Valorización de plantas comestibles silvestres: estudio de sus propiedades químicas, funcionales y sensoriales

Abstract

La superpoblación, el cambio climático, las guerras o el aumento de precios en los alimentos, son factores determinantes para buscar nuevas fuentes de alimentos debido a que en un futuro próximo habrá escasez alimentaria. Una de las alternativas más plausible son las plantas comestibles silvestres. Estas plantas crecen sin necesidad de la ayuda humana, por lo tanto, podrían ser una fuente sostenible para enmendar la situación que esté por llegar. Dentro de las plantas comestibles silvestres, hay dos de ellas que predominan en el clima mediterráneo, Diplotaxis erucoides y Oxalis pes-caprae. Aparte de la peculiaridad de ser plantas comestibles silvestres, sensorialmente la Diplotaxis erucoides tiene sabor picante, muy parecido al wasabi o la mostaza; por parte de la Oxalis pes-caprae, su sabor es ácido debido al ácido oxálico que contiene. Sin embargo, actualmente, estas plantas están infravaloradas y suelen ser retiradas de los campos sin cultivar o de las orillas de las carreteras donde crecen. Como antiguamente, se utilizaban para condimentar los platos, la hipótesis de partida era que posiblemente, lo que se llama "malas hierbas" probablemente no lo sea, y puedan tener beneficios para la salud. Por lo tanto, el objetivo general de esta Tesis Doctoral fue determinar las propiedades químicas, funcionales y sensoriales de dos plantas comestibles silvestres (Diplotaxis erucoides DC. y Oxalis pes-caprae L.) con la finalidad de poner en valor su uso para la alimentación humana. Para alcanzar este objetivo general, se plantearon los siguientes objetivos específicos: Objetivo 1: Caracterización química (caracterización proximal, azúcares, ácidos orgánicos, minerales, aminoácidos, perfil de ácidos grasos, perfil de compuestos volátiles). Objetivo 2: Caracterización funcional (perfil carotenoides, tocoles, tiamina (B1) y riboflavina (B2)). Objetivo 3: Desarrollo de léxico sensorial y estudio sensorial descriptivo por un panel experto. Objetivo 4: Innovación alimentaria a través de las plantas comestibles silvestres, desarrollando un producto. Los análisis fueron realizados a tres partes de cada planta para conocer si había diferencias en la composición, por lo tanto, en Diplotaxis erucoides las partes seleccionadas fueron las vainas, las hojas y los tallos; y en Oxalis pes-caprae fueron las flores, las hojas y los tallos. Los resultados mostrados por ambas plantas respecto al perfil de carotenoides fueron coincidentes, siendo los carotenoides más destacados la luteína y el β-caroteno. En el perfil de tocoles, también fueron coincidentes en resultados, siendo por concentración el α-tocoferol el más destacado tanto en Diplotaxis erucoides como en Oxalis pes-caprae. Por otro lado, el contenido de vitamina A y E es tan alto que supera el 15% de la cantidad diaria recomendada, dando esto lugar a poder ser considerados legalmente como "fuente natural de vitamina A y E". Aparte de estas vitaminas, también se encontró concentraciones de vitaminas B1 (tiamina) y B2 (riboflavina) en ambas plantas. Las principales conclusiones extraídas tras los resultados fueron, por parte de Oxalis pes-caprae, el importante aporte de minerales, azúcares, aminoácidos y ácidos grasos poliinsaturados mostrando una evidencia sobre la importancia nutricional de esta planta. Es posible afirmar que ambas plantas (Diplotaxis erucoides y Oxalis pes-caprae) son fuente natural de vitaminas A y E. Diplotaxis erucoides y Oxalis pes-caprae podrían ser consideradas en el futuro como nuevos alimentos, ingredientes o aprovechar los compuestos bioactivos para el beneficio de la salud humana

Overpopulation, climate change, wars or increased food prices are determining factors for seeking new sources of food because in the near future there will be food shortages. One of the most plausible alternatives is wild edible plants. Thes plants grow without the need for human help; therefore, they could be a sustainable source to amend the situation that is to come. Among the wild edible plants, there are two of them that predominate in the Mediterranean climate, Diplotaxis erucoides and Oxalis pes-caprae. Apart from the peculiarity of being wild edible plants, Diplotaxis erucoides has a spicy flavor, very similar to wasabi or mustard; on the part of Oxalis pes-caprae, its flavor is acidic due to the oxalic acid it contains. However, these plants are currently undervalued and are often removed from the uncultivated fields where they grow or from roadsides. As in the past, they were used to season dishes, the starting hypothesis was that possibly, what are called "weeds" probably are not, and may have health benefits. Therefore, the aim of this Doctoral Thesis was to determine the chemical, functional and sensory properties of two wild edible plants (Diplotaxis erucoides DC. and Oxalis pes-caprae L.) in order to value their use for food. human. To achieve this aim, the following specific objectives were set: Objective 1: Chemical characterization (proximal characterization, sugars, organic acids, minerals amino acids, fatty acid profile, volatile compound profile). Objective 2: Functional characterization (carotenoid profile, tocols, thiamine (B1) and riboflavin (B2)). Objective 3: Development of sensory lexicon and descriptive sensory study by an expert panel. Objective 4: Food innovation through wild edible plants, developing a products. The analyzes were carried out on three parts of each plant to find out if there were differences in the composition, therefore, in Diplotaxis erucoides the selected parts were the pods, leaves and stems; and in Oxalis pes-caprae they were the flowers, leaves and stems. The results obtained in both plants confirmed the starting hypothesis of the doctoral thesis due to the data that the analyzes yielded. The composition of Oxalis pes-caprae showed sugars such as fructose, glucose or sucrose. Also, seven different minerals such as calcium, potassium, iron, zinc, among others. Regarding amino acids, leucine, isoleucine, alanine and glutamic acid stood out. The most representative fatty acids in Oxalis pes-caprae were linoleic and linolenic acids, representing in some parts more than 50% of the fatty acid concentration. The results shown by both plants regarding the carotenoid profile were coincident, with the most prominent carotenoids being lutein and β-carotene. In the tocol profile, the results were also coincident, with α-Tocoferol being the most prominent by concentration in both Diplotaxis erucoides and Oxalis pes-caprae. On the other hand, the content of vitamin A and E is so high that it exceeds 15% of the recommended daily amount, giving rise to it being legally considered a "natural source fo vitamin A and E". In addition to these vitamins, concentrations of vitamins B1 (thiamine) and B2 (riboflavin) were also found in both plants. The main conclusions drawn after the results were, on the part of Oxalis pes-caprae, the important contribution of minerals, sugars, amino acids and polyunsaturated fatty acids, showing evidence of the nutritional importance of this plant. It is possible to affirm that both plants (Diplotaxis erucoides and Oxalis pes-caprae) are natural sources of vitamins A and E. Diplotaxis erucoides and Oxalis pes-caprae could be considered in the future as new foods, ingredients or taking advantage of bioactive compounds for the benefit of human health