Pais: Brasil

Fecha: 12 de Noviembre del 2021

Investigadores desarrollan un método para microencapsular el betacaroteno presente en la fibra de palma aceitera por Embrapa, Brasil

    El método permite microencapsular el betacaroteno extraído de la fibra prensada de la Palma Aceitera.

    El resultado es un aditivo de alto valor añadido, capaz de abastecer al mercado de los pigmentos naturales, cuya tasa de crecimiento es del 4,7% anual.

    El betacaroteno, un pigmento carotenoide, tiene propiedades importantes para la salud humana y se utiliza en las industrias alimentaria, farmacéutica y cosmética.

    La fibra prensada de la palma aceitera es poco utilizada y su nueva aplicación agrega valor a la cadena productiva de la palma aceitera.

    El método fue desarrollado por Embrapa Agroenergia en conjunto con la Universidad Federal de Pará (UFPA).

    Los investigadores buscan socios para el desarrollo conjunto de productos.

Investigadores de Embrapa Agroenergia (DF) han desarrollado un método para aprovechar el betacaroteno que se encuentra en la fibra de prensado de la palma aceitera, la palma aceitera. Utilizaron la técnica de secado por atomización (ver tabla) y lograron microencapsular el extracto de betacaroteno, generando un aditivo de alto valor agregado, capaz de atender el mercado en expansión de los pigmentos naturales, cuya tasa de crecimiento anual ronda el 4,7%.

El betacaroteno es un pigmento carotenoide con propiedades antioxidantes y un precursor de la vitamina A, responsable de funciones importantes para la salud humana, como mejorar la visión, ayudar en el crecimiento y la renovación celular. En la naturaleza, es parte de un grupo más grande de nutrientes conocidos como carotenoides, que se encuentran en frutas y verduras de color amarillo anaranjado. Se puede utilizar como colorante, en preparados farmacéuticos y, en el mercado brasileño, se encuentra fácilmente en jugos, pastas, margarinas, complementos alimenticios y para rumiantes.

En el paso previo a la microencapsulación, los investigadores realizaron una encuesta sobre la composición química de la fibra prensada del aceite de palma y encontraron que representa aproximadamente el 12% del racimo de fruta fresca procesada y contiene un 8% de aceite residual en base seca. rico en betacaroteno.

“Nos dimos cuenta de que existía una oportunidad para la producción de un aditivo con alto valor agregado y que podíamos mejorar la eficiencia del uso de recursos y reciclar residuos de la cadena productiva del aceite de palma ”, explica la investigadora de Embrapa Simone Mendonça , responsable del proyecto.

Luego, el grupo de investigación estudió las condiciones ideales para almacenar la molécula antes de la extracción (más información en este artículo ). “El siguiente paso fue extraer el residuo mediante un método ecológico llamado extracción supercrítica y generar un extracto concentrado en carotenoides. Luego, realizamos la microencapsulación para conservar el material ”, explica la investigadora.

Al ser una molécula que se degrada fácilmente por el calor, la luz y el oxígeno y por la humedad, el proceso de microencapsulación del betacaroteno forma una barrera que ayuda a protegerla de estos factores, antes y después de su inserción en cualquier preparado (alimento, pienso o cosmético). Esto evita la pérdida de propiedades antioxidantes y permite su uso en medio acuoso. Las ventajas para el productor son una mayor estabilidad del producto durante el procesamiento y almacenamiento.

proceso de Todo el microencapsulación se realizó en Embrapa Agroenergia y ahora se está mejorando para mejorar la estabilidad del producto generado. El método es una de las soluciones desarrolladas por la Compañía para el aprovechamiento de coproductos de la cadena productiva de la palma aceitera.

La etapa de producción del extracto por extracción supercrítica fue realizada por la Universidad Federal de Pará ( UFPA ).

Como funciona o método

El método de secado por atomización se utiliza para convertir alimentos fluidos en polvo. Esto tiene lugar dentro de una cámara conectada a un sistema de aire caliente que elimina la humedad presente en diferentes tipos de materiales líquidos.

En el caso del betacaroteno, primero se convierte en una suspensión y luego se atomiza (se rocía) en la cámara. Luego, el material se somete a una corriente controladora de aire a diferentes temperaturas, de modo que el agua y otros disolventes existentes se evaporan rápidamente. Una vez finalizado este proceso, se obtiene el producto sólido y seco (ver este video explicativo ).

El proceso de atomización secado por ya se utiliza ampliamente en la industria alimentaria. Este tipo de secado, al ser muy rápido, evita que la estabilidad de la molécula se vea afectada por la acción del calor. Además, es una técnica de bajo costo con equipos fáciles de manejar.

“En la microencapsulación utilizamos una sustancia adyuvante, que cubrirá el principio activo (betacaroteno)”, explica la investigadora Simone Mendonça. La selección del mejor adyuvante y el ajuste de las condiciones del proceso fueron realizados por el equipo de Embrapa Agroenergia. Para llevar a cabo todo el proceso, los investigadores utilizaron un equipo llamado micro secador por pulverización , adecuado para su uso en una mesa de laboratorio, pero ya se encuentran disponibles en el mercado equipos más grandes para su uso a escala industrial.

Buscando socios

Embrapa Agroenergia busca empresas que quieran cerrar una alianza en el codesarrollo de procesos y productos. En el caso del mercado de los carotenoides, los investigadores buscan empresas con know-how en extracción supercrítica y atomizador y / o estructura, con el fin de aumentar la escala de extracción de la molécula.

Otra posible asociación sería probar el producto en aplicaciones específicas y realizar estudios de biodisponibilidad, necesarios para calificar un aditivo para ciertos mercados. Para obtener más información sobre las oportunidades de asociación, visite el escaparate tecnológico de Embrapa Agroenergia . Descubra cómo asociarse con Embrapa Agroenergia en la página de la Unidad .

Impactos para la agroindustria de la palma aceitera

Actualmente, la mayor parte de la fibra prensada de la palma de aceite se quema en las propias calderas de la industria de extracción de aceite o regresa al campo como cobertura del suelo. “Son aplicaciones de bajo valor añadido”, subraya Simone Mendonça. Por ello, cree que la creación de un proceso de extracción y microencapsulación del aceite residual presente en las fibras es un nicho de mercado con alto valor agregado. “Tras la extracción, la fibra también puede tener otros usos”, añade.

Las proyecciones de crecimiento para el mercado de carotenoides son optimistas. Esto se debe a que existe una demanda creciente en el mercado de productos naturales. En el año 2019, el mercado global de pigmentos naturales alcanzó los $ 1.2 mil millones, con un pronóstico de llegar a $ 1.9 mil millones en 2026, considerando una (CAGR Tasa de Crecimiento Anual Compuesto ) del 4.7% durante este período ( Marketwatch , 2020). Con una mayor representación entre los carotenoides (estimación del 26% en 2021), el betacaroteno natural tiene una producción estimada de 10 a 100 toneladas por año. Los datos están en este estudio realizado por Embrapa Agroenergia en alianza con la Universidad de Brasilia (UnB).

Más información sobre el aceite de palma

La palma de aceite es un árbol de palma de aceite originario de la costa oeste de África (Golfo de Guinea). Fue introducido al continente americano en el siglo XVI por esclavos que desembarcaron en el estado de Bahía, donde encontraron en el Recóncavo Baiano las condiciones climáticas y edafológicas ideales para su desarrollo, dando lugar a las palmas aceiteras subespontáneas que aún existen en el región hoy.

Produce la principal fuente de aceite vegetal del mundo, el aceite de palma , conocido en Brasil como aceite de palma. Se utiliza para diversos fines en las industrias alimentaria, cosmética, higiénica y de limpieza.

El aceite de palma es un cultivo perenne, que comienza a producir a los tres años de la siembra y alcanza su pico en cinco años, manteniendo su ciclo de producción hasta por 30 años con un proceso de extracción mecánica. De la palma aceitera se extraen otros tipos de aceite: aceite de almendras (palmiste, muy utilizado por la industria cosmética) y aceite de pulpa (una posibilidad para la producción de biodiésel).

Según una investigación ya realizada por Embrapa Amazônia Ocidental (AM) , el fruto de la palma aceitera produce alrededor de 4.000 kg de aceite por hectárea, mucho más que la soja, que produce un promedio de 500 kg de aceite por hectárea. Esto lo convierte en una de las mejores materias primas disponibles para producir biodiésel. Sin embargo, todavía no hay suficiente escala de producción para que esta materia prima en Brasil abastezca a la industria de biocombustibles. Prácticamente toda la producción de aceite de palma en Brasil hoy se destina a la industria alimentaria, donde se obtiene el mayor valor agregado.

Embrapa Agroenergia en la revista del grupo Nature  

El artículo Efecto metabólico del estrés por sequía en las hojas de plantas jóvenes de palma aceitera (Elaeis guineensis) utilizando UHPLC-MS y análisis multivariante , del equipo de Embrapa Agroenergia, fue publicado en septiembre en Scientific Reports , por el grupo Nature , una publicación británica de gran relevancia en el mundo científico. El artículo aborda los desafíos que puede enfrentar la expansión de la palma aceitera en áreas marginales, como el déficit de agua, lo que genera un impacto en la producción de aceite de palma.

La publicación es fruto del trabajo desarrollado en el proyecto DendePalm , dentro de la actividad “Establecimiento de una base de datos de fenómica, genómica, transcriptómica y metabolómica de palma aceitera, con un enfoque en generar información relacionada con la respuesta de este cultivo a abióticos y bióticos destaca ”.

Traducido del portugués.

Ver nota