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1. Introducción
En la industria alimentaria, el procesamiento de fru tas y hortalizas ha experimentado un notable creci miento en los últimos años (Kapoor et al., 2020). Sin embargo, este incremento ha traído consigo un problema significativo, la generación de grandes volúmenes de desechos, en particular las semillas de frutas, cuya acumulación representa un desafío tanto ambiental como económico (Kumar et al., 2024). Se estima que los desechos de frutas y verduras constituyen aproximadamente el 16% del desperdicio total de alimentos y contribuyen en torno al 6% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero (Cassani & Gomez-Zavaglia, 2022).
Los subproductos agroindustriales, como semillas, piel, orujo y corteza, suelen ser descartados, a pesar de su alto contenido de compuestos bioactivos, en tre ellos polisacáridos, polifenoles, carotenoides y fibra dietética (Choe et al., 2022; Patra et al., 2022). En particular, las semillas de frutas han comenzado a recibir mayor atención debido a su riqueza en sustancias con potenciales aplicaciones industriales, especialmente en los sectores cosmético, farma céutico y alimentario (Fragassa et al., 2024; Kumar et al., 2024).
Su valorización no solo permite reducir el impacto ambiental, sino que también se alinea con los prin cipios de la economía circular y el uso sostenible de los recursos naturales (Hamda et al., 2024). Ade más, la recuperación de compuestos bioactivos a partir de estos subproductos refuerza su importan cia como insumos para diversas industrias, am pliando sus posibilidades de aprovechamiento (Fidelis et al., 2019).
En este contexto, el propósito central de esta inves tigación es explorar el aprovechamiento integral de las semillas como subproductos generados durante el procesamiento de frutas, con un enfoque en 12 especies de semillas de la región del Perú. Para ello, se realiza una revisión de su composición proximal, perfil lipídico y características fisicoquímicas, así como la identificación de compuestos bioactivos y sus posibles aplicaciones. El objetivo es contribuir a la valorización de estos subproductos, maximi zando la recuperación de compuestos beneficiosos y reduciendo el impacto ambiental asociado con la gestión de desechos en la industria frutícola.
2. Subproductos de las industrias alimenticia
Las industrias de procesamiento de frutas generan millones de toneladas de desechos, incluidas las semillas de frutas, que tradicionalmente se han pasado por alto como meros subproductos (Antonisamy et al., 2023; Fierascu et al., 2020). Dichos desechos, representando del 25% al 30% del total de la fruta, se originan después de la extracción de la pulpa de la fruta o en la elaboración de productos de valor añadido, como mermeladas, jugos o jaleas (Socas-Rodríguez et al., 2021; Mahato et al., 2019; Kapoor et al., 2020). Sin embargo, estas semillas poseen un alto valor nutricional y funcional, con potencial para ser utilizadas en la formulación de nuevos ingredientes alimentarios o bioactivos (Allaqaband et al., 2022). La Tabla 1 presenta el rendimiento de las semillas en relación con el peso total de la fruta, evidenciando la significativa pérdida de este subproducto en los procesos de industrialización. Además, la Figura 1 muestra una representación gráfica de las 12 semillas analizadas en esta investigación.
Tabla 1 Rendimiento de las semillas en relación al peso total de la fruta
| Semilla | Rendimiento (%) | Fuente |
| Durazno | 5,0 - 60,0 | (Kumari et al., 2023) |
| Granada | 3,0 - 20,0 | (Krist, 2020) |
| Granadilla | 6,3 | (Ocampo et al., 2015) |
| Guanabana | 3,3 - 6,5 | (Nolasco-González et al., 2019) |
| Maracuyá | 1,0 - 4,0 | (Cheok et al., 2018) |
| Melon | 7,0 | (Fundo et al., 2018) |
| Naranja | 6,3 | (Lagou et al., 2018) |
| Papaya | 16,0 | (Sugiharto, 2020) |
| Pitahaya | 2,7 - 14,7 | (Akram & Mushtaq, 2019) |
| Sandía | 1,0 - 4,0 | (Jadhav et al., 2017) |
| Tuna | 24,0 | (Chougui et al., 2013) |
| Uva | 0,1 - 6,0 | (Ribéreau-Gayon et al., 2006) |
3. Composición proximal
Los macronutrientes de los alimentos sirven como principales fuentes de energía y se pueden utilizar como ingredientes principales en la formulación de alimentos procesados (Zhang et al., 2024). La composición proximal de las semillas de frutas incluye agua, hidratos de carbono, fibra, cenizas y minerales (Tabiri et al., 2016). Además, se destacan como fuentes importantes de otros compuestos nutricio nales valiosos, como lípidos y proteínas, siendo especialmente ricas en ácidos grasos esenciales y aminoácidos esenciales (Mustafa et al., 2023). Por lo tanto, las semillas de frutas presentan un consi derable potencial como fuente de macronutrientes. Diversas investigaciones han evaluado el perfil nutricional de las 12 semillas estudiadas en esta investigación, considerando su contenido de humedad, proteínas, grasas, carbohidratos, cenizas y fibra. Los resultados de estos análisis se presentan en la Tabla 2.
4. Perfil Lipídico
Los lípidos representan una parte importante de la química de las semillas de frutas (Alves et al., 2021). El aceite extraído de las semillas de frutas es rico en ácidos grasos poliinsaturados, como el ácido punícico, el ácido oleico, el ácido linoleico y el ácido palmítico (Kawakami et al., 2021; Rodríguez-Blázquez et al., 2023; Paul & Radhakrishnan, 2020). En las Tabla 3A y 3B se detalla la composición de ácidos grasos de las semillas subproducto de fruta, puesto que, la presencia y proporciones de estos ácidos grasos son cruciales, ya que influyen en la estabilidad del aceite. La abundancia de ácidos grasos insaturados, como el oleico, contribuye a la resistencia contra la oxidación, mejorando la vida útil del aceite (Si et al., 2023). Sin embargo, la presencia de ácidos grasos insaturados también puede aumentar la susceptibilidad a la oxidación (Wang et al., 2023), lo que subraya la importancia de comprender la composición específica de ácidos grasos para ajustar los procesos de extracción y almacenamiento, garantizando la calidad y durabilidad de los aceites obtenidos de semillas de frutas (Folayan et al., 2019).
Además de su impacto en la estabilidad del aceite, la composición de ácidos grasos tiene un valor nutricional significativo. Los ácidos alfa-linolénico (omega-3) y linoleico (omega-6) son esenciales para la salud humana y su proporción varía entre diferentes variedades de semillas de frutas, lo que influye en las propiedades funcionales y nutricionales del aceite (Xu et al., 2018). Asimismo, el aceite de semillas es una fuente relevante de tocoferoles, como α-tocoferol y γ-tocotrienol, que poseen propiedades antioxidantes (Biswas et al., 2017; Mohamed et al., 2016). También se ha identificado la trilinoleína como el triacilglicerol predominante en este tipo de aceite (Mallek-Ayadi et al., 2019).
En relación al aceite esencial de semillas, destacan compuestos mayoritarios como escualeno, pentadecanal e isotiocianato de bencilo, además de otros compuestos minoritarios, como sesquiterpenos, alcoholes, aldehídos e hidrocarburos, con potencial aplicación en las industrias alimentaria y farmacéutica (Chóez et al., 2015; Hall et al., 2018). Debido a esta composición, el aceite de semillas ha demostrado propiedades antioxidantes, antiinflamatorias, nefroprotectoras, hepatoprotectoras, neuroprotectoras y anticancerígenas. Asimismo, contribuye a la regulación del sistema inmunitario, al metabolismo de los carbohidratos y a la reducción de la resistencia a la insulina (Boroushaki et al., 2016).
5. Perfil fitoquímico de las semillas
Las semillas constituyen una excelente fuente de di versos compuestos bioactivos, como carotenoides, tocoferoles, xantofilas, polifenoles incluidos los ácidos fenólicos, flavonoides (Lorenzo et al., 2019; Sahu et al., 2022). La ingesta de estos compuestos en concentraciones adecuadas puede presentar efectos prometedores en la prevención de enfermedades como la diabetes, la obesidad, el Parkinson, el Alzheimer y otras. (de Araújo et al., 2021). En la Tabla 4A y B se presenta en detalle la composición de polifenoles y flavonoides de las semillas de frutas subproducto tratadas en este trabajo.
5.1 Semilla de durazno (Prunus persica)
Las semillas de durazno exhibieron la presencia de polifenoles, carotenoides, flavonoles, flavonas y glucósidos cianogénicos, así como tetraterpenoides (Kumari et al., 2023). Nowicka & Wojdylo (2019) estudio 20 variedades de durazno, en el cual, mediante análisis por LC-MS, reveló 18 compuestos fenólicos, incluyendo flavones ácidos fenólicos (ácidos hidroxibenzónico e hidroxicinámico), flavonoles y flavan-3-oles (monómero, polimérico procianidinas, dímeros. Es por ende que el extracto de semillas mostró propiedades antienvejecimiento, antibiofilm, protección contra el estrés oxidativo, proliferación de células cancerosas, inhibición de la diabetes tipo II, la enfermedad de Alzheimer y la obesidad (Kumari et al., 2023).
5.2 Semilla de granada (Punica granatum)
Se caracterizaron las semillas de granada, identificando una amplia gama de fitoquímicos, incluidos ácidos fenólicos, antocianinas, flavonoides, taninos hidrolizables y otros polifenoles (Fourati et al., 2020). Ambigaipalan et al. (2017) identificaron 47 compuestos fenólicos en extractos de semilla de durazno americano mediante cromatografía líquida de alto rendimiento con detección por espectrometría de masas en tándem (HPLC-DAD-ESI-MS/MS). Por su parte, He et al. (2012) estudiaron los compuestos fenólicos extraídos de las semillas de granada y lograron identificar diecisiete compuestos utilizando HPLC-ESI-MS. Entre los compuestos más relevantes identificados en la literatura se encuentran flavan-3-oles, ácidos fenólicos, glicósidos flavonoides, taninos hidrolizables, ácido protocatecuico, ácido gálico, ácido elágico, catequina, hexósidos de ácido ferúlico, y hexósidos de quercetina. Estos compuestos son de particular interés debido a sus propiedades antioxidantes y beneficios para la salud (Fourati et al., 2020).
5.3 Semilla de granadilla (Passiflora ligularis)
Las semillas de la granadilla contienen compuestos bioactivos con potencial antimicrobiano contra bacterias patógenas. Estos extractos muestran promisorio potencial como antimicrobianos naturales o como fuente de compuestos bioactivos (Santos et al., 2019). El análisis HPLC mostró que se identificaron ocho compuestos en extractos de semillas de granadilla, en donde se encontró acido gálico, catequina, epicatequina epigalocatequina, 6,2'-Di-hidroxiflavona, taxifolina. galato de etilo y cumarina (Santos et al., 2021).
5.4 Semilla de guanábana (Annona muricata)
Las semillas de guanábana son una buena fuente de compuestos nutricionales y representan una alternativa para obtener compuestos de interés. Entre los principales compuestos fenólicos encontrados en estas semillas se destacan la rutina, el ácido trans-cinámico y la catequina (Menezes et al., 2019). Orak et al. (2019) realizaron un análisis por GC-MS del extracto de semillas de guanábana utilizando hexano para identificar posibles antioxidantes. Este análisis permitió identificar 44 compuestos, incluyendo terpenoides y fitoesteroles, los principales compuestos identificados fueron el (E)-nerolidol, un terpenoide, y el (3-β)-stigmast-5-en-3-ol, un fitosterol, ambos conocidos por su actividad antioxidante. Por otro lado, Mesquita et al. (2021) detectaron 29 compuestos fenólicos en extractos de semillas de guanábana, lo que resalta el potencial de valorización de este subproducto industrial en las industrias cosmética, farmacéutica y alimentaria.
Figura 1 Semillas de subproducto de frutas (A) durazno, (B) granada, (C) granadilla, (D) guanábana, (E) maracuyá, (F) melón, (G) naranja, (H) papaya, (I) pitahaya, (J) sandía, (K) tuna y (L) uva.
Tabla 2 Composición proximal de diversas semillas subproducto de frutas (% en base a materia seca)
| Semillas | Humedad | Proteína | Grasa | Fibra | Ceniza | Carbohidratos | Fuente |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Durazno | 7,60 ± 0,40 | 35,00 ± 2,00 | 30,00 ± 3,00 | 8,63 ± 0,02 | 6,10 ± 0,10 | 13,00 ± 3,00 | (Rodríguez-Blázquez et al., 2023) |
| 6,97 | 2,68 | 37,69 | 1,86 | 3,36 | * | (Shahid & Dildar, 2011) | |
| Granada | 20,80 ± 0,45 | 9,20 ± 0,35 | 4,80 ± 0,29 | 12,60 ± 0,26 | 5,30 ± 0,19 | 64,85 ± 0,07 | (Sharma & Akansha, 2018) |
| 6,84 ± 0,03 | 14,06 ± 0,18 | 26,03 ± 0,09 | 27,59 ± 0,27 | 1,55 ± 0,04 | 23,96 ± 0,14 | (Abiola et al., 2018) | |
| Granadilla | 9,53 ± 0,19 | 6,49 ± 0,28 | 21,03 ± 1,47 | * | 1,91 ± 0,08 | 61,04 ± 1,41 | (Andasuryani et al., 2020) |
| 1,57 ± 0,06 | 19,00 ± 1,00 | 27,90 ± 0,70 | 26,30 ± 0,70 | 2,18 ± 0,04 | * | (Vardanega et al., 2023) | |
| Guanábana | 4,42 ± 0,15 | 9,75 ± 0,07 | 8,14 ± 0,05 | 2,49 ± 0,27 | 2,11 ± 0,61 | 73,27 ± 0,28 | (Onuoha et al., 2021) |
| * | 14,99 ± 1,09 | 29,51 ± 1,28 | 42,67 ± 1,91 | 1,31 ± 0,03 | * | (Menezes et al., 2019) | |
| Maracuyá | 9,18 ± 0,34 | 12,71 ± 0,10 | 29,65 ± 0,41 | 26,98 ± 0,48 | 1,35 ± 0,01 | 20,51 ± 0,75 | (Ramaiya et al., 2018) |
| 9,53 ± 0,19 | 6,49 ± 0,28 | 21,03 ± 1,47 | * | 1,91 ± 0,08 | 61,04 ± 1,41 | (Andasuryani et al., 2020) | |
| Melón | 6,00 ± 0,30 | 34,60 ± 0,20 | 41,60 ± 0,20 | 8,50 ± 0,20 | 5,10 ± 0,10 | * | (Petkova & Antova, 2015) |
| 7,16 ± 0,14 | 27,41 ± 0,53 | 30,65 ± 0,6 | 25,32 ± 0,13 | 4,83 ± 0,12 | 29,96 ± 0,55 | (Mallek-Ayadi et al., 2018) | |
| Naranja | * | 3,06±0,32 | 54,2 ± 12,0 | 5,50 ± 0,08 | 2,50 ± 0,23 | 34,74 ± 0,01 | (El-Safy et al., 2012) |
| 3,14 ± 0,08 | 4,18 ± 0,22 | 57,45 ± ,17 | 6,06 ± 0,17 | 2,44 ± 0,05 | 26,73 ± 0,49 | (Adubofuor et al., 2021) | |
| Papaya | 3,78 ± 0,04 | 7,41 ± 0,01 | 29,62 ± 0,02 | 26,31 ± 0,02 | 10,51 ± 0,02 | 22,37 ± 0,03 | (Egbuonu, et al., 2016) |
| * | 31,26 ± 0,11 | 32,50 ± 0,02 | 5,19 ± 0,11 | 8,89 ± 0,21 | 22,154 ± 0,11 | (El-Safy et al., 2012) | |
| Pitahaya | 12,60 ± 0,60 | 20,60 ± 0,60 | 29,60 ± 0,60 | 30,20 ± 1,90 | 2,10 ± 0,10 | 35,20 ± 1,50 | (Villalobos-Gutiérrez et al., 2012) |
| 9,90 ± 0,30 | 26,60 ± 0,70 | 37,40 ± 1,00 | 19,40 ± 0,20 | 2,80 ± 0,30 | 33,20 ± 1,30 | (Nguyen et al., 2022) | |
| Sandía | 7,40 ± 0,00 | 17,09 ± 0,92 | 26,50 ± 4,27 | 39,09 ± 0,50 | 2,00 ± 1,00 | 15,32 ± 4,51 | (Tabiri et al., 2016) |
| 48,68 ± 0,55 | 08,93 ± 0,25 | 22,77 ± 3,30 | 2,18 ± 0,46 | 0,96 ± 0,66 | 13,99 ± 0,31 | (Enemor et al., 2019) | |
| Tuna | 6,50 | 10,70 | 4,88 | 46,31 | 3,39 | 28,22 | (AbdelFattah et al., 2020) |
| 4,17 ± 0,00 | 10,00 ± 0,17 | 10,50 ± 0,50 | 18,23 ± 0,00 | 1,63 ± 0,00 | 55,47 ± 0,44 | (Reda & Atsbha, 2019) | |
| Uva | 6,33 ± 0,40 | 14,35 ± 0,08 | 16,70 ± 0,05 | * | 5,74 ± 0,03 | 56,88 | (Maman & Yu, 2019) |
| 10,40 ± 0,19 | 10,70 ± 0,17 | 15,80 ± 1,21 | 38,20 ± 2, 24 | 2,58 ± 0,11 | 22,37 ± 2,7 | (Hanaa et al., 2015) |
5.5 Semilla de maracuyá (Passiflora edulis)
Las semillas de maracuyá ofrecen una amplia gama de beneficios nutricionales y para la salud, que in cluyen desde la protección antioxidante hasta el mantenimiento de sistemas cardiovascular e intestinal saludables (Ramaiya et al., 2018). En las semillas de Passiflora edulis, se han identificado varios compuestos clasificados como ácidos fenólicos, entre los que se encuentran el ácido cafeico, ácido clorogénico, ácido ferúlico, ácido gálico, ácido rosmarí nico, cumarina y ácido p-cumárico (Da Costa et al., 2023; Yamamoto et al., 2019). Además, se han detectado diversos flavonoides en estas semillas, incluyendo agliconas como epicatequina, quercetina y kaempferol, así como glucósidos como rutina, isoquercetina, malvidina 3,5-diglucósido, orientina, isoorientina, vitexina e isovitexina (Taborda et al., 2021; Dos Reis et al., 2018).
5.6 Semilla de melón (Cucumis melo)
Se ha determinado la presencia de compuestos bioactivos en las semillas de melón con potencial antioxidante (Khalid et al., 2021). El análisis fitoquímico preliminar de las semillas de melón reveló la presencia de diversos compuestos, incluidos saponinas, terpenoides, esteroides, alcaloides, glucósidos cardíacos, antraquinonas, quinonas y fenoles (Krishnamachari & Nithyalakshmi, 2017; Olubunmi et al., 2019). Además, un análisis por HPLC de los compuestos fenólicos en las semillas de melón per mitió identificar once compuestos fenólicos. Entre estos se encuentran cuatro ácidos fenólicos (ácido gálico, protocatecúico, cafeico y rosmarínico), cinco flavonoides (luteolina-7-O-glucósido, naringenina, apigenina, flavona y amentoflavona), un secoiridoide (oleuropeína) y un lignano (pinoresinol) (Mallek-Ayadi et al., 2018).
5.7 Semilla de naranja (Citrus sinensis)
Las semillas de naranja tienen propiedades antioxidantes, antibacterianas y antifúngicas que pueden ser aprovechadas en el desarrollo de agentes antimicrobianos (Oikeh et al., 2020). Estudios previos han demostrado que los desechos generados a partir de cítricos contienen fitoquímicos útiles con propiedades antioxidantes (Oikeh, 2014). El análisis fitoquímico de las semillas de naranja reveló la presencia de varios compuestos bioactivos. Usando acetato de etilo como solvente, se identificaron flavonoides, terpenoides, taninos, azúcares reductores y alcaloides. En el extracto acuoso, además de estos compuestos, también se encontraron polifenoles (Simeon et al., 2018).
5.8 Semilla de papaya (Carica papaya)
Las semillas de papaya son una excelente fuente de sustancias valiosas que pueden emplearse en la producción de aditivos o suplementos alimentarios (Pathak et al., 2019). Un estudio que utilizó cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas (LC-MS/MS-QTOF) identificó un total de 30 metabolitos en las semillas de papaya. Estos metabolitos incluyen 13 alcaloides, 5 flavonoides, 5 hidrocarburos, 5 fenoles y 2 purinas (Alfarabi et al., 2022). Además, se identificaron 30 compuestos fenólicos, entre los que destacan el ácido ferúlico, el ácido mandélico y el ácido vainílico (Rodrigues et al., 2019).
5.9 Semilla de pitahaya (Selenicereus undatus)
Las semillas de pitahaya se consideran una fuente valiosa de nutrientes y antioxidantes Contienen altas cantidades de fitoquímicos con diversas actividades biológicas, como propiedades anticancerígenas, antimicrobianas y antioxidantes (Sushmitha et al., 2018; Nguyen et al., 2022). Las semillas presentan cantidades significativas de compuestos fenólicos y tocoferoles, los cuales desempeñan un papel crucial en el aumento de la estabilidad oxidativa (Ünver, 2023). Según Adnan et al. (2011), los compuestos fenólicos identificados incluyen catequina, quercetina, miricetina y epicatequina. Además, en un estudio sobre la identificación y cuantificación de compuestos fenólicos en Hylocereus undatus y Hylocereus polyrhizus, se encontraron ácidos protocatecuico, p-cumárico, p-hidroxibenzoico, vainílico, cafeico, gálico y siríngico en las semillas de estas dos especies (de Araujo et al., 2021). Asimismo, la catequina, la epicatequina y la epigalocatequina se identificaron previamente en las semillas de pitahaya blanca y roja cultivadas en Tailandia (Younis et al., 2023).
5.10 Semilla de sandía (Citrullus lanatus)
Las semillas de sandía tienen una composición nutricional y una actividad antioxidante potencialmente altas, además de contener compuestos bioactivos en cantidades significativas (Zia et al., 2023). En un análisis de las semillas de sandía, se identificaron seis antioxidantes: taninos, saponinas, flavonoides, glucósidos cianogénicos, oxalatos y alcaloides (Braide et al., 2012). Otros estudios también han determinado la presencia de saponinas, taninos, alcaloides y flavonoides en estas semillas (Neglo et al., 2021).
Los fitoquímicos encontrados en las semillas de sandía incluyen licopeno, betacaroteno, xantofilas, compuestos fenólicos, globulina, albúmina, glutelina, vitamina C, tiamina, riboflavina, compuestos polifenólicos, terpenos y esteroides (Wani et al., 2011; Olamide et al., 2011; Loiy et al., 2011).
5.11 Semilla de tuna (Opuntia ficus indica)
Las semillas de tuna son una fuente rica en compuestos bioactivos y nutrientes esenciales. Según Kolniak-Ostek et al. (2020), se han identificado un total de 21 metabolitos en las semillas de tuna, entre los que destacan principalmente los ácidos fenólicos y flavonoles. El ácido glutámico es el aminoácido predominante en estas semillas, seguido de arginina, ácido aspártico y leucina. Además, se han identificado y evaluado 13 ácidos grasos diferentes, siendo el ácido linoleico el más abundante. Por otro lado, el análisis de extractos de semillas de tuna mediante HPLC, realizado por Bouaouich et al. (2023), reveló la presencia de seis compuestos fenólicos, entre los que se incluyen el ácido gálico y el ácido clorogénico. El perfil fenólico de las semillas de tuna mostró una alta complejidad, con más de 20 compuestos detectados. Entre ellos, se identificaron firmemente tres isómeros de feruloilsacarosa, y se sugirió que otro compuesto era un sinapoil-diglicósido (Chougui et al., 2013).
5.12 Semilla de uva (Vitis vinifera)
Las semillas de uva contienen una gran cantidad de compuestos fenólicos y poseen capacidades antioxidantes, citotóxicas y antibacterianas (Peixoto et al., 2018). En particular, los extractos de semillas de uva han mostrado un alto contenido total de fenoles, destacándose la presencia de grandes cantidades de catequina y ácido gálico. Además, se han identificado otros compuestos fenólicos, como el ácido protocatéquico, el ácido clorogénico, la quercetina, el ácido rosmarínico y el kaempferol (Aldubayan, 2018). A través del análisis HPLC, se han identificado 11 compuestos fenólicos en los extractos de semillas de uva, clasificados en diferentes grupos: ácidos hidroxibenzoicos (ácido gálico, ácido vainílico, ácido cafeico y ácido siríngico), ácidos hidroxicinámicos (ácido protocatéquico, ácido clorogénico y ácido p-cumárico), flavan-3-oles (catequina, epicatequina y galato de epicatequina) y flavonoles (hidrato de quercetina) (Doshi et al., 2015).
6. Usos
La reutilización de las semillas de frutas no solo impulsa la innovación en la industria alimentaria, mejorando la calidad y funcionalidad de los productos, sino que también contribuye a la sostenibilidad. Utilizar estos subproductos ayuda a reducir los desechos generados durante el procesamiento, promoviendo una economía circular en la industria alimentaria (Farag et al., 2022; de Wit et al., 2017). Recientes descubrimientos han revelado que dichas semillas son una fuente alternativa de aceite vegetal, potenciadores alimentarios, aditivos, conservantes y colorantes. Estas aplicaciones prometedoras abarcan tanto la industria alimentaria como la nutracéutica (Mallek-Ayadi et al., 2018).
Además, existen una serie de métodos para procesar y aprovechar los desechos agroindustriales. Estos métodos incluyen la extracción química, la enzimólisis, la fermentación, la digestión anaeróbica, la pirólisis, la extracción con fluidos supercríticos, la molienda, la hidrólisis, entre otros (Liu et al., 2023). Estos enfoques permiten innovar en la creación de suplementos alimenticios y en la elaboración de productos como mermeladas, purés, jugos, muesli, yogures, frutas enlatadas y bocadillos (Kumar et al., 2023). En la Figura 2 se desarrolla los principales compuestos fenólicos y flavonoides presenten en las semillas subproducto de fruta trabajados en esta investigación, además de su aplicación y uso en diversas líneas de producción, tanto en el área alimenticia como en la farmacéutica.
6.1 Obtención de aceite
Diversos estudios han demostrado el potencial tecnológico de las semillas de frutas, destacando el aceite extraído de ellas como una fuente rica en nutrientes, lo que ha permitido importantes avances en su aprovechamiento (Biswas et al., 2017; Lucarini et al., 2019). La composición única del aceite de semilla lo convierte en un ingrediente atractivo para productos destinados al cuidado de la piel y el cabello, lo que sugiere su potencial uso en formulaciones cosméticas (Cesar et al., 2022; Petchsomrit et al., 2020).
Diversos estudios han reportado diferentes métodos para la extracción de aceite de semillas de fruta, entre ellos el prensado en frío (Antoniassi et al., 2022), la extracción química con disolventes (Pereira et al., 2017), el uso de enzimas (Goula et al., 2017), la extracción asistida por microondas (Boyapati et al., 2023) y ultrasonido (Zhang et al., 2019). De estos métodos, la extracción con disolventes es una de las más adoptadas debido a sus ventajas económicas y prácticas (Kumar et al., 2017). La selección del método de extracción puede influir significativamente en la composición del aceite y en la conservación de sus propiedades bioactivas. En la Figura 3 se ilustra la obtención de semillas como subproducto de la industrialización de las frutas, además de los diferentes métodos existentes para la extracción de aceite en ellas y su posterior análisis y caracterización de ácidos grasos.
Figura 2 Principales compuestos fenólicos y flavonoides presentes en semillas subproducto de frutas y sus aplicaciones en la industria alimentaria y farmacéutica.
6.2 Obtención de harina
Los subproductos frutales se utilizan principalmente para obtener harinas a través de procesos de deshidratación, molienda y tamizado. Su aprovechamiento ha ido en aumento en el mercado global como una estrategia para reducir desechos y, al mismo tiempo, mejorar la conservación de estos materiales como ingredientes en la industria alimentaria (Nirmal et al., 2023).
En este contexto, la harina obtenida a partir de semillas secas conserva su valor nutricional durante la molienda (Raja et al., 2019). Estudios recientes han demostrado que la harina de semilla de fruta posee un alto contenido de fibra dietética y compuestos fenólicos totales, además de la presencia de ácidos fenólicos, flavonoides y un alcaloide, lo que sugiere su potencial uso en diversas aplicaciones alimentarias (Ikeda et al., 2021; Wójcik et al., 2023).
Debido a estas propiedades, esta harina puede incorporarse en diversas formulaciones, como pan de trigo (Bolaji et al., 2022), pastas o fideos (Roobab & Maqsood, 2024), tortas (Braga et al., 2024) y galletas (Nordin et al., 2024), cereales y otros alimentos como suplemento nutricional, ampliando las posibilidades de aprovechamiento integral de las semillas y ofreciendo nuevas oportunidades en la industria alimentaria (Wójcik et al., 2023). Además, la harina de semillas desgrasadas presenta aptitudes tecnológicas que la hacen útil en la formulación de piensos o alimentos para animales (Tiencheu et al., 2021).
6.3 Obtención de películas y recubrimientos comestibles
Recientemente, ha habido una creciente inclinación hacia el desarrollo de películas biodegradables producidas a partir de biopolímeros, como polisacáridos, lípidos, proteínas y sus compuestos, debido a su biodegradabilidad, renovabilidad y abundancia (Moeini et al., 2022). Estas películas pueden incluso reducir la proliferación microbiana, mejorar la calidad alimentaria y aumentar la vida útil de los productos (Hoque et al., 2021). En este contexto, las semillas han demostrado tener aplicaciones innovadoras en la industria del embalaje, destacándose en la producción de películas con propiedades antimicrobianas y mecánicas, lo que las convierte en componentes valiosos para mejorar la estabilidad de los envases alimentarios (Paul & Radhakrishnan, 2020). La utilización de polisacáridos naturales, combinada con la adición de semillas de frutas en la fabricación de películas biodegradables, ha mostrado un aumento en los días de preservación de las frutas, así como una mejora en sus propiedades antioxidantes y antimicrobianas (Nayak et al., 2024). Además, el empaque funcional contiene compuestos bioactivos que protegen y preservan los alimentos de factores externos e internos que pueden causar su deterioro. Sus fuertes propiedades antibacterianas y antioxidantes lo convierten en un material bioactivo ideal para envases funcionales debido a su naturaleza no tóxica (Roy et al., 2023).
7. Desafíos actuales y futuros
Se analizan las semillas subproducto de las frutas más conocidas en Perú y en Latinoamérica, con gran potencial como fuente natural de compuestos nutricionales y bioactivos que pueden ser utilizados en la producción de alimentos, cosméticos y medicamentos. Se han desarrollado diversas tecnologías para aprovechar estas semillas, como la extracción de aceites, la producción de harinas y la encapsulación de compuestos bioactivos. El uso de estos subproductos puede tener un impacto positivo en el medio ambiente al promover la economía circular y prácticas más sostenibles. Además, la educación y la sensibilización sobre el valor de las semillas subproducto en Latinoamérica pueden fomentar su uso sostenible y generar nuevas oportunidades económicas en la región. En la Figura 4 se observa un aumento considerable en el número de publicaciones por año, lo que indica un creciente interés en el aprovechamiento de las semillas subproducto de frutas. Este interés se centra, principalmente, en la valorización de sus subproductos y la extracción de aceites, destacando una tendencia creciente hacia la exploración e investigación de estos recursos.
Por otra parte, el uso de gráficos coocurrencia permite identificar vacíos en el entendimiento o campos que necesitan una investigación más exhaustiva sobre este tema. La cantidad de nodos, junto con su disposición central o periférica, permite visualizar las conexiones entre conceptos. En la Figura 5(a), se muestra cómo palabras clave de los artículos analizados co-ocurren entre sí y en la Figura 5(b), se pueden identificar los temas relacionados a las semillas como subproducto de frutas en orden cronológico, desde los más antiguos hasta los más recientes, los cuales se distinguen en cuatro grupos clústeres:
Clúster Amarillo: Este clúster se centra en la caracterización del perfil de ácidos grasos de los aceites extraídos de semillas de frutas mediante cromatografía de gases. Estudios recientes han identificado que los aceites de semillas de frutas presentan proporciones significativas de ácidos grasos esenciales, como el ácido linoleico y oleico, lo que les confiere un alto valor nutricional y funcional (Kawakami et al., 2021; Rodríguez-Blázquez et al., 2023).
Figura 4 Número de publicaciones de artículos científicos desde 2000 hasta 2024 y áreas temáticas sobre (a) Semillas subproducto de frutas, (b) Aprovechamiento de semillas de frutas, y (c) Aceite de semillas de frutas. Información obtenida de la base de datos Scopus, (criterios de búsqueda: (a) “Fruit" AND “by-product" AND “seeds”, (b) “Utilization” AND “of" AND “Fruit" AND “seeds”, y (c) “Fruit" AND “seeds” AND “oil”; tipo de DOCUMENT TYPE: "ALL").
Asimismo, se ha demostrado que estos aceites pueden ser una alternativa viable a los aceites convencionales en la industria alimentaria y cosmética (Cesar et al., 2022).
Clúster Verde: La presencia de compuestos bioactivos en las semillas de frutas ha despertado un creciente interés debido a sus propiedades antioxidantes y beneficios para la salud. La cromatografía de líquidos de alto rendimiento (HPLC) se ha utilizado ampliamente para la identificación y cuantificación de polifenoles, flavonoides y otros compuestos bioactivos en semillas de diversas frutas (Ambigaipalan et al., 2017; Alfarabi et al., 2022; Mallek-Ayadi et al., 2018).
Clúster Rojo: Las semillas de frutas representan una fuente valiosa de nutrientes y compuestos funcionales, lo que ha llevado a su revalorización en la industria alimentaria. Diversos estudios han explorado su composición química y su aplicación en productos como harinas, aceites y suplementos nutricionales (Tiencheu et al., 2021; Petchsomrit et al., 2020; Mallek-Ayadi et al., 2018). Este enfoque no solo promueve la sostenibilidad al reducir los desechos agroindustriales, sino que también genera nuevas oportunidades de mercado.
Clúster azul: El uso de tecnologías innovadoras para la extracción de compuestos de semillas de frutas ha sido ampliamente estudiado en los últimos años. Métodos como la extracción con ultrasonido, la extracción por solventes y el uso de fluidos supercríticos han demostrado ser altamente eficientes para obtener aceites y compuestos bioactivos con alto valor agregado (Kumar et al., 2021; Ray et al., 2023). La extracción con CO₂ supercrítico, por ejemplo, permite obtener aceites de alta pureza sin la necesidad de solventes químicos, lo que la convierte en una alternativa sostenible y segura para la industria alimentaria y farmacéutica (Tan et al., 2022).
Figura 5 Análisis de coocurrencia de palabras clave. (a) Visualización de redes y clústeres; (b) Visualización de superposición en el tiempo. La data se obtuvo de Scopus (criterios de búsqueda: KEYWORDS: “Fruit” AND “seeds” AND “by-product "; tipo de DOCUMENT TYPE: "ALL"; Periodo: 2000 a 2025) y utilizando VosViewer (https://www.vosviewer.com/).
No obstante, a pesar de estos avances, la información disponible se centra principalmente en la caracterización de su perfil lipídico y proteico, así como en la identificación de compuestos bioactivos con potencial funcional. Estudios futuros deben continuar explorando métodos de extracción más eficientes y sostenibles, como la extracción con CO₂ supercrítico (Ghafoor et al., 2022), el uso de líquidos iónicos (Hayyan et al., 2024) y la encapsulación de compuestos bioactivos por microfluídica y nanofluídica (Siddiqui et al., 2023), que permitan obtener compuestos bioactivos sin comprometer su calidad. Además, es fundamental evaluar la presencia de altas concentraciones de anti nutrientes o contaminantes, así como los métodos de procesamiento que puedan reducir estos compuestos y garantizar su seguridad y viabilidad para el consumo humano (Flores-Jiménez et al., 2024; Okibe et al., 2024; Babalola et al., 2021).
8. Conclusiones
El aprovechamiento de las semillas como subproductos del procesamiento de frutas representa una alternativa sostenible para reducir los desechos orgánicos y maximizar la recuperación de compuestos bioactivos de alto valor agregado. La presente revisión destaca que las semillas de diversas frutas contienen una amplia gama de compuestos químicos, incluyendo lípidos, proteínas, antioxidantes, polifenoles y flavonoides, con aplicaciones potenciales en las industrias alimentaria, cosmética y farmacéutica. El análisis de tendencias en la literatura científica sugiere un creciente interés en el aprovechamiento de estos subproductos, con especial énfasis en la valorización de aceites y la identificación de compuestos bioactivos.
Es funda mental continuar explorando métodos de extrac ción más eficientes y sostenibles, como la extrac ción con CO₂ supercrítico, con líquidos iónicos y nanofluidos, que permitan obtener compuestos bioactivos sin comprometer su calidad. Además, se debe considerar la evaluación de posibles antinutrientes o contaminantes que puedan afectar su seguridad alimentaria y viabilidad para el consumo humano.
