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ORGANICO

Economía circular: Residuos Orgánicos como fuente de bioactivos

Anualmente se generan enormes cantidades de residuos orgánicos de frutas cítricas, ya que éstas se encuentran entre los mayores cultivos frutales en todo el mundo.

Esta producción genera altos costos para su eliminación, así como daños ambientales y para la salud humana. Según las indicaciones más recientes de carácter económico, medioambiental y farmacéutico, los residuos del procesamiento de CF deben transformarse de un residuo para su eliminación a un recurso valioso para su reutilización. Basado en un modelo de economía circular, los residuos de CF (es decir, semillas, cáscara agotada, pulpa prensada, jugo secundario y hojas) se han reevaluado cada vez más para obtener también, entre otros, compuestos valiosos que se utilizarán en los alimentos, el envasado , industrias cosmética y farmacéutica.

Residuos orgánicos

Casi una quinta parte del total de cultivares de cítricos se somete a procesos industriales, principalmente para la producción de sus jugos que representan los jugos de frutas más consumidos en todo el mundo, generando así una gran cantidad de desechos de procesamiento (alrededor de 120 millones de toneladas por año).
Sin embargo, este proceso industrial explota solo el 45% del peso total de la fruta, mientras que el resto, como cáscara (flavedo; 27%), pulpa (albedo y endocarpio; 26%) y semillas (2%), constituye un resto de disposición.

Especialmente en los países en desarrollo, los desechos menudo se arroja a vertederos o ríos, causando contaminación ambiental o contaminación del agua, con disminución de los niveles de oxígeno disuelto. La alta tasa de contaminación dada por los residuos cítricos dependen de su fácil fermentabilidad, ya que son abundantes, químicamente complejos, biodegradables, por lo que requieren una alta demanda de oxígeno. Generalmente, tiene un pH bajo (3-4), con un alto contenido de agua (80-90%) y materia orgánica (95% del residuo total). Como otra opción, los residuos de CF también se eliminan mediante combustión para obtener energía térmica, un procedimiento peligroso que libera en el medio ambiente altos niveles de óxidos de nitrógeno, carbono y azufre, por lo que ya no es una estrategia adecuada para la eliminación de desechos de CF.

Desechos orgánicos

Con el fin de reducir la contaminación ambiental y obtener ganancias para las industrias, se propusieron varias alternativas para una mejor gestión de los desechos de CF, como la producción de alimentos para animales fortificados, el uso de componentes ricos en fibra en productos de confitería, la extracción de macro- y micronutrientes; así como la producción de fertilizantes orgánicos, biocombustibles, enzimas y etanol, empleados en las industrias alimentaria, farmacéutica y cosmética. De hecho, el desarrollo de biorrefinerías de desechos en los países industrializados podría proporcionar importantes beneficios económicos y beneficios ambientales. Sin embargo, el procesamiento de desechos de CF por biorrefinerías a menudo requiere ciertos costos.

Hoy en día, una gestión adecuada de los residuos de CF es fundamental para mejorar la sostenibilidad de su cultivo.
Esto se debe a que los subproductos de CF son una fuente económica y renovable de compuestos de alto valor agregado. Los protocolos para la recuperación de compuestos valiosos incluyen diferentes pasos:

  • Extracción (es decir, extracciones de fluido supercrítico asistido por enzimas, asistido por ultrasonido, asistido por microondas, líquido presurizado)
  • Separación y purificación (mediante técnicas de filtración y cromatográficas)
  • Identificación y caracterización (mediante RMN, espectroscopía de masas o cromatografía)
  • Cribado toxicológico tanto in vitro como in vivo

Producción de compuestos bioactivos

Debido a su heterogeneidad, los residuos de CF se consideran una valiosa fuente económica y renovable para cosméticos. Se pueden obtener productos para el cuidado de la piel como jabones, lociones, aerosoles corporales, aceites esenciales, farmacéuticos y de salud. Además, estas estrategias de reutilización podrían permitir a las industrias alimentarias reducir la cantidad de desechos y los costos de su disposición como materia orgánica, obteniendo nuevos productos comerciales; como por ejemplo producción de antimicrobianos, agentes encapsulantes, aditivos y prebióticos.

Las cáscaras de cítricos agotadas son una fuente de pectina y fibras dietéticas, que también están presentes en el jugo y la pulpa. Los jugos secundarios son una gran fuente de carotenoides y flavonoides que también están presentes en las cáscaras. Los carotenoides son precursores de la vitamina A, que participa en el crecimiento de los tejidos epiteliales, fortalece el sistema inmunológico y promueve el funcionamiento adecuado de la visión. Los flavonoides son una amplia clase de metabolitos secundarios, sintetizados por plantas para proteger contra la radiación ultravioleta o lesiones patógenas. Según su estructura se subdividen en seis grupos, que son flavonas, flavanonas, flavonoles, isoflavonas, antocianidinas y flavanoles. Los flavonoides de los cítricos se han estudiado extensamente por sus actividades anticancerígenas. Los ácidos fenólicos también están presentes.


El escenario con respecto a la investigación futura y los métodos innovadores para la recuperación de residuos orgánicos es cada vez mayor. Un esfuerzo combinado entre la industria y la investigación sentará las bases para un sistema económico circular más eficiente; para así generar riqueza a partir de los desechos.

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