Study of the inclusion of biosurfactants in the agri-food industry to obtain more biocompatible formulations

Abstract

The aim of the Thesis project is the evaluation of biosurfactants obtained from agro-industrial residues; spontaneously fermented or biotechnologically produced in controlled fermentations; to their inclusion on different applications in the agri-food industry. It is noted that to obtain these biosurfactants, secondary raw materials favouring the economic cycle of materials will be used, as well as the synergy between companies of the agri-food sector.

The objectives of the Thesis project are the following:

1) A bibliographical research will be carried out and they will be selected those biosurfactants produced by microorganisms generally recognized as safe (GRAS) or extracted from natural sources.

2) They will be selected those secondary food industry raw materials that will enable the extraction of the chosen biosurfactants.

3) After that, an evaluation of the inclusion of biosurfactants in food products will be conducted, with the aim to improve their organoleptic and preservative characteristics. Thus, many biosurfactants are able not only to increase stability of emulsion and solubilisation of hydrophobic substances in water, but to show antimicrobial capacity, achieving the inhibition of pathogenic microorganisms such as bacteria of the genera E.coli, Staphylococcus or Streptococcus.

4) An assessment of the interaction and compatibility of biosurfactants with probiotic bacteria present in fermented dairy products will be performed.

5) Antimicrobial capacity of the biosurfactant or biosurfactants selected will be studied on fungi and bacteria responsible for the production of plagues in the agri-food industry, with the aim to obtain pesticides environmentally friendly and with more compatible formulations.

En este proyecto de Tesis se pretende la evaluación de biosurfactantes obtenidos a partir de corrientes agroindustriales, fermentadas espontáneamente o producidos biotecnológicamente en fermentaciones controladas, para su inclusión en la industria agroalimentaria. Destacar que para la obtención de estos biosurfactantes se utilizarán materias primas secundarias que favorezcan el ciclo de economía de los materiales así como la sinergia entre distintas empresas del sector agroalimentario.

Para lo cual se fijarán los siguientes objetivos:

1-) Se llevará a cabo una búsqueda bibliográfica sobre el estado del arte y se seleccionarán aquellos biosurfactantes que sean producidos a través de microorganismos, reconocidos como no tóxicos (Generally Recognized as Safe, GRAS), o a partir de extractos naturales.

2-) Se seleccionarán aquellas materias primas secundarias de la industria alimentaria que permitan obtener los biosurfactantes seleccionados.

3-) Posteriormente se evaluará la inclusión de dichos biosurfactantes en productos alimentarios, con el fin de mejorar sus propiedades organolépticas y de conservación. Así, muchos biosurfactantes además de aumentar la estabilidad de las emulsiones y facilitar la solubilización de sustancias hidrofóbicas en agua, tienen capacidad antimicrobiana, inhibiendo microorganismos patógenos, entre los que se encuentran bacterias del género E.coli, Staphylococcus o Streptococcus.

4-) Se evaluará la interacción y compatibilidad de estos biosurfactantes con bacterias probióticas presentes en productos lácteos fermentados.

5-) Se estudiará la capacidad antimicrobiana del biosurfactante o biosurfactantes seleccionados, sobre hongos y bacterias productoras de plagas en la industria agroalimentaria, con el fin de obtener plaguicidas con formulaciones más compatibles y respetuosas con el medio ambiente.

Neste proxecto de Tese preténdese a avaliación de biosurfactantes obtidos a partir de correntes agroindustriais, fermentadas espontáneamente ou producidos biotecnolóxicamente en fermentacións controladas, para a súa inclusion na industria agroalimentaria. Destacar que para a obtención destos biosurfactantes utilizaranse materias primas secundarias que favorezan o ciclo de economía dos materiais, así como a sinerxia entre distintas empresas do sector agroalimentario.

Para isto, fixaranse os seguintes obxectivos:

1-) Levarase a cabo unha búsqueda bibliográfica sobre o estado do arte e seleccionaranse aqueles biosurfactantes que sexan producidos a través de microorganismos, recoñecidos como non tóxicos (Generally Recognized as Safe, GRAS), ou a partir de extractos naturais.

2-) Seleccionaranse aquelas materias primas secundarias da industria alimentaria que permitan obter ós biosurfactantes seleccionados.

3-) Posteriormente evaluarase a inclusion de ditos biosurfactantes en produtos alimentarios, co fin de mellorar as súas propiedades organolépticas e de conservación. Así, moitos biosurfactantes ademais de aumentar a estabilidade das emulsion e facilitar a solubilización de substancias hidrofóbicas en auga, teñen capacidade antimicrobiana, inhibindo microorganismos patóxenos, entre os que se atopan bacterias do xénero E. coli, Staphylococcus ou Streptococcus.

4-) Evaluarase a interacción e compatibilidade destes biosurfactantes con bacterias probióticas presents en produtos lácteos fermentados.

5-) Estudiarase a capacidade antimicrobiana do biosurfactante e biosurfactantes seleccionados sobre fungos e bacterias produtoras de pragas na industria agroalimentaria, co fin de obter praguicidas con formulacions máis compatibles e respectuosas co medio ambiente.