmente frente a bacterias Gram-positivas, pero sólo bajo determinadas formas concretas de procesado tecnológico. En concreto, esta capacidad se evidenció en aquellas grasas que mostraron una mayor hidrólisis y, por tanto, un mayor enriquecimiento en ácido láurico libre, destacando las grasas derivadas de un sacrificio de las larvas por congelación, combinado con un secado por liofilización.
En conclusión, los resultados obtenidos en esta Tesis Doctoral han demostrado que el procesado tecnológico de insectos comestibles, en particular de las larvas de Hermetia illucens, tiene un impacto significativo sobre las características de su fracción lipídica, generando productos de composición, calidad y bioactividad muy diversos dependiendo de las formas de sacrificio, secado y desgrasado, o sus combinaciones, lo cual ha de tenerse en cuenta para las posibles aplicaciones industriales de la grasa obtenida y los productos derivados de la misma.
