Estudios de extracción de ácido ferúlico a partir de residuos agroindustriales y posterior bioconversión a compuestos fenólicos de interés alimentario

Resumo

La viticultura es un sector industrial de gran importancia en Galicia, cuya actividad genera una gran cantidad de residuos agroindustriales, principalmente restos de poda que generalmente son eliminadas por quema en la propia explotación, lo cual provoca problemas medioambientales debidos a la toxicidad de los compuestos que se generan. Las podas de sarmiento son materiales lignocelulósicos, constituidos por polisacáridos y compuestos fenólicos, los cuales, con los tratamientos pertinentes pueden ser transformados en productos de un alto valor añadido. Los polisacáridos, presentes en las fracciones celulósica y hemicelulósica, tienen un gran potencial para la obtención de disoluciones de azúcares. Sometiendo las podas de sarmiento a tratamientos de hidrólisis ácida se obtienen disoluciones ricas en azúcares, que pueden ser utilizadas como sustrato para microorganismos productores de aditivos alimentarios, y un residuo sólido donde se encuentran los compuestos fenólicos que constituye la fracción lignínica. Utilizando en este caso tratamientos de hidrólisis básica se pueden obtener los distintos compuestos fenólicos, siendo el de mayor interés en esta tesis el ácido ferúlico. El ácido ferúlico es el compuesto fenólico más abundante en las plantas. En la última década ha sido estudiado de manera exhaustiva, descubriendo su papel fisiológico en los seres humanos debido a sus propiedades (reduce el colesterol, previene la trombosis y la aterosclerosis, actividad antimicrobiana y antiinflamatoria, efecto contra el cáncer) y aplicaciones en la industria alimentaria (conservante, ingrediente en alimentos deportivos, ...) Además del interés en el ácido ferúlico por sus propiedades y aplicaciones, también es interesante debido a que es el precursor de compuestos aromáticos de gran valor, como es el 4-vinilguaiacol, el ácido vainíllico, la vainillina,¿, según el microorganismo o tratamiento al que sea sometido. En resumen, en este trabajo se pretende estudiar el aprovechamiento de uno de los residuos más importantes de la industria alimentaria, las podas de sarmiento, con el fin de obtener ácido ferúlico. Este será fermentado con una bacteria y una levadura, Streptomyces setonii y Debaryomyces hansenii respectivamente, con la finalidad de obtener compuestos aromáticos naturales como el 4-vinilguaiacol, la vainillina, el ácido vainíllico o la acetovainillona. Además, se han estudiado, con fines comparativos, otros residuos agroindustriales (rapón de uva blanca y uva tinta, hojas de vid y de frutales, hierba y cáscara de pistacho y de castaña). La hierba es el material que presenta mayor cantidad de ácido ferúlico, bajo los tratamientos utilizados en esta tesis, por lo que también se utilizó para obtener compuestos aromáticos naturales.