Pigmentos extraídos de subproductos agrícolas: alternativas de valorización
Desde tiempos antiguos los colorantes y pigmentos han jugado un papel importante en la sociedad, la ciencia y la tecnología, desde su uso en papiros, escritura, pinturas y textiles, así como en la alimentación y la medicina, por mencionar algunos ejemplos. Con el paso de los años, las técnicas de extracción, síntesis y catálisis se han optimizado para suplir la actual demanda en el sector alimenticio e industrial. Sin embargo, los pigmentos sintéticos pueden ocasionar toxicidad o alergias alimentarias, como es el caso de la tartrazina y pigmentos del grupo azo.1
Aunado a lo anterior, actualmente los mercados demandan productos con ingredientes naturales y derivados de plantas, lo cual ha convertido en una macrotendencia el consumo de alimentos de origen vegetal y ha disminuido la adquisición de productos con aditivos sintéticos. Además, los consumidores buscan alimentos que, además de nutrir, ejerzan una actividad medicinal que coadyuve a tratar ciertos padecimientos.2
La industria agrícola y agroindustrial genera miles de toneladas de desechos, desperdicios y subproductos, como cáscaras, bagazos, pulpas, semillas, orujos, hojas, tallos, raíces, etc; estos residuos contienen grandes cantidades de fitoquímicos capaces de ejercer diversas cualidades de interés comercial, como es el caso de pigmentos y colorantes.
Existen diversos grupos químicos capaces de proporcionar estas tonalidades llamativas para el consumidor; por ejemplo, las antocianidinas (morado, violeta, rosa), carotenoides (naranja, rojo, amarillo), xantofilas (licopeno, luteina, beta caroteno, zeaxantina), clorofila (verde, amarillo) y betalaínas (rojo y morado). Estos, además de ejercer actividades antioxidantes, antivirales, antibacterianas y anticancerígenas, entre otras, se pueden manipular y obtener de una forma rentable y sustentable, coadyuvando a valorizar estos desperdicios, además de mitigar el impacto ambiental generado de la producción primaria,3, 4 En la figura 1 se plasman algunas moléculas de relevancia industrial.
Figura 1
Actualmente se sigue investigando acerca de la estabilidad en matrices alimentarias con características fisicoquímicas diferentes (pH, acidez, tratamientos de conservación), con el fin de garantizar su presencia en concentraciones adecuadas, además de otorgar la tonalidad e intensidad desde su fabricación hasta su consumo. Para ello, se han desarrollado metodologías de extracción eficaces y amigables con el medio ambiente, como la extracción por fluidos supercríticos, microencapsulación, altas presiones, ultrasonicación, microondas, campos eléctricos pulsados, enzimáticos, solventes verdes y microbiológicos.4
Es importante promover la investigación sobre la valorización de residuos y desechos orgánicos, ya que comúnmente se suelen desaprovechar, generando contaminación ambiental y pérdidas económicas al productor y al sector industrial del país. Una vez más, observamos el potencial económico de estas materias primas vegetales.
Referencias
1 Poorniammal, R., Prabhu, S., Dufossé, L. y Kannan, J. (2021). Safety evaluation of fungal pigments for food applications. Journal of Fungi. 7: 692. https://doi.org/10.3390/ jof7090692.
2 Lu, W., Shi, Y., Wang, R., Su, D., Tang, M., Liu, Y., Li, Z. (2021). Antioxidant activity anfd healthy benefits of natural pigments in fruits: a review. International Journal of Molecular Sciences. 22: 4945. https://doi.org/10.3390/ ijms22094945.
3 Sharma, M., Usmani, Z., Kumar, G.V. y Bhat, R. (2021). Valorization of fruits and vegetable wastes and by-products to produce natural pigments. Critical Reviews in Biotechnology, 41:4: 535-563. https://doi.org/10.1080/07388551.2021.1873240.
4 Wani, F.A., Rashid, R., Jabeen, A., Brochier, B., Yadav, S., Aijaz, T., Makroo, H.A. y Dar, B.N. (2021). Valorisation of food wastes to produce natural pigments using non-thermal novel extraction methods: a review. International Journal of Food Science and Technology, https://doi.org/10.1111/ijfs.15267.
Colaboración de Luis Alfonso Jiménez Ortega y José Basilio Heredia, investigadores de la Coordinación Regional Culiacán del CIAD.
