Evalúan el tomate verde para obtener pectinas
Por Nistela Villaseñor
México, DF. 5 de octubre de 2015 (Agencia Informativa Conacyt).- Dentro del proyecto global denominado Aprovechamiento de residuos agroindustriales para la obtención de compuestos funcionales para la industria alimentaria, la doctora en Ciencia y Tecnología de los Alimentos por la Universidad Cornell, en Ithaca, Nueva York, Juliana Morales Castro, lidera actualmente en el Instituto Tecnológico de Durango el proyecto Evaluación del tomatillo o tomate verde de cáscara como fuente de ingredientes funcionales de interés para la industria de alimentos.
Juliana Morales, quien es profesora investigadora del Instituto Tecnológico de Durango desde 1992 dentro del posgrado en Ingeniería Bioquímica y miembro nivel I del Sistema Nacional de Investigadores (SNI), platicó con la Agencia Informativa Conacyt acerca de los avances de este proyecto de investigación.
Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Cuándo y dónde surgió el proyecto?
Juliana Morales Castro (JMC): Hace tres años en el Instituto Tecnológico de Durango, en la ciudad de Durango, a partir del conocimiento sobre el gran volumen de 
pérdidas y desperdicios de alimentos, sobre todo los de origen vegetal como son las frutas y vegetales.
AIC: ¿Cuál fue la inquietud por la que surgió?
JMC: Surge del interés personal por dar un valor agregado a los productos de origen vegetal que son descartados en fruterías y mercados de abastos debido a que no cumplen con características de calidad o porque no son vendidos después de varios días. Los vegetales descartados ocupan un volumen importante al que se le puede destinar otro uso en lugar de tirarlo.
El tomatillo utilizado en la cocina mexicana como un ingrediente en salsas, principalmente, adiciona un sabor característico y da cuerpo a estas. Se visualizó que la característica de espesar sugería que podía haber presencia de pectinas, que son consideradas aditivos en los alimentos, que precisamente cumplen la función de espesar y gelificar; esto nos condujo a desarrollar el estudio.
AIC: ¿Qué son y para qué sirven las pectinas?
JMC: Las pectinas son un aditivo con demanda mundial obtenidas de diversas fuentes de origen vegetal, siendo las principales las cáscaras de cítricos y el bagazo de manzana. Esta demanda crece anualmente en un cuatro a cinco por ciento, lo que motiva a buscar diferentes fuentes, encontrándose en la literatura científica productos que han sido evaluados como fuente de pectinas: betabel, cáscaras de mango, plátano y calabaza, bagazo de durazno y semillas de girasol, entre otros productos, con resultados variables en cuanto al rendimiento obtenido.
Por lo anterior, dado el comportamiento del tomatillo en salsas y ante la gran cantidad de tomatillo de desecho, se propuso evaluarlo como fuente de pectinas para dar un valor adicional a este desecho o revalorizarlo como se denomina en la jerga científica (upgrading).
Las pectinas como aditivos alimenticios son seguros e inocuos y se utilizan como espesantes, emulsificantes en yogurt, bebidas lácteas, postres, refrescos bajos en calorías, gelificantes en mermeladas y jaleas, por un lado; en la industria farmacéutica también son ampliamente utilizadas. Las pectinas son consideradas como polisacáridos y pertenecen al grupo de los carbohidratos, y como fibra soluble.
AIC: ¿Cómo se desarrolla el proyecto y en qué fase se encuentra?
Extracción y precipitación de pectina.JMC: La valorización del tomatillo de desecho sigue tres líneas principales. En la primera nos concentramos en valorar el fruto como fuente de pectinas. El proyecto consistió en identificar las mejores condiciones del proceso para realizar la extracción de pectinas a partir del tomatillo, para determinar el efecto de dichas condiciones sobre las propiedades de las pectinas obtenidas. Una vez que el proceso de extracción fue definido se continuó con la identificación de las propiedades físicas y químicas que permiten visualizar su aplicación en la industria.
Los resultados son positivos desde el punto de vista de calidad de la pectina, que fue comparada con pectina comercial como la de cítricos. Las pectinas obtenidas presentan propiedades que las hacen adecuadas para la industria de alimentos, además de que su estructura permite visualizar futuras aplicaciones como compuestos con actividad biológica en el organismo. Un punto importante para considerar es que el rendimiento de extracción, o sea, la cantidad de pectina obtenida a partir del fruto, es baja comparada con pectinas comerciales, por lo que la siguiente etapa consistirá en evaluar otros procesos que puedan mejorar dicho rendimiento. Se continuará en una etapa posterior para evaluar efectos benéficos de estas pectinas, dado que ha sido reportado un efecto positivo en el organismo, a nivel de estimulación en el sistema gastrointestinal, cuando son consumidas.
La segunda línea de investigación consistirá en evaluar el fruto para identificar compuestos que se obtendrán a través de extracciones con diferentes solventes, y la caracterización de dichos extractos buscando la presencia de otros compuestos o ingredientes bioactivos a partir del fruto y de la cáscara del tomate verde para diferentes aplicaciones en la industria de alimentos, o como compuestos con bioactividad o funcionalidad en el organismo que tengan un impacto benéfico en la salud, por ejemplo agentes para controlar los niveles de azúcar en la sangre.
La tercera línea se enfoca en generar información sobre el efecto que tiene la aplicación de procesos térmicos cuando el tomatillo se procesa para obtener su pasta, que es la base para diferentes productos como purés, salsas, etcétera.
AIC: ¿Cómo contribuye el proyecto con la sociedad?
JMC: Tiene un fuerte enfoque social al contribuir a disminuir las pérdidas de vegetales, puesto que la materia prima se obtuvo del Mercado de Abastos de la ciudad de Durango. Su evaluación, como fuente de ingredientes de interés industrial, contribuye a reducir las pérdidas y desperdicios de alimentos y adiciona un valor agregado o revaloriza este desecho. Asimismo, existe la probabilidad de que el conocimiento científico que se genere a partir de esta investigación contribuya a ampliar el conocimiento sobre efectos positivos en la salud cuando se consume el tomatillo.
AIC: ¿Cuál es la nueva aportación del proyecto?
JMC: Es el primer estudio sobre la presencia de pectinas en el fruto del tomate verde de cáscara o tomatillo; no hay ningún estudio previo reportado sobre la extracción de 
Secado del tomatillo.estos aditivos alimentarios a partir del tomatillo. Las pectinas se obtienen, principalmente, tal como se mencionó, de otras fuentes como residuos de cítricos y de manzana, procedentes de las industrias de jugos.
Asimismo, los resultados de las propiedades físicas y químicas de las pectinas obtenidas las colocan dentro de una calidad comparable a pectinas disponibles comercialmente. Otro aspecto relevante es que el proyecto amplía líneas de investigación que permiten generar conocimiento científico para extender usos y aplicaciones del tomatillo. Un aspecto adicional es que se revaloriza un producto de desecho abriendo las posibilidades para otros que de igual manera son descartados.
AIC: ¿Cuál es el siguiente paso?
JMC: Se están redactando publicaciones científicas para la difusión de los resultados de esta investigación, las cuales se espera sean publicadas a finales de este año e inicios de 2016. Por otro lado, la investigación continuará tal como se mencionó: con el objetivo de incrementar el rendimiento de extracción (gramo de pectina por kilogramo de materia prima); evaluar los posibles efectos a la salud que tiene esta pectina; y tratar de extraer e identificar otros compuestos con posible actividad funcional o bioactividad a partir del fruto mismo y de la cáscara.
La información generada puede ser base para la creación de empresas para el aprovechamiento de este y otros productos de desecho. Adicionalmente a esta línea de investigación sobre la obtención de ingredientes funcionales, se está trabajando en el desarrollo de una pasta de tomatillo para la industria, puesto que no existen reportes científicos sobre el efecto de diversos tratamientos térmicos durante la industrialización del tomatillo, para su aprovechamiento en otros productos como salsas, purés, etcétera.
AIC: ¿Qué se requiere para continuar el proyecto?
JMC: Los apoyos otorgados por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), tanto la beca nacional como la beca mixta para realizar la estancia en la Universidad de Georgia, para la maestra Blanca Morales Contreras, fueron determinantes para que la primera parte del proyecto pudiera ser concluida.
Sin embargo, se requieren recursos económicos adicionales. El proyecto se desarrolló con recursos internos del Instituto Tecnológico de Durango y con el gran apoyo otorgado por la Universidad Autónoma de Coahuila y la Universidad de Georgia, que permitieron el uso de sus laboratorios sin costo alguno. La infraestructura científica de las tres instituciones permitió el logro de los objetivos.
Este año se recibió un apoyo de 200 mil pesos por parte del Tecnológico Nacional de México (Tecnm) para continuar; recursos importantes, pero insuficientes para cubrir el costo de la investigación, por lo que se continuará trabajando con la gestión de recursos económicos.
Colaboradores del proyecto:
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