Los carotenoides (pigmentos) de la cáscara de la mandarina presentan un alto potencial agroindustrial como colorante natural de productos horneados y para reemplazar los artificiales, en especial la tartrazina.
Jessica Esparza Estrada, magíster en Ingeniería Agroindustrial de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, es la autora del trabajo mediante el cual se busca aprovechar un residuo de la industria de los cítricos, en este caso de la mandarina oneco, la variedad que más se cultiva en el Valle del Cauca, para evaluar qué tan factible es usarla en productos horneados.
En la actualidad, los colorantes artificiales siguen representando una problemática muy compleja, pues a pesar de que varios han sido prohibidos o se ha desestimado su uso, en Colombia se siguen utilizando con la aprobación del Ministerio de Salud. Tal es el caso de la resolución 10593 de 1985 que, de manera explícita, permite el uso de colorantes conocidos como nocivos para la salud como la tartrazina o amarillo n°. 5 y rojo cochinilla A, entre otros.
A estos se les ha asociado con diferentes enfermedades como erupciones cutáneas, asma bronquial, problemas del sistema inmunológico y algunas reacciones alérgicas. También se les atribuye una influencia considerable en el comportamiento impulsivo, hiperactivo y en el trastorno del déficit de atención en niños.
Por otro lado, según lo explica la magíster Esparza, “la industria de cítricos genera un alto porcentaje de residuos, los cuales pueden ir a las corrientes de agua, y como la mandarina es un residuo orgánico y necesita oxígeno para degradarse, representa una problemática ambiental”.
En su trabajo realizó una caracterización físico-química de la cáscara en fresco y deshidratada, en el cual se analizaron las propiedades de materia seca, color, actividad de agua, pH, determinación de compuestos fenólicos totales y de la capacidad antioxidante y cuantificación de carotenoides. Este último para hacer una comparación y determinar si la concentración de carotenoides aumentaba o disminuía durante la deshidratación. Allí se evidenció un aumento significativo y los carotenoides más representativos fueron β-criptoxantina y zeaxantina.
Es importante destacar que el proceso de extracción se realizó por ultrasonido y se descubrió que la concentración de carotenoides tuvo un máximo de 144,93 miligramos por cada 100 gramos de muestra seca.
Después de deshidratarla, los investigadores molieron la cáscara e hicieron un extracto lipídico cuyo solvente fue el aceite de girasol. Para su elaboración hicieron un diseño estadístico y usaron la metodología de optimización de superficie de respuesta con el fin de obtener el mayor rendimiento de carotenoides en el extracto.
Ese extracto, ya optimizado a través del proceso anterior, se evaluó en una matriz biológica con el fin de ver si tenía un potencial colorante para sustituir la tartrazina, la más utilizada en la industria de panificación. Dicho extracto fue probado en la elaboración de galletas, tortas y pan.
Para este punto se hicieron unos análisis previos con diferentes concentraciones del extracto con el fin de ver cuál formulación se acercaba más al producto de control, es decir el que tenía colorante artificial. Una vez obtenida esa formulación, se evaluó la degradación térmica de los carotenoides en cada producto, para ver cómo se comportaban con la temperatura de horneado.
“Evaluamos diferentes temperaturas y diferentes tiempos de horneado en cada producto con el propósito de establecer, termodinámicamente, la condición óptima para que los carotenoides se degradaran menos”, explica la magíster Esparza.
Los resultados de este proyecto mostraron que los carotenoides más estables son α-caroteno y β-caroteno en torta, licopeno y β-caroteno en galleta y β-criptoxantina y zeaxantina en pan. Además, agrega la investigadora, “al evaluar el efecto de pigmentación de los carotenoides en productos de panificación se logra una variación de color muy cercana a los tratamientos de control que contenían tartrazina”.
Aunque se trata de una investigación preliminar, estos resultados demuestran que los pigmentos de la cáscara de la mandarina sí tienen un alto potencial para reemplazar los colorantes artificiales más usados en la industria de productos horneados. Estos, además, adicionarían calidad nutricional y propiedades funcionales.
Cabe resaltar que, como lo indica la investigadora en la tesis, el consumo de los colorantes naturales en la industria de alimentos en el mundo fue de 72.281 toneladas en 2011, y se proyectó un crecimiento a una tasa anual compuesta de 5,2 % entre 2015 y 2020, con respecto al consumo de los de origen sintético.
