Resumen
La sostenibilidad es una de las apuestas de futuro en cualquier actividad económica. La situación de crisis ha tenido un impacto adverso en la mayoría de las industrias, incluyendo las de ámbito agroalimentario. Sin embargo, ésta ha sido relativamente la menos afectada cuando se compara con otros sectores industriales. Esto se atribuye al hecho de que los productos alimenticios continúan siendo básicos para los consumidores a pesar de la desaceleración económica. Por lo tanto, esta industria es un pilar fundamental en la economía europea y puede jugar un papel crucial en la consecución de los objetivos marcados en la Estrategia de la UE para 2020: asegurar un marco sostenible de crecimiento de una economía más competitiva. La industria agroalimentaria europea ha apostado por la eficiencia energética y la reducción de emisiones de gases invernadero, junto con una mejor gestión de sus recursos como vía para la mejora de su competitividad industrial. La búsqueda de soluciones para transformar los subproductos generados en ingredientes de alto valor añadido, es una de las prioridades. En este contexto, la industria productora de zumos, como subsector fundamental dentro del sector alimentario, y gran generador de residuos, tiene la oportunidad de transformar sus subproductos en productos útiles y rentables para la sociedad. Esta transformación presenta algunas dificultades que impiden la rentabilidad del proceso. Estas dificultades están asociadas al subproducto, como su variabilidad composicional o su estacionalidad, y a las técnicas actuales de transformación como el elevado coste energético en procesos de deshidratación.
Esta tesis se plantea como una solución innovadora y sostenible para, más allá de superar los inconvenientes asociados a los altos costes de estabilización, transformar este subproducto en un ingrediente de alto valor añadido, tanto nutricional como tecnológico. Para ello se propone desarrollar una técnica de secado combinado por aire caliente y microondas que permita maximizar beneficios mediante la siguiente estrategia: reducir el tiempo y el coste energético de la operación, produciendo un nuevo ingrediente rico en fibra dietética con propiedades tecnológicas de interés para el desarrollo de alimentos más saludables, estudiando el proceso integral propuesto y analizando los nuevos subproductos generados.
El enfoque metodológico de la tesis ha estado dirigido, por una parte, a estudiar los fenómenos que gobiernan el transporte interno de agua y energía a través de la piel de naranja durante su deshidratación, aplicando termodinámica. Por otra parte, el consumo energético del proceso de secado, las propiedades tecnológicas y sensoriales de la fibra obtenida y su potencial uso como ingrediente sustituto de grasa, se han comparado con el método de secado convencional por aire caliente. Finalmente, el proceso integrado, incluyendo tanto el secado combinado como las etapas previas de extracción de color y compuestos amargos, se propone como una nueva ruta de valorización, en la que se analizan posibles subproductos de interés tales como extractos ricos en polifenoles y carotenoides.
En este estudio se ha analizado el proceso combinado de secado con aire caliente y microondas, desarrollando herramientas que permiten dimensionar adecuadamente la operación de secado adaptándola a los estándares óptimos de calidad del producto final. Se ha diseñado un sistema de monitorización que asegure dichos estándares. Se ha mejorado el proceso de obtención de fibra alimentaria respecto a su calidad y a su gasto energético. Se han optimizado las propiedades asociadas a su inclusión en matrices alimentarias. Se ha desarrollado un proceso innovador y sostenible para la estabilización de subproductos vegetales de origen industrial y para su posterior conversión en fibra dietética y otros compuestos bioactivos, aplicando la tecnología de secado por aire caliente y microondas.
