De residuo a solución: la investigación Usach que transforma la cáscara de nuez en un aditivo natural

Un proyecto Fondecyt Regular adjudicado en el año 2023 desarrolló, a partir de compuestos antioxidantes presentes en la cáscara verde de la nuez, un aditivo natural capaz de prolongar la vida útil de alimentos frescos, lo que demuestra su potencial como alternativa a los antioxidantes sintéticos utilizados por la industria alimentaria.

A pocos metros del caótico flujo de estudiantes que entra y sale por el sector metro Universidad de Santiago, existe un rincón del campus que parece avanzar a otro ritmo.

Rodeado de árboles y salas de clases, se encuentra el sector Jotabeche, un espacio que toma su nombre del histórico templo ubicado al otro lado de la avenida Alameda. Allí se emplaza el Edificio de Investigación en Alimentos, cuya fachada no permite imaginar que detrás de esas paredes se llevan a cabo investigaciones que buscan responder algunas de las preguntas más relevantes de la industria alimentaria actual. Es en ese lugar donde nos recibe la académica del Departamento de Ciencia y Tecnología de los Alimentos, Dra. Silvia Matiacevich.

La investigadora se disculpa de inmediato por el ruido. El edificio se encuentra en plena remodelación y ampliación, y el ir y venir de trabajadores convive diariamente con la rutina del laboratorio. Entre cables propios de la construcción y el constante flujo de investigadores por los pasillos, los experimentos continúan. Y es precisamente ahí donde comienza esta historia.

Desde hace cuatro años, este lugar fue el centro del proyecto Fondecyt Regular “Nut, by-products valorization through a natural additive design: effect of storage conditions on active compounds stability in a real food matrix (cream cheese)”, una investigación que buscó encontrar valor donde otros veían residuos, transformando materiales desechados de la industria de los frutos secos, en ingredientes capaces de proteger alimentos frescos y retrasar su deterioro.

Actualmente, la industria de los frutos secos genera miles de toneladas de residuos cada año. Cáscaras, pieles y otros subproductos que, en la mayoría de los casos, son destinados a compostaje, alimentación animal o simplemente desechados. Aunque en los últimos años se han impulsado diversas iniciativas para revalorizarlos, ninguna ha estado orientada a la industria alimentaria.

“Todo comenzó cuando conocimos a un productor de nueces que nos contó que acumulaba grandes cantidades de cáscara verde y no sabía qué hacer con ellas. Ahí surgió la idea de valorizar ese residuo y estudiar si era posible extraer de él compuestos naturales con propiedades antioxidantes”, nos cuenta Silvia con su característico acento trasandino.

Los frutos secos esconden compuestos naturales capaces de retrasar el deterioro de los alimentos, por ejemplo, en el caso de la nuez, estos se concentran en su cáscara verde, la que se retira durante la cosecha y que, una vez madura, suele ser un residuo.

Allí se encuentran los polifenoles, compuestos naturales de origen vegetal con una alta capacidad antioxidante. “Seleccionamos los polifenoles porque la bibliografía indicaba que la cáscara verde de la nuez tenía una alta concentración de estos compuestos. Al comprobar su actividad antioxidante, pensamos en desarrollar un aditivo natural capaz de aumentar la vida útil de los alimentos”, explica la investigadora.

Dra. Matiacevich en el Laboratorio de Investigación en Propiedades de los Alimentos - INPROAL.

Proteger estos compuestos se convirtió entonces en el principal desafío de la investigación, encontrando una solución en un sistema de encapsulación basado en proteínas de garbanzo, capaz de formar una barrera protectora alrededor de los polifenoles. De esta forma, los antioxidantes pudieron resistir las condiciones del procesamiento, conservar su estabilidad y mantener su efecto una vez incorporados a un alimento real.

“A través de la encapsulación con proteínas de garbanzo logramos obtener un antioxidante natural que se mantuviera estable en el tiempo y que conservara su actividad dentro de un alimento real. Ese fue el principal hito del proyecto”, explica Silvia Matiacevich.

Ese avance, aunque ocurrió a escala de laboratorio, responde al amplio desafío y a la necesidad de desarrollar alimentos que duren más tiempo utilizando ingredientes naturales. En un contexto donde consumidores, regulaciones e industria avanzan hacia la reducción de aditivos sintéticos, encontrar alternativas que sean igual de eficientes se ha convertido en una prioridad para el sector alimentario.

Por ello, el trabajo no terminó ahí, ahora había que demostrar que el aditivo realmente funcionaba, y el resultado fue “un queso crema porque es un producto fresco y de carácter lipofílico, es decir, con un alto contenido de grasas que tienden a oxidarse. Al compararlo con un aditivo sintético, vimos que el que desarrollamos obtuvo un desempeño similar e incluso hasta un 10 % mejor para aumentar su vida útil”, destaca Silvia Matiacevich.

Tras tres años de investigación, el proyecto no solo logró desarrollar un aditivo natural capaz de prolongar la vida útil de un alimento real, sino que también permitió generar nuevo conocimiento sobre el uso de residuos agroindustriales, formar estudiantes de pre y posgrado y consolidar una red de colaboración con investigadores nacionales e internacionales.

“El principal hito fue el desarrollo del producto, pero además obtuvimos cuatro publicaciones científicas, participaron seis estudiantes de Ingeniería en Alimentos, un estudiante de Magíster y una tesis doctoral. También fortalecimos colaboraciones con universidades de Chile y del extranjero”, destaca Silvia Matiacevich.

Hoy, la pregunta ya no es qué hacer con los residuos de la industria de los frutos secos, sino cuántos otros alimentos podrían beneficiarse de ellos.

“Este proyecto demostró que un residuo agroindustrial puede transformarse en un ingrediente con un alto potencial para la industria alimentaria. Ahora el desafío está en que las empresas se interesen por desarrollar este tipo de productos y lograr articular toda la cadena, desde la obtención de los residuos hasta su incorporación en nuevos alimentos”, reflexiona Silvia Matiacevich.

Texto y fotografías por Camilo Araya Bernales