Residuos de agave con potencial cosmético, vinos de frutas y colorantes naturales, innovaciones presentadas en Congreso de la UNAL

 A partir de residuos de la planta de sisal (Agave sisalana) se elaborarían productos cosméticos naturales como hidratantes, fotoprotectores y aclaradores para la piel; así mismo, con las partes que no se aprovechan de las naranjas o del café se pueden elaborar vinos cuya producción sirva como emprendimiento en regiones con alta dependencia del cultivo de coca; y del fruto del árbol de la jagua (Genipa americana) se obtiene un tinte o colorante azul con gran proyección industrial.

Los líderes de dichas iniciativas dieron a conocer los avances de estas investigaciones durante el X Congreso Internacional en Desarrollo Humano y Rural Sustentable, realizado por la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Orinoquia entre el 23 y el 25 de octubre en Yopal (Casanare). En el evento se presentaron proyectos innovadores en sostenibilidad y bioprospección, así como alternativas económicas sostenibles que se adelantan en Colombia y en otros países como Brasil y México.

El profesor Roberto Bernal, director del Instituto de Estudios de la Orinoquia (IEO) de la UNAL Sede Orinoquia, señala que “la importancia de estos espacios académicos es fomentar iniciativas que aprovechan los recursos naturales de manera responsable”.

“Los aportes presentados aquí van en la línea de la bioeconomía y la sostenibilidad en territorios rurales, donde la bioprospección, que consiste en la exploración de la biodiversidad para fines comerciales, juega un papel fundamental como potencial estrategia de desarrollo para países ricos en biodiversidad como Colombia”.

De residuos a cosméticos

Uno de los proyectos más innovadores presentados fue el del profesor Marcio Ferrari, del Departamento de Farmacia de la Universidad Federal de Río Grande del Norte (Brasil), quien propone el uso de residuos del sisal o henequén (Agave sisalana) para producir productos cosméticos.

“Solo el 4 % de la hoja del sisal se utiliza para producir fibras –como cuerdas y artesanías–, mientras que el 96 % restante es desechado sin ningún tratamiento ni valor comercial”, afirmó el experto Ciencias Farmacéuticas.

La investigación que lidera ha desarrollado un proceso para convertir estos residuos en ingredientes multifuncionales para productos como hidratantes, fotoprotectores y aclaradores de piel, promoviendo así la economía circular, “donde el residuo de una industria puede generar materia prima para otra, además de ofrecer una nueva fuente de ingresos para las comunidades rurales que dependen del sisal”.

Vinos y cocina molecular ¿alternativa al cultivo de coca?

Otro proyecto destacado fue el “Laboratorio de Sabores”, una iniciativa de la Institución Educativa Técnica Domingo Belisario Gómez en Bolívar (Cauca), el cual busca reducir la dependencia del  cultivo de coca a través de emprendimientos agroindustriales liderados por los estudiantes de esta institución.

Según Samuel Sebastián Burbano, estudiante de grado 11, “hemos desarrollado productos a través de la exploración química aprendida en el colegio, como derivados lácteos, chorizos, o vinos de frutas locales que usualmente se desperdician, como la naranja que tiene temporadas de abundancia en nuestro municipio”.

Así, se ha demostrado que es posible generar ingresos de manera sostenible y legal. Esta iniciativa no solo brinda alternativas económicas a la comunidad, sino que además contribuye a la formación científica de los estudiantes.

Jorge Alberto Aguilar, biólogo y docente director del proyecto, enfatizó en que “este es un ejemplo de cómo la educación y la agroindustria pueden integrarse para ofrecer soluciones sostenibles a problemáticas como el conflicto armado y la falta de oportunidades en zonas rurales”.

“Los estudiantes aplican conocimientos de la ciencia de alimentos como la cocina molecular para encapsular sabores, y en química orgánica para transformar materias primas locales en productos innovadores, como el vino de café, de naranja, la hidromiel, etc., lo que ha generado un impacto positivo en la comunidad y ha fomentado un cambio de mentalidad entre los jóvenes”.

Color azul natural del fruto, para proteger el árbol

Por otra parte, la ingeniera agrónoma Deisy Carolina García Sánchez, representante de la empresa Ecoflora, presentó una propuesta basada en la extracción de un colorante azul natural, a partir del fruto del árbol de la jagua (Genipa americana), una especie nativa de Colombia. Este colorante, que ha sido aprobado por la Administración de Medicamentos y Alimentos de Estados Unidos, se ha convertido en una opción sostenible para la industria alimentaria y cosmética, debido a sus propiedades naturales y su estabilidad en condiciones ácidas.

“Este desarrollo no solo representa una alternativa a los colorantes sintéticos, sino que además contribuye a la preservación de la jagua en su hábitat natural, promoviendo la bioeconomía y la sostenibilidad en las regiones donde se cultiva, pues la producción de este colorante no solo reduce la contaminación, sino que también brinda nuevas oportunidades económicas para las comunidades rurales”, precisó.

El Congreso también sirvió como un espacio para la articulación entre la academia y el sector empresarial, por lo que profesor Bernal señala que “eventos como este son esenciales para promover el desarrollo de productos que aprovechen de manera sostenible la biodiversidad local, al tiempo que se generan oportunidades económicas para la comunidad; en la Orinoquia abundan los recursos naturales que pueden ser utilizados de manera responsable”.

La participación de estudiantes y jóvenes investigadores también fue un aspecto central del Congreso. El profesor Marcio Ferrari expresó su satisfacción por la diversidad de participantes, que incluyó no solo a científicos sino también a emprendedores y representantes de comunidades rurales. “El intercambio de conocimientos entre diferentes sectores ha enriquecido mucho las discusiones y ha abierto nuevas oportunidades de colaboración”, concluyó el académico.

Pigmentos de la mandarina le pondrían color a los panes

 Los carotenoides (pigmentos) de la cáscara de la mandarina presentan un alto potencial agroindustrial como colorante natural de productos horneados y para reemplazar los artificiales, en especial la tartrazina.

Jessica Esparza Estrada, magíster en Ingeniería Agroindustrial de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, es la autora del trabajo mediante el cual se busca aprovechar un residuo de la industria de los cítricos, en este caso de la mandarina oneco, la variedad que más se cultiva en el Valle del Cauca, para evaluar qué tan factible es usarla en productos horneados.

En la actualidad, los colorantes artificiales siguen representando una problemática muy compleja, pues a pesar de que varios han sido prohibidos o se ha desestimado su uso, en Colombia se siguen utilizando con la aprobación del Ministerio de Salud.

 Tal es el caso de la resolución 10593 de 1985 que, de manera explícita, permite el uso de colorantes conocidos como nocivos para la salud como la tartrazina o amarillo n°. 5 y rojo cochinilla A, entre otros.

A estos se les ha asociado con diferentes enfermedades como erupciones cutáneas, asma bronquial, problemas del sistema inmunológico y algunas reacciones alérgicas.

 También se les atribuye una influencia considerable en el comportamiento impulsivo, hiperactivo y en el trastorno del déficit de atención en niños.

Por otro lado, según lo explica la magíster Esparza, “la industria de cítricos genera un alto porcentaje de residuos, los cuales pueden ir a las corrientes de agua, y como la mandarina es un residuo orgánico y necesita oxígeno para degradarse, representa una problemática ambiental”.

En su trabajo realizó una caracterización físico-química de la cáscara en fresco y deshidratada, en el cual se analizaron las propiedades de materia seca, color, actividad de agua, pH, determinación de compuestos fenólicos totales y de la capacidad antioxidante y cuantificación de carotenoides. Este último para hacer una comparación y determinar si la concentración de carotenoides aumentaba o disminuía durante la deshidratación.

 Allí se evidenció un aumento significativo y los carotenoides más representativos fueron β-criptoxantina y zeaxantina.

Es importante destacar que el proceso de extracción se realizó por ultrasonido y se descubrió que la concentración de carotenoides tuvo un máximo de 144,93 miligramos por cada 100 gramos de muestra seca.

Después de deshidratarla, los investigadores molieron la cáscara e hicieron un extracto lipídico cuyo solvente fue el aceite de girasol. Para su elaboración hicieron un diseño estadístico y usaron la metodología de optimización de superficie de respuesta con el fin de obtener el mayor rendimiento de carotenoides en el extracto.

Ese extracto, ya optimizado a través del proceso anterior, se evaluó en una matriz biológica con el fin de ver si tenía un potencial colorante para sustituir la tartrazina, la más utilizada en la industria de panificación. Dicho extracto fue probado en la elaboración de galletas, tortas y pan.

Para este punto se hicieron unos análisis previos con diferentes concentraciones del extracto con el fin de ver cuál formulación se acercaba más al producto de control, es decir el que tenía colorante artificial. Una vez obtenida esa formulación, se evaluó la degradación térmica de los carotenoides en cada producto, para ver cómo se comportaban con la temperatura de horneado.

“Evaluamos diferentes temperaturas y diferentes tiempos de horneado en cada producto con el propósito de establecer, termodinámicamente, la condición óptima para que los carotenoides se degradaran menos”, explica la magíster Esparza.

Los resultados de este proyecto mostraron que los carotenoides más estables son α-caroteno y β-caroteno en torta, licopeno y β-caroteno en galleta y β-criptoxantina y zeaxantina en pan. Además, agrega la investigadora, “al evaluar el efecto de pigmentación de los carotenoides en productos de panificación se logra una variación de color muy cercana a los tratamientos de control que contenían tartrazina”.

Aunque se trata de una investigación preliminar, estos resultados demuestran que los pigmentos de la cáscara de la mandarina sí tienen un alto potencial para reemplazar los colorantes artificiales más usados en la industria de productos horneados.

 Estos, además, adicionarían calidad nutricional y propiedades funcionales.

Cabe resaltar que, como lo indica la investigadora en la tesis, el consumo de los colorantes naturales en la industria de alimentos en el mundo fue de 72.281 toneladas en 2011, y se proyectó un crecimiento a una tasa anual compuesta de 5,2 % entre 2015 y 2020, con respecto al consumo de los de origen sintético.