Nuevos procesos en la industria almazarera andaluza para la elaboración de nuevos productos de alto valor biológico con aplicaciones en salud humana

Nutraoleum: valor añadido en la almazara

Francisco Cano, gerente de CM Europa25/09/2017

El proyecto Nutraoleum, desarrollado desde primeros de abril de 2013 hasta finales de diciembre de 2014, pretendió realizar una primera aportación tecnológica para dar solución a estas cuestiones, investigando nuevos procesos de elaboración de la aceituna deconstruyendo la aceituna en sus distintas fracciones histológicas, estudiando cómo mejorar la extracción de un producto tradicionalmente saludable como es el aceite de oliva virgen, obtener nuevos productos de la aceituna, tradicionalmente considerados como subproductos (hueso de aceituna, semilla y pulpa de aceituna), y por último estudiar aspectos saludables de los aceites de oliva, para promover nuevas alegaciones de salud. Hemos querido recuperar este proyecto, precursor de Cardiolive Y Nutradaf, actualmente en marcha, como ejemplo de la excelencia y apuesta de las empresas y centros de investigación en nuestro país.

Objetivos generales y específicos del proyecto

La caracterización saludable de los principales componentes químicos de la aceituna y de los aceites de oliva vírgenes.
Desarrollo de nuevos procesos tecnológicos en la elaboración de la aceituna para obtener nuevos productos de la misma, diferentes del aceite de oliva virgen.

El proyecto se presentó como una excelente oportunidad de potenciar la investigación el desarrollo y la innovación en el sector, llevando a cabo el aprovechamiento de todas las propiedades de la aceituna, a partir de sus diferentes fracciones, obteniendo moléculas beneficiosas para la salud que puede enriquecer el producto final. Este conocimiento es necesario para poder fabricar productos a gran escala con una homogeneidad en su composición y, asimismo, pode optimizar los procesos de fabricación.

El núcleo del proyecto radicó en deconstruir o fraccionar histológicamente la aceituna antes de molturarla, para obtener nuevos productos que sería imposible obtener molturando la aceituna entera, para después reconstruir de forma selectiva los distintos productos independientemente obtenidos, y conseguir finalmente un producto biológicamente mucho más activo que un aceite de oliva virgen convencional.

El resultado final es un aceite de oliva virgen funcional recompuesto a partir de productos obtenidos de la propia aceituna de forma selectiva. La utilización de componentes de las distintas fracciones histológicas para componer el aceite funcional.

El estudio de las propiedades saludables de los aceites obtenidos, pasó por el diseño y ejecución de un ensayo clínico de intervención nutricional, en el que se estudiaron tres tipos de aceites obtenidos a partir de un mismo lote de aceitunas:

Aceite obtenido de forma convencional
Aceite de oliva virgen optimizado respecto al contenido de biomolécula.
Aceite enriquecido con ácidos triterpénicos, con componentes de la piel extractados con fluidos supercríticos.

Socios participantes en el consorcio

El proyecto Nutraoleum fue llevado a cabo por un conjunto de seis empresas, incluyendo la participación de una cooperativa Agrícola, la SCA San Francisco de Asís de Montefrío (Granada), una gran empresa de ingeniería del sector de maquinaria agrícola especializada en el aceite de oliva (GEA Westfalia Separator Iberia), una empresa de ingeniería agrícola (Agroinsur Ingenieros), una empresa biotecnológica (Fluysur), una empresa de análisis agroalimentarios (Laboratorios CM Europa) y una empresa del sector de la producción y comercialización de aceites (Acer Campestres).

La participación en el proyecto de distintos integrantes de la cadena de valor del sector agroalimentario y biotecnológico fue una de las claves para conseguir un tándem tecnológico que mejore la capacidad para solucionar los problemas tecnológicos del sector, contemplando la perspectiva de todos los participantes en el proceso, desde la empresa productora a las empresas auxiliares.

Igualmente participaron en el proyecto Organismos Públicos de Investigación, ya que Nutraoleum promovía la creación de una red multidisciplinar de colaboración entre la industria y la comunidad científica (Universidades y Centros tecnológicos), que ha permitido dar solución de manera más efectiva a las necesidades actuales de la industria, promoviendo el desarrollo de una I+D cercana al mercado.

En el proyecto, se contó con la participación de dos centros tecnológicos andaluces: Instituto de la Grasa de Sevilla, perteneciente al CSIC, y la Fundación Pública Andaluza para la Investigación Biosanitaria de Andalucía Oriental (FIBAO); tres universidades, Córdoba (Dpto. de Agronomía), Jaén (Dpto. de Ingeniería Electrónica y Automática) y Granada (Instituto de Nutrición y Tecnología de los Alimentos, INYTA). Todos ellos colaboraron en régimen de subcontratación con los miembros del consorcio. Además se contó con un centro de investigación de fuera de Andalucía, el Instituto Hospital del Mar de Investigaciones Médicas de Barcelona, que aportó la metodología para realizar las pruebas funcionales con humanos.

Todos estos organismos, con reconocida experiencia en I+D, cuentan con departamentos punteros en las áreas de investigación en las que participan. Los conocimientos, infraestructuras y medios materiales fueron puestos a disposición de los miembros del consorcio, de forma que se facilite la consecución de los objetivos del proyecto. Asimismo, el proyecto permitió incrementar la capacidad científico-técnica de los organismos de investigación andaluces gracias al know-how y al grado de interrelación adquirido en el marco de Nutraoleum.

Más allá de cumplir con el mínimo exigido en la convocatoria de ayuda del Programa FEDER-Interconecta para la subcontratación de organismos de investigación, un 15%, el peso de subcontratación a estos organismos superó el 25%.

Plan de trabajo de I+D: Identificación y descripción de las principales actividades y áreas técnicas

Se trata de un proyecto secuencial, compuesto por tres grandes paquetes de trabajo que, a su vez, están formados por nueve actividades:

Estructura del proyecto Nutraoleum.

Estos paquetes de trabajos generales, se desglosan en nueva actividades de acuerdo a la tabla que se muestra a continuación:

Plan de Actividades y Tareas de I+D asignadas a las empresas que componían del Consorcio.

Resultados más relevantes obtenidos según el plan de trabajo de I+D

El primer bloque de actividad (A), ha conseguido la caracterización de variedades de olivar autóctono de DOP Poniente de Granada, que perseguía catalogar las variedades autóctonas que todavía no habían sido tipificadas en la zona, obteniéndose un colección in vivo de dicho material vegetal autóctono (establecimiento de un arboretum). Por otra parte se ha estudiado la influencia de factores agroclimáticos, durante dos campañas agrícolas, sobre la composición química de los aceites de dos variedades de referencia, seleccionadas por ser las que presentan la mayor superficie cultivada en la comarca (Picual y Hojiblanca). Así mismo, se han estudiado diversas fracciones histológicas de la aceituna de cara a caracterizar la materia para nuevos aprovechamientos de la aceituna, basados en la deconstrucción de la misma en piel, pulpa, aceite de la pulpa, harina de pulpa, hueso, semilla del hueso, aceite de la semilla y harina de la semilla.

Entre los principales resultados encontrados a nivel de variedades de olivo se ha confirmado la gran riqueza varietal que presenta la comarca Poniente de Granada, habiéndose catalogado una 25 variedades autóctonas diferentes, de la cuales una docena no se encuentran en la Colección de Germoplasma Mundial de Olivar, ubicada en el Campus de Rabanales de la Universidad de Córdoba, y gestionada por el investigador Diego Barranco (Catedrático del Departamento de Pomología) con más de 1.300 entradas en la actualidad.

Actividad A: Distribución de la variedad Nevadillo de Alhama en la comarca del Poniente de Granada. El estudio de variedades y genotipos de olivos.

Desde el punto de vista de composición de biomoléculas, de las cinco variedades principales estudiadas en los procesos de molturación (Chorreo de Montefrío, Picual, Picudo, Chorreao de Montefrío y Lucio), destacan por su mayor riqueza global en polifenoles totales, esteroles, escualeno, ácido oéico y ácidos triterpénicos, la variedad Picual y Chorreo de Montefrío, cuyos aceites fueron seleccionados en enero de 2014, con la participación de empresas y OPIs del Consorcio Nutraoleum, para ser utilizados en el ensayo clínico.

Prácticamente en paralelo con el primero, el segundo bloque B de actividad, se han ensayado y comparado cuatro nuevos sistemas de procesado de las pastas de aceituna. Dos de ellos ha utilizado nuevos sistemas de molturación, cambiando los tipos de molino: rodillo y deshuesador. El tercer sistema cambia el proceso de batido utilizando ultrasonidos. Un cuarto sistema utiliza una tecnología totalmente diferente, no empleada dentro del mundo almazarero, ya que utiliza la deshidratación previa de la aceituna antes de extraer el aceite por presión. Todos ellos, combinados en un ensayo experimental factorial, se han comparado frente al sistema tradicional.

Los resultados han demostrado la viabilidad del uso del molino deshuesador a nivel industrial, con una tendencia a obtener aceites con un ligero aumento del contenido en polifenoles, si bien no se encontraron diferencias estadísticas significativas frente a los aceites obtenidos con el molino de martillos. Debido a las mejores características de los aceites que proporciona el molino deshuesador, fue este el sistema utilizado en la tares C.3. para la obtención de aceite de oliva virgen extra optimizado (aceite 2), utilizado como punto de partida para elaborar los otros dos aceites del ensayo clínico: aceite de oliva virgen extra control (aceite 1, obtenido reduciendo la concentración de polifenoles mediante lavado) y aceite enriquecido en ácidos triterpénicos (aceite 3, obtenido mediante la incorporación de un extracto de ácidos triterpénicos procedentes de la propia piel de la aceituna).

Por último, de la semilla, se obtienen nuevos productos que han sido descritos en la tarea B.3. de Nutraoleum: aceite de la semilla y harina de semilla de aceituna. A partir de la harina de la semilla se han obtenido productos de repostería descritos en la tarea C.2., sustituyendo a la harina de trigo en su composición hasta en un 20%, proporcionando como mejora tecnológica, un producto con mayores contenidos en polifenoles y proteínas de mayor valor biológico. Por tanto la harina de semilla de la aceituna puede abrir un nuevo campo de aplicaciones nutricionales en el mundo de los productos dietéticos especializados, mercado de alto valor añadido.

Otra de las innovaciones tecnológicas alcanzadas a partir de los ensayos industriales realizados por el Consorcio Nutraoleum en esta actividad B, ha sido la puesta a punto del proceso de deshidratación de la aceituna con deshuesado previo. Ha proporcionado un nuevo producto, aceite de aceituna pasa o aceituna deshidratada, mediante un proceso térmico en estufa industrial, dando un aceite con mayores contenidos en casi todas la biomoléculas, excepto los polifenoles, que disminuyen significativamente.

Actividad B: Diferentes fracciones histológicas de la aceituna. La deconstrucción de la aceituna persigue la separación de las diversas fracciones histológicas y su procesado independiente.

Y por otro lado, se ha realizado una importantísima investigación de aplicación nutricional con los aceites funcionales obtenidos, utilizando una metodología apropiada para proporcionar evidencia científica de primer nivel: un ensayo clínico aleatorizado, controlado y cruzado en voluntarios sanos (n=54), de tal forma que cada individuo tiene como testigo él mismo, de las respuestas nutricionales al consumo de aceites. Esta metodología ha sido puesta en práctica por el Centro de Investigaciones Biomédicas de Barcelona (IMIM), bajo la dirección de la Dra. María Isabel Covas (Dpto. de Riesgo Cardiovascular), en diferentes proyectos de investigación de evaluación nutricional, relacionados con la respuesta del sistema cardiovascular a los polifenoles del aceite de oliva. Gran parte de dichos estudios fueron utilizados para que la Comisión Europea concediera en 2012 la alegación de salud ‘Los polifenoles del aceite de oliva contribuyen a la protección de los lípidos de la sangre frente al daño oxidativo’ (Reglamento (UE) 432/2012 de 16 de mayo de la Comisión). En el presente proyecto, se contó con el apoyo científico de la Dra. Covas y del IMIM, que coordinó este ensayo realizado en dos Hospitales Universitarios de Granada, bajo la coordinación del FIBAO y el apoyo del INYTA, todas ellas OPI que fueron subcontratadas para este fin.

Los ácidos triterpénicos (ácido maslínico y ácido oleanólico) en primer lugar, y los polifenoles en segundo lugar, han sido las moléculas objetivo que se pretendían estudiar en el presente proyecto. Los resultados obtenidos en el ensayo clínico, siendo en la actualidad aún preliminares dada la gran complejidad de los análisis bioquímicos realizados y del análisis estadístico de los mismos, han permitido entre otros, obtener por primera vez en humanos, datos eficaces respecto a la biodisponibilidad de los ácidos triterpénicos, consiguiendo un efecto positivo de dosis-respuesta plamática de los tritérpenicos (ácido maslínico y ácido oleanólico) a través del análisis de los mismos en el plasma. Dicha técnica analítica ha sido puesta a punto en el IMIM para este proyecto por primera vez. Por tanto, se ha demostrado, que los ácidos triterpénicos de la aceituna son asimilables y se metabolizan, ejerciendo un bioactividad cardiovascular que aún se encuentra en vías de interpretación. La publicación de dichos resultados, será empleada como base científica para soportar a medio plazo una solicitud de alegación de salud por parte del Consorcio Nutraoleum.

Actividad C: Envasado de los aceites en monodosis suministrados en el Ensayo clínico.

Otro resultado positivo del ensayo clínico fue una publicación presentada en el 3°Congreso de Nutrición FESNAD (Sevilla, 5-7 marzo 2015), en el que se ha presentó que el enriquecimiento de un Aceite de Oliva Virgen Extra con ácidos triterpénicos obtenidos de la propia aceituna mejora su capacidad para prevenir el estrés oxidativo en adultos sanos. El conocimiento de la biodisponibilidad y de los mecanismos de actuación de los ácidos triterpénicos del aceite de oliva, nos abre la vía incluso a nuevas aplicaciones para la salud humana diferente a la cardiovascular, entre ellas la lucha contra el cáncer, según se ha demostrado en diferentes publicaciones realizadas desde la Universidad de Granada, por su actividad citotóxica frente a diferentes líneas de células cancerosas.

La coordinación y el gran esfuerzo de los miembros del consorcio para trabajar durante un periodo de tiempo tan corto permitió conseguir resultados muy destacados en todas las actividades del proyecto.

Posibles proyectos futuros derivados de Nutraoleum

El conocimiento adquirido a lo largo del proyecto permitirá a los socios mejorar sus posibilidades en la generación de nuevos proyecto de I+D.

En la actualidad se están desarrollando dos proyectos de I+D, Cardiolive Y Nutradaf, que completan y amplían aspectos desarrollados en Nutraoleum.