Valorización de los bio-residuos florales de la producción de azafrán especia para aplicaciones alimentarias.

Resumen

En la producción de azafrán (Crocus sativus L.) especia, se utiliza el estigma de sus flores pero otras partes florales, como son los tépalos, estambres y estilos no se aprovechan, y constituyen un bio-residuo agrícola que supone más del 90% en masa de las flores de azafrán. Algunos trabajos han puesto de manifiesto su alto contenido fenólico (Nørbæk y col., 2002; Termentzi y Kakkolou, 2008; Montoro y col., 2012; Goupy y col., 2013) y sus propiedades beneficiosas (Hosseinzadeh y Younesi, 2002; Fatehi y col., 2003; Hosseinzadeh y col., 2007; Zheng y col., 2011), por lo que se planteó el estudio de esta Tesis Doctoral con el objetivo general de valorizar los bio-residuos florales obtenidos en la producción de azafrán especia, para contribuir a la generación de nuevos productos alimentarios a partir de las flores de Crocus sativus. En primer lugar, se determinó la composición en nutrientes de las flores enteras de azafrán, de cada una de sus partes y de los bio-residuos florales; además, se evaluaron sus propiedades antioxidantes. Las flores enteras de azafrán y los bio-residuos florales mostraron un bajo aporte energético y lipídico, y un alto contenido en carbohidratos así como de Ca, K, Mg, P y Fe. Los estambres fueron las partes de las flores con el mayor contenido de cenizas, proteínas, lípidos, fibra dietética total e insoluble, y también tuvieron los más bajos contenidos de carbohidratos disponibles y azúcares totales. Las flores enteras, cada una de sus partes y los bio-residuos florales mostraron una alta contribución en fibra dietética; y los ratios de fibra dietética insoluble / soluble de los bio-residuos florales, estambres y estigmas fueron adecuados para considerarse fuentes equilibradas de ambos tipos de fibra dietética. Tanto las flores enteras, como cada una de sus partes y los bio-residuos florales obtenidos tras la separación del estigma mostraron propiedades antioxidantes. Destacaron los estambres por ser las partes de la flor con la actividad antioxidante más potente, pero el mayor contenido fenólico fue encontrado en los tépalos. Una vez demostrado que las flores enteras, sin separar el estigma, y los bio-residuos florales tienen una composición adecuada desde el punto de vista nutricional y poseen actividad antioxidante, se planteó cómo controlar la calidad de los bio-residuos florales de azafrán. Para esto, se validaron dos métodos de extracción¿HPLC para determinar su composición en flavonoles y antocianinas. El flavonol y la antocianina mayoritarios en los bio-residuos florales fueron kaempferol 3¿O¿soforósido y delfinidina 3,5¿di¿O¿glucósido, respectivamente. En el proceso de validación de los métodos, se detectó que la presencia de acetonitrilo como solvente en los extractos en una proporción igual o mayor al 40% era capaz de producir un desdoblamiento en los picos cromatográficos de los dos compuestos mayoritarios. Este efecto se debe considerar en la cuantificación, sumándose las áreas de los picos cromatográficos ya que corresponden al mismo compuesto. Después de disponer de los métodos validados para determinar su calidad, se evaluó el efecto de la temperatura de deshidratación y la velocidad de aire en la duración del tratamiento y en la calidad fisicoquímica de los productos, con el fin de establecer las mejores condiciones de conservación. Se seleccionaron los tratamientos a 90 ºC combinados con las velocidades de convección de aire de 2 ms-1, 4 ms-1 y 6 ms-1 como las mejores condiciones, en función de la duración, el color CIELAB y el contenido en flavonoles y antocianinas de las muestras. Por último, se determinó el efecto citotóxico de extractos de diferente polaridad, como un primer estudio en el largo proceso de demostración de la inocuidad de estos productos. Los bio-residuos florales extraídos en agua sin acidificar se propusieron como el extracto seco más adecuado para realizar aplicaciones alimentarias, ya que no mostró efecto citotóxico a ninguna de las concentraciones estudiadas y, además, fue el más rico en kaempferol 3¿O¿soforósido y delfinidina 3,5¿di¿O¿glucósido. Los resultados obtenidos en esta Tesis Doctoral ponen de manifiesto que el uso de las flores enteras, sin separar el estigma, permite obtener nuevos productos. Además, la composición en nutrientes, la actividad antioxidante y el alto contenido fenólico de los bio-residuos florales les atribuyen adecuadas características para que puedan ser usados en aplicaciones alimentarias. Por tanto, este estudio valoriza los bio-residuos florales del azafrán, lo que implica un cambio hacia su consideración como co-productos del proceso de producción del azafrán especia.