Solventes naturales profundamente eutécticos para una extracción sostenible de compuestos bioactivos de subproductos de Citrus sinensis: caracterización fisicoquímica, estabilidad, actividad biológica y aplicación en productos alimentarios

La naranja dulce (Citrus sinensis) es una fruta cultivada en todo el mundo y valorada por su versatilidad. Sin embargo, la industria citrícola genera grandes cantidades de residuos, ya que casi el 50% de la fruta se desecha. Para promover la sostenibilidad y seguir los principios de la economía circular, existe una creciente necesidad de explorar la reutilización de los subproductos de la naranja, debido a su alto contenido en compuestos bioactivos, incluyendo compuestos fenólicos, ácido ascórbico (AA) y carotenoides, especialmente reconocidos por sus propiedades antioxidantes. El desarrollo de procesos de reutilización sostenibles requiere la extracción de estos compuestos mediante métodos respetuosos con el medio ambiente. Los solventes naturales profundamente eutécticos (NADES) son una alternativa prometedora a los disolventes tradicionales debido a sus propiedades fisicoquímicas, biocompatibilidad y sostenibilidad. Son mezclas de compuestos naturales en proporciones molares específicas. El reconocimiento por parte de la FDA de sus componentes como seguros para el consumo humano permite su aplicación directa en matrices alimentarias sin necesidad de purificar el extracto. La presente tesis doctoral investiga el uso de NADES para la extracción de compuestos fenólicos y AA a partir de subproductos de la piel de naranja, comparando métodos convencionales con técnicas avanzadas como la extracción asistida por ultrasonidos (UAE) y la agitación por calor (HS). Además, el estudio examina el papel de los NADES en la estabilidad de los compuestos bioactivos y explora la incorporación de extractos basados al zumo de naranja para mejorar su vida útil y su calidad. Los resultados muestran que, los NADES tienen un efecto protector sobre el AA, mejorando su estabilidad en el tiempo. Los estudios de optimización identifican el ácido láctico:glucosa y la prolina:ácido málico como NADES eficaces para extraer y estabilizar compuestos fenólicos. La metodología de superficie de respuesta pone de manifiesto la influencia significativa de parámetros de extracción como el tiempo, la proporción sólido-líquido y el contenido de agua en el rendimiento y la estabilidad de la extracción. Un análisis más detallado identifica el cloruro de colina:ácido málico y el cloruro de colina:glicerol como NADES óptimos para la extracción bioactiva, demostrando una alta capacidad antioxidante y una mayor estabilidad de los compuestos. La investigación compara los métodos UAE y HS, mostrando que UAE generalmente logra una mayor eficiencia para la extracción fenólica, mientras que HS asegura una mayor estabilidad antioxidante. Por otra parte, los extractos basados en NADES se caracterizan por sus perfiles fenólicos, su actividad antioxidante y sus propiedades antimicrobianas, para utilizarlos en la formulación del zumo de naranja, dando unos resultados que muestran un aumento de la vida útil, la seguridad microbiológica y una mejora sus cualidades sensoriales. En conclusión, este estudio destaca el potencial de los NADES como solventes sostenibles para la extracción y estabilidad de compuestos bioactivos de subproductos de naranja. Su incorporación a los productos alimentarios constituye una solución para aumentar la funcionalidad, prolongar la vida útil y mejorar la seguridad, contribuyendo al mismo tiempo a la reducción de residuos.