�鶹����

Sntese de nano e micro ingredientes a partir de produtos derivados do arabinoxilano (AX) para a producin de alimentos de ‘etiqueta limpa’ (CleanIngrAX). Este é o ttulo dun proxecto que, con financiamento estatal, est a desenvolver un equipo do campus de Ourense co obxectivo de avanzar no emprego de encimas na valorizacin de subprodutos agroalimentarios e no deseo e anlise de estruturas funcionais en alimentacin.

CleanIngrAX est liderado desde a Facultade de Ciencias pola investigadora Clara Fucios e est a ser desenvolvido por membros do Grupo de Tecnoloxa Encimtica e Bioestruturas (Teze) da �鶹����, que forma parte tanto do Campus Auga, o proxecto de especializacin do campus de Ourense acreditado pola Xunta de Galicia, como do Instituto de Agroecoloxa e Alimentacin. Arrancou en setembro de 2023, financiado pola convocatoria 2022 Incentivacin de la consolidacin investigadora do Ministerio de Ciencia e Innovacin, con fondos NextGeneration da UE, e est na súa recta final. O proxecto d continuidade a outro desenvolvido polo mesmo grupo, tamén con financiamento estatal, chamado Prodixos, no que se levou a cabo unha primeira aproximacin para coecer a capacidade dos produtos derivados do arabinoxilano (os ADPs) de medio-alto peso molecular extrados da palla de trigo para actuar como texturizantes e encapsulantes en produtos alimentarios. 

O contexto

Sobre o contexto no que nace esta lia de investigacin, o equipo responsable apunta dúas cuestins. Por unha banda, sinalan que as e os consumidores, principalmente a mocidade, demandan cada vez mis alimentos naturais, menos procesados e sen orixe animal. Os produtores, engaden, responden ampliando e diversificando a oferta de produtos de orixe vexetal, co reto de seguir mantendo a calidade e a seguridade dos seus produtos. “Porén a reformulacin pode ser complicada, xa que os compostos a evitar teen un grande impacto no sabor, aroma e textura”, indican. O segundo aspecto apuntado é que, no marco da aposta pola economa circular e a sostibilidade, búscase cada vez mis dar unha segunda vida s grandes cantidades de residuos xerados polo sector agroalimentario durante as diferentes etapas da cadea alimentaria. 

Neste campo, as e os investigadores de Teze explican que os biopolmeros procedentes das plantas e os seus residuos teen unha grande aplicabilidade. “Estes biopolmeros poden ser protenas, polisacridos e lpidos que ben aplicados directamente ou tras a súa transformacin noutras estruturas supoen unha alternativa interesante para a súa incorporacin en alimentos de ‘etiqueta limpa’, xa que son biodegradables, biocompatibles e seguros”, describen. As, detallan, para producir materiais fibrosos que imitan a carne pdense seguir varios procedementos e un deles é crear fibras ou fibrillas a partir de biopolmeros, normalmente protenas, para posteriormente ensamblar estas fibrillas/fibras mediante a reticulacin encimtica ou mestura con axentes aglutinantes. O proxecto pon o foco no arabinoxilano, un polisacrido estrutural da parede celular das plantas que constitúe unha parte da porcin de fibra dietética dos cereais, contribundo s súas propiedades funcionais e nutricionais. A pesar do seu potencial como ingrediente alimentario, o equipo da �鶹���� sinala que non se desenvolveron nin estudaron fibras deste material para esta aplicacin alimentaria, motivacin que levou realizacin de CleanIngrAX.

As posibilidades do arabinoxilano

Os obxectivos xerais do proxecto CleanIngrAX son a sntese de nano e micropartculas a partir de produtos derivados da AX para a súa incorporacin como ingredientes funcionais en produtos de ‘etiqueta limpa’. Nel realizouse una avaliacin de diferentes métodos de snteses de nano e micropartculas a partir de produtos derivados do arabinoxilano (ADPs) e da súa capacidade para formar micropartculas esféricas xelificadas, nanofibras e xeles de nanofibras. Tamén se realizou una caracterizacin das estruturas obtidas a partir dos ADPs e un estudo das súas propiedades fsico-qumicas e da súa estabilidade en simulantes alimentarios. Igualmente levouse a cabo a avaliacin da súa eficiencia como axentes encapsulantes e a aptitude das estruturas obtidas a partir dos ADPs para ser utilizadas como ingredientes funcionais nun anlogo crnico. Neste caso, o anlogo crnico foron hamburguesas vexetais obtidas con protena de legume. 

Mediante sistemas de microfludica, o equipo da �鶹���� conseguiu sintetizar microcpsulas esféricas estables a partir de emulsins auga/aceite, optimizando tanto o tipo de emulsionante como as condicins de procesado. “Os resultados amosan que determinados emulsionantes de uso alimentario permiten obter microgotas mis uniformes, menos viscosas e mis estables, incluso a temperaturas elevadas. Ademais, a incorporacin de encimas como a lacasa permitiu mellorar a estabilidade estrutural das microcpsulas e reducir a dispersin de tamaos ao longo do tempo”, comentan desde CleanIngrAX. En paralelo, desenvolveron nanofibras mediante electrospinning, combinando arabinoxilano con polmeros de grao alimentario. “Estas nanofibras presentan dimetros na escala nanométrica e forman films continuos, cuxa estabilidade en medio acuoso mellorou notablemente cando se induce o entrecruzamento encimtico do arabinoxilano coa lacasa. Os ensaios demostraron que este entrecruzamento permitiu reducir a disolucin das nanofibras e reforza a súa estrutura”, detallan. A caracterizacin qumica e estrutural dos diferentes arabinoxilanos empregados no proxecto permitiu identificar que non s o contido en cido ferúlico, senn tamén a arquitectura molecular do polmero, é clave para a formacin de redes estables. Deste xeito, sinalan as e os investigadores, a pesar de non observarse unha xelificacin macroscpica en todos os casos, detectronse interaccins qumicas inducidas pola lacasa que confirman o potencial destes materiais para aplicacins a microescala. 

No estudo avaliouse ademais a eficiencia de encapsulacin das microparticulas obtidas mediante microfludica, acadando eficiencias de encapsulacin superiores ao 90%. Tamén se comprobou a funcionalidade das partculas que conteen o colorante vermello de remolacha para mellorar as propiedades organolépticas e tecnolxicas dos produtos de base vexetal traballados. Tras optimizar a sntese de partculas, o equipo sinala que empregronse microcpsulas obtidas por microfludica para a encapsulacin do vermello de remolacha, debido ao seu maior rendemento e facilidade de manipulacin. “As microgotas incubadas a diferentes temperaturas amosaron que a presenza de lacasa acelera a degradacin oxidativa do pigmento, especialmente a temperaturas elevadas, dando lugar a un pardeamento mis tempern. Estes resultados indican que, anda que as microcpsulas permiten incorporar o colorante natural, a estabilidade cromtica depende fortemente da temperatura e da actividade encimtica”, sinalan. Finalmente, as e os investigadores estn “a avaliar a aplicacin das partculas sintetizadas como novos ingredientes en anlogos crnicos a base de legumes, nos que se estudan parmetros clave como a cor, a textura e a estabilidade durante o cociado”. 

Este traballo forma parte do proxecto PDC2022-133820-I00, financiado por MICIU/AEI/10.13039/501100011033 e pola Unin Europea Next Generation EU/PRTR.