Monográfico Ingeniería agroalimentaria 2019/2020

MONOGRÁFICO 2019/2020

Ingeniería agroalimentaria Investigación vegetal y técnicas biotecnológicas

REPORTAJES EXTRAÍDOS DE LA REVISTA DE DIVULGACIÓN CIENTÍFICA UMHSAPIENS

MONOGRÁFICO 2019/2020

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Saffromfood: Beneficios del Azafrán

Restauración de Balsas de Alpechines

Larga Vida a las Alcachofas

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Saffromfood: O losbeneficios delazafrán másalládel colorante

culta en una flor se encuentra la especia más codiciada del mundo: el azafrán. Cortar el tallo y abrir la flor es el procedimiento para extraer sus tres estigmas sin que se rompan. Se trata de un trabajo artesanal y muy laborioso, ya que, para la obtención de 1kg de esta especia se necesitan aproximadamente 150.000 flores. A pesar de que su uso más extendido sea el de colorante en recetas tan distintivas como la paella, sus propiedades van más allá. Así lo pretende demostrar Saffromfood, un proyecto dirigido por la investigadora del Departamento de Tecnología Agroalimentaria de la Escuela Politécnica Superior de Orihuela de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche y experta de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) María José Frutos.

La investigación, que ha sido seleccionada por la Unión Europea y la fundación PRIMA (Partnership for Research and Innovation in the Mediterranean Area) para su financiación, cuenta con un presupuesto de casi 1,5 millones de euros, y pretende aprovechar las materias primas como el azafrán y los subproductos florales. Así, el proyecto, que se desarrollará en la UMH y en otras universidades y centros de investigación de España, Italia, Francia, Alemania, Argelia y Portugal, aspira a revalorizar la especia para obtener ingredientes con compuestos bioactivos, cuyas propiedades beneficiosas permitirán mejorar productos tradicionales de los distintos países participantes.

Hace más de 3.000 años comenzó el cultivo de esta aromática especia. Actualmente, su plantación se realiza en distintos países, aunque destaca Irán como el mayor productor del mundo, con un 90% de la producción. España es el segundo mayor productor, seguido de otros países como Marruecos, India, Afganistán, Pakistán, Italia y Grecia. De forma minoritaria, también se cultiva azafrán en Suiza, Francia, Argentina y algunas zonas de Estados Unidos.

En España, durante los años 70 y 80, la superficie de cultivo del azafrán era de unas 4.000 hectáreas. Pero en la década de los 90, se produjo un importante descenso en el cultivo y llegó al mínimo de 83 hectáreas en 2005, según los datos del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente. A pesar de que la producción no ha vuelto a alcanzar los niveles de los 70 y los 80, en la actualidad ha experimentado un aumento.

Aunque Irán es el mayor productor, el azafrán más cotizado es el español debido a sus propiedades organolépticas o sensoriales y al tamaño de sus hebras, ya que los principales criterios para determinar la calidad de esta especia, además de la higiene microbiológica, son de tipo organoléptico, físico-químico y botánico. Sus características organolépticas se basan en su aspecto, que es flexible y resistente; su color de un rojo vivo; su aroma intenso, seco y penetrante y su sabor amargo y no astringente.

Esta calidad organoléptica que distingue al azafrán español se basa esencialmente en tres compuestos bioactivos: la picrocrocina, la crocina y el safranal. La primera de ellas es la responsable del sabor amargo de esta especia. La crocina, un compuesto químico de carotenoides –pigmentos amarillos y rojos-, es la principal responsable del poder colorante del azafrán.

Cuando entra en contacto con el agua, la crocina se convierte en crocetina y se vuelve casi insoluble mediante un proceso de hidrólisis, es decir, una reacción química en la que la molécula de agua se divide y sus átomos pasan a formar unión con otra sustancia. Al hidrolizarse, aumenta su color rojizo. La tercera de las propiedades es el safranal, que supone un 70% de los volátiles totales del azafrán. Este compuesto surge del proceso de secado de la picrocrocina y da aroma a la especia. Dependiendo del terreno de cultivo y del tiempo, varía su composición cualitativa y cuantitativa.

Pero los beneficios de esta especia van más allá del color, aroma y sabor, ya que activan distintas glándulas, entre ellas las hepáticas, digestivas y gástricas. Así, favorecen la digestión. Los responsables de esta acción son los alcaloides, compuestos orgánicos capaces de producir una acción fisiológica intensa, de manera que no se recomienda tomar grandes cantidades, puesto que pueden llegar a ser perjudiciales para el organismo. Por otra parte, las propiedades bioactivas de esta especia son antioxidantes, por lo que favorecen la protección de las neuronas ante cualquier daño oxidativo que pueda provocar un deterioro en los tejidos. Asimismo, el azafrán presenta una importante calidad nutricional, ya que aporta fibra y micronutrientes como el potasio, fósforo, calcio, magnesio, así como vitamina C y vitaminas del grupo B. El motivo por el que las propiedades organolépticas del azafrán español presentan mayor calidad que el de los cultivos iraníes es el tratamiento que se le da durante el proceso de recolección y conservación. En España, las primeras flores de azafrán florecen a mediados de octubre, aunque depende de las condiciones climáticas. La labor de recogida se lleva a cabo de forma manual y la separación de los estigmas debe hacerse ese mismo día, pues de lo contrario, la flor se marchita y pierde propiedades.

Mª José Frutos Fernández

Profesora del Área de Tecnología de los Alimentos UMH

El equipo de la Dra. Frutos también pretende analizar el efecto que los ingredientes bioactivos tienen sobre el estrés o la depresión. En estas alteraciones cognitivas hay que tener en cuenta los tres mensajeros químicos que actúan sobre el sistema nervioso: la noradrenalina, la dopamina y la serotonina. La noradrenalina es el neurotransmisor que permite a las personas sentirse enérgicas, por lo que, si se reducen sus niveles, el individuo se sentirá aletargado. Por su parte, la dopamina es la responsable de las sensaciones placenteras y la motivación. Asimismo, ejerce un importante papel en la función motora y en la regulación de la memoria. Las cantidades de este neurotransmisor pueden definir la tendencia de una persona a sufrir estrés. De esta forma, cuando se da una situación de estrés continuo, la falta de liberación de dopamina puede provocar un estado depresivo en el organismo.

El proyecto Saffromfood aspira a revalorizar el azafrán para obtener ingredientes con compuestos bioactivos que mejoren productos tradicionales -----------------------------------El azafrán español es el más cotizado por sus propiedades organolépticas como el aroma y por el tamaño de sus hebras

En Irán, la flor del azafrán se ve afectada por la cantidad de cultivos que complica su proceso de limpieza y pierde frescura. Asimismo, el proceso de secado no es uniforme, a veces incluso se deja secar al sol. Esto provoca que el azafrán no tenga un alto nivel en sus atributos más importantes: el color, el sabor y el aroma.

Sin embargo, el neurotransmisor más conocido por su implicación en la depresión es la serotonina, ya que se ha establecido una relación entre los niveles bajos de serotonina y la aparición de trastornos del estado de ánimo como la depresión. Actualmente, existen medicamentos inhibidores de la recaptación de serotonina (MIRS) que se usan como antidepresivos al aumentar los niveles de este neurotransmisor en el cerebro.

Por ello, el proyecto de la investigadora pretende comprobar la hipótesis de que los compuestos bioactivos contenidos en los estigmas y los pétalos del azafrán pueden tener un poderoso efecto en el tratamiento de la depresión leve a moderada, así como sobre la memoria y capacidad de aprendizaje. Algunos estudios proponen que la crocina podría inhibir la recaptación de dopamina y noradrenalina (IRDN), del mismo modo en el que el safranal podría ser inhibidor de serotonina. Al bloquear la reabsorción de este neurotransmisor, aumentaría la cantidad de serotonina disponible, puesto que permanece más tiempo en el cerebro. Sin embargo, actualmente los mecanismos responsables de estos efectos a nivel neurológico no se conocen completamente.

Proyecto Life Regrow

L

a producción tradicional del aceite dejaba atrás un residuo contaminante, denominado alpechín. Hasta principios de siglo este subproducto se almacenaba en balsas en el campo, donde se dejaba secar y depositaba sus compuestos contaminantes. Esas balsas han caído en desuso al cambiar el sistema de extracción del aceite y son potencial fuente de contaminación de suelos y acuíferos. Ahora, el alpechín supone un gran reto medioambiental para los municipios productores de aceite que necesitan recuperar la salud de estos terrenos degradados. La estrategia que propone el proyecto europeo Life Regrow, en el que participa el grupo de Investigación Aplicada en Agroquímica y Medio Ambiente (GIAAMA) de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche, es la biorremediación:

ayudar a la naturaleza a reparar a la naturaleza.

El municipio de Mora, Toledo, es el hogar de unos 10.000 habitantes. La mayoría se dedican al aceite y así ha sido durante generaciones. Pero donde hay mucho aceite hay también mucho residuo de la aceituna. Cuando el fruto se procesa en la almazara, el 20% del resultado es el preciado aceite de oliva. El 80% restante son residuos. Al prensar y decantar la aceituna el óleo se separa del agua y del resto de sólidos de la oliva. A este residuo se le denomina alperujo: una síntesis de las partes que lo componen, orujo y alpechín. El alpechín es un líquido oscuro, fétido y muy contaminante.

Contiene parte de agua de la aceituna y parte de las aguas de lavado que se utilizan en la almazara, con partículas sólidas de la pulpa en suspensión. Su composición exacta depende del tipo de olivo, del suelo de cultivo, la madurez del fruto, el sistema de extracción y otros factores.

metales pesados. En 1985, con la Ley de Aguas, se prohibió verter alpechín en los cauces naturales y desagües por su alta carga orgánica contaminante. La industria aceitunera empezó entonces a usar balsas de secado para el alpechín por toda la geografía española, cerca de los municipios productores de aceite, donde se vertía el alpechín y se deshidrataba por evaporación. Después, los lodos sólidos debían retirarse. En el caso de Mora, desde 1982 a 2006, se pusieron a disposición de cooperativas y almazaras 8 balsas de secado. En total, 5 hectáreas de terreno que contienen hoy en día miles de toneladas del residuo seco del alpechín. En la década de los 90, el sistema de producción de aceite cambió y las balsas de secado se abandonaron. No obstante, el residuo sigue allí contaminando el suelo.

Se han aplicado cuatro estrategias de biorrecuperación: laboreo o landfarming, compostaje, vermicompostaje y fitorremediación

Después de descartar la opción de llevar el alpechín a un vertedero, el Ayuntamiento de Mora acudió a la UMH en busca de sus expertos en compostaje. Cuando los investigadores del grupo GIAAMA accedieron a participar en la descontaminación de la zona no eran todavía conscientes de la envergadura del problema.

“Yo no lo sabía cuando empezamos a redactar el proyecto pero resulta que hay más de 3.000 balsas en toda España con el mismo problema. Además, son balsas abandonadas y antiguas que podrían agrietarse y generar plumas de contaminación”, apunta el Uno de los principales problemas del vertido de alpechín es que, profesor Moral. cuando llega a los ríos y embalses, disminuye tanto el oxígeno disuelto en el agua que asfixia a la fauna acuática. Además, au- El objetivo del proyecto europeo Life Regrow es restaurar el esmentan las concentraciones de sólidos, de potasio, de fósforo y de pacio ocupado por las balsas de alpechín abandonadas en Mora Entre otros compuestos, el alpechín contiene polifenoles, unas moléculas muy complejas y refractarias. El investigador principal del grupo GIAAMA de la UMH, Raúl Moral, explica que “estos compuestos refractarios que vienen de la oliva, los mismos que aportan las buenas propiedades del aceite como su valor antioxidante, son los que se acumulan en los alpechines. Son buenos para la salud humana pero del mismo modo son difíciles de biodegradar cuando están en un entorno inadecuado”.

El alpechín es un líquido oscuro, fétido y muy contaminante

mediante técnicas de biorremediación, de manera efectiva y con un bajo coste, y exportar el modelo a los demás municipios que precisan descontaminar sus terrenos. Además de los investigadores de la UMH, el consorcio del proyecto se compone del propio Ayuntamiento de Mora, la empresa de gestión de residuos GESREMAN, la Asociación Española de Municipios del Olivo (AEMO) y un equipo de investigadores de la Universidad de Almería (UAL), especializado en microbiología. El proyecto cuenta con un presupuesto de 1.480.000 euros para todo el consorcio, 375.000 euros corresponden a los trabajos de investigación de la UMH, que la Comisión Europea financia al 60%. La duración es de 45 meses, desde octubre de 2017 a junio de 2021.

En octubre de 2017, se seleccionó una de las balsas para probar en ella todas las técnicas de biorrecuperación que podrían descontaminar la zona. El suelo se dividió en ocho parcelas cuadradas de 7,5 metros de lado. En cada uno de los cuadrados se aplicaron, midieron y evaluaron distintos procedimientos para definir el protocolo de descontaminación más eficiente. “Como si fuera un showroom”, explica el director de GIAAMA, en el que se han aplicado cuatro estrategias de biorrecuperación: laboreo o landfarming, compostaje, vermicompostaje y fitorremediación.

Técnicas probadas

El landfarming implica arar el suelo para activar la aireación y dar apoyos a los microorganismos. “Simplemente con esto ya se produce una desaparición paulatina de los contaminantes”, asegura Moral. Las tareas de laboreo se llevan a cabo por los socios locales del proyecto, quienes también vigilan el “laboratorio al aire libre” en que se han convertido las balsas de alpechines de Mora y se aseguran de que las condiciones del experimento se mantienen según lo previsto.

La fitorremediación es una técnica de descontaminación biológica del suelo que aprovecha la capacidad de algunas plantas y microorganismos asociados para absorber y acumular contaminantes, incluso para convertirlos en especies químicas menos tóxicas. Las plantas utilizan tres estrategias para descontaminar el suelo. Mediante la fitoestabilización, evitan que el contaminante se desplace por el terreno. Con la fitoextracción, la planta absorbe desde las raíces el compuesto para incorporarlo a su ciclo de alimentación o almacenarlo en sus vacuolas. Al respirar, las plantas pueden expulsar o volatilizar por sus hojas el compuesto ya procesado en los estomas. Además, las plantas pueden fitodegradar el compuesto disminuyendo la complejidad química del contaminante y cambiando las propiedades que lo hacen dañino para el medio. “Las plantas que mejor están funcionando son las que nos cedió la Generalitat Valenciana desde sus viveros forestales y desde la Albufera”, dice Moral. En el experimento se introdujeron 11 especies vegetales. Las tres seleccionadas como más efectivas son el phragmites australis, el juncus acutus y el cladium mariscus. Según el investigador, “estas plantas están acostumbradas a las zonas con poco oxígeno y sobreviven bien entre el fango”.

Y continúa: “Las ayudamos con un poco de compost de lombriz criada en la UMH y aquello ya empieza a verdear como indicador de la pérdida de fitotoxicidad”.

La tercera estrategia es el compostaje, “una especie de digestor natural donde hay microorganismos especializados y no especializados que pueden transformar y biodegradar los desechos orgánicos”, explica Moral. “Esta estrategia ha funcionado espectacularmente”, afirma. El investigador relata que la verdadera hazaña ha sido “descubrir un microorganismo en las propias balsas de Mora, aislarlo y ponerlo a trabajar, gracias a la UAL”. Un microorganismo que come selectivamente los compuestos contaminantes, con lo

Resultados Esperados Actividades

Reducción de 50% de GEI y reducción del 50% de sustancias persistentes específicas del sitio Mejora de 0.24 ha de suelo con insumos de desechos orgánicos y estrategias de biorecuperación

A. Acciones Preparatorias A1. Estudio de campo de la zona afectada B. Acciones de Implementación B1. Estrategias in situ de biorecuperación de las balsas de residuos de almazara B2. Restauración de las balsas abandonadas de residuos de almazara-OMW a gran escala utilizando el protocolo transferible REGROW de estrategias de recuperación biológica (BRS) B3. Plan de replicabilidad y transferibilidad

Restauración de 0.24 ha de hábitat por vegetación con especies arbustivas y mediterráneas y humedales artificiales Biotransformación de 150 Tn/año de desechos orgánicos en recursos

C. Seguimiento del impacto de las acciones del proyecto.

C1. Impacto del proyecto sobre el problema ambiental apuntado C2. Análisis de viabilidad económica e impacto socioeconómico del proyecto C3. Monitorización y medios de los indicadores de desempeño

Validación de la solución propuesta: una guía descriptiva de estrategias de biorecuperación y una aplicación del Sistema de Apoyo a la Decisión (DSS) para seleccionar las mejores técnicas adaptadas

D. Acciomes de sensibilización y diseminación de los resultados E. Gestión del proyecto REGROW-ECOPARK: Un espacio multifuncional de 2.400 m2 de suelo biorremediado, 1.200 m2 de área re-vegetada y 3.600 m2 de de servicios recreativos-educativos con humedales construidos, área de observación de aves y 600 m de pista educativa

Acciones de sensibilización para llegara unas 500 entidades y mejorar las habilidades de 70 personas y actividades de difusión permanentes a una red de contactos de proyectos y organizaciones

que se acelera la biodegradación, lo que se llama bioaumentación. Todos los procesos que se han evaluado en el terreno de pruebas se han hecho con y sin el microorganismo facilitador para probar el efecto aditivo de la bioaumentación. Vistos los resultados positivos de la aplicación de este microorganismo, el consorcio se plantea registrar su uso para la limpieza de lodos de alpechines.

Propósitos de replicabilidad y transferencia de al menos 10 estudios de caso y crear 5 FTE

alpechín, que es materia orgánica, habría que hacer una cascada de tratamientos que empezara con compostaje aditivado con microorganismos y después con las lombrices especializadas de la UMH. Por otra parte, el investigador indica que “donde no hay fango pero el vaso de la balsa, el suelo inorgánico compuesto de arenas de sílice, se ha contaminado, lo apropiado es empezar con el landfarming junto a enmiendas orgánicas, y después implantar Además de plantas y microorganismos, los investigadores se han directamente la fitorremediación”. En estos casos, los microorgaservido de “unos individuos muy curiosos que son las lombrices nismos especializados facilitarán la tarea de la descontaminación rojas de California que, a diferencia de otras especies de lombri- “sin cobrar por ello”, añade Moral. ces que se comen el suelo, son capaces de ‘beber‘ el agua de alpechín y absorber los compuestos, digerirlos y transformarlos”, Estos procesos naturales acabarían con la contaminación del alcuenta el investigador. Estas lombrices especializadas proceden pechín, incluso podría aprovecharse el compost generado en las del trabajo del grupo GIAAMA, centrado en la generación de ferti- balsas para fertilizar el suelo. De esta manera, además de la relizantes de tipo vermicompost (heparación medioambiental, se conchos con humus de lombriz), del tribuye a la economía circular de que la UMH ha generado una emla aceituna. “Hoy por hoy, lo que presa spin-off llamada Compost in queremos es poder aprovechar los Green. Los investigadores criaron residuos reutilizables y no ocupar generaciones de lombrices cada espacio en los vertederos”, concluvez más resistentes al contaminanye el investigador. Es por esto que te y las trasladaron a Mora. “Nos una parte del proyecto se dedica han sorprendido las lombrices pora transformar la biorrecuperación que en Mora hace mucho frío en de balsas de alpechines en un invierno y mucho calor en verano, producto y quizás en una emprees un clima bastante extremo, pero sa que pueda exportar la solución las lombrices se han adaptado muy bien aunque son organismos medioambiental a otros terrenos contaminados. El grupo GIAAMA que necesitan un 80% de humedad”, dice Moral. En el terreno de quiere traer el proceso de biorremediación a otras balsas contamipruebas se guía a las lombrices humedeciendo el suelo para que nadas en la provincia de Alicante. se trasladen desde las zonas ya descontaminadas a las parcelas que todavía necesitan su ayuda.

Gracias al proyecto Life Regrow, el legado ambiental en las balsas de Mora será un agradable bioparque con aula de la naturaleDesde principios de 2019, cuando culminaron las pruebas, el equi- za donde los visitantes podrán disfrutar de un ambiente limpio. po del proyecto tiene claro qué procesos funcionan mejor. Ahora, Más allá de las fértiles tierras de Mora, el fruto del esfuerzo de los en una segunda balsa se aplica la cascada de estrategias más investigadores podría suponer la descontaminación de miles de eficientes. “Nuestra primera conclusión es que no todas las balsas terrenos que precisan rehabilitación y son el medio de sustento de son iguales”, dice Moral. En las balsas donde hay más fango de sus poblaciones, su fauna y su vegetación.

Estos procesos naturales acabarían con la contaminación del alpechín, incluso podría aprovecharse el compost generado en las balsas para fertilizar el suelo

Larga vida a las alcachofas

Planta de la alcachofa, de la variedad Blanca de Tudela utilizada en el experimento, en el huerto de experimentación de la EPSO.

Investigadores del grupo Post-Recolección de Frutas y Hortalizas de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche han desarrollado un sistema de conservación que alarga la vida útil de las alcachofas frescas de 8 a 21 días. En los huertos y laboratorios de la Escuela Politécnica Superior de Orihuela (EPSO), han comprobado que un film macroperforado y una atmósfera con aceites esenciales mantienen la calidad de este saludable alimento de producción local, que podría exportarse en mejores condiciones.

D

ividir cada corazón de alcachofa en dos y colocarlos en la mezcla de limón y agua, a medida que se vayan cortando.

Este paso se repite en cualquier receta de alcachofas. Pero el aderezo de limón no responde a exigencias del paladar.

La alcachofa se oxida muy rápido al cortarla porque contiene una enzima denominada polifenol-oxidasa que produce el pardeamiento de sus tejidos al contacto con el oxígeno. El zumo de limón contiene un compuesto antioxidante llamado ácido ascórbico, o más comúnmente vitamina C, que anula el proceso.

Pero antes incluso de llegar a la cocina, las alcachofas tienen una vida útil muy limitada. Estos polifenoles, que son precisamente los que aportan algunas de las cualidades más saludables de la alcachofa, aceleran su degradación desde el momento en que la alcachofa se corta de la planta. Por este motivo, el grupo de investigación Post-Recolección de Frutas y Hortalizas de la UMH estudia las cualidades de distintos productos vegetales desde el huerto hasta el punto de venta. En los últimos años, han desarrollado distintas investigaciones en torno a la alcachofa para identificar las variedades con mayor cantidad de polifenoles, también un nuevo método de conservación que alarga su vida útil varias semanas y subproductos de la alcachofa que aportan valor añadido a esta hortaliza de gran importancia para la economía local. En refrigeración, la alcachofa puede aguantar entre 8 o 10 días, según la época del año. Con el sistema de atmósfera macroperforada y los aceites esenciales creado en la UMH, las alcachofas se pueden conservar 21 días en perfecto estado.

“Alargar la vida útil de la alcachofa permite que deje de ser un producto de consumo mayoritariamente local”, apunta Zapata

En tres o cuatro días dentro de la cámara frigorífica, una alcachofa puede perder entre un 5 y un 6% de peso. Este es el límite en el que una fruta o una hortaliza ya no se puede comercializar porque se muestra deshidratada. “Con nuestro envase, hemos conseguido que después de 28 días la pérdida de peso sea del 1%”, asegura el profesor de la UMH Pedro Javier Zapata Coll, miembro del grupo de investigación Post-Recolección de Frutas y Hortalizas y responsable del estudio. El envase macroperforado consigue que la humedad relativa dentro del empaquetado sea alta. Así, la alcachofa transpira menos y no pierde tanto peso. El inconveniente del envoltorio es que, aunque la atmósfera es macroperforada, significa esto que el intercambio de gases con el exterior no es selectivo y por tanto es muy parecido; la concentración de dióxido de carbono (CO2) en el envase es del 0,3 o 0,5%, esto provoca que la alcachofa ennegrezca. Para complementar el envasado, los investigadores pensaron añadir aceites esenciales.

El profesor Pedro Javier Zapata Coll vierte unas gotas de timol, carvacrol y eugenol en un pequeño recipiente. Estos aceites esenciales provienen del tomillo, el orégano y el clavo. La investigadora Mª Emma García mide la tasa de respiración y la hormona de maduración de las alcachofas. Extrae una muestra de aire del recipiente hermético donde el CO2 y el etileno producido se acumulan con el tiempo.

Fuente: UMH.

Los aceites esenciales utilizados para la mejor conservación de alimentos frescos no son, en sí mismos, novedosos. Según la investigadora en formación Mª Emma García, se han utilizado toda la vida: “Usamos el timol, que viene del tomillo; el carvacrol, que viene del orégano; y el eugenol, que viene del clavo”. Si bien tradicionalmente se utilizaban ramas enteras de la planta para conservar algunos productos de despensa, ahora se dejan caer unas pocas gotas de extracto en alta concentración con una micropipeta. “Dentro del envase macroperforado colocamos un pequeño recipiente con una gasa empapada de aceites esenciales”, explican los investigadores. Estos aceites son volátiles a temperatura ambiente e incluso en frío, de manera que se distribuyen por la atmósfera interior del envase y actúan como agentes antimicrobianos y antioxidantes. Así, el envasado desarrollado en la EPSO cumple con las exigencias del mercado y de los consumidores: no contiene aditivos peligrosos, pero mantiene el alimento libre de microbios, toxinas y cualquier otro elemento que deteriore su calidad.

“Nuestra investigación tiene una aplicación muy directa en la industria agroalimentaria porque las empresas horticultoras necesitan potenciar la exportación; este es el mercado del que obtienen mayor beneficio”, explica Zapata. “Al alargar la vida útil de la alcachofa, podemos conseguir que deje de ser un producto de consumo mayoritariamente local”, continúa. Murcia y la Comunidad Valenciana son las regiones españolas que más alcachofa producen, alcanzando un volumen conjunto de 156 mil toneladas anuales (Statista.com).

Según los datos de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación, España representaba el 14,8% de producción mundial en 2017. Pero solo realiza el 9,6% de las exportaciones globales (Tridge). El sector podría beneficiarse mucho de una vida útil prolongada de la alcachofa fresca, que podría transportarse más lejos en mejores condiciones.

Las alcachofas son un alimento muy nutritivo y bajo en carbohidratos que puede proporcionar numerosos beneficios para la salud. Si bien la mayoría de estudios sobre sus propiedades saludables se han realizado utilizando extracto concentrado de alcachofa, se ha comprobado que el consumo regular puede mejorar los niveles de colesterol, la presión arterial, la salud del hígado, el síndrome de intestino irritable, prevenir la indigestión y regular los niveles de azúcar en la sangre.

Información nutricional Cantidad por porción de 100g

18kcal

Calorías

Para valorar objetivamente las características de la alcachofa y comprobar que el nuevo sistema de envasado supone una mejora en el producto, se realizaron distintas pruebas en el laboratorio. Por una parte, se tomaron muestras de CO2 y de etileno. El valor de dióxido de carbono indica la tasa de respiración de la hortaliza, que es el principal causante de su deterioro. Aún cortado, un vegetal respira como normalmente lo haría: consume oxígeno y emite dióxido de carbono. Al no contar con el apoyo de toda la planta, utiliza sus propias reservas de almidón, azúcares y otros metabolitos y se deteriora. Los resultados del estudio indicaron que un film macroperforado es suficiente para reducir la respiración de las alcachofas, aunque la reducción era mayor en los envases que contenían aceites esenciales.

Proteínas

2,4g

Hidratos de Carbono*

2,9g

Por otra parte, el etileno se considera una hormona de maduración de los vegetales. Acelera su metabolismo y provoca cambios de color, de textura, aroma y sabor. Algunas frutas como las manzanas, los plátanos, aguacates, tomates o cebollas son productores de etileno. Otras, como la lechuga, el brócoli o las zanahorias son muy sensibles a esta hormona que acelera su descomposición. Por este motivo no se deben almacenar juntos. En el estudio realizado en la UMH se observó que, durante la refrigeración, la producción de etileno era similar en todas las alcachofas envasadas. Sin embargo, a temperatura ambiente, los aceites esenciales frenaban considerablemente la producción de etileno.

Aunque cualquiera puede darse cuenta de cuándo una verdura se oscurece, en el laboratorio se midieron objetivamente distintas características de color en las alcachofas.

Con un colorímetro, se midieron la luminosidad y la cromaticidad de los especímenes, su matiz y su saturación. El color es uno de los aspectos más importantes para la aceptación de un alimento. Si el color produce rechazo, el consumidor no llegará a evaluar otros aspectos como la textura o la firmeza. En el caso de las alcachofas, se trata de mantener intactas las clorofilas, que aportan el color verde. Aunque todos los lotes de alcachofas sufrieron alteraciones en el color, no se observaron diferencias significativas entre los distintos tratamientos.

Fibra

10,8%

Potasio

353mg

Fósforo

130mg

Calcio

53mg

Sodio

47mg

Magnesio

26mg

*La inulina es el principal componente glúcido de la alcachofa y es tolerada por los diabéticos.

alcachofas envasadas con aceites esenciales mostraron niveles de firmeza muy superiores a las conservadas mediante refrigeración convencional.

“Usamos el timol, que viene del tomillo; el carvacrol, que viene del orégano; y el eugenol, que viene del clavo”, explica García

Para determinar la firmeza de las alcachofas según el formato de envasado se utilizó un texturómetro, un brazo mecánico que aplica una fuerza determinada y sirve para hacer ensayos de tracción, compresión y flexión de un alimento. Esta herramienta realiza una medida empírica exacta, por oposición al pulgar, que es la herramienta utilizada en el mercado para valorar el momento óptimo de consumo. Tal y como los investigadores esperaban, las

1,5mg

Hierro

Finalmente, se midieron los fenoles del corazón de las alcachofas. La actividad biológica de estos compuestos es antioxidante, antiinflamatoria, antiviral, antibacteriana y antitumoral. La alcachofa contiene principalmente compuestos fenólicos descritos como antioxidantes, aunque los diferentes fenoles presentes en una alcachofa dependen de la variedad y de la parte de la inflorescencia. Los resultados indicaron que las alcachofas envasadas junto a los aceites esenciales contenían más polifenoles que el resto en su parte comestible.

“Aunque hemos realizado los ensayos de laboratorio en envases pequeños de dos alcachofas, nuestro objetivo es aplicar la técnica a un empaquetado más grande y por lo tanto más respetuoso con el medioambiente”, explica el profesor Zapata. Los investigadores proponen un envase contenedor de varios litros de capacidad, cerrado con el plástico macroperforado y con el vial de aceites esenciales. En él, las alcachofas se conservarán también en perfectas condiciones durante el almacenamiento y el transporte al punto de venta, hasta ser ofrecidas a granel

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