AGROFIBRA

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AGROFIBRA: Desarrollo de ingredientes 
alimentarios a base de fibra dietética procedentes 
de residuos agroalimentarios. 
 
Convenio AZTI/DAPA 
 
 
Informe Anual 2007 
 
 
para: 
 
Dirección de Innovación y Desarrollo Tecnológico, 
Viceconsejería de Política e Industria Alimentaria, 
Dpto. Agricultura, Pesca y Alimentación, Eusko 
Jaurlaritza - Gobierno Vasco 
 
Sukarrieta, a 18 de Enero de 2008 
 
Informe final 2007 2/16 © AZTI Tecnalia 2007 
 
 
Tipo documento Informe final 
Titulo documento Informe Anual 2007 
Fecha 18/01/2008 
Proyecto 
AGROFIBRA: DESARROLLO DE INGREDIENTES 
ALIMENTARIOS A BASE DE FIBRA DIETÉTICA 
PROCEDENTES DE RESIDUOS AGROALIMENTARIOS. 
Código IA2007039 AGROFIBRA 
Cliente 
Dirección de Innovación y Desarrollo Tecnológico, 
Viceconsejería de Política e Industria Alimentaria, Dpto. 
Agricultura, Pesca y Alimentación , Eusko Jaurlaritza - 
Gobierno Vasco 
 
 
Equipo de proyecto: Irene Gartzia 
 Isabel Sánchez Alonso 
 Ziortza Ricondo 
 Josune Ayo 
 
Responsable 
proyecto Irene Gartzia 
 
 
 
 
Revisado por 
 
 
 
Irene Gartzia/Coordinadora Area NA&B 
Fecha 
 
 
 
 
Aprobado por 
 
 
 
Antonio Duch (Director Tecnológico de la UIA) 
Fecha 
 
 
 
Informe final 2007 3/16 © AZTI Tecnalia 2007 
 
 
ÍNDICE 
 
 
 
1. ANTECEDENTES .................................................................................................4 
2. OBJETIVOS ...........................................................................................................6 
3. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................7 
4. MATERIAL Y MÉTODOS.....................................................................................9 
5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN...........................................................................11 
6. CONTRIBUCIONES Y ACCIONES DE TRANSFERENCIA ...........................11 
7. CONCLUSIONES................................................................................................13 
8. BIBLIOGRAFÍA...................................................................................................15 
 
 
 
 
Informe final 2007 4/16 © AZTI Tecnalia 2007 
 
 
1. ANTECEDENTES 
 
Tradicionalmente las fibras más utilizadas en tecnología de alimentos proceden de 
cereales. Sin embargo, aunque menos estudiadas, las fibras procedentes de vegetales 
(verduras y hortalizas) y frutas son consideradas en general de mayor calidad nutricional y 
tecnológica. Así recientemente se han realizado estudios de obtención y composición de 
orígenes muy diversos: ej.: fruta de pasión (Chau y Huang, 2004), subproductos de pelado de 
manzanas, peras, naranjas, melocotón, alcachofa y espárrago (Grigelmo y Martín, 1999), del 
proceso de elaboración de zumo del limón (Lario y col., 2004) y de pulpa de manzana, grosella 
negra, pera, cereza y zanahoria (Nawiska y Kwasniewska, 2005). 
 
Los resultados de las diferentes fuentes exploradas sobre viscosidad, solubilidad, 
propiedades de hidratación, capacidad de interacción con aceite, textura, y otros atributos 
son muy diferentes dependiendo del origen de la materia prima; e incluso su aplicación en 
alimentos en ocasiones ha producido propiedades sensoriales no satisfactorias, al verse 
afectada su textura (Katz, 1999; Yue y Waring, 2004). Es así, que uno de los inconvenientes 
de la adición de fibra (en sustitución de otro tipo de ingredientes) es que puede desequilibrar 
la fórmula inicial. Por estas razones se ha señalado el interés de explorar nuevas fuentes de 
fibras y/o formas de tratamiento de éstas, tal y como se ha venido realizando en la unidad de 
investigación alimentaría de AZTI Tecnalia dentro del área de nuevos alimentos. 
 
No sólo los efectos tecnológicos sino los fisiológicos de las fibras son función de sus 
características físico-químicas (Jiménez-Escrig y Sánchez-Muniz, 2000; Chau y Huang, 
2003). La composición (% fibra soluble, insoluble, presencia o no de otros componentes 
asociados a la fibra) de ingredientes tipo fibra determina su comportamiento (Sunzek y col., 
2002), y depende en gran medida del origen vegetal y tratamientos posteriores de las fuentes 
de origen. 
 
Además, se ha mostrado una clara tendencia al desarrollo de alimentos formulados 
enriquecidos, entre otros, con fibra dietética para contribuir a una dieta más equilibrada y 
saludable; máxime si a menudo es difícil llegar a cubrir todas las nutricionales (en lo 
respectivo a la fibra dietética el valor medio ingerido a diario resulta ser insuficiente), con la 
 
Informe final 2007 5/16 © AZTI Tecnalia 2007 
 
dieta actual. La variedad de productos de este tipo en el mercado no es muy amplia, a pesar 
de que se considera que las modificaciones de la composición química y/o estructura física de 
estos productos generarían ingredientes y/o productos activos novedosos, con propiedades 
texturales, de color, apariencia, nutritivas y/o incluso antioxidantes mejoradas. 
 
En años anteriores los objetivos planteados han tratado de evaluar el potencial de 
nuevas fuentes de materiales (residuos procedentes de las conserveras del tomate, del 
procesado de la manzana y uvas en la elaboración de sidras y vino, entre otros) para la 
obtención de fibras en base a algunas de las especificaciones de producto críticas para su 
empleo. Se ha realizado una caracterización química elemental de los subproductos obtenidos 
a partir de los residuos y de fibras comerciales y la evaluación de las propiedades 
tecnológicas (poder de hinchamiento, capacidad de retención de agua y de aceite, etc.). de 
fibra a partir de pieles de tomate. También se ha comenzado a ensayar la utilidad de enzimas 
tipo celulasas para mejorar la calidad tecnológica de estos “ingredientes naturales con alto 
contenido en fibra” desarrollados a partir de residuos vegetales; y se han propuesto 
aplicaciones eficaces de formatos de fibras para el diseño de productos “light” (bajos en 
grasa), alimentos enriquecidos, alimentos funcionales, y/o fórmulas con nuevos atributos 
sensoriales y/o funcionales. En definitiva se han sentado las bases para ir estableciendo una 
línea de investigación de fibras (útil como ingrediente alimentario) en esta Unidad de 
Investigación. 
 
Para el 2007, la propuesta de trabajo de AZTI es continuar avanzando en esta línea 
de fibras dietéticas, diseñando ingredientes tipo fibra con estructura y propiedades 
tecnológicas de alta funcionalidad para su aplicación en alimentos. Se centra por tanto en, 
mejorar las propiedades tecnológicas y la estructura de fibra dietética en función de la 
naturaleza de cada ingrediente; en validar el ingrediente tras la aplicación en matrices 
alimentarias; y busca la diversificación de los productos obtenidos por ejemplo de una misma 
fuente. 
 
La continuidad de los trabajos realizados se han apoyado y completado con otras 
actividades de proyectos previos tales como: TOM: Development of new food additives 
extracted from the solid residue of the tomato processing industry for the application in 
functional food. Co-operative Research PROJECT (2002-04). 
 
 
 
 
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2. OBJETIVOS 
 
 
El objetivo general consiste en diseñar ingredientes tipo fibra dietética de 
aplicabilidad en alimentos a partir de residuos alimentarios siguiendo con las tareas 
comenzadas en el 2006, principalmente se trabaja con los residuos de las conserveras del 
tomate. 
 
Los retos a afrontar en el 2007 persiguen optimizar y validar metodologías de, 
preparación de fibra para cada fuente testada, de cuantificación físico-química de la fibra y/o 
de sus componentes, de caracterización estructural y de evaluación de propiedades 
tecnológicas. 
 
Para ello se definen los procesos de mejora de propiedades tecnológicas para cada 
material y se estudia la idoneidadde la fibra como ingrediente en aplicaciones alimentarías, 
concretamente en sistemas alimentarios o gama de productos compatibles con la estructura y 
calidad de estas nuevas fibras. 
 
Asimismo tras obtener la fibra alimentaría, se pretende desarrollar alimentos que la 
contengan. La reformulación de alimentos con fibra pretende generar alimentos “saludables”, 
enriquecidos y/o funcionales de calidad sensorial aceptable. 
 
Al mismo tiempo se trata de contribuir a la minimización de residuos generados en la 
Industria Agroalimentaria y al aprovechamiento de éstos como fuente de compuestos de alto 
valor añadido. 
 
Objetivos específicos: 
 
1. Valorar materias primas no utilizadas en alimentación humana tipo residuos y/o 
subproductos agroalimentarios como fuentes nuevas de obtención de fibras 
alimentarias. 
2. Puesta a punto de técnicas de preparación y/o extracción de fibras a partir de 
cada origen seleccionado. Caracterizar estructural y químicamente y evaluar las 
propiedades tecnológicas. Optimización de las condiciones del proceso de 
extracción. 
 
Informe final 2007 7/16 © AZTI Tecnalia 2007 
 
3. Estudiar experimentalmente la influencia de algunas propiedades físico-químicas 
de las fibras en sus propiedades tecnológicas y en su estructura interna. 
4. Interrelacionar composición físico-química/ propiedades estructurales/ calidad 
tecnológica de ingredientes tipo “fibrosos” a base de fibra alimentaria. 
5. Seleccionar y desarrollar técnicas que mejoren las propiedades tecnológicas de 
fibras vegetales con baja funcionalidad. 
6. Evaluar la aptitud (comportamiento e impacto) de la fibra como ingrediente para 
su incorporación a alimentos. Reformular alimentos para que contengan la nueva 
fibra diseñada. 
7. Identificar las empresas alimentarias de la CAPV a adicionar las nuevas fibras 
en sus productos reformulados. 
8. Realizar, si procede, los pasos de transferencia de resultados de esta investigación 
a las II.AA. de la CAPV 
 
3. INTRODUCCIÓN 
 
Este proyecto surge inicialmente del interés de aportar soluciones a la problemática 
de la gestión y eliminación de residuos y/o subproductos procedentes de conserveras 
vegetales, así como de evaluar la viabilidad y utilidad de su aprovechamiento como materia 
prima para obtener ingredientes ricos en fibra dietética (u otros). 
 
Orígenes naturales fuente de compuestos de valor añadido 
 
Los materiales vegetales son fuente de gran variedad de compuestos activos, que 
pueden mejorar las propiedades y calidad de alimentos reformulados. Hoy día su obtención y 
determinación de su actividad constituyen una importante línea de investigación en ciencia y 
tecnología de alimentos; así como la evaluación rigurosa de los posibles efectos saludables de 
algunos de ellos (ej.: fibras alimentarias, otros polisacáridos, proteínas, péptidos, ácidos 
grasos y otros elementos minoritarios como sustancias colorantes, vitaminas, compuestos 
antioxidantes, terpenoides, etc.). La inclusión en alimentación humana de activos de esta 
naturaleza, a través de su incorporación en alimentos de consumo habitual, es “a priori” una 
 
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estrategia considerada de gran interés para contribuir a una dieta más saludable (Ashwell, 
2002). 
 
En concreto subproductos vegetales, procedentes de industrias agroalimentarias se 
han propuesto recientemente como fuente rica de compuestos de posible empleo en 
alimentación humana. Si bien su uso más frecuente es como abono o en alimentación animal, 
debido a su alto contenido en fibra así como por la presencia de otros fitoquímicos 
(Westwndorf, 2002). 
 
Fibra dietética y aplicabilidad de ingredientes tipo fibra 
 
La fibra dietética, denominada también fibra alimentaria, es una mezcla compleja de 
componentes de variadas propiedades físico-químicas, función de la fuente natural de origen. 
Desde un punto de vista fisiológico/nutricional, fibra dietética se considera a los polisacáridos 
y/u otros compuestos asociados que no pueden ser descompuestos por enzimas digestivas 
humanas en componentes absorbibles y que así alcanzan el colon. Suelen incluirse diferentes 
familias de compuestos, tales como polisacáridos tipo celulosa, hemicelulosa, sustancias 
pécticas y almidón resistente; polisacáridos no estructurales como gomas, mucílagos; 
compuestos no carbohidratos como lignina, cutina, taninos, suberina, acido fítico, algunas 
proteínas y sustancias inorgánicas como Ca, K y Mg asociados. 
 
Aunque muchos estudios epidemiológicos sobre fibra dietética son todavía hoy objeto 
de controversia; parecen existir indicadores de que un consumo frecuente de fibra dietética 
promueve múltiples efectos beneficiosos y protectores en la salud del individuo (Anderson y 
col., 1994; Bingham y col., 2003; Milo, 2004). Por estos motivos se ha mostrado una clara 
tendencia al desarrollo de alimentos funcionales (enriquecidos y/o “altos en fibra”), teniendo 
en cuenta que el consumo habitual de fibra está por debajo de las recomendaciones 
nutricionales (30 gramos/día (ADA, 2002). También es uno de los ingredientes mas utilizados 
en formulación, por sus múltiples capacidades tecnológicas, tales como: soporte de sustancias 
aromáticas, agente texturizante (gelificante y/o espesante), estabilizante de emulsiones, 
mejora de la vida útil de alimentos, aporte de olor, color y/o sabor similar al aportado tras la 
adición de otros aditivos, limitante de la absorción de grasas y así muy útil en prácticas 
culinarias de fritura, entre otros. Por tanto la aplicabilidad de preparados de fibra, es 
también muy elevada en el desarrollo de alimentos con nuevas propiedades sensoriales, 
alimentos hipocalóricos o bajos en grasa, nutraceúticos, etc. 
 
 
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4. MATERIAL Y MÉTODOS 
 
Durante la última década en Europa se aprecia un incremento del consumo de 
derivados de tomate, correspondiendo el 29% del total del sector conservero a la producción 
de conserva de tomate. Así según datos recientes de Mercasa (2000), el volumen de estos 
subproductos, compuestos por una mezcla de pieles y semillas, es muy elevado y de difícil 
salida en el mercado (Awarenet, 2004). Por estas razones, este es uno de los materiales 
principales en que se centra este proyecto. 
 
El esquema metodológico ha incluido los siguientes apartados: 
 
Vigilancia tecnológica. Revisión bibliográfica 
Incluye la búsqueda y análisis continuo de especificaciones químicas y técnicas de 
ingredientes tecnológicos de orígenes afines (tomate fundamentalmente) u otros, novedades 
de aplicación y percepción de los consumidores de alimentos enriquecidos; así como 
tendencias en el desarrollo, producción de fibras dietéticas y limitaciones de uso como 
ingrediente. Analizar el estado del arte, en relación a las metodologías de caracterización, 
fraccionamiento y/o tratamiento de productos similares. 
 
Obtención y caracterización de los componentes tipo fibra 
Este segundo apartado comprende los puntos: 
• Tipificación y acondicionamiento (secado) de los residuos y/o subproductos generados 
en diferentes etapas del proceso de elaboración de conservas de tomate. 
• Caracterización preliminar de los parámetros básicos (humedad, minerales, grasa, 
proteínas, azúcares reductores y almidón), y de componentes tipo fibra (fibra dietética 
total FDT) de diferentes subproductos. Evaluación de la influencia del proceso de secado 
en las propiedades de la materia prima. 
• Selección de los materiales vegetales (subproductos y coproductos) mas idóneos para 
la extracción de fibra dietética. 
 
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• Ensayo de diferentes esquemas de fraccionamiento con el fin de concentrar los 
componentes “objetivo”. Evaluación de la influencia de los principales parámetros de 
extracción (temperatura, tiempo, medio de extracción, empleo de enzimas, etc.)• Caracterización de la composición en fibra dietética (soluble, insoluble), mediante 
métodos gravimétricos y enzimáticos (AOAC) u otros métodos espectroscópicos 
(identificación de unidades individuales de la fibra). 
• Caracterización granulométrica y estructural (morfología, diámetro de partícula,…) 
de concentrados de fibra, mediante microscopia electrónica de barrido (“scannig electrón 
microscopy” o SEM). 
• Análisis in vitro de parámetros de capacidad de retención de grasa (FAC), capacidad 
de retención de agua (WRC), capacidad de hinchamiento, etc. 
 
Tratamiento de formatos de fibra seleccionados 
En función de los resultados, de se ha abordado la mejora tecnológica de ingredientes 
naturales con alto contenido en fibra” desarrollados a partir de subproductos vegetales, 
mediante: 
• Operaciones de molido y tamizado (a diferentes granulometrías (Ø 1.0 - 0.2 mm) 
• Ensayos de modificación enzimática (asistida por celulasas, otras glucosidasas y/o 
proteasas). Optimización de las variables del tratamiento enzimático,... 
• Ensayos de interacción de preparados de fibra con otros ingredientes. 
• Monitorización de la composición química, microestructura y propiedades 
tecnológicas de los productos intermedios de fibras obtenidas. 
 
Aplicabilidad de estos formatos 
• Ensayos de incorporación de formatos de fibra en la formulación de distintos 
alimentos (ej. producto cárnico, masas panaderas y derivados). 
• Análisis sensorial y caracterización físico-química (análisis de textura TPA,…). 
 
 
 
 
Informe final 2007 11/16 © AZTI Tecnalia 2007 
 
Interrelaciones composición, estructura y calidad tecnológica 
Análisis de los resultados y búsqueda de relaciones entre el comportamiento 
tecnológico (funcionalidad) y las propiedades físico-químicas de los formatos de fibra. 
 
Redacción de informe 
Redacción de informes cuyo contenido ah sido el trabajo, análisis de resultados y 
conclusiones de cada una de las fases de desarrollo del proyecto. 
 
Aplicabilidad y transferencia de tecnología 
Se establecen las bases para la transferencia de los resultados y la tecnología 
desarrollada a los subsectores de interés, así como contactos con centros de investigación 
para futuras colaboraciones y planteamiento de proyectos. 
 
Difusión de resultados 
Las actividades de difusión y transferencia han incluido contactos con empresas y 
otros agentes de los que puedan surgir acuerdos de contratación y colaboración para dar 
continuidad a esta línea de investigación. Divulgar resultados y conclusiones del estudio. 
 
5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 
 
Los resultados y discusiones se plasman en los siguientes entregables: 
• Informe de la vigilancia tecnológica. 
• Informe sobre los materiales y métodos. Protocolos sobre los ensayos y metodologías 
aplicadas a los materiales a estudiar (secado, molienda, caracterización física y química, 
extracción y/o purificación, tratamientos para la mejora tecnológica y estructural). 
• Informes sobre el análisis de resultados. 
• Informe final 2007. 
 
 
Informe final 2007 12/16 © AZTI Tecnalia 2007 
 
6. CONTRIBUCIONES Y ACCIONES DE 
TRANSFERENCIA 
 
Contribuciones: 
• Rikondo, Z; Manzanos, M.J.: Characterization of non-starch polysaccharides from 
Tomato Fibres. SCM-3 2007. Ámsterdam, 31/01-2/02-2007. 
• Ricondo Z, Ayo J. Tomato fibre as a new source of functional fibre for a meat 
application type sausage. International Symposium on: Developments In Functional Foods 
In Europe- International Impact And Significance. Malta, 09-11 mayo, 2007. 
• Ricondo Z, Bald C, Ayo J. (2007). The effect of tomato seed oil addition on lipid 
profile, texture and colour of surimi-based products. Fourth SEAFOODplus Conference 
(España) (Comunicación escrita). 
• Ricondo, Z. (2007). Obtención de ingredientes útiles a partir de subproductos 
vegetales. Portal de Tecnologías y Mercados del Sector Alimentario. Enero. 
http://www.alimentatec.com. 
• Ricondo Z, Revuelta M., Zufia J. Evaluation of nutritional composition of apple 
pomace from cider production as ingredient alternative for animal foodstuffs. (enviada a 
revista científica). 
• Ricondo Z, Ayo J. (2007). Effect of tomato dietary fibre on the physicochemical and 
sensory properties of frankfurters. Meat Science (enviada a revista científica). 
 
 
Acciones de transferencia con empresas: 
- Contacto con tres proveedores nacionales de pellets of Celigüeta S.A., para la 
inclusión de la fibra de tomate en su formulación. 
- Reuniones con Fabricantes y Proveedores de activos naturales en España: Activa 
Ingredientes Funcionales S.A. y Exxentia, interesados ambos por la adquisición del know –
how de azti en procesos de obtención de fibra de sidra y de tomate. 
- Christian Salvesen, Spain, empresa de logística y tratamiento interesada en la 
actividad industrial derivada de la recolección y tratamiento de residuos de tomate. 
- Fundación Chile. Organismo de Investigación interesado en los resultados de fibra 
de tomate para ser implantados en industria conservera de Chile. Se les ha presentado una 
propuesta. 
- Presentación de los resultados obtenidos con la inclusión de fibra en kamabokos de 
pescado a Adisur (Asociación Europea de Fabricantes de Surimi y Derivados). 
 
 
Informe final 2007 13/16 © AZTI Tecnalia 2007 
 
7. CONCLUSIONES 
 
A partir de todos los resultados conseguidos y los objetivos planteados para este año, se 
sacan las siguientes las siguientes conclusiones: 
 
• Se han puesto a punto los métodos para el fraccionamiento y extracción del 
componente “objetivo”: la fibra dietética. 
• Se han abordado y optimizado diversos tratamientos para la mejora tecnológica de la 
fibra, mediante diferentes métodos (operaciones de molido y tamizado, ensayos de 
modificación enzimática y ensayos de interacción de preparados de fibra con otros 
ingredientes), monitorizando la composición química, microestructura y propiedades 
tecnológicas de los productos intermedios de fibras obtenidas. 
• Se ha desarrollado un nuevo producto alimentario con nuevas propiedades 
sensoriales y tecnológicas (fibra de tomate). 
• Se ha puesto a punto técnicas de caracterización de ingredientes complejos de 
naturaleza polisacárida, como son las fibras y se ha optimizado procesos operaciones y 
procesos industriales de extracción de fibras con calidad para la incorporación en 
alimentos. 
• Se han establecido las características idóneas (cantidad y granulometría de partícula) 
de la fibra de tomate y se ha añadido a varios alimentos de consumo habitual, como son 
las salchichas y el pan (pruebas realizadas en una empresa panadera asociada a la 
Federación Vasca de Panadería), dando resultados satisfactorios. 
• Se ha contribuido a la revalorización de subproductos y la mejora mediambiental 
(aprovechamiento y obtención de ingredientes naturales y minimización del impacto 
ambiental producido por la gestión actual de los residuos). 
• Se ha realizado diversas reuniones y acciones con empresas (nacionales e 
internacionales) que se han interesado en la transferencia del conocimiento de AZTI en 
esta línea, para su explotación industrial. 
• Se ha difundido el conocimiento adquirido en esta línea de investigación en diversos 
foros nacionales e internacionales. 
• Se ha avanzado sustancialmente en la obtención de resultados concluyentes y en la 
redacción de la Tesis Doctoral de Ziortza Rikondo enfocada en esta línea de trabajo. 
Dicho proyecto de Tesis se titula: “Obtención y caracterización de ingredientes 
 
Informe final 2007 14/16 © AZTI Tecnalia 2007 
 
alimentarios a partir de residuos de tomate: Fibra dietética. Aplicación en alimentos 
reformulados”, el cual, durante este año ha sido inscrito en el Departamento de 
Farmacia, Nutrición, Tecnología y Producción Animal de la UPV (06/07) y será 
presentada y defendida en 2008. 
 
Informe final 2007 15/16 © AZTI Tecnalia 2007 
 
 
8.BIBLIOGRAFÍA 
 
 
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Informe final 2007 16/16 © AZTI Tecnalia 2007 
 
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