De los residuos de la cerveza a conseguir extractos con alto poder antioxidante

En el siglo XVI el emperador Carlos I introdujo en España el gusto por la cerveza, tanto fue así que decidió montar una pequeña fábrica de cervezas tras su renuncia al trono y retirada al monasterio de Yuste. Pero no es hasta el siglo XIX, cuando podemos hablar de una industria cervecera como tal en España. La primera fábrica data de 1864 en Barcelona y le siguieron marcas como Mahou, Cruzcampo o Estrella Galicia.

De hecho, se puede definir la cerveza como un alimento que resulta tras un proceso de fermentación, donde se seleccionan las levaduras y que da como resultado un mosto cervecero elaborado a partir de materias primas naturales.

Las empresas cerveceras producen grandes cantidades de residuos tras el proceso de elaboración, el cual consta de una serie de etapas que son el malteado del cereal, la molienda y maceración, filtrado, cocción, fermentación, maduración, clasificación y por último el envasado. La principal producción de residuos se centra en el bagazo y lía. El bagazo se define como un subproducto de carácter orgánico que resulta del proceso de prensado y filtración del mosto obtenido, procedente del cereal cebada fundamentalmente y su malteado. La lía es el residuo resultante después de la fermentación, durante los procesos de almacenamiento o después de un tratamiento autorizado, además del restante que se obtiene mediante la filtración o centrifugación de ese producto. Dos restos que son ricos en proteínas y otros compuestos con gran valor nutricional, como los polifenoles, por lo que el bagazo y lías tienen un gran potencial.

Ana Isabel Andrés, Gonzalo Esteban, Ana María López, María Jesús Petrón y María Luisa Timón, del grupo de investigación Tecnología de los Alimentos y Calidad (Talica) de la Universidad de Extremadura, ha conseguido obtener en los laboratorios de Tecnología de Alimentos de la Escuela de Ingenierías Agrarias de Badajoz un producto de materias vegetales con potencial antioxidante usando un método de extracción alternativo a los tradicionales. Este nuevo sistema es sostenible, respetuoso con el medio ambiente y cumple los principios de una economía circular. Lo han conseguido empleando métodos para la obtención de extractos acuosos con alto poder antioxidante a partir de los residuos de la industria cervecera, y que posteriormente han sido utilizados como antioxidantes naturales en hamburguesas que han dado lugar a resultados satisfactorios y prometedores.

Pero ¿qué son los polifenoles? Son compuestos orgánicos –metabolitos secundarios de las plantas– con estructuras químicas formadas por un grupo fenol y un anillo aromático unido a uno o más grupos de hidroxilo, incluyendo además derivados funcionales como ésteres, metil ésteres y glicósidos. De origen vegetal, los compuestos fenólicos influyen en la calidad, aceptabilidad y estabilidad de los alimentos, ya que tienen múltiples funciones de actuación como colorantes, antioxidantes y además proporcionan sabor. Por lo que estas propiedades antioxidantes son el motivo de que puedan implicarse en la salud humana, en prevención del cáncer, enfermedades cardiovasculares o neurodegenerativas. Otra peculiaridad de estos compuestos es que intervienen como antioxidantes naturales en los alimentos, por lo que la obtención y preparación de productos con alto contenido de estos compuestos supone una reducción en la utilización de aditivos sintéticos –los que se conocen con la letra E– antioxidantes.

El proyecto ha sido desarrollado en tres fases. Se trata de un proceso de optimación de extracción con agua, en el que se ha empleado un Modelo Estadístico de Superficie Respuesta, donde se optimizaron las condiciones del proceso de extracción del bagazo, las cuales son la temperatura, el tiempo y el ratio líquido/sólido –agua/bagazo liofilizado–, con el objetivo de determinar las condiciones óptimas para poder obtener los extractos con el mayor potencial antioxidante. Se concluyó que las mejores condiciones del proceso de extracción en la que los extractos mostraron el mayor contenido en fenoles totales y el mayor potencial antioxidante fue con los parámetros: 30ºC, 121,9 min y 10 mL/g ratio líquido/sólido.

Los extractos obtenidos formaron parte de un proceso de extracción considerado «verde», ya que se usó agua en combinación con ultrasonidos. Un método no contaminante además de económico, en comparación con otros sistemas que utilizan disolventes orgánicos como éter, hexano y cloroformo, entre otros. El uso de estos compuestos suponen un inconveniente de toxicidad, bajo nivel de biodegradabilidad y alto coste, mientras que el uso de agua abarata costes, es fácil de reciclar y no es toxica ni inflamable, haciendo que el procedimiento que han empleado se considere una técnica respetuosa con el medio ambiente y económicamente viable.

En la obtención de extractos acuosos de los subproductos de cervezas, el centro del estudio han sido las lías y el bagazo, procedentes de la fabricación de la cerveza como potencial fuente de fenoles. Para hacer posible la extracción, se llevó a cabo una técnica verde, donde se secaron los residuos de lías y bagazo para posteriormente mezclarlos con agua usando las condiciones de extracción optimizadas en el estudio anterior y dando como resultado así los extractos. Los compuestos fenólicos mayoritarios identificados tanto en bagazo como en lías fueron ácido gálico, ácido hidroxifenilacético y ácido sinápico, mostrando los extractos de ambos subproductos un buen perfil antioxidante.

El uso de los extractos de bagazo han sido claves como antioxidantes en las hamburguesas.

Los extractos obtenidos fueron liofilizados y además, se añadieron en diferentes concentraciones de hamburguesas de carne de cerdo, que fueron envasadas en atmósfera modificada y almacenadas en refrigeración. Tras evaluar los parámetros físico-químicos y microbiológicos se concluyó que el extracto de bagazo puede ser de interés como aditivo en productos cárnicos debido, sobre todo, al aumento de la estabilidad lipídica y el efecto conservante del color rojo de hamburguesas almacenadas en refrigeración durante 9 días.

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