Pectina de residuos de frutas: un enfoque sostenible de la gestión de residuos

Sanoli Perera

Especialista en tecnología de los alimentos con experiencia en la industria alimentaria

5 min lectura
19/08/2024
Pectina de residuos de frutas: un enfoque sostenible de la gestión de residuos

La producción de productos de fruta procesada va en aumento, lo que conlleva un incremento significativo del volumen de los residuos de fruta. Gestionar estos excedentes sin perjudicar al medioambiente se ha convertido en un problema acuciante. Sin embargo, existe un enfoque prometedor con el que afrontar este problema: explorar métodos innovadores para reutilizar estos restos de fruta en productos de valor para evitar el impacto medioambiental que causa eliminarlos.

¿Qué es la pectina?

La pectina es un polisacárido complejo de una familia de polisacáridos ricos en ácido galacturónico que se encuentran en las paredes celulares de las plantas. El ácido galacturónico constituye aproximadamente el 70% de la pectina. La pectina constituye el 35% de las paredes primarias de las dicotiledóneas y las monocotiledóneas no gramíneas, el 2-10% de las paredes primarias de las gramíneas y otros comelinoides, y hasta el 5% de las paredes de los tejidos leñosos. La complejidad de su estructura proporciona un surtido de epítopos estructurales que le confieren funciones únicas.

La calidad para los distintos usos depende de algunas características determinadas, como la cantidad de ácido anhidro galacturónico, el contenido de metoxilo, el grado de esterificación y el valor de acetilo. Por lo tanto, es esencial analizar a fondo las propiedades bioquímicas de cada pectina antes de utilizarlas. La pectina se extrae de diversas fuentes hirviéndolas en agua y ácidos para explorar su propiedades. Las propiedades bioquímicas vitales de las pectinas extraídas incluyen el porcentaje de ácido anhidro galacturónico, el contenido de metoxilo, la fuerza de gel y el valor de acetilo.

Fuentes naturales de pectina: residuos y métodos de extracción

La pectina se puede extraer de los residuos de la cáscara del mango, la jackfruit, la cáscara del plátano, la cáscara de la nuez moscada, la cáscara del pomelo, la cáscara de la fruta de la pasión, la cáscara de la lima, la cáscara del mangostán, el orujo de manzana, etc. Existen varios métodos para extraerla como utilizar productos químicos o enzimas. Uno de los métodos más antiguos y sencillos es usar agua caliente. Este método funciona disolviendo la pectina de los tejidos vegetales, lo que facilita su separación del resto de la planta. Es una forma sencilla pero eficaz de extraer la pectina de las frutas y otras plantas.

Técnicas para extraer pectina: Métodos tradicionales frente a métodos ecológicos incipientes

Los métodos de extracción de pectina se dividen en dos categorías: convencionales y ecológicos incipientes no convencionales. Las técnicas tradicionales suelen implicar calentar el residuo con catalizadores ácidos para disolver la protopectina. En cambio, los métodos incipientes (emergentes) no convencionales se centran en mejorar la transferencia del calor y la masa, a veces sin ácidos. Ambos enfoques pueden tener cabida en la extracción de pectina, ya que los científicos buscan procesos más eficientes y ecológicos.

Proceso de extracción convencional

Este proceso consta de tres pasos principales. El primero es el pretratamiento, en el que el material procedente de la fruta se lava, se blanquea o se seca para desactivar enzimas y microbios, lo que garantiza una materia prima estable que impide que la pectina se descomponga. A continuación, en la fase de extracción, se añade ácido (mineral u orgánico) al material de la fruta, normalmente a un pH de 1,5 a 3, y se calienta a 75-100° C durante 1 a 3 horas para disolver la protopectina. Después de la extracción, la solución de pectina se filtra y se concentra. A continuación, esta solución concentrada se mezcla con el doble de volumen de etanol para precipitar la pectina, que se lava para eliminar ácidos e impurezas. El etanol que se utiliza en este proceso se reciclará mediante destilación. Por último, la pectina lavada se seca y se tritura hasta obtener un polvo fino.

Nuevos métodos ecológicos no convencionales

En la literatura reciente podemos ver cómo han surgido métodos ecológicos innovadores para mejorar las deficiencias de los procesos tradicionales de extracción de pectina a base de ácidos. Estos métodos exploran técnicas de extracción alternativas que resultan prometedoras para la pectina de uso comercial. Entre estos métodos se encuentran la extracción asistida por microondas, la extracción subcrítica, la extracción asistida por ultrasonidos, la extracción enzimática y los enfoques de extracción híbridos. Estas tecnologías pretenden que la extracción de pectina sea más eficiente, respetuosa con el medio ambiente y económicamente viable.

Beneficios y aplicaciones 

La pectina funciona como polímero gelificante y estabilizador en diversos alimentos. Afecta de forma positiva al bienestar del ser humano al reducir los niveles de colesterol y glucosa sérica, disminuir el riesgo de cáncer y estimular la respuesta inmunitaria. Cuenta con múltiples usos biomédicos. De la pectina también se pueden obtener productos como películas comestibles y biodegradables, adhesivos, materiales sustitutos del papel, espumas y plastificantes, modificadores de superficie para dispositivos médicos, material para implantes biomédicos y la administración de fármacos.

La pectina extraída de los residuos de frutas proporciona numerosas ventajas medioambientales y económicas, y ayuda a reducir los costes de eliminación de residuos y la contaminación ambiental asociada a los vertederos mediante la valorización de estos residuos. Además, proporciona una fuente de producción alternativa, reduciendo la dependencia de fuentes convencionales como las cáscaras de cítricos y el orujo de manzana. Por otra parte, al derivarse de residuos de frutas, presenta una funcionalidad similar a la pectina comercial, lo que la hace adecuada para diversas aplicaciones alimentarias, farmacéuticas y cosméticas. Se puede utilizar como gelificante en mermeladas, jaleas y otros productos de fruta para untar, como espesante en productos lácteos y salsas, y como estabilizante en bebidas y productos de confitería.

La extracción de pectina a partir de residuos frutales presenta una vía prometedora para la valorización de los residuos y la optimización de recursos en la industria de la transformación de frutas. Al aprovechar el potencial de los residuos de las frutas, podemos mitigar la contaminación ambiental y crear productos de valor añadido que tendrán usos industriales diversos. Con la investigación y la innovación continuas, la extracción de pectina a partir de residuos de frutas cuenta con el potencial de contribuir a una economía más sostenible y circular.

Sanoli Perera
Especialista en tecnología de los alimentos con experiencia en la industria alimentaria

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